Wisconsin

Aug 20, 2023

Así como Wi-Fi utiliza señales de radio para codificar información, Li-Fi depende de la luz para obtener velocidades de datos increíblemente rápidas. Ahora, un nuevo estándar IEEE para Li-Fi basado en el estándar IEEE para Wi-Fi (802.11) puede ayudar a expandirse por todo el mundo como lo ha hecho Wi-Fi, con los nuevos dispositivos complementando en lugar de competir con la tecnología más establecida.

Li-Fi utiliza variaciones en la intensidad de la luz para transmitir datos. Los cambios son tan rápidos que no son perceptibles para la gente.

Las ondas de luz tienen frecuencias más de 1.000 veces mayores que las ondas de radio. Esto significa que permiten más de 1000 canales más para las comunicaciones, lo que puede permitir un ancho de banda significativamente mayor para los datos. Al mismo tiempo, Li-Fi no experimenta interferencias de señales de radio de la competencia, como ocurre con los dispositivos Wi-Fi y 5G.

"Cuando la gente empezó a comprender que no estamos defendiendo el Li-Fi frente al Wi-Fi, sino reclamando un uso complementario, realmente empezaron a ver los beneficios del uso de la luz".—Dominic Schulz, Fraunhofer HHI

"Li-Fi agregará una enorme cantidad de ancho de banda para nuevos casos de uso", dice Alistair Banham, director ejecutivo de pureLiFi, con sede en Edimburgo, la compañía que presidió el grupo de trabajo IEEE detrás del nuevo estándar.

Actualmente, los dispositivos Li-Fi son capaces de alcanzar velocidades increíbles de 1 Gbps. La investigación también sugiere que pueden alcanzar velocidades de 100 Gbps con una estrategia de multiplexación que codifica datos simultáneamente en los canales rojo, verde y azul dentro de un LED blanco. Varias luces pueden formar una única red, lo que permite moverse por un espacio de luz en luz sin interrumpir la conexión. No siempre es necesaria una línea de visión clara entre el receptor y el transmisor; los reflejos en las paredes y otras superficies también pueden transportar datos.

El nuevo estándar para Li-Fi, IEEE 802.11bb, está diseñado para proporcionar un marco global para implementar dispositivos basados ​​en luz que sean compatibles entre sí. Fue ratificado en junio.

“Al desarrollar un estándar, encontrar puntos en común a veces puede resultar un gran desafío. Tienen que unirse diferentes personas, todos expertos en su área con diferentes enfoques tecnológicos, y al final, sólo se puede especificar una solución en el estándar”, dice Dominic Schulz, líder de desarrollo de Li-Fi en Fraunhofer HHI, una universidad de Berlín. -empresa basada en que apoyó la creación del estándar. “También tuvimos que colaborar con todas las grandes empresas de Wi-Fi y, al final, convencerlas de los beneficios del Li-Fi. Pero cuando la gente empezó a comprender que no estamos defendiendo el Li-Fi frente al Wi-Fi, sino reclamando un uso complementario, realmente empezaron a ver los beneficios del uso de la luz”.

Fundamentalmente, el estándar se desarrolló para que Li-Fi funcione junto con Wi-Fi. Por ejemplo, con Light Antenna ONE de pureLiFi, el primer dispositivo del mundo que cumple con el nuevo estándar, Li-Fi simplemente aparece como si fuera otra banda de Wi-Fi. El módulo tiene sólo 14,5 milímetros de ancho (más pequeño que una moneda de diez centavos) y está diseñado para integrarse con conjuntos de chips Wi-Fi existentes en teléfonos inteligentes, tabletas, televisores, cascos de realidad virtual y más. Puede alcanzar velocidades de datos de 1 Gbps o más en un rango de 20 centímetros a 3 metros.

"Estamos permitiendo la interoperabilidad de Li-Fi y Wi-Fi, posicionando a Li-Fi como una tecnología complementaria y aditiva al ecosistema existente", afirma Banham.

Para los muchos dispositivos que no tienen antenas Li-Fi integradas, el módulo NEON de Fraunhofer HHI es un dongle que se puede conectar a computadoras portátiles y otros dispositivos a través de USB. "Tiene aproximadamente el largo y el ancho de una tarjeta de crédito, alrededor de media pulgada de grosor y pesa alrededor de 60 gramos, por lo que se parece mucho a un disco duro SSD externo", dice Schulz. "Puede lograr un enlace descendente de 1 Gbps y un enlace ascendente de aproximadamente 100 Mbps".

En términos de hogar, oficina y otras aplicaciones de interior, pureLiFi tiene su Li-Fi Cube Gateway, un punto de acceso portátil que puede conectarse y funcionar a una red a través de Ethernet, Powerline o Power over Ethernet. Cumple con el nuevo estándar, puede ofrecer un enlace de hasta 250 Mbps y puede colocarse sobre una mesa, descansar sobre un soporte ajustable o montarse en el techo, la pared o un estante.

También existen aplicaciones en exteriores para Li-Fi: puede funcionar incluso bajo la luz del sol. Fraunhofer HHI tiene un enlace Li-Fi punto a punto exterior que puede suministrar 1 Gbps a más de 100 metros y 500 Mbps a más de 200 metros.

"Puede que no parezca un rango tan grande, pero en un entorno urbano denso, piense en el tiempo y el gasto que llevaría tender fibra nueva de un edificio a otro, en comparación con dar 1 Gbps en minutos", dice Schulz. “Se puede utilizar para eventos ad hoc o para recuperación de desastres después de, digamos, un terremoto, cuando todo se estropea. Puede configurar una red de enlaces de una manera muy flexible, fácil y rentable, y funciona incluso con mal tiempo. También se puede utilizar para la comunicación entre vehículos, por ejemplo, entre camiones de un pelotón”.

Una limitación a la que se enfrenta Li-Fi es que la luz no penetra las paredes, por lo que cada habitación de una casa u oficina necesitaría una lámpara Li-Fi. Por otro lado, eso puede conducir a una mayor privacidad frente a posibles espías. En esa línea, pureLiFi ha desarrollado su sistema Kitefin Li-Fi diseñado específicamente para aplicaciones de defensa, con clientes que incluyen al ejército de EE. UU. en Europa.

"Esta ha sido una excelente manera de establecer Li-Fi en un mercado que requiere comunicaciones sólidas y altamente seguras con una atención rigurosa al detalle y una entrega de alta calidad", afirma Banham.

Una característica potencial futura para Li-Fi es el posicionamiento de alta precisión. “Puede que ese no sea el futuro letal para el uso doméstico, pero si nos fijamos, por ejemplo, en casos industriales o médicos, un posicionamiento realmente preciso con una precisión subcentimétrica puede resultar útil en hospitales o fábricas, mientras que las tecnologías de posicionamiento actuales a menudo sufren en entornos interiores”, dice Schulz.

En última instancia, uno puede imaginar que las luces LED que ahora se encuentran a menudo en hogares y oficinas podrían transmitir datos transportados a través de cables eléctricos a través de líneas eléctricas, señala Schulz. "El nuevo estándar hace realmente posible utilizar la luz para el acceso inalámbrico y al mismo tiempo beneficiarse de las funciones muy sofisticadas de Wi-Fi para las comunicaciones móviles", afirma Schulz. "Muestra un gran potencial para reunir lo mejor de dos mundos en una solución híbrida".