Nieuws

Internet en licht zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. Ontelbare kilometers aan glasvezelkabels zijn de ruggengraat van het netwerk waarmee we razendsnel data de wereld rondpompen. Steeds meer verbindingen zijn echter draadloos en gebruiken radiosignalen, met een overbezet radiospectrum tot gevolg. Lifi, een draadloze netwerktechniek die werkt in het lichtspectrum, brengt verlichting.

lifi white paperLifi staat voor light fidelity en is, zoals de naam al doet vermoeden, een alternatief voor wifi. In plaats van met radiosignalen werkt lifi met licht. Dat kan licht zijn in het zichtbare spectrum, infrarood of ultraviolet. De techniek is bekendgemaakt door Harald Haas, een Duitse hoogleraar die aan de universiteit van Edinburgh is verbonden. In 2011 demonstreerde hij zijn vinding in een TED Talk en sindsdien zijn wetenschappers en bedrijven bezig met de verdere ontwikkeling en het maken van producten. We zijn inmiddels acht jaar verder, maar lifi heeft op de markt voor consumenten nog geen grote doorbraak gemaakt. Er zijn echter veel ontwikkelingen gaande die daar in een paar jaar verandering in kunnen brengen.

Het versturen van data via licht werkt met snel oscillerende leds. De knipperingen gaan zo snel dat ze voor het menselijk oog niet waarneembaar zijn. Er zijn geen speciale lampen nodig, in theorie kan iedere ledlamp, dus ook die in je huiskamer, als zender dienen. Wel is aanvullende apparatuur nodig om het licht op de juiste frequenties te laten knipperen. Omgevings- en zonlicht zijn geen probleem, een lifiontvanger kan de knipperingen scheiden van het constante licht en ongestoord communiceren. Het knipperen van de leds heeft volgens de uitvinders ook geen negatieve invloed op de levensduur. Bovendien hoeft het licht niet zichtbaar te zijn. Communicatie is mogelijk met lichtpulsen op een extreem lage helderheid of in het gedeelte van het lichtspectrum dat niet zichtbaar is voor het menselijk oog.

Lifi werkt met transceivers, die zowel licht kunnen waarnemen als licht kunnen uitzenden, om zo bidirectionele communicatie mogelijk te maken. Huidige oplossingen gebruiken daarvoor usb-dongles die aan een laptop of computer kunnen worden gekoppeld en van een infraroodzender zijn voorzien om data terug te sturen naar de lamp die als toegangspunt dient. De toegangspunten zelf moeten uiteraard aangesloten zijn op een netwerk met een bestaande internetverbinding.

Bij lifi moeten zender en ontvanger altijd elkaars lichtpulsen kunnen waarnemen. Dat betekent niet dat apparatuur in elkaars directe zicht moet staan, want ook via weerkaatsing is licht op te vangen, al neemt het spectrum waarin lifi kan werken en de signaalsterkte dan wel af. Dit maakt ook direct duidelijk dat lifi geen volwaardige vervanger voor wifi is, omdat het bijvoorbeeld niet mogelijk is om data door muren te sturen. Lifi wordt gezien als een aanvulling op huidige technieken.
Een voordeel van lifi is dat er geen interferentie met andere radiosignalen plaatsvindt. In grote steden waar het radiospectrum overbezet is met wifinetwerken, moet dat een voordeel zijn. Maar ook in bijvoorbeeld
vliegtuigen of ziekenhuizen, waar interferentie grote gevolgen kan hebben, biedt lifi uitkomst. Bovendien is het spectrum voor zichtbaar licht waarin lifi kan werken, duizenden malen groter dan het radiospectrum en ook is het ongereguleerd. Er is dus geen toestemming nodig om apparatuur uit te brengen die met licht communiceert. Lifi is in sommige opzichten ook te bestempelen als veiliger, omdat het gemakkelijker is om het signaal af te schermen.

li fi technology what isEr wordt al jarenlang onderzoek gedaan naar lifi en in testopstellingen halen wetenschappers indrukwekkende snelheden met de techniek. Zo publiceerden onderzoekers van de Oxford University in 2015 al een rapport waarin ze een 224 Gbit/s-verbinding met licht over een afstand van drie meter beschrijven. Lifiproducten die je nu kunt kopen, halen die snelheden echter bij lange na nog niet. Het Nederlandse Signify, het voormalige Philips Lighting, is een van de bedrijven die sinds dit jaar lifiproducten aan de man brengen. Zij maken lifisystemen die bedoeld zijn voor de zakelijke markt, om bijvoorbeeld in kantoren een draadloos netwerk op te zetten dat de kantoorverlichting gebruikt. Het systeem kan worden geintegreerd in bestaande armaturen van dezelfde maker en werkt met onzichtbaar infraroodlicht. Het systeem biedt op een hoogte van 2m binnen een diameter van 2,2m snelheden tot 150Mbit/s. Er zijn usb-dongles nodig om computers en laptops op het lifinetwerk aan te sluiten. Dat dergelijke systemen vooralsnog op de zakelijke markt zijn gericht, is niet verwonderlijk. Voor thuisgebruik lijken de huidige oplossingen weinig voordeel te bieden. De snelheid is relatief laag en het bereik is klein. Een heel huis volhangen met lifiapparatuur is een kostbare aangelegenheid. Volgens Signify is het systeem interessant omdat de verbinding zeer stabiel is en omdat er geen interferentie met andere draadloze netwerken is. Ook stelt Signify dat de techniek zeer geschikt is voor plekken waar gevoelige informatie wordt uitgewisseld, omdat het signaal alleen op te vangen is als het ook zichtbaar is en omdat een dongle is vereist om het versleutelde signaal op te vangen.

