Wat is LiFi?
Li-Fi is een draadloze datacommunicatie technologie dat Light Emitting Diodes (LEDs) gebruikt voor het verzenden van data via licht.
Li-Fi - Wikipedia geeft de volgende beschrijving: Li-Fi (Light Fidelity) is een draadloze internetverbinding die werkt op basis van leds. Het systeem, ontwikkeld door de Duitse professor Harald Haas in 2011, is gelijkwaardig aan WiFi, maar zou honderd keer sneller kunnen werken.
Wereldwijd zijn er 1,4 miljoen cellulaire radiomasten (basisstations) actief. Daarnaast zijn er wereldwijd ook meer dan 5 miljard cellulaire mobiele telefoons in gebruik. Deze mobiele telefoons zenden elke maand meer dan 600 terabytes aan gegevens uit. Draadloze communicatie is inmiddels uitgegroeid tot een nutsvoorziening zoals elektriciteit en water. We gebruiken het elke dag zowel in ons privéleven als in het bedrijfsleven. Dit brengt de nodige problemen met zich mee omdat communicatie zo fundamenteel is voor ons moderne leven. Een van de problemen is capaciteit. We zenden draadloze data uit met behulp van elektromagnetische golven om precies te zijn, radiogolven. Radiogolven hebben hun beperkingen, ze zijn schaars en duur. Het zijn deze beperkingen waardoor het niet mogelijk is om aan de stijgende vraag naar draadloze gegevensoverdracht te voldoen. Het geschikte deel van het elektromagnetische spectrum is hiervoor te klein.
Er is nog een probleem en dat is efficiëntie. De 1,4 miljoen cellulaire radiomasten verbruiken veel energie. De meeste van die energie wordt niet gebruikt om radiogolven uit te zenden maar om de basisstations te koelen. De efficiëntie van een dergelijk basisstation is slechts ongeveer vijf procent. Een ander probleem waar iedereen zich steeds vaker bewust van lijkt te zijn is de beschikbaarheid. Zo moet je je mobiele telefoon bijvoorbeeld uitschakelen in het vliegtuig. Veiligheid (zowel beveiliging als privacy) is nog een andere kwestie. In ziekenhuizen vormen radiogolven een veiligheidsrisico. Radiogolven dringen door muren heen en kunnen worden onderschept, iemand met slechte bedoelingen kan gebruik maken van je netwerk.
Elektromagnetische spectrum
Wereldwijd zijn er 14 miljard lampen in gebruik. Licht is een onderdeel van het elektromagnetische spectrum. Laten we hier eens naar kijken in de context van het gehele elektromagnetische spectrum. Bij gammastraling wil je niet te dicht in de buurt komen omdat het gevaarlijk is. Röntgenstraling (x-rays) zijn handig in ziekenhuizen. Dan is er nog ultraviolet licht, prima voor een mooi kleurtje maar gevaarlijk voor het menselijk lichaam. Infrarood licht kan door de veiligheidsvoorschriften voor het oog alleen met een laag vermogen gebruikt worden. De problemen van radiogolven zijn hiervoor besproken.
In het midden van het spectrum zit het zichtbare licht. Het is dat licht waar we al vele miljoenen jaren aan gewend zijn. In feite heeft het ons geschapen, het leven, en alles wat leeft. Dus is het inherent veilig te gebruiken. Zou het niet geweldig zijn om net dat licht te gebruiken voor draadloze communicatie? De grootte van het zichtbare-lichtspectrum is in vergelijking tot het radiogolvenspectrum 10.000 keer groter. Er zijn 1,4 miljoen dure inefficiënte cellulaire basisstations met radiogolven. Vermenigvuldig dat met 10.000, dan kom je uit op 14 miljard. 14 miljard is het aantal lampen dat al is geïnstalleerd, dus hebben we de infrastructuur. Het enige wat we hoeven te doen is het vervangen van inefficiënte gloeilampen door LED lampen. Een light emitting diode (LED) is een halfgeleider en heeft een hele interessante eigenschap. De intensiteit van LED lampen kan bij extreem hoge snelheden worden in- en uitgeschakeld. Dit is een fundamentele basiseigenschap voor het gebruik van LiFi technologie.
Een mooi voorbeeld waarbij gebruik wordt gemaakt van het zichtbare-lichtspectrum zijn afstandsbedieningen. Een afstandsbediening maakt gebruik van een infrarode LED. In principe schakel je de LED aan en uit. De LED geeft een eenvoudige datastroom van lage snelheid met zo’n 10.000 à 20.000 bits per seconde. Dit is echter niet snel genoeg voor bijvoorbeeld het streamen van een video. Met Li-Fi wordt niet alleen een enkele datastroom verstuurd, maar worden duizenden parallelle datastromen bij hoge snelheden verzonden. De lamp moet aanblijven om gegevens te verzenden maar je kunt het dimmen tot een niveau dat het lijkt te zijn uitgeschakeld. Deze signaalverwerkingstechnologie maakt het mogelijk om met LED lichtbronnen gegevens (data) te verzenden. Aan elke LED lichtbron kan een kleine microchip worden aangebracht. Hierbij worden dan twee basisfuncties gecombineerd; verlichting en draadloze datacommunicatie. Li-Fi zal een oplossing zijn voor de vier essentiële problemen van de huidige draadloze communicatie. In de toekomst zullen er niet alleen 14 miljard lampen maar ook 14 miljard Li-Fi’s zijn voor een schonere, groenere en zelfs betere toekomst.
Agentschap Telecom: LiFI en Infrarood zijn bruikbare aanvullingen op WiFi (artikel Tweakersnet)
Toepassingen LiFi
De toepassingen van Li-Fi gaan veel verder dan we ons nu kunnen indenken. Binnen enkele jaren zal Li-Fi in smartphones geïntegreerd worden. Li-Fi kan in ziekenhuizen voor nieuwe medische instrumenten worden gebruikt. Verkeerslichten kunnen communiceren met zelfrijdende auto’s. Auto’s hebben LED koplampen en LED achterlichten hierdoor kunnen auto’s met elkaar communiceren en ongevallen voorkomen door de manier waarop ze informatie uitwisselen.
- Capaciteit: Overal ter wereld worden LED lampen gebruikt, en al deze lampen kunnen worden uitgerust met Li-Fi.
- Efficiëntie: LED lampen zijn zeer energie-efficiënt, tel hierbij de gratis overdracht van gegevens bij op en je hebt de ideale combinatie.
- Beschikbaarheid: Overal is licht, in ziekenhuizen, in vliegtuigen op je smartphone (LED lamp). Dit zijn allemaal potentiële bronnen voor datacommunicatie met hoge snelheid.
- Beveiliging: Er zijn alleen gegevens waar licht is, het kan niet door muren. Bij het verzenden van beveiligde gegevens bepaald de richting waar de gegevens naartoe gaan.
