Internet przez światło, czyli jak działa Li-Fi?

Wyobraź sobie, że wystarczy zapalić lampę w salonie, aby połączyć się z internetem. Brzmi to jak pomysł z filmu science fiction, ale technologia Li-Fi zmienia to w rzeczywistość. Ten internet przez światło oferuje nowy sposób bezprzewodowej komunikacji, który może uzupełnić lub w niektórych przypadkach nawet zastąpić klasyczną Wi-Fi.

Z rosnącą liczbą podłączonych urządzeń deweloperzy poszukują szybszych i bardziej niezawodnych rozwiązań. Połączenie Li-Fi obiecuje przesyłanie dużych ilości danych z minimalnym opóźnieniem i bez przeciążonych kanałów.

Pierwsze testy pokazują, że Li-Fi może wkrótce znaleźć swoje miejsce w codziennym życiu, na przykład w szpitalach, samolotach lub inteligentnych budynkach, gdzie niezawodne połączenie jest kluczowe. W tym artykule przyjrzymy się, czym jest Li-Fi, jak działa Li-Fi, czym różni się od Wi-Fi, gdzie już jest testowane oraz jakie ma zalety i ograniczenia przesyłanie danych za pomocą światła.

Czym jest Li-Fi i na jakiej zasadzie działa

Skrót Li-Fi pochodzi z angielskiego Light Fidelity i oznacza technologię, która wykorzystuje światło do przesyłania danych. Zamiast fal radiowych, na których działa Wi-Fi, technologia Li-Fi wykorzystuje sygnały świetlne przesyłane za pomocą źródeł LED. Każda taka lampa może oprócz świecenia służyć także jako miniaturowy nadajnik internetu.

Zasada połączenia Li-Fi jest prosta. Światło LED miga w ekstremalnie szybkich przedziałach czasowych, których ludzkie oko nie zauważa, ale specjalny odbiornik odczytuje to jako kod binarny, czyli zera i jedynki. To nowoczesna wersja alfabetu Morse'a w znacznie wyższej prędkości. Otrzymane impulsy są przekształcane z powrotem na dane cyfrowe, które umożliwiają dostęp do internetu.

Za rozpowszechnieniem pomysłu stoi niemiecki fizyk Harald Haas, który wraz ze swoim zespołem już na początku XXI wieku pokazał, że światło można wykorzystać do dwukierunkowego przesyłania danych. Od tego czasu rozwój technologii Li-Fi się posunął i coraz więcej zespołów i firm szuka sposobów, aby przenieść ją z laboratoriów do codziennego życia.

Li-Fi vs Wi-Fi – w czym internet przez światło ma przewagę

Technologia Li-Fi przenosi bezprzewodowe połączenie na nowy poziom. W testach laboratoryjnych osiągnęła prędkość ponad 224 gigabitów na sekundę, co w praktyce oznacza możliwość pobierania kilku filmów w rozdzielczości 4K w ciągu sekund. Niższa latencja poprawia strumieniowanie, granie online i pracę z dużymi danymi.

Silnym argumentem jest także bezpieczeństwo. Sygnał świetlny pozostaje w przestrzeni, którą oświetla i nie przenika przez ściany ani okna, więc połączenie nie może być łatwo przechwycone z zewnątrz. Dzięki temu technologia Li-Fi nadaje się do środowisk z wrażliwymi informacjami, na przykład w służbie zdrowia, przemyśle lub w instytucjach rządowych.

Ponieważ Li-Fi nie wykorzystuje częstotliwości radiowych, nie zakłóca innych sieci bezprzewodowych. Działa stabilnie także tam, gdzie Wi-Fi ma problem z niezawodnością, na przykład na lotniskach lub w centrach biurowych.

Gdzie internet przez światło już jest testowany i używany

Chociaż Li-Fi wciąż się rozwija, jego praktyczne zastosowanie nabiera konkretnych kształtów. Największy postęp widać dotychczas w Europie, gdzie internet przez światło jest testowany w różnych środowiskach i podczas codziennego użytkowania.

