Cahaya Masa Hadapan- LiFi vs WiFi

0
760
views

Dalam masa kita mengejar kelajuan internet dengan harga yang minimum. Sebenarnya satu teknologi sedang dibina iaitu Light-Fidelity (LiFi). Teknologi LiFi ini akan mengantikan Wireless-Fidelity (WiFi) untuk kegunaan sambungan kepada Internet Service Provider (ISP) dalam ruang privasi. Dengan hanya mengunakan alatan seperti mentol lampu LED, kita sudah dapat menikmati sambungan internet yang mempunyai kelajuan lebih dari 10 kali ganda kelajuan WiFi.

(Rujukan: http://ciscorouterswitch.over-blog.com/2017/02/lifi-vs.wifi-basic-difference-between-lifi-and-wifi.html)

Perkara ini, terjadi kerana pengunaan spektrum cahaya tampak. Untuk memahami konsep ini kita akan lihat kembali kejadian gelombang elektromagnetik. Gelombang elektrokmagnetik ini adalah sinaran gelombang yang membawa tenaga ataupun dikenali sebagai zarah yang bercas(elektrik). Gelombang ini juga termasuk didalam gelombang radio, mikrogelombang, sinaran inframerah, cahaya tampak, sinaran ultraungu, sinar-X dan sinar gamma. Wifi mengunakan gelombang radio untuk menghantar maklumat melalui modulasi frekuensi(FM) dan mempunyai panjang gelombang antara 1 milimeter untuk 300GHz hingga 10,000 kilometer untuk 30Hz. Manakala gelombang cahaya tampak berada di 700 nanometer untuk 430THz hingga 390 nanometer untuk 770THz. Untuk lebih lanjut anda boleh rujuk gambar di bawah.

(Rujukan: https://hamgear.wordpress.com/tag/line-of-sight/) maaf kepada pengikut Flat Earth(FE).

Tetapi apa implikasi frekunsi ini terhadapa kelajuan internet? Sebelum itu saya akan terangkan bagaimana maklumat dikomunikasikan melalui gelombang. Maklumat yang dikomunikasikan ini akan di jadikan aras 1 dan 0 kerana 1 dan 0 adalah Bahasa yang difahami oleh mesin. Kemudian aras 1 dan 0 ini akan di jadikan gelombang. Sekali lagi saya ingatkan wifi mengunakan FM untuk menyampaikan maklumat berbeza dengan modulasi amplitude yang menghantar data melalui perubahan amplitud gelombang. Lihat gambar dibawah untuk lebih memahami perbezaan antara dua jenis modulasi ini.


Berdasarkan gambar diatas ini dan penerangan maklumat akan ditukarkan ke aras 1 dan 0 ataupun kita kenali dengan kod perduaan (binary code) sebenarnya ia menunjukkan lebih tinggi nilai frekuensi atau lebih rendah jarak antara gelombang maka lebih cepatlah data kita akan dihantar. Selepas maklumat ini dihantar melalui antenna penghantar, antenna penerima akan mendapatkan isyarat tersebut kemudiaan akan di nyahkodkan untuk menjadi maklumat untuk pemahaman manusia.

Penyahkodan ini mengunakan algoritma-algoritma yang mengubah isyarat frekuensi menjadi sub-isyarat sebelum frekuensi ini diterima oleh penerima supaya didalam satu set frekuensi dapat di isi dengan lebih banyak kod perduaan yang mana akan lebih membanyakkan maklumat yang boleh dihantar. Untuk wifi, gelombang frekuensi yang digunakan adalah 2.4GHz dan 5GHz dan ianya mengunakan piawaian rangkaian 802.11 yang terdapat beberapa pecahan seperti 802.11a yang menggunakan system orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) yang mampu membuatkan 54Megabits per saat maklumat dapat dikomunikasikan. Terdapat beberapa jenis sub piawaian 802.11 lagi yang membuatkan WiFi mampu mencapai kelajuan data 450 Megabits persaat.