Een belangrijke stap voor de komst van lifiondersteuning in producten is standaardisering en er wordt inmiddels gewerkt aan een overkoepelende standaard. Vorig jaar heeft het Institute of Electrical and Electronics Engineers daarvoor de IEEE 802.11 Light Communications Task Group geformeerd. Die werkgroep moet een wereldwijde standaard voor draadloze communicatie via licht in het leven roepen. Daarmee wordt lifi een officiele aanvulling op wifi.

Lifi wordt onderdeel van de 802.11bb-standaard en volgens de tijdlijn van het IEEE zal de eerste conceptversie daarvan in september verschijnen. Het duurt dan volgens de planning nog een kleine twee jaar voordat de standaard definitief is afgerond in juli 2021. Dat betekent niet dat lifiproducten pas daarna op de markt zullen komen, ook in de tussentijd kunnen fabrikanten al aan de slag aan de hand van de conceptversie van de standaard. Lifi is vooral interessant voor communicatie op hoge snelheid op korte afstanden. Een voor de hand liggende toepassing is het maken van een thuis- of bedrijfsnetwerk waarbij computers en laptops via de verlichting in kamers of kantoren aangesloten zijn op het netwerk en internet. Daarvoor zijn nu nog dongles nodig, maar bedrijven zien een toekomst voor zich waarbij lifitransceivers een standaardonderdeel worden, net zoals een wifichip en -antenne dat nu in veel apparaten zijn. Allerlei elektronische apparatuur in huis zou dan met lifi verbonden kunnen worden, van computers,
smartphones en tablets tot tv's en koelkasten. Lifi wordt ook gezien als een manier voor onderlinge communicatie tussen auto's. Auto's hebben in veel gevallen al ledlampen en daarmee is de infrastructuur dus al grotendeels aanwezig.
Ook vanuit de luchtvaartindustrie is er al jaren concrete interesse in lifi en dat is niet verwonderlijk. Interferentie is een heikel punt bij draadloze verbindingen in vliegtuigen en lifi biedt in dat opzicht geen
enkel risico. Volgens vliegtuigbouwers levert het gebruik van lifi ook gewichtsbesparing op, doordat er minder bekabeling nodig is. Er zijn momenteel nog geen vliegtuigen in de lucht die daadwerkelijk gebruikmaken van lifi, maar verschillende maatschappijen en bedrijven experimenteren ermee en hebben demonstraties getoond.

LiFiEr zijn overigens meer situaties waarin radiosignalen niet werken of ongewenst zijn. Lifi kan bijvoorbeeld onder water worden gebruikt, in tegenstelling tot wifi. Radiogolven worden door water geabsorbeerd, terwijl elektromagnetische straling in het lichtspectrum diep in het water kan doordringen. Ook in ziekenhuizen en op industriele locaties waar het gebruik van radiosignalen niet is toegestaan, biedt lifi uitkomst.
Lifi kan ook rekenen op interesse van instanties die het gebruik van radiofrequenties reguleren. Nu het radiospectrum steeds voller raakt, kijken dergelijke instanties naar alternatieven. Zo liet het Nederlandse Agentschap Telecom vorig jaar een onderzoek uitvoeren naar lifi en daarin kwam het tot de conclusie dat de techniek een 'goede en snelle aanvulling op wifi' op kan zijn. Het agentschap adviseerde om te beginnen met testprojecten, en bij de bouw van huizen en kantoren al rekening te houden met de integratie van lifi. De Internationale Telecommunicatie-unie heeft begin dit jaar officieel de ITU G.9991-standaard voor communicatie via licht in het leven geroepen. Via de IEEE-werkgroep wordt aan een officiele lifistandaard gewerkt, maar om de techniek te promoten hebben bedrijven en telecomproviders onlangs ook gezamenlijk de Light Communications Alliance opgericht. Die alliantie wil duidelijk maken wat de toepassingen en mogelijkheden van lifi zijn. Tussen de oprichters staan bedrijven als Nokia, Liberty Global, Orange en pureLiFi. Het samenwerkingsverband wil in de komende tijd whitepapers over lifi gaan publiceren en wereldwijd evenementen gaan organiseren. Ook is het de bedoeling dat meer fabrikanten en bedrijven die bezig zijn met lifi, zich bij de alliantie aansluiten.

Blog covers 1 686x358De snelheid van lifi is vrijwel onbeperkt, en het spectrum van zichtbaar en onzichtbaar licht is gigantisch. Lifi zal draadloze netwerktechnieken als wifi en 5g nooit volledig vervangen, omdat het minder geschikt is voor het afleggen van lange afstanden en niet door muren kan. De techniek is echter veelbelovend als aanvulling op het overvolle radiospectrum. In de komende jaren gaan we steeds meer over lifi horen en zal het steeds vaker worden ingezet. In ieder geval op plekken waar radiosignalen voor problemen kunnen zorgen, zoals in vliegtuigen, lijkt inzet van de techniek een no-brainer.
Als het aan bedrijven ligt, gaan consumenten over een paar jaar ook in allerlei andere situaties data via licht versturen. Om dat mogelijk te maken moeten fabrikanten ertoe worden overgehaald om lifi-tranceivers in te bouwen in apparaten als smartphones, laptops en tv's. De komst van kleine modules en de integratie van lifi in de 802.11bb-standaard zijn daarvoor belangrijke voorwaarden en daaraan is over een paar jaar voldaan. Het lijkt daarmee slechts een kwestie van tijd totdat lifi breder wordt opgepakt op de consumentenmarkt.
Meer informatie is te vinden op https://www.lifi.nl

(Bron: tweakers.net, bewerkt door Michiel PE1SCM)


Mediamix is een initiatief van Wim Zonneveld, te bereiken via tel: 06 555 00 686 of via de Redactie pagina.