Van levensgevaarlijk WiFi naar top-LiFi

Innovatieve doorbraak in het Li-Fi systeem, dat licht gebruikt om draadloos informatie een stuk sneller, energie-efficienter en veiliger te verzenden dan via de radiosignalen van het Wi-Fi. Op het werk, school of thuis en dat allemaal zonder straling en zonder afluistergevaar..! Kortom, je kunt spreken over een regelrechte revolutie. En toch is de basis voor deze uitvinding zo oud als.. de huidige telefoon.. Laten we eerst de geschiedenis van Li-Fi bespreken.

 

De Schotse Amerikaan Alexander Graham Bell werd vooral bekend als uitvinder van de telefoon, maar weinigen weten dat hij in 1880 voor het eerst ook het Visible Light Communication (VLC) systeem presenteerde.. En dus voerde hij toen, slechts 4 jaar na het uitvinden van de radiografische telefoon, feitelijk ’s werelds eerste draadloze telefoongesprek. Hij doet dit met het apparaat ‘Photophone’, dat voor transmissie licht gebruikt. Omdat Bell voor het gebruik perse daglicht nodig heeft, wordt het praktische gebruik ervan ernstig beperkt.

Professor Haas toonde deze Li-Fi technologie voor het eerst, tijdens een live gesprek in juli 2011 tijdens een TED-Global. De term ‘Li-Fi’ werd zelfs tijdens dit gesprek door hem bedacht. Het bedrijf ‘pureVLC’ wordt vervolgens in 2012 opgericht. Zal Li-Fi (light fidelity) kunnen concurreren met het Wi-Fi (wireles fidelity) radiosignaal in het snel en betrouwbaar overbrengen van informatie?Het is professor Harald Haas en zijn onderzoeksteam die het concept van Li-Fi op de Universiteit van Edinburgh verder hebben uitontwikkeld. En dat, grappig genoeg, in laboratoria van het ‘Alexander Graham Bell’ gebouw. Bell werd namelijk geboren in Edinburgh en studeerde kort aan deze universiteit. Li-Fi is uit-ontwikkeld, als oplossing voor het groeiende congestieprobleem in het radiospectrum. Er kunnen dus met moeite maar radiofrequenties bij.

Wetenschappers weten al geruime tijd dat lichtgolven verschillende soorten data kunnen overbrengen. Harald Haas, professor aan de Universiteit van Edinburgh, is pionier in de Li-Fi-technologie wanneer hij in 2013 een succesvol prototype van een apparaat toont dat informatie met behulp van LED straling overbrengt. En hij start daarop een commercieel bedrijf dat de Li-Fi toepassingen verkoopt. De ontwikkelaars van de nieuwe lichtbundeltechnologie laten weten dat hun oplossing heel veel veiliger en ook milieuvriendelijker zijn dan de feitelijk achterhaalde Wi-Fi-techniek..

Kijk naar deze Engelse presentatie van professor Harald Haas bij de TED-talks:

Russen maken er meteen werk van..
Het Russische Li-Fi internetprogramma heeft inmiddels zelfs al buitenlandse klanten, want het Russische bedrijf Stins Comanverkoopt Li-Fi-technologie inmiddels aan de Verenigde Staten, Israël, China en andere landen. Dit betekent het gebruik van internet communicatietechnologie op basis van van zichtbaar licht en licht-verspreidende-dioden). In april 2014 kondigde het bedrijf Stins Coman aan dat het een draadloos netwerk heeft ontwikkeld met de naam BeamCaster. Deze innovatieve oplossing stuurt informatie naar andere elektronische apparaten met behulp van licht.

De kern van het netwerk is een router die een signaal kan overbrengen met behulp van een lichtbundel op een afstand van maximaal 7-8 meter. Het signaal kan naar acht apparaten tegelijk worden verzonden. De snelheid is daarbij 4x sneller dan de standaard Wi-Fi. Volgens de ontwikkelaars biedt BeamCaster voordelen: de mobiliteit en de snelheid van de configuratie bijvoorbeeld. Li-Fi is uniek in die zin dat het een digitale binaire code creëert met een lichtstraal, terwijl Wi-Fi gegevens verzendt met behulp van ‘ouderwetse’ radiogolven.