Waqaf Saham

Kembali kepada pengunaan cahaya tampak, seperti yang kita lihat di rajah pertama tadi. Diantara gelombang radio dan gelombang cahaya tampak terdapat dua lagi jenis gelombang iaitu mikrogelombang dan sinaran inframerah. Sebenarnya mikrogelombang banyak digunakan untuk aplikasi seperti perubatan dan juga komunikasi tetapi ianya tidak meluas. Kerana mikrogelombang tidak mampu untuk bergerak mengikuti bentuk muka bumi, merebak melampaui bukit atau gunung, memantul kembali ketika melanggar ionospehere serta gelombang ini mudah diserap oleh kelembapan udara seperti faktor hujan, salji dan ais. Oleh itu, mikrogelombang hanya digunakan pada aplikasi yang mempunyai line-of-sight(rujukan digambar bawah).

Manakala sinaran cahaya inframerah pula banyak digunakan pada remote control tetapi jika ianya diberikan tenaga yang tinggi maka sinaran ini mampu rosakkan mata. Sinaran infra merah ini mempunyai jarak gelombang yang menghampiri warna merah pada gelombang cahaya tampak. Oleh itu, ada orang mengatakan kalau hendak mengelak dari mata rosak kena kurangkan lihat benda merah dan banyakkan tengok warna hijau. Untuk gelombang cahaya tampak pula, sudah terbukti yang kita mampu menerima gelombang ini dalam kehidupan seharian.Untuk spektrum yang diatas cahaya tampak seperti Ultra-Violet (UV), X-ray dan Gamma ray. Ianya mampu memberi implikasi seperti kanser dan kerosakan genetik. Sebab itulah jika anda lihat filem seperti Hulk ada menceritakan tentang Gamma-ray kerana ia mampu merubah genetic anda.

LiFi di katakan akan banyak digunakan untuk khidmat penerbangan, penerokaan bawah laut(kerana cahaya dapat menembusi air masin manakala gelombang radio tidak mampu menembusi air), hospital serta premis perniagaan dan rumah. Selain dari capaian internet yang lebih laju untuk ruang privasi LiFi juga mampu mengekalkan momentumnya didalam ruangan yang padat kerana cahaya boleh dipantul tetapi gelombang radio akan diserap oleh bahan yang lembut selain mempunyai ganguan isyarat yang lebih tinggi. Sekuriti untuk LiFi juga lebih bagus kerana isyarat LiFi hanya boleh diakses didalam satu-satu ruangan tertutup sahaja. Manakala WiFi pula mempunyai sifat yang merebak gelombangnya maka akses terhadap gelombang tersebut boleh dimanipulasi oleh orang luar.

Perkembangan teknologi LiFi ini akan mengambil masa beberapa tahun yang lebih singkat untuk mencapai kelajuan internet yang lebih tinggi kerana terdapat banyak sistem komunikasi yang sudah terbina dengan mengunakan medium gelombang radio. Sedangkan teknologi gelombang radio mengambil masa ratusan tahun sebelum terjadinya WiFi. Walau bagaimana pun, antara LiFi dan WiFi terdapat kelebihan serta kekurangan masing-masing. Kesusaian teknologi ini bergantung kepada aplikasi pengunaannya.

Rujukan:
1. http://ciscorouterswitch.over-blog.com/2017/02/lifi-vs.wifi-basic-difference-between-lifi-and-wifi.html
2. http://www.rfwireless-world.com/Terminology/LiFi-internet-vs-WiFi-internet.html
3. https://www.electronicproducts.com/Education/Student/Li_Fi_vs_Wi_Fi_Which_is_better.aspx
4. https://www.youtube.com/watch?v=Ax7dYaRiY6o
5. https://drastitech.wordpress.com/2016/03/21/why-visible-light-spectrum-only-for-li-fi/
6. https://hamgear.wordpress.com/tag/line-of-sight/