artikel

Wat is LiFi en wat zijn de mogelijkheden?

verlichting

Een nieuwe trend op verlichtingsgebied is LiFi, een draadloze datacommunicatietechnologie die leds gebruikt voor het versturen van data.  Maar wat is LiFi precies, hoe werkt het en, welke mogelijkheden biedt het voor de verlichtingsbranche? Een overzicht.

Wat is LiFi en wat zijn de mogelijkheden?

Door Evi Husson

Wat is LiFi?

LiFi staat voor Light Fidelity. Het is een tweezijdige, draadloze communicatietechnologie die zorgt voor een veilige en betrouwbare datatransmissie via licht. Data worden uitgewisseld via stabiele lichtgolven.

Harald Haas

Het is een vrij nieuwe technologie. In 2011 deelde de bedenker ervan, Harald Haas, voor het eerst zijn bevindingen met het grote publiek. Dit deed de Duitse natuurkundige en professor in de mobiele communicatie (Universiteit van Edinburgh) tijdens een TEDtalk (TED Global, juli 2011, Visible Light Communication).

Hoe werkt LiFi?

LiFi is een communicatietechnologie waarbij gegevensoverdracht gebeurt via licht, afkomstig van ledverlichting. Licht is elektromagnetische straling in het frequentiebereik dat waarneembaar is (onzichtbaar zijn gamma, röntgen, ultraviolet, infrorood en radiostraling). Een typische eigenschap van ledverlichting is dat leds met een zeer hoge snelheid in- en uitgeschakeld worden, onzichtbaar voor het menselijke oog. Ledlampen met ingebouwde LiFi-technologie maken gebruik van deze eigenschap. Een elektronische component in de led laat deze in een bepaald ritme flikkeren. Met extreem hoge snelheden worden hierdoor in- en uitgeschakelde digitale strings van 1 en 0-combinaties gegenereerd. Vervolgens haalt een ontvanger, geïntegreerd in bijvoorbeeld een smartphone of computer, deze flikkering op en transformeert het in een elektrisch signaal (bijvoorbeeld een videobestand, tekst,…) . Hierdoor komt een verbinding tot stand en is dataoverdracht mogelijk. Deze techniek heet Visible Light Communication (VLC). VLC gebruikt zichtbaar licht met golflengtebanden tussen 400 THz (780 nm) en 800 THz (375 nm) als optische drager voor datatransmissie en verlichting. De technologie maakt het mogelijk om met ledverlichting gegevens met hoge snelheid te versturen.

Waarom LiFi?

Het idee achter Haas’ idee om ledverlichting te gebruiken voor dataoverdracht is gestoeld op vier problemen waarmee bestaande technologieën te maken hebben. De laatste jaren heeft gegevensoverdracht via draadloze systemen zoals WiFi een enorme vlucht genomen. Dit gaat gepaard met een aantal vraagstukken rond capaciteit, efficiëntie, beschikbaarheid en beveiliging.

Capaciteit

WiFi maakt bijvoorbeeld gebruik van elektromagnetische staling oftewel radiogolven. De hoeveelheid beschikbare radiogolven is echter beperkt. De groeiende vraag naar draadloze gegevensoverdracht zorgt ervoor dat radiogolven in de toekomst mogelijk niet langer toereikend zijn. Het elektromagnetische spectrum wordt te klein. Capaciteitsproblemen zoals bij de jaarwisseling wel eens voorkomt, zullen in de toekomst vaker voorkomen. Het netwerk geraakt overbelast.

Efficiëntie

Een tweede aspect is efficiëntie.  Het zenden en ontvangen van dataverkeer is een groeiende bron van energieverbruik. Niet alleen het versturen van data maar vooral de infrastructuur zelf – zendmasten – kost veel energie, onder meer in de vorm van koeling.

Beschikbaarheid

Een derde issue is de beschikbaarheid. WiFi is niet overal even goed beschikbaar. In parkeergarages, ziekenhuizen en dergelijke is er vaak een lage beschikbaarheid, oftewel ‘geen bereik.’

Security

Tot slot spelen er bij draadloze gegevensoverdracht altijd security-issues een rol. Dreigingen met betrekking tot wifinetwerken zijn bijvoorbeeld het verkrijgen van ongeautoriseerde toegang tot informatie (WiFi gaat door muren heen); het manipuleren van informatie of het verstoren van de beschikbaarheid.

Wat zijn de voordelen van LiFi?

LiFi heeft een aantal bijzondere eigenschappen waardoor de nadelen waarmee WiFi te kampen heeft, niet aan de orde zijn. Zo is het zichtbare lichtspectrum ongeveer 10.000 keer groter dan het volledige radiospectrum. Hierdoor speelt het capaciteitsvraagstuk niet. LiFi zorgt ook voor een extra beveiligingslaag. Grote hoeveelheden data worden met LiFi lokaal verstuurd. Een zichtlijn tussen armatuur en ontvanger is noodzakelijk om dataoverdracht tot stand te brengen. Het gaat net als licht niet door muren heen. Op die manier spelen er minder security-issues.

Ook omgevingen die gevoelig zijn voor radiofrequenties zoals ziekenhuizen of locaties waar WiFi-signalen erg zwak zijn, kunnen probleemloos gebruik maken van LiFi.
De voordelen van LiFi ten opzichte van WiFi zijn erg groot. Het heeft een betere bandbreedte, efficiëntie, beveiliging en beschikbaarheid waardoor de snelheid van gegevensoverdracht toeneemt. LiFi zorgt voor een nieuwe vorm van draadloze communicatie.

Toepassingen LiFi

LiFi is op veel plekken toe te passen. Op sommige locaties is het dé oplossing bij uitstek. Denk aan ziekenhuizen waar elektromagnetische signalen van medische instrumenten niet worden verstoord. De luchtvaart is eveneens erg geïnteresseerd. Wanneer ledverlichting wordt gebruikt, kunnen passagiers  met hun mobiele apparaten een verbinding tot stand brengen.

Ook retail ziet bijzondere mogelijkheden. Smartphones  van het winkelend publiek kunnen automatisch met LiFi-ledlampen worden verbonden. Staan klanten in een gangpad onder een armatuur bij een bepaald product, dan kunnen winkeliers heel gericht informatie versturen over dat product, zoals aanbiedingen en recepten. Voor musea werkt het net zo. Om inhoud te activeren op mobiele devices van bezoekers is niet langer interactie nodig. Het is voldoende als een bezoeker met een mobiel apparaat ​​onder de lamp staat die een museumstuk verlicht om informatie te tonen.
Andere nieuwe toepassingen zijn straatverlichting die dienst doen als Li-Fi-hotspots, onderwatercommunicatie, communicatie tussen verkeerslichten en auto’s, of tussen auto’s onderling, plekken waar radiogolven zijn te vermijden,…

Hoe ver staat de technologie?

De technologie is nog vrij jong, maar de verwachtingen zijn hoog. Grote spelers zoals Samsung, Signify, Panasonic, Osram en Qualcomm, maar ook meerdere kleine bedrijven zijn al enige tijd bezig met deze technologie. Er zijn steeds meer voorbeelden van toepassingen  in de praktijk te vinden.
Op 12 en 13 juni komen in Parijs experts samen om na te gaan hoe de LiFi-technologie verder zal worden uitgerold. Het belooft namelijk een revolutie teweeg te brengen in de connectiviteit.

Belangrijkste bronnen:

  • TEDtalk
  • Lificongress.com
Reageer op dit artikel