لاي فاي (Li-Fi) تقنية اتصال متطورة تستخدم الضوء المرئي لنقل البيانات بسرعة تفوق الواي-فاي بأكثر من 100 مرة. تتميز هذه التكنولوجيا بعرض نطاق ترددي عالٍ، ما يسمح بنقل كميات هائلة من المعلومات بسرعة فائقة. أحد أبرز مميزات لاي فاي هو أمانها العالي، إذ تقتصر عملية نقل البيانات على المناطق التي تصلها الإضاءة فقط، ما يضمن حماية معززة للمعلومات. إضافة إلى ذلك، تستفيد لاي فاي من البنية التحتية الموجودة بالفعل للإضاءة الداخلية، مثل مصابيح LED، ما يجنب المستخدمين تكاليف تركيب أنظمة جديدة.

وأظهرت الاختبارات أن تقنية "Li-Fi" يمكن أن تصل إلى سرعات أعلى 100 مرة من أنظمة "Wi-Fi" الحالية، فعلى سبيل المثال، يمكنها التنزيل بسرعة 1.5 جيجابايت في الثانية. والأهم، هو عدم تداخل هذه التقنية مع إشارات الراديو.

في تطور مثير مؤخرًا، قاد البروفيسور داي سونغ تشونغ من جامعة بوهانغ للعلوم والتكنولوجيا (POSTECH) فريقًا من الباحثين لتحقيق إنجاز كبير في عالم لاي فاي. بالتعاون مع خبراء من جامعة آجو وجامعة إنها، طور الفريق مصدر ضوء جديد يقلل من التداخل الضوئي، وهو تحدٍ كبير كان يواجه هذه التقنية. هذا الاكتشاف، الذي نُشر في مجلة أدفانسيد ماتريالز الشهيرة، يعد خطوة كبيرة نحو جعل لاي فاي أكثر كفاءة واستقرارًا للاستخدام العملي، فاتحًا الباب أمام آفاق جديدة في عالم الاتصالات اللاسلكية.

عندما يتقاطع ضوء بالطول الموجي ذاته، يحدث تداخل، ما يؤدي إلى دمج السعات أو إلغائها. لوحظت هذه الظاهرة عند استخدام الصمامات الثنائية الباعثة للضوء LED مصدر ضوء أحادي اللون في تقنية VLC. للتغلب على هذه المشكلة، طور الفريق مصدر ضوء جديد ليحل محل الضوء التقليدي. من خلال دمج صمامات ثنائية عضوية باعثة للضوء (OLEDs) بالألوان الأحمر والأخضر والأزرق، صنعوا مصدر ضوء يحاكي الإضاءة البيضاء القياسية ولكن مع مناطق تداخل أدنى. وقدم الفريق أيضًا هيكل تجويف لتحسين تمثيل الألوان في كل طول موجي للـOLED، ودمجوا هيكل فابري-بيروت في الصمامات الثنائية العضوية الضوئية الماصة للضوء (OPDs) لاستقبال أطوال موجية محددة من الضوء انتقائيًا.

أظهر ضوء الفريق الأبيض المركب معدل خطأ بتات (BER) أقل على نحو ملحوظ من ذلك الخاص بمصادر الضوء التقليدية BER، الذي يمثل نسبة الخطأ إلى مجموع البتات المنقولة، يعد مقياسًا رئيسيًا لجودة الإشارة الرقمية. يشير هذا الإنجاز البارز إلى قمع فعال للتداخل بين مصادر الضوء، وهذا ما يضمن نقل المعلومات بدقة.

شرح البروفيسور داي سونغ تشونغ، قائد الفريق التعاوني: «على عكس مصادر الضوء التقليدية، فإن مصدر الضوء الخاص بنا، الذي يمزج ثلاثة أطوال موجية، يتجنب التداخل، وبالتالي يعزز الاستقرار والدقة في نقل البيانات. نتوقع أن تكون هذه التقنية أداة مفيدة محتملة لمختلف الصناعات، يعمل على أنه حل اتصال لاسلكي من الجيل التالي يستفيد من أنظمة الإضاءة التقليدية».

في نظام VLC متعدد القنوات، يُنشأُ ضوء أبيض مختلط باستخدام OLEDs بالأحمر والأخضر والأزرق مع أطوال موجية غير متداخلة لتقليل التداخل بين القنوات. يستخدم النظام OPDs التي تمتص الضوء انتقائيًا.

محدودية النطاق من أبرز عيوبها

وتعتبر حقيقة أن الضوء لا يمكنه اختراق الجدران بمثابة إضافة أمنية كبرى. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أن شبكة "Li-Fi" لها نطاق محدود، فبينما يصل نطاق "Wi-Fi" إلى 32 مترًا في الأماكن المفتوحة، يبلغ الحد الأقصى لنطاق "LiFi" 10 أمتار فقط.

وبالتالي، لا يمكن استخدامها بشكل فعال إلا في المناطق المغلقة، حيث يلزم تركيب الأضواء في الغرف والممرات لتوسيع نطاق الشبكة.

وأضف إلى ذلك عيب آخر، وهو التوافق المحدود. فهي تقنية جديدة، ومعظم الأجهزة المستخدمة اليوم لا تدعمها، كذلك، وعلى الرغم من معدل النقل السريع للبيانات التي توفرها تقنية "LiFi"، إلا أن مقدمي الخدمة لا يمكنهم تقديم سرعة إنترنت متوافقة.