เชื่อมต่อสัญญาณด้วย Li-Fi ใหม่เร็วกว่า Wi-Fi เป็น 100 เท่า

ถ้าคุณมักจะเซ็งกับสัญญาณ Wi-Fi ที่ช้าไม่ทันใจ คุณก็คือหนึ่งในผู้คนจำนวนมากที่กำลังรอคอยการเชื่อมต่อด้วยเครือข่ายไร้สายแบบใหม่เรียกว่า Li-Fi (Light Fidelity) ที่ส่งสัญญาณด้วยแสงหรือจะเรียกว่าไวไฟแบบใช้แสงก็ได้ ซึ่งจะมีความเร็วมากกว่าสัญญาณไวไฟที่ใช้ในปัจจุบันเป็น 100 เท่า

ระบบเครือข่ายไร้สายแบบ Li-Fi นับเป็นพัฒนาการที่ต่อเนื่องจากการเชื่อมต่อและส่งผ่านข้อมูลโดยการใช้สายแลนจนมาถึงการใช้สัญญาณไวไฟในปัจจุบัน ถูกคิดค้นขึ้นมาตั้งแต่ปี 2011 โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน มีหลักการทำงานการส่งผ่านข้อมูลด้วยแสงจากหลอดไฟ LED ที่กะพริบด้วยความถี่สูงมากจนสายตามนุษย์แยกไม่ออก

การส่งสัญญาณด้วย Li-Fi ที่ทดสอบในห้องแล็บสามารถทำความเร็วได้สูงมากถึง 224 gbps และในปี 2015 มีทดสอบใช้งานจริงได้ความเร็วที่ 1 gbps หรือ 1,000 mbps ซึ่งก็นับว่าเร็วมากเมื่อเทียบกับไวไฟความเร็วสูงสุดที่ใช้งานในปัจจุบันที่ราว 300 mbps (ที่ใช้งานตามบ้านทั่วไปความเร็วแค่ 20 – 30 mbps)

แต่มีเรื่องน่าสนใจที่อาจจะเป็นข้อจำกัดของระบบ Li-Fi ที่ใช้แสงจากหลอดไฟ LED ในบางประเด็น ที่เห็นได้ชัดเลยก็คือเราจะต้องเปิดไฟตลอดเวลาที่ต้องการให้ระบบทำงาน นั่นหมายความว่าในกรณีที่เราอยากนอนเล่นเน็ตบนเตียงสบายๆโดยปิดไฟหรือมีแค่ไฟหัวเตียงก็อาจจะไม่สามารถทำได้

อีกอย่างหนึ่งถ้ามีอุปกรณ์หลายอย่างเชื่อมต่อสัญญาณกับเครือข่าย Li-Fi จากหลอดไฟ LED ดวงเดียว ความเร็วของสัญญาณจะลดลงตามจำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ (คล้ายกับระบบ Wi-Fi)

Joanne Oh จากมหาวิทยาลัยไอนด์โฮเวนได้พัฒนาระบบ Li-Fi ชนิดใหม่โดยใช้แสงอินฟราเรดแทนการใช้แสงจากหลอดไฟ LED แม้ว่าการใช้แสงอินฟราเรดจะไม่ใช่ไอเดียใหม่ แต่การทดลองที่ผ่านมามักจะใช้กระจกเคลื่อนที่เป็นตัวฉายแสงซึ่งดูยังห่างไกลจากการใช้งานเชิงพาณิชย์ แต่ระบบของ Oh ใช้เสาอากาศในการส่งสัญญาณ ไม่มีชิ้นส่วนใดเคลื่อนที่

จากการทดสอบเบื้องต้นระบบ Li-Fi ชนิดใหม่ทำความเร็วในการดาวน์โหลดได้ 42.8 gbps ที่ระยะห่าง 2.5 เมตร ซึ่งเร็วกว่าไวไฟที่เร็วสุดในปัจจุบันเป็น 100 เท่า

ระบบ Li-Fi ของ Oh จะมีเสาอากาศสำหรับกระจายแสงอินฟราเรดติดไว้ที่เพดานห้องสองสามจุด เสาอากาศจะฉายแสงอินฟราเรดที่ส่งมาจากสายเคเบิลใยแก้วซึ่งมีเกรตติง (Grating) ที่จะกระจายแสงไปในหลายทิศทางขึ้นกับความยาวคลื่นและมุม อุปกรณ์แต่ละตัวจะได้รับลำแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันเล็กน้อย ดังนั้นแม้จะมีอุปกรณ์ใช้งานพร้อมกันหลายตัวความเร็วในการเชื่อมต่อก็ไม่ลดลง

แสงอินฟราเรดที่ใช้ในระบบ Li-Fi ใหม่นี้มีช่วงความถี่สูงราว 200 เทราเฮิรตซ์ซึ่งมีการรบกวนน้อยเมื่อเทียบกับ Wi-Fi ที่ใช้คลื่นวิทยุที่ช่วงความถี่ 2.5 – 5 กิกะเฮิรตซ์ซึ่งมีการรบกวนมากกว่า และความยาวคลื่นของแสงอินฟราเรดที่ใช้ในการส่งผ่านข้อมูลไม่สามารถถูกตรวจจับได้โดยเรตินาในดวงตาของมนุษย์ นั่นหมายถึงเรามองไม่เห็นมัน

อย่างไรก็ดีนี่เป็นเพียงความสำเร็จขั้นต้นเท่านั้น คาดว่าจะต้องใช้เวลาอีกไม่น้อยกว่า 5 ปีกว่าเทคโนโลยีใหม่นี้จะสามารถนำไปใช้งานเชิงพาณิชย์ได้ และอุปกรณ์ที่เหมาะจะใช้ระบบ Li-Fi ใหม่ควรเป็นอุปกรณ์ที่มีการใช้ข้อมูลมากๆ เช่น จอวิดีโอ โน้ตบุ๊ค และแท็บเล็ต

ข้อด้อยของระบบ Li-Fi ทั้งแบบใช้แสงอินฟราเรดและแสงจากหลอดไฟ LED คือไม่สามารถส่งสัญญาณทะลุผ่านกำแพงได้ แม้จะมีข้อดีในแง่ความปลอดภัยแต่ไม่สะดวกต่อการใช้งาน

แต่ก็ยังมีคำถามว่าถ้าอุปกรณ์ยังไม่พัฒนาความสามารถให้ทัดเทียมกับระบบการเชื่อมต่อ การส่งผ่านข้อมูลก็ไม่ได้เร็วขึ้นอยู่ดี ถึงอย่างนั้นก็เถอะนับว่าเป็นเรื่องที่ดีที่มีระบบ Li-Fi ที่เป็นความหวังในอนาคตได้ถึงสองระบบกำลังได้รับการทดสอบและพัฒนาให้ดีขึ้นอยู่ตลอดเวลา

ในวงการวิทยาศาสตร์การแข่งขันเป็นแรงขับเคลื่อนชั้นยอดสำหรับนวัตกรรม เรามารอดูว่าระบบ Li-Fi แบบไหนที่จะสามารถเข้าสู่ตลาดได้ก่อนกัน

ข้อมูลและภาพจาก sciencealert