Li-Fi: Η τεχνολογία που φέρνει φωτισμό στον κόσμο των δεδομένων

Στην εποχή της ψηφιακής επανάστασης οι ασύρματες τεχνολογίες έχουν αναδειχθεί σε κυρίαρχα μέσα επικοινωνίας. Μία από τις κύριες ασύρματες τεχνολογίες είναι η Li-Fi (Light Fidelity) η οποία εκμεταλλεύεται το φάσμα του ορατού φωτός για τη μετάδοση δεδομένων μεταξύ συσκευών. Κατ’ ουσία η Li-Fi είναι η τεχνολογία Visible Light Communication (VLC) η οποία είναι γνωστή εδώ και 100 χρόνια. Ωστόσο το ακρωνύμιο Li-Fi που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 2011 καθιερώθηκε ως η επικρατούσα ορολογία αντικαθιστώντας το ακρωνύμιοVLC.

 

Η αρχή λειτουργίας της Li-Fi είναι παρόμοια με το Wi-Fi μόνο που, όπως αναφέρθηκε πιο πριν, αντί να χρησιμοποιεί ραδιοκύματα χρησιμοποιεί το ορατό φως. Ως πομποί χρησιμοποιούνται δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) και ως δέκτες αισθητήρες φωτός. Οι LED ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται με γρήγορους ρυθμούς προκαλώντας έτσι μικρές αλλαγές στη φωτεινότητά τους. Αυτές οι αλλαγές συλλαμβάνονται από αισθητήρες φωτός που είναι τοποθετημένοι στις συσκευές που λαμβάνουν τα δεδομένα και έτσι το φως μετατρέπεται σε δεδομένα. Με τη σειρά τους οι συσκευές-δέκτες είναι ενωμένες με το ενσύρματο δίκτυο και έτσι τα δεδομένα μεταδίδονται σε αυτό.

 

Η εν λόγω τεχνολογία διαθέτει αρκετά πλεονεκτήματα που την καθιστούν ιδιαίτερα ελκυστική για χρήση. Χρησιμοποιεί ένα φάσμα ηλεκτρομαγνητικού κύματος που είναι αχρησιμοποίητο και δωρεάν καθώς το ορατό φως υπάρχει παντού γύρω μας οπότε δεν απαιτεί τη χρήση επιπλέον ηλεκτρομαγνητικού φάσματος ή την πληρωμή αδειών.

 

H ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων που επιτυγχάνει ανταγωνίζεται την ταχύτητα άλλων ασύρματων τεχνολογιών αφού μπορεί να παρέχει ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων πέραν των 10 Gbps επιτρέποντας έτσι μια γρήγορη και αποτελεσματική επικοινωνία.

 

Η χρησιμοποίηση LED ως πηγή φωτός επιτρέπει τη χρήση διαφορετικών χρωμάτων για να παρέχει πολυκαναλική μετάδοση αυξάνοντας έτσι την ευκολία μετάδοσης των δεδομένων. Σε σύγκριση με το ασύρματο δίκτυο Wi-Fi η Li-Fi παρέχει πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων επιτρέποντας τη γρήγορη μεταφορά αρχείων, βίντεο υψηλής ανάλυσης και άλλων δεδομένων μεγάλου όγκου.

 

Επιπλέον προσφέρει ασφάλεια επειδή τα δεδομένα μεταδίδονται μέσω του φωτισμού και όχι μέσω ραδιοκυμάτων. Αυτό μειώνει τον κίνδυνο υποκλοπής και ανεπιθύμητης πρόσβασης στις πληροφορίες καθιστώντας την έτσι ένα ασφαλές μέσο επικοινωνίας που είναι κατά πολύ ασφαλέστερο από το Wi-Fi.

 

Η τεχνολογία Li-Fi έχει πολλές πιθανές εφαρμογές σε διάφορους τομείς. Για παράδειγμα στον τομέα της επικοινωνίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δημόσιους χώρους όπως αεροδρόμια, σταθμούς τρένων και συνεδριακά κέντρα για την παροχή γρήγορης και ασφαλούς πρόσβασης στο διαδίκτυο.

 

Στον τομέα της οικιακής αυτοματοποίησης και του «έξυπνου σπιτιού» μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο των φωτιστικών σωμάτων και τη μετάδοση δεδομένων μεταξύ διάφορων έξυπνων συσκευών.

 

Επιπλέον μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε ειδικές εφαρμογές όπως στον τομέα της υγείας, αφού μπορεί να ενσωματωθεί σε ιατρικές συσκευές και εξοπλισμό, επιτρέποντας την ασφαλή και γρήγορη ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ ιατρικών συσκευών και των πληροφοριακών συστημάτων.

 

Παρά τα πλεονεκτήματα που προσφέρει όμως, έχει και ορισμένα μειονεκτήματα τα οποία πηγάζουν από τη χρήση του ορατού φωτός για τη μετάδοση των δεδομένων.

 

Έχει περιορισμένη εμβέλεια σε σχέση με άλλες ασύρματες τεχνολογίες όπως το Wi-Fi. Έτσι η μετάδοση δεδομένων περιορίζεται σε σχετικά μικρούς χώρους και απαιτείται η εγκατάσταση περισσότερων πηγών φωτός για να καλυφθεί ένας μεγαλύτερος χώρος.

 

Υπάρχει ανάγκη για ορατή γραμμή μετάδοσης μεταξύ της πηγής φωτός και του δέκτη δηλαδή οι συσκευές πρέπει να «βλέπουν» η μια την άλλη. Έτσι φυσικά εμπόδια όπως τοίχοι, έπιπλα ή άλλα αντικείμενα μπορούν να εμποδίσουν το ορατό φως μεταξύ της πηγής και του δέκτη και να περιορίσουν την εμβέλεια ή να προκαλέσουν απώλεια σήματος μειώνοντας την απόδοση.

 

Επιπλέον οποιαδήποτε πηγή έντονου φυσικού ή τεχνητού φωτός μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη μετάδοση των δεδομένων. Για παράδειγμα η έντονη ηλιακή φωτεινότητα μπορεί να προκαλέσει παρεμβολές και να επηρεάσει δραστικά τη σταθερότητα της σύνδεσης γι’ αυτό και η χρήση της εκτός κλειστών χώρων σε φωτεινή μέρα είναι ακόμα εξαιρετικά περιορισμένη.

 

Εν κατακλείδι η Li-Fi είναι μια εντυπωσιακή τεχνολογία που ενσωματώνει τον φωτισμό στον κόσμο των δεδομένων. Διαθέτει υψηλές ταχύτητες μετάδοσης δεδομένων, ασφάλεια και πολλές πιθανές εφαρμογές ενώ παραμένει μια ανερχόμενη τεχνολογία που με τη συνεχή εξέλιξή της μπορεί να μειώσει τα μειονεκτήματά της και έτσι να συνεισφέρει στην περαιτέρω βελτίωση του τρόπου με τον οποίο επικοινωνούμε και αλληλοεπιδρούμε μέσω της τεχνολογίας στην καθημερινή μας ζωή.

Δρ Γεώργιος Παναγή

Ηλεκτρονικός Μηχανικός