Li-Fi: světelný přenos tam, kde Wi-Fi nestačí

Li-Fi má k dispozici větší spektrum i vyšší rychlosti než Wi-Fi, které má problémy i se značným rušením a na mnoha místech ho nelze použít.

Wi-Fi je rozšířená bezdrátová technologie pro přenos dat, která využívá elektromagnetických vln v pásmu 2,4 až 5 GHz. Dokáže procházet skrze překážky, což ale znamená i stále větší rušení od okolních sítí. Li-Fi coby optická technologie nechce přímo soupeřit s Wi-Fi, ale chce nabídnout lepší řešení tam, kde Wi-Fi nestačí nebo není vhodné.

Pokročilé LED a všudypřítomné fotony

Technologii Li-Fi začal rozvíjet profesor Harald Haas a cílem bylo využít viditelné spektrum světla pro přenos dat podobně, jako to dělá Wi-Fi. Od roku 2010 už technologie Li-Fi urazila poměrně velký kus cesty, v současnosti jsou k dispozici prototypy, které pomocí speciálních LED zvládnou rychlost kolem 4 Gb/s (na vzdálenost přibližně 10 metrů kolem 1,1 Gb/s) se spotřebou 5 mW. Nutno podotknout, že WiFi této rychlosti dosahuje teprve až v nejnovější verzi a to stále spíše teoreticky.

Klepněte pro větší obrázek
Profesor Harald Hass patří mezi zakladatele a hlavní tvůrce za technologií Li-Fi (Zdroj: University of Edinburgh)

Pomocí Li-Fi bude navíc brzy možné přenášet až 15 Gb/s, zatímco další generace Wi-Fi (802.11ad) dosáhne s 60GHz na teoretické maximum 7 Gb/s. Inženýři velmi rychle vylepšují technologii fotodiod a přijímačů, tým má v současnosti vzorek čipu (CMOS) o velikost 7,8 milimetrů čtverečních, který obsahuje celkem 49 fotodiod. Přepínání frekvencí pro přenos dat probíhá v rámci nanosekund, takže není vůbec viditelné pro lidské oči.

Klepněte pro větší obrázek
Způsob přenosu může mít různé formy a použití  (Zdroj: Li-Fi Consortium)

Z toho vychází i odezva při komunikaci, která je v řádu mikrosekund, zatímco s WiFi je to tisíckrát pomaleji (milisekundy). Li-Fi je tak kritickou technologií i tam, kde je nutná skutečně velmi rychlá odezva a komunikace obsahuje například velký počet částí komunikujících spolu.

 

Li-Fi funguje i bez přímé viditelnosti přijímače/vysílač, stačí na to i odražené fotony. Rychlost přenosu ale klesá.

 

I když Li-Fi nemůže prostoupit překážkami, lze to považovat i za bezpečnostní výhodu proti WiFi. Mezi přijímačem a vysílačem navíc není nutná přímá viditelnost, signál je zpracováván i z odražených fotonů například od stěn. Rychlost v takovém případě samozřejmě výrazně klesne. V materiálech z roku 2013 je uváděn pokles rychlosti na 70 Mb/s, což je stále slušně použitelné.

Když i LED může doplnit Wi-Fi a ethernet

Tvůrci nevidí Li-Fi jako přímou konkurenci Wi-Fi nebo ethernetu, ale rozhodně jde o technologii, která může být v mnoha případech lepší a rychlejší. USB ani domácí ethernetové kabely nejsou schopné nabídnout takové rychlosti a s použitím Wi-Fi je problém v letadlech, elektrárnách, nemocnicích a podobně.

Klepněte pro větší obrázek

Vývoj LED jde velmi rychle dopředu a už teď je jasné, že světlo z těchto diod nebude využíváno pouze na osvětlení, ale také pro bezdrátový přenos dat. Použití technologie Li-Fi by mělo dle odhadů růst každoročně o přibližně 82 % a v roce 2018 by mělo jít o trh o velikosti šesti miliard dolarů.

Oproti jiným novým technologiím je totiž Li-Fi poměrně levná záležitost, například speciální tenká vrstva na displej mobilního telefonu (SunPartner Wysips Connect) schopná přijímat data z viditelného spektra, stojí dva až tři dolary a zároveň dokáže dodávat trochu energie podobně jako solární články (u prezentovaného prototypu průměrně 15 % za den). Přijímání signálů z viditelného spektra by mělo být částečně možné i s kamerou.

Osvětlení budoucností bude chytré

Brzy se tak dočkáme nahrazení „hloupých“ žárovek úspornějšími LED, které jsou však jen začátek pro další rozvoj. I LEDky totiž budou nakonec chytré a kromě osvětlení budou poskytovat i další funkce.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Speciální průhledné vrstvy schopné ze světla získat energii i přijímat data, můžou být na různých místech
(Zdroj: SunPartner technologies)

Kromě rychlého přenosu dat či bezdrátového nabíjení lze jistě očekávat i různé formy senzorů, které budou integrované přímo v samotné LED. Sám zakladatel počítá s tím, že do 25 let bude mít každá žárovka v domě výpočetní výkon srovnatelný s dnešními mobilními telefony, což vzhledem k rychlosti vývoje zní poměrně reálně. Stačí si pak jen představit možnosti, jaké by to znamenalo.

Jako každá nová technologie, úspěch Li-Fi se bude odvíjet od podpory výrobců všech možných zařízení. Vzhledem k nízké ceně a zajímavým vlastnostem by to mohlo jít dobře a tvůrci se chtějí zaměřit nejdříve na klíčový segment míst, kde nelze použít Wi-Fi.

Témata článku: Technologie, Wi-Fi, Levná záležitost, NEST, Velký počet, Bezdrátová technologie, Rychlá odezva, Teoretické maximum, Přenos, Svět

Určitě si přečtěte

Fotosouboj generací: Nokia 8 vs. Nokia Lumia 1020. Která fotí lépe?

Fotosouboj generací: Nokia 8 vs. Nokia Lumia 1020. Která fotí lépe?

** Nová Nokia opět navazuje spolupráci s výrobcem fotooptiky Zeiss ** Noklia 8 vsadila na dvojici 13 Mpx snímačů ** Stejné rozlišení má i čelní kamerka

21.  11.  2017 | Měchura Milan | 19

Slo-mo v mobilu? Tisíc snímků za sekundu je jen začátek, čekají nás fantastické věci

Slo-mo v mobilu? Tisíc snímků za sekundu je jen začátek, čekají nás fantastické věci

** Zpomalený záběr je funkce, která naráží na hranice hardwaru. ** Současný top mobil umí 960 fps, ale jen na 0,2 sekundy. Proč? ** Profi technologie jsou o světelné roky dál. Zmíníme ty nejzajímavější.

12.  11.  2017 | Holčík Tomáš, Kůžel Filip | 11