빛으로 통신하는 5세대 이동 통신 기술, 라이파이(Li-Fi)

라이파이(Li-Fi)란, Light Fidelity에서 나온 말로, LED 전구에서 나오는 빛의 파장을 이용하여, 매우 빠른 통신을 구현하는 가시광 무선통신 기술이다. 라이파이 기술을 생각해낸 사람은 LED 조도를 조절하기 위한 연구를 하다가 개발해낸 기술이다.

라이파이를 만든 해럴드 하스(Harald Haas)

인간의 눈에는 인지가 되지 않을 정도로 깜빡이기 때문에 빛으로 인하여 불편한 점이 없고, LED 조명에 장치만 끼우면 되기 때문에 인프라 비용이 적게 들 수 있다. 하지만, 빛의 장점이 있다면 단점이 있는 법 예를 들어, 무선랜같은 경우 방 문을 닫아도 인터넷이 연결이 될 수 있지만 Li-Fi는 장애물이 발견되는 순간 속도가 급격히 떨어지거나, 아예 통신 자체가 불가능할 가능성이 매우 높아서, 특별한 상황에서 Wi-Fi의 대체 역할로 사용될 수 있다.

예를 들어, LED 전구만 있어도 사람에게 통신을 보낼 수 있기 때문에 넓게 펼쳐진 회사안에서 LED 조명으로 통신을 수행할 수 있고, 현재 포화상태라고 불릴 정도인 2.4 Ghz 주파수를 안쓰기 때문에 속도의 불리함이 전혀 없다. 애초에 빛을 체크하는 것이기 때문에 주파수처럼, 누군가 통신을 많이 쓰더라도 속도가 떨어지지 않는 굉장한 장점을 가지고 있다.

조명이 어두우면 인식을 못하는거 아닌가?라고 할지 모르지만 조명이 어둡더라도, 빛이 켜지나 안 켜지나(통신은 1과 0의 digit 신호이니)만 체크하면 되기 때문에 미세한 빛이라도 충분히 통신이 가능하다. 

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1. 빛으로 통신하는 5세대 이동 통신 기술, 라이파이(Li-Fi)의 개요

가. 라이파이(Li-Fi)의 개념

- LED 전구에서 나오는 빛의 파장을 이용해 빠른 통신속도를 구현하는 5세대 이동 통신 기술

- IEEE 802.15.7 : Visible Light Communication

나. 라이파이의 장점

- 매우 빠른 통신 : WiFi보다 100배, LTE-A보다 66배 이상 빠른 초고속 통신 기술

- 인체 무해 : 전자파가 발생하지 않기 때문에, 인체에 무해함

- 에너지 효율 : 기본적으로 장치 개수가 적고, 높은 에너지 효율의 LED 조명 사용

- 주파수 혼선 방지 : 기존 통신의 주파수와 겹칠 걱정이 없기 때문에, 혼선 원천적 방지가능

2. 라이파이의 개념도 및 구성요소

가. 라이파이의 개념도

나. 라이파이의 구성요소

1) 송신기 위치

• Streaming Content : 인터넷을 통하여 Contents Server에서 LED에 전송하는 콘텐츠, Lamp Driver를 통하여, 빛으로 전환됨
• Lamp Driver : Contents를 LED의 깜빡임으로 전환시켜주는 장치(핵심모듈)
• Led Lamp : Lamp Driver로 변환된 LED 신호(깜빡임)를 실행하는 LED 조명

2) 수신기 위치

• Detector : Led Lamp의 깜빡임을 수신 및 해석하여 장비에 전송
• User Device : Detector가 해석한 Digit 신호를 실행하는 장비

3. 라이파이 활용방안 및 무선통신별 속도 비교

가. 라이파이 활용방안

나. 라이파이 무선통신별 속도 비교

※ 참고, 라이파이로 바뀔 미래의 모습

위의 그림처럼, 라이파이는 다른 통신을 흡수하는 개념이 아니라, 타 통신의 부족한 부분을 채워주는 통신으로 볼 수 있으며, 상황과 장소에 따라 라이파이를 하는 것이 유리할 뿐이지, 무선랜 통신을 커버하는 개념이 아님

참고자료

국내 위키피디아 - 라이파이

해외 위키피디아 - Li-Fi