Lichtstraal
De BeamCaster-set bestaat uit een centraal apparaat plus acht ontvangers. De set is momenteel voor enkele duizenden dollars op de markt gebracht. Dat is een behoorlijk prijskaartje. De belangrijkste klanten zijn daarom grote bedrijven, zoals de Amerikaanse telecommunicatie vernieuwer Arris (voor video toepassingen) en Cortina, Bynet uit Israël (voor het onderhouden van een call centre) en China’s Soarsky. Volgens de ontwikkelaars zal BeamCaster spoedig de algemene markt veroveren voor een prijs van minder dan US$ 100. Zo’n lage prijs zal de ontwikkelaars helpen om nieuwe markten te betreden.

De dataoverdracht van BeamCaster kan met een snelheid van 1,25 GB per seconde naar elke werkende eenheid worden verzonden. In de nabije toekomst zal de snelheid waarschijnlijk en vrij eenvoudig nog tot zo’n 5 GB per seconde oplopen – aanzienlijk sneller dan Wi-Fi.  Rit Technologie is een onderdeel van Stins Coman en Dariush Zayents is hoofd van het kantoor van RiT technologie in Rusland. Hij verklaart over LiFI:

Je hoeft alleen een model van transmissie te installeren op het plafond. Vervolgens configureer je naar de ontvangende modules op alle werkcomputers en dan heb je een werkend netwerk op kantoor, dat indien nodig, in slechts een paar uur kan worden gedemonteerd.We weten dat de maximale hoeveelheid (snelheid) van een Wi-Fi-netwerk 300 MB/seconde (standaard 802.11n) is. En dat is de snelheid op het hele kanaal, niet voor elke aangesloten gebruiker.En zoals u allemaal weet is het heel gemakkelijk een door muren gaand Wi-Fi-signaal te onderscheppen.

Hierdoor kunnen hackers vrij gemakkelijk inbreken op een bedrijfsnetwerk. Ons apparaat zorgt alleen voor gegevensoverdracht in een lichtbundel en het is onmogelijk om dat te onderscheppen of af te luisteren. Daarnaast kan een Wi-Fi signaal interfereren met andere elektronica, medische hulpmiddelen bijvoorbeeld; een onmogelijkheid bij LiFi.. En niet minder belangrijk is de inverse relatie; dat betekent dat de LiFi-lichtstraal niet door externe elektromagnetische velden kan worden beïnvloed.”

Kritische noten zijn er ook
Toch zijn sommige deskundigen ook sceptisch over de toekomst van het LiFi-project. Eén van hen is Vadim Sukhomlinov, Business Development Manager bij Intel in Rusland. Hij is echter niet helemaal negatief, zoals uit zijn commentaar blijkt:
Het apparaat heeft verschillende tekortkomingen, zoals de moeilijkheid van de positionering van de ontvangers, het ongemak van het werken met mobiele apparaten en de relatief hoge kosten. Ik beoordeel de potentiële markt voor dit apparaat op ongeveer 5% van wat Wi-Fi op dit moment inneemt. Dat echter gezegd hebbende, de techniek zelf is uiterst veelbelovend en bijzonder interessant. Het zal een fatsoenlijk alternatief zijn voor Wi-Fi voor grote bedrijven. Daarnaast is de data-overdrachtsnelheid bijzonder hoog en veel beter beschermd dan signalen die via een radio of draad gaan.”

Dus binnenkort zal Li-Fi het oude Wi-Fi gaan vervangen. En joepie, het werkt 100x sneller!
Deze nieuwe op lichtstralen gebaseerde draadloze verbinding, kan maar liefst 23 DVD’s in 1 seconde downloaden..! Ledlampen, die nóg zuiniger zijn dan de huidige spaarlampen, kunnen binnenkort voor supersnel internet gaan zorgen. Daarmee zullen je oude Wi-Fi-verbindingen tot stof vergaan, dankzij deze nieuwe technologie, via een afkoring van ‘light fidelity’, leidend tot LiFi. Draadloze dataoverdracht via zichtbaar licht. Een revolutie met bekende technieken..!

