Li-Fi Nedir? Nasıl Çalışır? Wi-Fi Ağından Ne Kadar Hızlı?

Geleceğin Kablosuz ağ teknolojisi Li-Fi nedir? Nasıl çalışır? Wifi’dan ne kadar hızlı? Wi-Fi ve Li-Fi arasındaki farklar nelerdir? Light Fidelity teknolojisinin avantajları ve dezavantajları. VLC teknolojisinin bir biçimi olarak Li-Fi hakkında merak ettiğiniz her şey!

Veri iletişiminin büyük önem arz ettiği günümüz dünyasında, modern iletişimin temel öğesi olan veri taşıma mekanizmalarından yüksek verim alınması oldukça önemlidir. Dolayısıyla bilgi değerinin hız gibi çeşitli faktörler aracılığıyla ölçülüyor olması da boşuna değildir.

Günümüzde en sık kullanılan iletişim aracı olan internet, Oberlo’nun 2023 günlük internet kullanım raporuna göre 2019’dan bu yana %6,2’lik istikrarlı bir artış göstererek dünya çapında her gün 5,07 milyar insanın interneti kullandığını doğruluyor.

Bu verilere göre 2023 Dünya nüfusu baz alındığında yaklaşık olarak %62’lik bir kesim, internet erişimine sahiptir, diyebiliriz. Yani dünya nüfusunun yarısından fazlası her gün internete bağlanıyor!

Sonuç olarak; Veri iletişiminin çoğunluğunu internet oluşturuyor, diyebiliriz. Bu da dünya çapında her gün devasa bir veri trafiğini işaret ediyor. Ve en önemlisi de bu verinin nasıl aktarıldığı konusunda birçok ayrıntıyı gün yüzüne çıkarıyor.

Bu makalemizde, radyo dalgalarıyla kablosuz veri taşıma teknolojisi Wi-Fi ve geleceğin kablosuz ağ bağlantısı Li-Fi’ı inceleyeceğiz. Ayrıca her iki ağ teknolojisinin farklarına, avantajlarına ve dezavantajlarına değineceğiz.

Wi-Fi Nedir?

Wi-Fi yüksek hızlı internet erişimi için radyo dalgalarını kullanan bir kablosuz ağ teknolojisidir. “Wireless Fidelity” kelimesinin kısaltmasıdır.

Wi-Fi, 1971’de Hawaii Adaları’nı birbirine bağlayarak internet erişimi sağlamak için kullanılan ALOHAnet adlı kablosuz bir UHF paket ağı sayesinde ortaya çıktı.

Daha sonra 1991’de NCR ve AT&T tarafından geliştirilen WaveLAN adı verilen internet protokolleri, IEEE 802.11 standartlarının habercisi oldu.

1999’da kurulan Wi-Fi Alliance, tescilli bir ticari marka olarak Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü’nün (IEEE) 802.11 standartlarına dayalı olarak geliştirilmektedir.

Wi-Fi Nasıl Çalışır?

Wi-Fi ağlarında, gönderici ve alıcı arasında fiziksel, kablolu bir bağlantı yoktur. Bunun yerine, radyo dalgası yayılımı ile ilişkili elektromanyetik spektrum içinde bir frekans olan radyo frekansı (RF) teknolojisi kullanır. Bununla birlikte; bir antene RF akımı verildiğinde uzayda yayılabilen elektromanyetik bir alan yaratılır.

Bu ağa bağlanmak için Access Point (Kablosuz Erişim Noktası) kullanılır. Bu erişim noktası bilgisayar ve cep telefonu gibi cihazların ağa bağlanabilmesi için kablosuz sinyal yayınlar. Bu cihazların Wi-Fi ağına bağlanabilmesi için donanımsal olarak kablosuz ağ bağdaştırıcı özelliklerine sahip olması gerekir.

Bir Wi-Fi Ağı Ne Kadar Hızlı?

Bir Wi-Fi ağının maksimum hızı (Teorik olarak) , Wi-Fi 802.11 standardı ile belirtilir. Çoğu PC ağı gibi Wi-Fi ağı da teknoloji standartlarına bağlı olarak değişen hız düzeylerine sahiptir. Şu anda en hızlı standart, 2019’da tanıtılan IEEE 802.11ax kablosuz standardına verilen ortak ad olan Wi-Fi 6’dır .