Jednym z pionierów jest francuska firma Oledcomm, która pracuje nad rozwojem systemu Li-Fi od 2008 roku. Jej rozwiązania wykorzystują sygnał świetlny do przesyłania danych i są testowane w biurach, szpitalach i transporcie. Celem jest sprawdzenie, jak Li-Fi może w praktyce wspomagać lub przyspieszać istniejące sieci.

Krokiem milowym w badaniach był rok 2024, kiedy podczas misji Ariane 6 przeprowadzono eksperyment z przesyłem danych za pomocą światła w kosmosie. Okazało się, że przesyłanie przez światło może działać także tam, gdzie klasyczne połączenie radiowe napotyka na ograniczenia.

W rozwój zaangażowane są firmy takie jak The LiFi Group, pureLiFi i Signify, które zaprezentowały pierwsze komercyjne rozwiązania. Wśród nich wyróżnia się system Trulifi 6002, który łączy przesył światła z niską latencją i umożliwia wideokonferencje, strumieniowanie lub granie bez przerw. Mimo że jest obecnie przeznaczony głównie do środowisk biznesowych, pokazuje, jak może działać internet świetlny w praktyce.

Ten typ połączenia znajduje zastosowanie w obszarach, gdzie bezpieczeństwo i stabilność są kluczowe. Używany jest w komunikacji wojskowej, lotnictwie, przemyśle motoryzacyjnym, a także w organizacjach rządowych. W Stanach Zjednoczonych rozwijane są projekty badające, jak włączyć zasadę Li-Fi do infrastruktury inteligentnych miast.

Czy internet przez światło ma jakieś ograniczenia?

Podobnie jak każda nowa technologia, również Li-Fi ma przeszkody, które na razie utrudniają jej masowe rozprzestrzenienie. Głównym problemem jest to, że sygnał świetlny zachowuje się inaczej niż fale radiowe. Aby możliwe było przesyłanie danych, urządzenie musi znajdować się w bezpośrednim zasięgu światła. Gdy między źródło a odbiornik pojawia się przeszkoda, na przykład ściana lub mebel, połączenie zostaje przerwane.

Główne ograniczenia Li-Fi:

• Ograniczony zasięg. Światło nie przechodzi przez stałe obiekty, więc połączenie działa tylko w jednym pomieszczeniu.
• Zależność od światła. Przesył jest możliwy tylko przy włączonym oświetleniu, co ogranicza użycie w nocy lub na zewnątrz.
• Koszty i kompatybilność. Obecne urządzenia Li-Fi są drogie i mało rozpowszechnione.
• Niemożność mobilnego połączenia. Podczas przemieszczania się między pomieszczeniami połączenie jest przerywane, co utrudnia normalne domowe użytkowanie.

Mimo że jest to technologia z dużym potencjałem, na razie Li-Fi ma największy sens tam, gdzie światło jest używane nieprzerwanie.

Czego można się spodziewać po Li-Fi w nadchodzących latach

Rozwój technologii Li-Fi szybko zmierza z laboratoriów do rzeczywistego wdrożenia. Eksperci oczekują, że pierwsze szerokie komercyjne rozwiązania pojawią się na rynku w latach 2024-2029. Technologia najpierw znajdzie zastosowanie tam, gdzie kluczowe są bezpieczeństwo i stabilne przesyłanie dużych ilości danych.

Producenci jednocześnie przygotowują nowe systemy, które potrafią szybkie połączenie z niską latencją i stopniowo zbliżają się do normalnego zastosowania. Ceny urządzeń są na razie wyższe niż w przypadku klasycznego Wi-Fi, ale wraz z rosnącym zainteresowaniem instytucji oraz firm ich obniżenie jest przewidywane.

Internet przez światło już pojawia się w testowych projektach inteligentnych miast, gdzie pomaga z przesyłaniem danych między czujnikami a infrastrukturą. W przyszłości może wspomagać istniejące sieci tam, gdzie fale radiowe napotykają na ograniczenia lub powodują zakłócenia.

Chociaż połączenie Li-Fi wciąż jest w fazie testów, jego rozwój zmierza do szerszego wdrożenia w ciągu kilku lat. Gdy tylko uda się pokonać techniczne przeszkody i rozszerzyć kompatybilne urządzenia, internet świetlny może stać się powszechną częścią nowoczesnych biur, budynków i domów.