Een waanzinnige oplossing voor de dichtslibbende Wi-Fi netwerken. Een oplossing voor het uitputtende stralingsprobleem van de WiFi-routers die elke thuiscomputeraar heeft aan staan en vaak 2 tot 3 straten verder nog actief zijn..! Er worden schattingen gemaakt dat er in 2020 meer dan 50 miljoen verschillende aangesloten apparaten actief zullen zijn aan het Wi-Fi..! Hoezo opwarming van de Aarde..? Li-Fi maakt ‘simpelweg’ gebruik van het duizenden keren per seconde aan- en uitflikkeren van Led-lampen. Dat flikkeren wordt daarom ook de digitale equivalent van de Morse-code genoemd.De technologie is pas geleden ook gedemonstreerd door een Franse start-up, het bedrijf ‘Oledcomm’ op het Mobiel Wereld Congres, dat in het teken stond van wereldwijde mobiele telefonie. Apple heeft volgens Phys.org al bijzonder veel interesse getoond. Wat Li-Fi zo spectaculair maakt is dus de snelheid, meer dan 100 keer sneller dan Wi-Fi. Om in perspectief te zien: 23 Dvd’s downloaden in één seconde! Tests in laboratoria gaven zelfs dubbele snelheden te zien (200 Gb/sec.)

Li-Fi heeft ook een nadeel.
Het LiFi-systeem gebruikt zichtbaar licht en daarom moet de ruimte waarin het gebruikt wordt verlicht zijn; en ja, vergeet het dus maar in het donker en ook in felle zonneschijn. Want het zonlicht interfereert met het kunstmatige licht dat de informatie overbrengt. En Li-Fi kan ook niet door muren gaan, om dezelfde reden dat het licht van een afgesloten ruimte niet eventuele omliggende kamers kan verlichten. Maar ja, een extra station erbij en je hebt het 100-voudige data-overdrachtsvermogen van WiFi. En GEEN stralingseffecten.

Er belooft dus voor Wi-Fi genoeg gebruik over te blijven, zelfs nadat Li-Fi op grote schaal wordt toegepast. Het idee zal zijn om Wi-Fi en Li-Fi beiden te gebruiken, daarbij de voordelen van elk benuttend. Nu is Li-Fi laboratoriumtechnologie, maar het zal niet lang duren voordat de Li-Fi hotspots opduiken.

Deepak Solanki, oprichter van de Estlandse firma Velmenni die vorig jaar Li-Fi in een industriële ruimte testte, is ervan overtuigd dat Li-Fi technologie binnen twee jaar zal zijn gecommercialiseerd. Die tijdlijn kan zelfs aanzienlijk worden verkort als Apple met de iPhone 7 op de markt komt, nu gepland voor release einde 2016. En ja, daarbij is het claimen van 100-voudige data-overdracht, natuurlijk een aantrekkelijke product-plus voor elke mobiele telefoonfabrikant..!! (HIER enHIER!)

Licht werpen op Li-Fi
Het is in de wereld van nu onmogelijk om Wi-Fi te ontlopen. Wi-Fi is overal; je buren hebben het, het is gratis in restaurants, stations en andere openbare ruimtes en essentieel voor smartphones. Li-Fi gebruikt echter de lichtgolven van LED lampen – die overal vervanging zijn voor de oude gloeilampen, vanwege energiebesparing – om draadloos gegevens te verzenden. Stel je eens voor, een moderne LED gloeilamp – uitgerust met Li-Fi-technologie – in je woonkamer of kantoor of in een lamp op je bureau of naast je bed. Alle LED lampen die licht uitstralen kunnen ook communiceren via Li-Fi.

Li-Fi kan een LED lamp dus omvormen tot een draadloos toegangspunt voor internet, te vergelijken met een Wi-Fi-router. Wi-Fi gebruikt radiofrequenties en deze zijn zoals gezegd uiterst beperkt. Al die apparaten die WiFi gebruiken, zoals computers, laptops, printers, smart TV’s, smartphones en tablets moeten inmiddels concurreren voor de bandbreedte van de radiosignalen.

