چگونه یک لامپ LED رومیزی می‌تواند شما را به اینترنت متصل کند؟

شاید تا چند سال دیگر چراغ‌های LED جایگزین دانگل‌های بی‌سیم شبکه یا روترهای وای‌فای شوند و شما از طریق آن‌ها به اینترنت متصل شوید. از این حرف زیاد تعجب نکنید چون هارالد هاس؛ بنیان‌گذار شرکت pureLiFi با کمک همکارانش دارند روی پروژه‌ای به نام HiFi کار می‌کنند تا بتوانند از این همه چراغ LED موجود در خانه‌ها، خودروها، گوشی‌های هوشمند، هواپیماها و غیره برای انتقال اطلاعات استفاده کنند. البته؛ فقط هاس نیست و محققان دیگری در دانشگاه‌ها همزمان دارند روی پروژه اینترنت LED کار می‌کنند و پیش‌بینی کرده‌اند تا چند سال آینده چراغ‌های LED به یکی از دروازه‌های اتصال به اینترنت تبدیل خواهند شد.

هاس می‌گوید LED خاصیت‌ها و ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارد که در صنعت مخابرات و ارتباطات بسیار ارزشمند هستند و در نهایت امکان تبادل اطلاعات را فراهم می‌کنند. وقتی یک چراغ LED را باز می‌کنیم، در قلب آن یک نیمه هادی خواهیم دید. دانشمندان به دنبال استفاده‌های گوناگون از این نیمه هادی هستند؛ از استریم بی‌سیم اطلاعات بگیرید تا سیستم‌های امن مخابراتی و شبکه‌های هوایی برای پروازهای هواپیماها. پس، اولین خاصیت LED همین نیمه هادی است که درون آن جای گرفته است. هاس و همکارانش اعتقاد دارند LED بسیار سریع‌تر از وای‌فای می‌توانند اطلاعات را تبادل کنند. در واقع؛ سرعت انتقال اطلاعات روی این چراغ‌ها به مرز ۱۵ گیگابیت بر ثانیه می‌رسد که تقریباً دو برابر سرعت روترهای وای‌فای پرسرعت امروزی است.

چراغ‌های LED با سرعت بسیار زیادی در نور تغییراتی ایجاد کرده و میزان روشنایی نور را عوض می‌کنند. این تغییر روشنایی نور چون با سرعت بسیار بالا اتفاق می‌افتد؛ از چشم انسان دور مانده و قابل مشاهده نیست. از همین جا ویژگی بزرگ دیگری استخراج می‌شود. به صورت تئوری می‌توان از این تغییر جزئی روشنایی برای رمزنگاری سریع اطلاعات استفاده کرد. کافی است گیرنده اطلاعات از یک دستگاه رمزگشای تصویری استفاده کند. یک رمزگشای تصویری می‌تواند تغییرات رخ داده در نورها را شناسایی کند. کاری که چشم انسان قادر به انجام‌اش نیست. چشم انسان شدت تغییر نور را نمی‌بیند و ثابت در نظر می‌گیرد ولی یک رمزگشای تصویری می‌تواند تغییر شدت نور را اندازه‌گیری کند. هاس می‌گوید می‌توانیم الگوریتم‌هایی برای استفاده از این تغییر شدت روشنایی نور طراحی کنیم تا اطلاعات به فرم اولیه برگردانده شوند.

یکی دیگر از مزایای چراغ‌های LED استفاده از طیف‌های نور مرئی است. همان‌طور که می‌دانیم در شبکه‌های وای‌فای از طیف‌های رادیویی نامرئی استفاده می‌شود در حالی که طیف‌های نور مرئی ده هزار برابر بزرگ‌تر هستند و این یعنی پهنای‌باند بیشتر و البته باندهای فرکانسی رایگان بدون مجوز. یکی از مشکلات شبکه‌های وای‌فای، شلوغی فرکانس‌های کاری است و اینکه برای استفاده از فرکانس‌های بالاتر باید مجوزهایی اخذ شود در حالی که چراغ‌های LED همه‌جا یافت می‌شوند و در دسترس هستند و نیازی هم به مجوز گرفتن از دولت یا سازمانی ندارند. محققان در این اندیشه هستند که از این طیف‌های نور مرئی رایگان در دسترس عموم بهتر استفاده شود. مثلاً هر خودرو دارای چندین چراغ جلو LED است. بنابراین، خودروها می‌توانند از این طریق با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و با استفاده از نور اطلاعات را به یکدیگر برسانند که در نهایت موجب امنیت بیشتر جاده‌ها می‌شود. در این شرایط، کافی است در سیستم الکترونیکی یا داشبورد خودرو برنامه کاربردی نصب شود که نورهای ساطع شده از ماشین‌های جلویی را دریافت و به تصویر تبدیل کند. این‌گونه راننده خودرو به راحتی می‌تواند از وضعیت ترافیکی جلوی خودش اطلاعات کسب کند.

حتا نورهای چراغ‌های LED خیابان ها هم می‌توانند برای اتصال اینترنت در مکان‌های عمومی استفاده شوند. اگر یک زیرساخت سخت‌افزاری مناسب فراهم شود، چراغ‌های LED کنار خیابان‌ها و ویترین مغازه‌ها و خودروها می‌توانند یک شبکه بی‌سیم را تشکیل دهند.

به نظر می‌رسد اینترنت و شبکه روی چراغ‌های LED امن‌تر خواهد بود. علاوه بر استفاده از تغییرات شدت روشنایی نور برای رمزنگاری اطلاعات، چون نور از دیوار و موانع سخت ضخیم عبور نمی‌کند؛ امکان استراق سمع توسط کاربران دیگر و همسایه‌ها فراهم نخواهد شد و آن‌ها به امواج نور حامل اطلاعات دسترسی ندارند.

 هاس و همکارانش تا کنون توانستند چراغ‌های LED طراحی کنند که با استفاده از درگاه USB به نوت‌بوک متصل شده و امکان ارتباط با اینترنت را فراهم می‌کنند ولی این یک کاربرد بسیار رادیکالی و کمینه از چراغ‌های LED است و اصلاً آن چیزی که این محققان به دنبالش هستند را تامین نمی‌کند. آن‌ها می‌گویند به زودی جهش‌های بزرگی در صنعت چراغ‌های LED رخ خواهد داد و این وضعیت تا جایی پیش می‌رود که اکوسیستمی از برنامه‌های کاربردی و تجهیزات زیرساختی عمومی و خصوصی برای ارتباط این چراغ‌ها با یکدیگر و تبادل اطلاعات امن فراهم شود. اگر این فناوری با تلفن‌های هوشمند نیز مجتمع شود؛ می‌تواند مزیت‌های تصورنشدنی در اختیار این صنعت بگذارد. مثلاً تصور کنید در خانه نشسته‌اید و اسمارت‌فون شما با دریافت نور یک چراغ LED بتواند فیلم استریم یا در خیابان و مغازه با دریافت نور چراغ LED اطلاعاتی حیاتی ضروری کسب کند. ما در اینجا داریم درباره یک سرعت اینترنت بسیار بالا و امن صحبت می‌کنیم؛ چیزی که بهتر از وای‌فای ولی ارزان‌تر و در دسترس‌تر است.