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

Li-Fi má 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 pro šíření signálu. Dokáže procházet skrze překážky, což ale znamená i stále větší rušení od okolních Wi-Fi a dalších zařízení. Li-Fi coby optická technologie nechce přímo soupeřit s Wi-Fi, ale chce nabídnout lepší řešení tam, kde Wi-Fi nestačí nebo není vhodné.

Li-Fi: 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.

 

Technologie Li-Fi funguje i bez přímé viditelnosti mezi přijímačem a vysílačem, zpracovány jsou i odražené fotony třeba od stěn. Rychlost je ale v takovém případě nižší.

 

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, Bezdrátové nabíjení, Bulb, Edinburgh, Kiss, Led zdroje

15 komentářů

Nejnovější komentáře

  • BlackRider 2. 12. 2014 22:38:13
    "Přijímání signálů z viditelného spektra by mělo být částečně možné i s...
  • Lukáš Černý 2. 12. 2014 15:09:01
    A co uplink? Taknějak předpokládám, že to bude spolupracovat s wifi. Ale...
  • Lukáš Kasík 2. 12. 2014 11:21:36
    Klidně bych si dokázal představit namontovat to do žárovek a přes el....
Určitě si přečtěte

Původní Starcraft: Brood War je nyní zdarma. Konec práce! Jde se pařit

Původní Starcraft: Brood War je nyní zdarma. Konec práce! Jde se pařit

** Legendární hra Starcraft je nyní k dispozici zdarma ** Chystá se i nová remasterovaná verze s hezčí grafikou

19.  4.  2017 | Jakub Čížek | 25

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

** Máte nápad, ale chybí vám stroje a pořádná dílna? ** Chcete postavit ptačí budku, nebo krabičku pro Arduino? ** Brno otevřelo svůj FabLab – laboratoř pro bastlíře

19.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

** Google ve svém překladači roky používal statistickou technologii ** Nyní zavádí strojové učení a neuronové sítě ** Rozdíl by měl být zvláště na větších textech patrný už nyní

20.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31


Aktuální číslo časopisu Computer

První test AMD Ryzen

Velké testy: 22 powerbank a 8 bezdrátových setů

Radíme s koupí Wi-Fi routeru

Co dokáží inteligentní domy?