LiFi spadá do kategorie tzv. optických bezdrátových přenosů, kam dále patří například přenosy založené na infra-červených nebo ultra-fialových vlnách. Za komercionalizací a vývojem této technologie stojí Harald Haas, který ji vyvinul, a skotská firma pureLiFi (proto se můžeme setkat i s tímto označením).
Datové přenosy pomocí technologie LiFi jsou založeny na modulování světelných paprsků a jejich odesílání a přijímání speciálními foto-citlivými vysílači a přijímači. Jen pro úplnost si doplňme, že tyto světelné paprsky nejsou pro lidské oko viditelné. A bát se nemusíte ani blikání, které je základem přenosu dat – je tak rychlé, že jej lidské oko nedokáže postřehnout.
Jak to funguje
Princip činnosti LiFi je velmi jednoduchý. Při napájení konstantním proudem LED žárovka vydává konstantní proud fotonů (světla). A protože jsou LED žárovky polovodičová zařízení, může být jejich světelný výkon modulován při extrémně vysokých rychlostech a následně detekován fotodetektorem (fotodiodou). Použití této techniky pak ve výsledku umožňuje vysokorychlostní přenos informací přímo z LED žárovky. Problémem není ani provoz ve vysoce jasném nebo sluncem zalitém prostředí. Autoři se chlubí dokonce i úspěšnými testy v prostředí se světlem na úrovni 77 000 luxů.
Naopak, pokud jsou LiFi světla úplně zhasnutá, šíření světelného signálu není možné. V současném stádiu vývoje je spodní hranice zaručující funkčnost přenosů 60 luxů.
Komunikace využívající rádiových vln ve srovnání s LiFi vyžaduje rádiové okruhy, antény a komplexní přijímač, LiFi tedy není zdaleka tak komplexní a využívá modulační metody podobné jako u jednoduchých zařízení, jakými jsou například dálková ovládání s IR diodou.
Na jedné straně ,,barikády“ tedy stojí koncové zařízení (například notebook vybavený externím USB modulem; pracuje se však na další miniaturizaci, aby bylo možné technologii integrovat přímo do koncových zařízení), na straně druhé síťová infrastruktura tvořená LED světly a ,,prvky na pozadí“. Zmiňovaný USB modul je osazen digitálním datovým modulátorem, který v kooperaci s infračervenou LED diodou zajistí datové přenosy s rychlostí až 43 Mb/s (v obou směrech). Samotná LED svítidla však samozřejmě zvládají v jeden moment obsloužit více připojených klientů.
,,Prvkem na pozadí“ je přístupový (řídící) bod LiFi-XC, který poskytuje veškeré potřebné zázemí. Výhodou je, že přístupový bod by podle výrobce neměl být příliš vybíravý a měl by spolupracovat se širokou škálou LED světel. Pro propojení svítidel je v současné chvíli doporučováno tzv. PLC (PowerLine) vedení.
Za nevýhodu lze považovat nutnost přímé viditelnosti mezi vysílačem a přijímačem. V momentě, kdy není možné viditelnosti dosáhnout, se nabízí využití dalších komplementárních technologií, například WiFi nebo Bluetooth.
Využití
Pro LiFi se nabízí celá řada příhodných využití. Využití je možné v podstatě všude, kde je nasazeno Led osvětlení. LiFi je svými vlastnostmi technologie vhodná zejména pro doplnění jiných metod bezdrátových přenosů mimo jejich současné pojetí. Již dnes existuje několik reálných nasazení a důvodů, proč LiFi implementovat.
LiFi zajistí bezpečnou bezdrátovou komunikaci a lze jej nasadit i do prostředí, ve kterém není umožněna klasická rádiová RF komunikace, tedy například do petrochemických závodů nebo zdravotnických zařízení. Svými vlastnostmi, jako jsou rychlé datové přenosy, hustota pokrytí a spolehlivý provoz, jde o vhodný nástroj také pro firemní použití, chytré budovy a města.
Reálné využití je připraveno na celou řadu možných scénářů. Začít můžeme těmi menšími, typicky chytrým osvětlením bytů, kanceláří, firem, úřadů, obchodů a obchodních center nebo třeba škol. Všude, kde se využívají LED světla, mohou být snadno doplněny další zásadní funkce. Každá LiFi žárovka disponuje unikátní IP adresou, díky čemuž lze monitorovat a ovládat osvětlení v celém objektu nebo areálu. Vhodným odbytištěm jsou také chytré domácnosti nebo chytré domy. LiFi sem přináší jednoduchou, bezpečnou a zároveň spolehlivou bezdrátovou komunikaci.
LiFi se však hodí také pro každodenní připojení k internetu, streamování (video) konferencí, připojení tenkých klientů apod. ve firmách. Čím je vyšší důraz na bezpečnost, tím více stojí implementace za zvážení.
V nemocnicích a dalších typech zdravotnických zařízení se LiFi uplatní díky tomu, že neprodukuje žádné elektromagnetické záření, a proto nehrozí narušení činnosti žádných lékařských přístrojů a pomůcek, ani MRI skenerů a dalších. Pokračovat můžeme chytrými městy, jejichž integrální součástí by se LiFi mohlo stát.
Klíčové vlastnosti
- Bezpečnost – Světlo není schopné projít zdmi, jeho dosah lze tedy kontrolovat ve fyzickém prostoru. Technologie společnosti pureLiFi navíc dále umožňuje další regulaci například omezením zařízení, které mohou signál vysílat a přijímat. Uživatelé tedy mohou sledovat, kam data odcházejí.
- Nepodléhá rušení – Komunikace prostřednictvím rádiových vln, typicky Wi-Fi, ale i mnohé další metody, je náchylná na rušení pocházející z celé řady koncových zařízení (bezdrátových a mobilních telefonů nebo třeba mikrovlnných trub) a například i sousedních Wi-Fi sítí. LiFi signál může být definován osvětlenou plochou, což umožňuje rušení značně omezit nebo zcela odstranit.
- Vysoká hustota dat – Díky tomu, že v případě LiFi nedochází ke sdílení přenosového pásma s ostatními přístroji a uživateli, lze nabídnout ve srovnání s Wi-Fi až tisíckrát vyšší hustotu přenášených dat na metr čtvereční. Z hlediska efektivity přenosu dat je to velmi důležitá vlastnost. Například v místnosti se šesti LiFi světy, z nichž je každé schopno přenášet data rychlostí až 42 Mbps, lze dosáhnout celkové kapacity až 252 Mbps.
- Lokalizační služby – LiFi systém je kompletně zasíťovaný a každé podporované světlo má unikátní IP adresu, což znamená, že do projektu je možné snadno doplnit také poziční služby (tzv. geofencing).
- Efektivita – LiFi umožňuje využívat infrastrukturu pro osvětlení a díky tomu, že LED osvětlení je dnes již široce rozšířené a přijímané, lze dále zvýšit jeho efektivitu a užitečnost.
Současná situace
V tuto chvíli nelze LiFi infrastrukturu běžně komerčně zakoupit, výrobce ale zájemcům nabízí možnost zapojit se do tzv. ,,proof of concept“ projektů a dalších typů spolupráce. Autoři v současné chvíli pracují na minimalizaci a dalším vyladění fungování tak, aby bylo technologii možné zahrnout do různých zařízení včetně telefonů, tabletů a notebooků.
Zdroj: Reseller Magazine číslo 2, 2018, autor článku: -dof- - článek byl redakčně upraven
Sjednejte si schůzku Jak se k nám dostat?