Wi-Fi standartlarına göre kablosuz ağların teorik ve ve gerçek hız değerleri aşağıda listelenmiştir:

Bunlara ek olarak; yukarıdaki değerlerin aksine Wi-Fi ağlarının hızı, ağ protokolü yükünden, radyo parazitinden, cihazlar arasındaki görüş hattındaki fiziksel engellerden ve cihazlar arasındaki mesafeden kaynaklı olarak değişiklik gösterebilir.

IEEE 802.11ax kablosuz standardı günümüzde en hızlı Wi-Fi hız değerlerine sahip olsa da bir sonraki kablosuz iletişim standardı muhtemelen 2024’te IEEE tarafından nihai hale getirilecek ve Wi-Fi hızı bir önceki standarda göre daha da artacaktır.

Peki, size Wi-Fi’ın kullandığı radyo spektrumundan 10 bin kat daha hızlı bir kablosuz ağ spesifikasyonunun mümkün olduğunu söyleseydik? Bu iddiayı duymak gerçekten heyecan verici olurdu!

Bu iddia aslında bir gerçek! Çünkü 13 Temmuz 2023 tarihinde Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE), ışık tabanlı kablosuz iletişim için bir standart olarak 802.11bb standardını yayınladı.

Li-Fi (Light Fidelity) adı verilen bu kablosuz ağ teknolojisi ışık dalgalarını kullanarak veri iletimi yapar ve teorik olarak Wi-Fi’dan çok daha yüksek hızlarda çalışabilir. Peki Li-Fi nedir? İşte detaylar:

Li-Fi Nedir?

Light Fidelity’nin kısaltması olan Li-Fi, yüksek hacimli verilerin yüksek hızlı iletimini sağlayan, kısacası; oyunun kurallarını değiştiren bir yeniliktir.

Görünür Işık İletişimi (VLC), yani ultra hızlı veri iletim teknolojisinin bir biçimi olarak LiFi, aktarım ortamı olarak küçük bir farkla görünür ışığı (Visible light communication) kullanır. Diğer VLC sistemlerinden farklı olarak LiFi, verileri çift yönlü olarak iletir ve bu, internet bağlantısı için ideal bir seçimdir.

Li-Fi, Wi-Fi’dan Ne Kadar Daha Hızlı?

Li-Fi uzmanları bu kablosuz ağ teknolojisinin Wi-Fi ve 5G’den daha hızlı, daha güvenilir ve daha güvenli bağlantı sağladığını iddia ediyorlar. Bunlara ek olarak; Li-Fi, 224 GB/sn’ye varan hızlara ulaşabilir, bu da onu en hızlı Wi-Fi türü olan WiGig’den (60 GHz bağlantı hızına sahip 7 GB/sn’ye kadar çıkabilen kablosuz ağ protokolü) 100 kattan çok daha hızlı hale getirir.

Li-Fi Nasıl Çalışır?

LiFi sistemleri, fotodiyot ve ışık kaynağı olmak üzere iki ana bileşenle çalışır ve her ikisi de çift yönlü bir ağ içerisinde yer aldıkları için hem veri alıcıları hem de vericileri olarak hizmet ederler. Bu bileşenler, verilerin sorunsuz bir şekilde iki yönlü aktarımını mümkün kılar.

Kullanılan veriler, ışığın hızlı modülasyonuyla LiFi sistemlerinde dolaşır. Bu noktada, çıplak gözle algılanamayacak bir hızda modüle edilmiş ışığın üzerine veriler yerleştirilir ve ışık kaynağı aracılığıyla iletilir.

Işık kaynakları, genellikle yarı iletken özelliklere sahip olan ışık yayan diyotlar (LED’ler) olarak seçilir. LED’lerin yarı iletken yapısı, ısınması gereken filamentler veya gazlar kullanmamaları ve böylece VLC sistemlerine mükemmel bir uyum sağlamaları sebebiyledir.

İşlem şöyle gerçekleşir: Elektrik akımı, ışık üretmek için LED ampulden geçer. Bu akım, yayılan ışığın yoğunluğunu değiştirebilecek şekilde düzenlenir. Ardından, modüle edilmiş ışığı ve üzerine kodlanmış verileri ışık kaynağına taşıyan bir çip eklenir.

