EXPO 2020 в Дубае (ОАЭ): первое крупномасштабное применение беспроводной коммуникационной технологии Li-Fi

Всемирная выставка EXPO 2020 будет функционировать 6 месяцев - с октября 2020 до апреля 2021 года.  Девиз выставки - Connecting Minds, Creating the Future (Объединяя Умы, Создаём Будущее). Предполагаемое число посетителей – более 25 млн. человек из 180 стран. К 2020 году правительство ОАЭ планирует преобразовать свой важнейший торговый и финансовый центр – Дубаи в самый современный «умный» мегаполис планеты. К тому же здесь такое число уникальных архитектурных  сооружений, скольких нет больше ни в одном городе мира, в их числе - Burj Khalifа самое высокое здание на планете Земля, высотой в 828 м.

Burj Khalifа

В соответствии с генеральным планом выставка располагается недалеко от нового международного аэропорта Al Maktoum International Airport.

Главными сооружениями на территории Экспо 2020 будут 3 гигантских павильона, экспозиция которых должна отражать 3 основные глобальные тренды: "Opportunity. Sustainability. Mobility" (Возможности, Надёжные перспективы развития, Мобильность). Проект представляет собой сочетание традиций арабской архитектуры и футуристических конструкций. В плане инфраструктура выставки воспринимается как щупальцы осьминогa, исходящие из центрального квадратного пространства Аl Wasl - соединение, объединяющего три павильона. Всё это является своего рода ультратехнологическим комплексом HighTec с главным акцентом на защиту окружающей среды и использование альтернативных источников энергии.

На территории выставки будет много фотовольтаических установок (с панелями солнечных батарей). «Солнечные электрогенераторы» обеспечат около 50% всей потребности в электроэнергии. В частности, от этих альтернативных источников энергии будут питаться светодиодные светильники наружного освещения, огромные информационные дисплеи, установки светопроекции и другие потребители. Разработана также устойчиво перспективная стратегия утилизации сточных вод и регенерации материалов отходов, а также технологии снижения выбросов в атмосферу двуокиси углерода. После закрытия выставки её павильоны станут местом размещения университета, исследовательского института, музея истории ОАЭ, центра искусств и конференц-зала.

Во внутреннем и наружном освещении на EXPO 2020 приоритетная роль отводится светодиодным технологиям. Значительный вклад во внедрение светодиодных средств освещения внесёт итальянская светотехническая компания DISANO Illiminazione s.p.a. (силами персонала её ближневосточного отделения - Disano Middle East).

Частью программы подготовки к EXPO 2020 является также и широкое внедрение в общественные осветительные системы технологии беспроводной связи и управления Li-Fi (Light Fidelity). С помощью излучения функционирующих на территории светодиодных светильников технология Li-Fi позволит достичь скорости передачи потока информации в 100 раз превышающей скорость WI-FI. (подробнее о Li-Fi см. в конце этой статьи). При этом смогут использоваться смартфоны и планшетные компьютеры, работающие по стандарту дистанционной связи - WLAN.

Что же такое Li-Fi?

Light Fidelity — это двунаправленная, высокоскоростная беспроводная коммуникационная технология; разработана и впервые представлена в 2011 году проф. Харальдом Хаасом (Harald Haas) - заведующим кафедрой мобильных коммуникационных систем в Эдинбургском университете (Шотландия). Этот вид передачи данных использует в качестве канала связи видимое излучение (в отличие от радиоволн в Wi-Fi).

Таким образом Li-Fi принадлежит к технологиям VLC (Visible Light Communication - связь посредством видимого света). Li-Fi установила рекорд скорости передачи данных - 224 Гб/с, что в 100 раз превышает скорость при Wi-Fi. Наиболее эффективна эта технология при использовании в качестве среды передачи данных излучения светодиодов. Li-Fi (VLC) позволяет источнику света, в дополнение к основной функции (освещению) передавать цифровую информацию, используя то же самое световое излучение диапазон длин волн в оптическом спектре примерно λ = 380 - 780 нм, f ≈ 800-400 ТГц.

Эта технология может использовать свет люминесцентных ламп (скорость передачи сигналов 10 кбит/с) или светодиодное излучение со скоростью до 500 Мбит/с. При высокой частоте пульсаций света они становятся неразличимыми для глаза, но способны нести большую информационную нагрузку. Возможность передавать данные таким способом возникла вследствие широкого использования полупроводниковых источников света - светодиодов.

Упрощенная схема функционирования технологии Li-Fi в офисе

Связь по видимому свету VLC - работает путём переключения подачи напряжения на светодиоды на очень высокой частоте, незаметной для человеческого глаза. Cветовые волны не могут проникать через стены, поэтому радиус действия Li-Fi невелик, с другой стороны Li-Fi более надежно защищена от «взлома», чем обычный беспроводной канал связи. Также нет надобности в прямой видимости для передачи сигнала — свет, отраженный от стен может достигать пропускной способности в 70 Мбит/с.

Прогнозируется, что среднегодовой темп роста рынка Li-Fi составит 82% в период с 2013 по 2018 гг. и будет составлять более 6 млрд. $ в год к 2018 году.