De opkomst van steeds meer dingen die Wi-Fi-toelaten zoals koelkasten, horloges, en camera’s veroorzaken verzadiging op de bandbreedte en dat verslechtert de datacommunicatie. Omdat Li-Fi gebruik maakt van de frequenties van lichtgolven, waarvan er 10.000 keer meer zijn als radiofrequenties, hoeven zij niet te concurreren met Wi-Fi. Daarbij weten we, dat Wi-Fi ernstige elektromagnetische storing (EMS) veroorzaakt, die negatieve effecten hebben op het menselijk lichaam. Daarbij kan het voor gevaarlijke storingen zorgen bij vliegtuigeninstrumenten en ziekenhuisapparatuur en gevaarlijk zijn bij bijvoorbeeld kernenergie.

Daarin ligt ook het verschil in de beveiliging van data tussen Wi-Fi en Li-Fi. Een hacker kan buiten een gebouw data stelen. Met Li-Fi is alleen toegang tot gegevens waar de LED-lamp is. Wi-Fi heeft dus snelheden tot maximaal 54 Mbps – 1Gbps beschikbaar. Maar professor Haas heeft reeds een snelheid van 3Gb/ps bij één kleur te kunnen halen. Bij een enkele LED met full color (Met rood, geel en blauw licht) zijn snelheden tot 9 G bps mogelijk..!!

Hoe werkt het met die LED-lampen?
Standaard LED lampen worden gecontroleerd door een stuurprogramma dat de LED in en uitschakelt of dimt. In LED-lampen wordt dit stuurprogramma gebruikt om gecodeerde gegevens te verzenden. Een optische sensor ontvangt vervolgens deze gegevens, die dan worden gedecodeerd. Zoals gezegd is dat vergelijkbaar met Morse-signalen, maar veel en veel sneller, zelfs vele miljoenen keren per seconde, onzichtbaar voor het menselijk oog.

De ontvanger heeft optische kanalen, die snel genoeg het licht razendsnel zien dimmen en ophelderen, en slim genoeg om deze gegevens te decoderen en vervolgens af te leveren aan het aangesloten apparaat. Apparaten zijn dus zowel zender als ontvanger en hebben tweerichtings-communicatie..! Communicatie via zichtbaar wit licht is een zeer algemene term. De term suggereert elke vorm van datacommunicatie via zichtbaar, voornamelijk wit licht. Dit in tegenstelling tot infrarood (IR) licht, dat gebruikt wordt voor de meeste afstandsbedieningen, zoals voor je Tv en stereo-apparaat.

Mythes rondom Li-Fi
Is LiFi één-directioneel? Nee, Li-Fi kan werken als ontvanger én zender.

Is zichtbaar licht essentieel? Nee, Li-Fi kan dataverkeer verzorgen ook al is het Led licht zover gedimd tot geen licht menselijk zichtbaar is. Li-Fi is geschikt voor datacommunicatie door gereflecteerd licht, maar het signaal zal door direct licht sterker zijn.

Vereist Li-Fi speciale LEDs? Nee.

Nog een stapje verder..?
Tot slot een vraag? Hoe zou het zijn als we bestaande technologie zouden kunnen inzetten, om 4 miljard mensen internet aan te bieden, waar de infrastructuur volledig ontbreekt voor internet. Daarbij gebruik makend van dezelfde LED-technologie en.. zonnecellen..! Zonnecellen zodanig te voorzien van nieuwe techniek, dat dit mogelijk is.. Het is professor Harald Haas en zijn team gelukt! Ze zijn geslaagd een nieuwe technologie te ontwikkelen, waarbij data wordt verzonden en ontvangen, gebruik makend van licht. Het zonnecelpaneel is daarbij dus de ontvanger..!

Het is dus gelukt deze barrière te slechten van zonlicht verstoring van de LED-technologie, ingezet voor binaire data-transmissie. Neem een kijkje in de toekomst van het internet, hoe dit eruit zou kunnen gaan zien..!

Bron

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *