LiFi कैसे काम करता है?

इंटरनेट अब उतना ही सर्वव्यापी हो गया है जितना कि घर के अंदर पाइपलाइन। यह इतना सर्वव्यापी हो गया है कि हम उन स्थानों के प्रति आकर्षित हो जाते हैं जहां इंटरनेट कनेक्शन या यहां तक ​​कि वाई-फाई सिग्नल भी नहीं होता। इसके अलावा, जिसे पहले विलासिता का एक रूप माना जाता था, वह अब आधुनिक दुनिया में सामान्य रूप से जीने के लिए एक आवश्यकता बन गई है।

इंटरनेट आधुनिक समाज में इतना समा गया है कि यदि सम्पूर्ण इंटरनेट काम करना बंद कर दे, तो परिणाम भयावह हो सकते हैं, क्योंकि विश्व की अधिकांश सरकारें बुनियादी कार्यों के लिए इंटरनेट पर निर्भर हैं। यह इस तथ्य को भी नजरअंदाज कर रहा है कि आधुनिक व्यवसाय न केवल अधिग्रहण और व्यवसाय करने के साधन के रूप में बल्कि व्यवसाय के लिए महत्वपूर्ण कई दैनिक कार्यों को करने के लिए भी इंटरनेट पर बहुत अधिक निर्भर करते हैं।

इंटरनेट की गंभीरता और महत्ता को देखते हुए, इसके उपयोग की मांग में वृद्धि जारी है, जिससे नेटवर्क की भीड़भाड़ में काफी वृद्धि हो रही है। इस बढ़ती मांग को पूरा करने और बेहतर परिणाम देने के लिए नई प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता है। विकल्पों की संभावना तलाशते हुए, प्रचलित वाई-फाई तकनीक को प्रतिस्थापित करने के लिए एक विकल्प लाई-फाई (LiFi) को चुना गया है।

 

LiFi को परिभाषित करना

लाईफाई शब्द, जो लाइट फिडेलिटी का संक्षिप्त रूप है, इस प्रौद्योगिकी के अग्रदूतों में से एक प्रोफेसर हेराल्ड हास द्वारा वर्ष 2011 में एक TEDx टॉक के दौरान गढ़ा गया था। इसका नाम इसके पूर्ववर्ती और वर्तमान में प्रचलित तकनीक, वाई-फाई, जिसका अर्थ है वायरलेस फिडेलिटी के नाम पर रखा गया है।

लाई-फाई नवीनतम संचार प्रौद्योगिकियों में से एक है, जिसका उद्देश्य वाई-फाई द्वारा प्रयुक्त रेडियो तरंगों के स्थान पर दृश्य प्रकाश संचार का उपयोग करके वर्तमान प्रौद्योगिकी में सुधार करना है। इसकी शुरूआत वास्तव में दोहरा उद्देश्य पूरा करती है, क्योंकि इसका उद्देश्य घरों में ऊपरी रोशनी उपलब्ध कराना है तथा साथ ही डेटा स्थानांतरण को भी सुगम बनाना है।

लाई-फाई की शुरूआत ऑप्टिकल वायरलेस प्रौद्योगिकी के लिए एक नया प्रतिमान प्रस्तुत करती है, क्योंकि इसका उद्देश्य प्रकाश के स्थानांतरण माध्यम के रूप में फाइबर ऑप्टिक केबल के उपयोग को समाप्त करते हुए स्थानीयकृत वातावरण में कनेक्टिविटी प्रदान करना है। इसके बजाय, यह परिवहन के माध्यम के रूप में घरों में आमतौर पर पाए जाने वाले ओवरहेड एलईडी प्रकाश का उपयोग करता है। वर्तमान में, यह तकनीक 224 गीगाबिट्स प्रति सेकंड की अधिकतम डेटा स्थानांतरण दर प्राप्त करने में सक्षम है – जो प्रति सेकंड 18 एचडी फिल्में डाउनलोड करने के बराबर है।

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लाईफाई कैसे काम करता है?