İşte bu noktada alıcı cihaz, yani fotodiyot devreye girer. Fotodiyot, ışık sinyallerini alır ve onları dijital formatta, 1’ler ve 0’lar olarak işler. Bu sayede cihaz, verileri işler ve katıştırılmış verileri, kullanıcıların anlayabileceği ve kullanabileceği bir formata dönüştürür, örneğin görüntü, ses veya video…

Bu işlem tamamlandıktan sonra veriler, alıcı cihaz tarafından ışık kaynağına geri gönderilir. Bu döngü, verilerin LiFi sistemlerinde sürekli ve çift yönlü aktarımını sağlar. Bu, LiFi’nin güçlü ve etkili bir iletişim sistemi olarak çalışabilmesini mümkün kılar.

Li-Fi Mucidi Harald Haas Kimdir?

2011 yılında, Edinburgh Üniversitesi’nden Prof. Harald Haas, “Her Ampulden Kablosuz Veri” başlıklı etkileyici bir TED Konuşmasıyla dünyaya LiFi teknolojisini tanıttı.

Bu yenilikçi teknolojinin kapasitesini ve potansiyelini sergilemek için Haas, sadece 3 dolarlık bir ampul kullanarak yüksek çözünürlüklü bir video yayınladı. Haas’ın bu çığır açıcı sunumu, LiFi’nin kısa süre sonra herkesin diline düşmesini sağladı.

Prof. Haas, LiFi teknolojisinin icadında doğrudan bir rol oynamamış olmasına rağmen, onun bu alanda önemli bir isim olmasını sağlayan şey, bu yeni teknolojiyi dünyaya tanıtmış ve onun potansiyelini somutlaştırmış olmasıdır. Uluslararası Katı Hal Aydınlatma Birliği (ISA), Prof. Haas’ın bu eşsiz katkılarından ötürü ona “LiFi’nin Babası” unvanını verdi.

Haas’ın etkisi sadece teknolojiyi tanıtmakla kalmadı, aynı zamanda onun ticari uygulamalarının araştırılmasını da teşvik etti. 2012 yılında, Haas, LiFi teknolojisini geniş çapta kullanıma sunmayı amaçlayan pureVLC adlı bir girişimin kuruluşunda önemli bir rol oynadı.

Bu girişim, sonraki yıllarda pureLiFi adını alacak ve Orijinal Ekipman Üreticisi (OEM) olarak, mevcut LED tabanlı sistemlerle kolayca entegre olabilen ticari LiFi ürünlerini geliştirmeye ve satışa sunmaya devam edecekti. Bu, Haas’ın LiFi’nin dünya çapında bilinirliğini ve kullanılabilirliğini artırmada ne kadar etkili olduğunun canlı bir örneğidir.

Li-Fi Ağının Avantajları Nelerdir?

Geleceğin kablosuz ağ teknolojisi Li-Fi’ın avantajları saymakla bitmez. Ancak en bilindik avantajları şunlardır:

• Hızlı Veri Aktarımı: LiFi hız testleri, WiFi’ye kıyasla 100 kat daha hızlı, 224 Gbps’ye kadar veri aktarım hızlarına ulaşabildiğini göstermiştir. Bu, WiFi’nin saniyede 20 megabit veri aktarım hızından bile %1 oranında daha hızlı bir performans anlamına gelir.
• Neredeyse Sınırsız Kapasite: Görünür ışık spektrumu, RF spektrumundan çok daha geniş olduğundan, LiFi teknolojisi, daha fazla kullanılabilir frekans sağlar. Bu da, LiFi tabanlı sistemlerin önemli ölçüde daha fazla ve daha benzersiz bağlantılara imkan tanıdığı anlamına gelir.
• Çok Yönlülük: Teorik olarak, herhangi bir LED ampul, kolaylıkla bir LiFi ağına entegre edilebilir. Bu, neredeyse tüm ampullerin potansiyel LiFi ağlarına dönüşebileceği ve LED tavan aydınlatmasının olduğu her yerde internet bağlantısının mevcut olabileceği anlamına gelir.
• Düşük Maliyet: LiFi sistemlerini kurmak, mevcut teknolojiye kıyasla önemli ölçüde daha düşük maliyetlidir. Herhangi bir 3 dolarlık LED ampul, potansiyel bir internet bağlantı noktası haline gelebilir ve yalnızca küçük bir ek yatırım ile bir LiFi çipi eklenir. Ayrıca, aydınlatma ile internet bağlantısını birleştirerek enerji maliyetlerini de azaltır, bu da daha fazla tasarruf anlamına gelir.
• Geniş Kullanılabilirlik: LED ampuller, yeşil teknolojinin geniş ölçüde benimsenmesiyle birlikte, çevre dostu ve enerji tasarrufu sağlayan alternatifler olarak floresan veya akkor ampullerin yerini almıştır. Bu geniş kullanımı, LED ampullerin LiFi ağlarına dönüştürülmesi olasılığını da artırır.
• Yüksek Güvenlik: LiFi teknolojisi, görünür ışığın duvarlar veya opak nesnelerden geçememesi sebebiyle doğal olarak daha güvenlidir. Bu, LiFi’nin sinyal kaçırma, gizli dinleme ve kaba kuvvet saldırıları gibi RF teknolojisinin yaygın güvenlik tehditlerini büyük ölçüde ortadan kaldırarak lokal erişim noktaları oluşturmasını sağlar.

