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, Nesta, Chytrá LED, Žárovka, Přímý přenos, Světelný přenos, Milimetr čtvereční, Přenos, Tenká vrstva, Levná záležitost, Edinburgh, Svět, Přímá viditelnost, Viditelné světlo, Haas, Kiss, Laptopmag, Použití technologie, Viditelné spektrum, Dnešní mobil, Teoretické maximum, Wi-fi signál, Bulb


Určitě si přečtěte

WALL-E vyfotil Zemi ze vzdálenosti 1 milionů km

WALL-E vyfotil Zemi ze vzdálenosti 1 milionů km

** Malá sonda s přezdívkou WALL-E pořídila fotografii Země a Měsíce ze vzdálenosti 1 milionů km ** CubeSat letí se sondou InSight k Marsu ** InSight přistane na Marsu 26. listopadu

Petr Kubala | 4

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Řešením matematického problému se dostal k modelu teoretického stroje, který nese jeho jméno a je základem logiky univerzálních počítačů.

Pavel Tronner | 56

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

** Pornografie údajně představuje třetinu internetové obsahu a je technologický tahounem ** Do erotického obsahu postupně zasahuje i virtuální realita ** Kromě vizuálního vjemu se pracuje také na virtuálním uspokojení toho hmatového

Jan Dudek | 28

Blíží se Juno. Jeden z nejhezčích Linuxů pro normální lidi

Blíží se Juno. Jeden z nejhezčích Linuxů pro normální lidi

** Ubuntu a Fedora patří k nejpopulárnějším linuxovým OS pro desktop ** A pak je tu zástup dalších nebo jejich odvozenin ** Jedním z nich je Elementary OS, který se brzy dočká novinek

Jakub Čížek | 71

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 42

Rekordy počasí: V Česku to ještě jde, skutečné extrémy zažívají jinde

Rekordy počasí: V Česku to ještě jde, skutečné extrémy zažívají jinde

** Teplotní extrémy dokážou překvapit. Seznamte se s rekordy v Česku i ve světě ** Rekordní hodnoty jsou mnohdy až k neuvěření ** Zjistěte, kdy ke bylo největší horko, zima, déšť či vítr

Karel Kilián | 7

Google ADT-2: Miniaturní krabička s Android TV 8.0, kterou si nikdy nekoupíte

Google ADT-2: Miniaturní krabička s Android TV 8.0, kterou si nikdy nekoupíte

** Dlouho se nevědělo, co to přesně má být ** Pak se s krabičkou Google pochlubil na I/O ** Do „Chromecastu“ vtěsnal celý Android TV

Jakub Čížek | 22


Aktuální číslo časopisu Computer

Kdy necháme řídit chytrá auta?

6 Wi-Fi Mesh systémů ve velkém testu

Srovnali jsme 7 sportovních kamer

Znáte pravidla pro létání s drony?