लाई-फाई डेटा के संचरण के लिए ऊपरी प्रकाश व्यवस्था के माध्यम से दृश्य प्रकाश का उपयोग करता है। यह डेटा संचरण के लिए दृश्य प्रकाश संचार (वीएलसी) प्रणाली के उपयोग के माध्यम से संभव है। वीएलसी प्रणाली में दो योग्यता घटक होते हैं:

  1. प्रकाश संकेतों को प्राप्त करने के लिए कम से कम एक उपकरण जिसमें फोटोडायोड हो; तथा
  2. संकेतों के संचरण के लिए सिग्नल प्रोसेसिंग इकाई से सुसज्जित एक प्रकाश स्रोत।

वीएलसी प्रकाश स्रोत फ्लोरोसेंट बल्ब या प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) के रूप में हो सकता है। हालांकि, एलईडी लाइट बल्ब सबसे इष्टतम वीएलसी प्रकाश स्रोत हैं, क्योंकि एक मजबूत लाईफाई प्रणाली के लिए प्रकाश उत्पादन की अत्यधिक उच्च दर की आवश्यकता होती है। फ्लोरोसेंट बल्ब बहुत अधिक व्यापक तरंगदैर्घ्य में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जिसके कारण यह LED की तुलना में अपेक्षाकृत कम कुशल प्रकाश स्रोत है। दूसरी ओर, एलईडी एक प्रकाश स्रोत है जो तरंगदैर्घ्य के एक बहुत ही संकीर्ण बैंड में प्रकाश उत्सर्जित करता है, जिससे यह अधिक कुशल प्रकाश स्रोत बन जाता है।

एलईडी एक अर्धचालक भी है, जिसका अर्थ है कि यह प्रकाश की तीव्रता को बढ़ा सकता है और तेजी से स्विच कर सकता है। वीएलसी प्रकाश स्रोत में यह एक महत्वपूर्ण गुण है, क्योंकि लाईफाई डेटा के स्थानांतरण के लिए दृश्य प्रकाश के रूप में उत्सर्जित फोटॉनों की निरंतर धारा पर निर्भर करता है। जब प्रकाश स्रोत पर लागू धारा को धीरे-धीरे परिवर्तित किया जाता है, तो प्रकाश स्रोत मंद-मंद होता जाता है, जो इसे प्रकाश स्रोत के रूप में अनुपयुक्त बनाता है, लाई-फाई प्रणाली के लिए नहीं, बल्कि घरेलू रोशनी के लिए एक उपकरण के रूप में। वीएलसी प्रकाश स्रोत और घरेलू रोशनी के बीच संतुलन बनाने के लिए, इस धारा के साथ-साथ ऑप्टिकल आउटपुट को अत्यधिक उच्च गति पर मॉड्यूलेट किया जाता है, जिससे यह फोटोडियोड डिवाइस द्वारा पता लगाया जा सकता है और वापस विद्युत धारा में परिवर्तित हो जाता है, लेकिन मानव आंखों के लिए अदृश्य हो जाता है। एक बार जब ये संकेत प्राप्त हो जाते हैं और डीमॉड्यूलेट हो जाते हैं, तो उन्हें बाइनरी डेटा की एक सतत धारा में परिवर्तित किया जा सकता है जिसमें वीडियो, चित्र, ऑडियो, पाठ या अनुप्रयोग शामिल होते हैं, जिन्हें किसी भी इंटरनेट-सक्षम डिवाइस पर आसानी से उपयोग किया जा सकता है।

चूंकि लाई-फाई प्रौद्योगिकी अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, इसलिए इसमें अभी भी नवाचार की काफी गुंजाइश है। मौजूदा प्रौद्योगिकी में एक प्रस्तावित नवाचार में पारंपरिक ब्रॉडबैंड और वाई-फाई के समान द्विदिशात्मक संचार प्रणाली का निर्माण शामिल है। यह फोटोडिटेक्टर से दृश्य प्रकाश और अवरक्त प्रकाश को परस्पर परिवर्तित करके किया जा सकता है, जिससे कनेक्टेड मोबाइल डिवाइस अपलिंक के लिए प्रकाश स्रोत को डेटा वापस भेज सकेंगे। एक अन्य प्रस्तावित नवाचार बहुरंगी आरजीबी एलईडी की पुनः इंजीनियरिंग है, ताकि एकल-रंगीन फॉस्फोर-लेपित सफेद एलईडी की तुलना में सिग्नल की व्यापक रेंज पर डेटा भेजा और प्राप्त किया जा सके।

 

क्या सचमुच वाई-फाई को बदलने की जरूरत है?

आधुनिक प्रौद्योगिकी पर इंटरनेट के व्यापक अनुप्रयोगों को देखते हुए (और लगभग सभी बुनियादी सरकारी और दैनिक कार्य इसके बिना अस्तित्वहीन हो जाते हैं), शायद मौजूदा वाईफ़ाई प्रौद्योगिकी में सुधार लाने की आवश्यकता है। इसका कारण डेटा स्थानांतरण माध्यम के रूप में रेडियो आवृत्तियों के उपयोग में विभिन्न सीमाएं हैं। इन सीमाओं में इसकी सीमित कवरेज, कनेक्टिविटी को लेकर सुरक्षा संबंधी चिंताएं, आवृत्ति हस्तक्षेप के कारण उपयोग पर प्रतिबंध और नेटवर्क की भीड़ शामिल हैं।

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क्या लाईफाई वाई-फाई को खत्म कर देगा?

लाईफाई को डेटा नेटवर्क के लिए वाई-फाई की सभी सीमाओं को कम करने या यहां तक ​​कि समाप्त करने के लिए एक उपयुक्त विकल्प के रूप में देखा जाता है। कई लोगों ने तो यहां तक ​​कह दिया है कि लाईफाई इंटरनेट कनेक्टिविटी का भविष्य है। लेकिन क्या यह सचमुच ऐसा है? क्या इससे वाई-फाई को पूरी तरह से समाप्त करने का मामला बनता है?

लाईफाई के गुणों को देखने और यह जानने के लिए कि इसे वाई-फाई का स्थान लेना चाहिए या नहीं, यह आवश्यक है कि इन दोनों प्रौद्योगिकियों के कुछ पहलुओं की तुलना की जाए, ताकि यह देखा जा सके कि वे एक-दूसरे के मुकाबले किस प्रकार खड़े होते हैं।

डेटा ट्रांसमिशन गति

LiFi के अग्रणी प्रोफेसर रोलाण्ड हास द्वारा शुरू की गई कंपनी pureLiFi द्वारा नियंत्रित वातावरण में किए गए परीक्षणों से पता चला कि LiFi 100 Gbps से अधिक की गति उत्पन्न करता है। कुछ परीक्षणों से यह भी पता चला कि यह 224 Gbps तक डेटा प्रदान कर सकता है। ये गति स्पष्ट रूप से वाई-फाई द्वारा उत्पादित गति से बहुत आगे है, जो वर्तमान में अधिकतम 100 एमबीपीएस है। ऐसा इस तथ्य के कारण है कि दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम आर.एफ. स्पेक्ट्रम से 1,000 गुना बड़ा है, जो केवल 300 गीगाहर्ट्ज है।

ऊर्जा दक्षता

वाई-फाई में डेटा संचरण के लिए रेडियो तरंगों के संचरण हेतु दो रेडियो की आवश्यकता होती है। ये रेडियो, रेडियो के अंदर स्थापित आरएफ ट्रांसमीटरों और एक बेसबैंड चिप के माध्यम से लगातार एक दूसरे के साथ संचार करते हैं, जो समान रेडियो आवृत्ति का उपयोग करने वाले कई अन्य उपकरणों के शोर से डेटा संकेतों को पहचानने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा लेता है। इसके विपरीत, LiFi डेटा ट्रांसमिशन के माध्यम के रूप में ओवरहेड LED लाइट का उपयोग करता है। क्योंकि इसमें प्रकाश संकेतों को डिकोड करने के लिए केवल एक प्रकाश स्रोत और एक फोटोडायोड की आवश्यकता होती है, इसलिए डेटा संचरण और संचार की पूरी प्रक्रिया में कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, एलईडी लाइट का उपयोग अन्य प्रकार के प्रकाश बल्बों के विपरीत किया जाता है, जिससे यह प्रकाश का अधिक कुशल स्रोत बन जाता है।

कवरेज

चूंकि वाई-फाई डेटा स्थानांतरण के लिए रेडियो तरंगों का उपयोग करता है, इसलिए इसकी कवरेज रेंज अधिक व्यापक होती है, क्योंकि वाई-फाई सिग्नल 32 मीटर तक की दूरी तक पहुंच सकते हैं (हालांकि इन दूरियों पर कनेक्शन अक्सर धीमा होता है)। ऐसा इसलिए है क्योंकि रेडियो तरंगें दीवारों को पार करने में सक्षम हैं। यह शायद LiFi की सबसे बड़ी सीमा है, क्योंकि दृश्य प्रकाश दीवारों से होकर नहीं गुजर सकता, जिससे कवरेज क्षेत्र केवल उन कमरों तक सीमित हो जाता है जहां LED ट्रांसमीटर स्थापित है।

सुरक्षा

लाईफाई की सीमित कवरेज को भी एक अच्छी बात के रूप में देखा जा सकता है क्योंकि इससे नेटवर्क सुरक्षा बढ़ जाती है। पुनः, चूंकि LiFi सिग्नल दीवारों से होकर नहीं गुजर सकते, इसलिए बाहरी ताकतों से हस्तक्षेप सीमित होता है। यह इसे संवेदनशील क्षेत्रों में उपयोग के लिए भी आदर्श बनाता है जहां दूरस्थ चोरी और हैकिंग प्रचलित है। इस प्रकार, यह अनुसंधान एवं विकास, वित्त, रक्षा और यहां तक ​​कि जन परिवहन से जुड़े क्षेत्रों के लिए भी उपयुक्त है।

डेटा घनत्व

वाई-फाई की सबसे बड़ी सीमाओं में से एक यह है कि यह अत्यधिक भीड़भाड़ वाले क्षेत्रों में असुरक्षित है। अधिक उपयोगकर्ता संख्या वाले क्षेत्रों में डेटा का स्थानांतरण कम उपयोगकर्ता संख्या वाले क्षेत्रों की तुलना में धीमा होता है। दूसरी ओर, LiFi ऐसी सीमाओं के अधीन नहीं है और वास्तव में, बहुत सघन वातावरण में भी अच्छी तरह से काम करता है। विशेषकर उन क्षेत्रों में जहां कई प्रकाश बल्ब मौजूद हैं, LiFi अभी भी उच्च गति उत्पन्न कर सकता है क्योंकि प्रत्येक VLC प्रकाश स्रोत एकाधिक उपयोगकर्ताओं के साथ भी समान गति प्रदान कर सकता है।

 

निष्कर्ष

LiFi से आपको मिलने वाले लाभ अपार हैं। इस तथ्य को नकारना नहीं है कि वाई-फाई ने निश्चित रूप से जीवन की गुणवत्ता को तेजी से सुधारने में मदद की है, क्योंकि इसने तीव्र संचार का मार्ग प्रशस्त किया है और यहां तक ​​कि सबसे बुनियादी सामाजिक कार्यों में भी सुधार किया है। हालाँकि, कई अलग-अलग कारकों ने इसके प्रदर्शन को प्रभावित किया है। इन कारकों में भीड़भाड़, अन्य कार्यों में हस्तक्षेप के कारण उपयोग की सीमाएं, तथा बैंडविड्थ संतृप्ति शामिल हैं, जो स्पष्ट रूप से इस मौजूदा प्रौद्योगिकी की कमियों को उजागर करती हैं।
लाईफाई का आगमन निश्चित रूप से स्वागत योग्य है। बेशक, बुनियादी ढांचे की सीमाओं के साथ, लाईफाई के पक्ष में वाई-फाई का पूर्ण प्रतिस्थापन लगभग असंभव है। हालाँकि, यह एक व्यवहार्य विकल्प प्रस्तुत करता है जिसका उपयोग विकल्प के रूप में किया जा सकता है, विशेषकर उन क्षेत्रों में जो प्रचलित प्रौद्योगिकी के प्रति संवेदनशील हैं।

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