Li-Fi Ağının Dezavantajları Nelerdir?

Her teknolojik buluşun bir de dezavantajları mevcuttur. Genelde bu dezavantajlar geleneksel yöntemlerle ters düştüğünden mevcut sistem ile tezat oluşturur. Bu nedenle de ortaya çeşitli dezavantajlar çıkar. İşte bu dezavantajlardan bazıları:

• Sınırlı Kapsama Alanı: Li-Fi teknolojisi ışığın opak nesnelerden geçememesi nedeniyle kısıtlı bir menzile sahiptir. Bu, ağın etkili bir şekilde genişletilmesi için ekstra ampuller ve lambaların kullanılmasını gerektirir.
• Girişim Sorunları: Li-Fi tabanlı sistemler belirli bir derecede girişimi engelleyebilse de, rekabet eden ışık sinyalleri ve opak nesneler gibi faktörler Li-Fi’nin performansını olumsuz etkileyebilir. Özellikle güneş ışığı veya diğer ışık kaynaklarından gelen yoğun ışık, Li-Fi’nin veri iletim kabiliyetini sınırlar.
• Altyapı Eksikliği: Li-Fi’nin geniş ölçekte kullanılabilmesi için gerekli olan altyapı henüz tam anlamıyla mevcut değil. Bu nedenle, Li-Fi’nin geniş çapta kullanımı önemli miktarda zaman ve kaynak gerektirebilir.
• Kısıtlı Ortam Uygulamaları: Mevcut Li-Fi uygulamaları genellikle iç mekanlarla sınırlıdır. Dış mekanlarda veya geniş ölçekte uygulanabilmesi için daha fazla teknolojik ilerleme ve altyapı geliştirme gereklidir.
• Işık Kaynağının Kesintiye Uğraması Durumu: Li-Fi teknolojisi ışık üzerinden iletişim kurduğu için, ışık kaynağının herhangi bir nedenle kesilmesi durumunda, iletişim de kesilecektir. Bu durum, Wi-Fi gibi diğer kablosuz iletişim teknolojilerine kıyasla bir dezavantaj oluşturur.

Li-Fi ve Wi-Fi Farkları Nelerdir?

Li-Fi ve Wi-Fi, kablosuz iletişim teknolojilerinin iki farklı biçimidir. Hem Li-Fi hem de Wi-Fi, cihazların ağa bağlanmasına olanak sağlar, ancak bu iki teknoloji arasında bir dizi önemli fark bulunmaktadır:

Sonuç olarak; günümüzde bir ihtiyaç haline gelen internet yirmi yıl önce sonradan akla gelen bir şeyden epey bir yol kat etti. Ancak sürekli artan daha fazla bağlantı ihtiyacının da bir bedeli var.

Bağlantı talebi arttıkça, ağlarımız daha da kalabalıklaşıyor. Bu da hizmetleri daha yavaş ve daha pahalı hale getiriyor. Eğer Li-Fi teknolojisi Wi-Fi’ın yerine geçerse internet daha erişilebilir hale gelecek ve internet teknolojilerinin karbon ayak izini önemli ölçüde azaltacaktır.

Ayrıca internet hızı ile ilgili içerikler ilginizi çekiyorsa, yine sitemizde yer alan “İnternet Hızı Arttırma Yöntemleri – ADSL ve VDSL İnternet Hızlandırma” adlı rehberimize göz atabilirsiniz.