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.

Diskuze (15) Další článek: Roman Staněk: Ukončujeme éru IT dinosaurů

Témata článku: Technologie, Wi-Fi, Bezdrátové nabíjení, Přímý přenos, Žárovka, Edinburgh, Kiss, Haas, Použití technologie, Levná záležitost, Teoretické maximum, Solární elektrárna, Hlavní tvůrce, Přímý signál, Přímá viditelnost, Bulb, Přenos, Rychlá odezva, Edinburg, Nést, Svět, Viditelné světlo, Laptopmag, Milimetr čtvereční, Dnešní mobil


Určitě si přečtěte

Jak a proč používat alternativní DNS: Zrychlí internet a odblokuje weby

Jak a proč používat alternativní DNS: Zrychlí internet a odblokuje weby

** Alternativní DNS servery mohou zpříjemnit surfování na internetu ** Existuje několik ověřených alternativ, nejen známé DNS od Googlu ** Alternativní DNS však mají i své nevýhody, pozor na ně

Petr Březina | 33

Co je srdce nového iPhonu? Apple A12 Bionic, první 7nm čip nabitý výkonem

Co je srdce nového iPhonu? Apple A12 Bionic, první 7nm čip nabitý výkonem

** Apple v nových iPhonech používá nový vlastní čip A12 Bionic ** Jde o první 7nm čip na světě ** Kromě vyššího klasického výkonu dostala neuronová část masivní navýšení rychlosti zpracování umělé inteligence

Karel Javůrek | 38

Byli tam! Důkazy o přistání na Měsíci, Lunochody i čínská sonda jsou vidět z vesmíru

Byli tam! Důkazy o přistání na Měsíci, Lunochody i čínská sonda jsou vidět z vesmíru

** Sonda LRO pořídila z oběžné dráhy Měsíce zajímavé snímky ** Jsou na nich vidět artefakty všech misí programu Apolla, které přistály na povrchu Měsíce ** Jde například o části lunárních modulů, rovery a dokonce i vlajky

Petr Kubala | 65

Portál občana už funguje. Na státní web vypadá až překvapivě použitelně

Portál občana už funguje. Na státní web vypadá až překvapivě použitelně

** Portál občana už funguje, vyřídíte na něm první požadavky ** Funkce se budou postupně rozšiřovat ** Web je docela moderní a přehledný

David Polesný | 66

Pojďme programovat elektroniku: Jak vlastně funguje akcelerometr a gyroskop nejen ve vašem telefonu

Pojďme programovat elektroniku: Jak vlastně funguje akcelerometr a gyroskop nejen ve vašem telefonu

** Každý současný vybavený mobil má akcelerometr a gyroskop ** Jenže co každé z těchto čidel vlastně dělá a jak vypadá? ** Dnes si to vysvětlíme a do hry zapojíme i Airbus A380 a Arduino

Jakub Čížek | 11

ELONOVINKY: Druhá strana popularity – servisy Tesly jsou přeplněné a nestíhají

ELONOVINKY: Druhá strana popularity – servisy Tesly jsou přeplněné a nestíhají

** Automobilka Tesla neustále zvyšuje prodeje svých vozů ** S kvapně rostoucím počtem nových majitelů Tesel ale stoupá i počet zákazníků servisů ** Servisy Tesly nestíhají, firma proto řeší další akutní problém

Petr Melechin, Karel Dlabač | 72

Odposlouchávali jsme děravou domácnost: Katka z Brightonu právě sedí doma, zatímco její manžel hraje asi golf

Odposlouchávali jsme děravou domácnost: Katka z Brightonu právě sedí doma, zatímco její manžel hraje asi golf

** Na internetu jsou tisíce nezabezpečených chytrých domácností ** Podívali jsme se na jednu z britského Brightonu ** Útočník sestaví kompletní socioekonomický profil rodiny

Jakub Čížek | 31


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest: 13 grafických karet

Srovnání 7 dokovacích stanic s USB-C

Jak na perfektní noční fotografie

Kvalitní zdroje informací pro sebevzdělávání