La tecnología Li-Fi (Light Fidelity) consiste en la transmisión de información a través de focos LED, es un competidor del WiFi.
En el 2023, LiFi fue aprobado el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) con 802.11bb como el primer estándar global de comunicaciones basadas en la luz.
Esta certificación define las especificaciones del nivel físico y las arquitecturas del sistema para la comunicación inalámbrica utilizando ondas de luz, sienta las bases para la adopción generalizada de la tecnología Li-Fi y abre el camino a la interoperabilidad de los sistemas Li-Fi con el estándar Wi-Fi.
En qué consiste y para qué sirve
Li-Fi consiste en una tecnología de red óptica inalámbrica que utiliza LED como medio para la transmisión de datos. O, dicho de otra manera, es un Wi-Fi basado en luz que permite usar este medio en lugar de ondas de radio para transmitir información. Este sistema bidireccional sólo necesita una lámpara con un chip para propagar la señal de Internet a través de las ondas luminosas.
Gracias a ella podremos conectarnos a Internet con la luz de lámparas, farolas o televisores LED. Es mucho más rápida y segura que la Wi-Fi y no necesita un router para funcionar, simplemente orientar nuestro dispositivo hacia una bombilla para navegar por la Red de redes.
Cómo funciona el Li-Fi
Esta tecnología altera la frecuencia de la luz visible entre los 400 y los 800 THz. Para ello emplea bombillas LED que parpadean -emiten pulsos de luz que contienen datos- a tal velocidad que resultan indetectables para el ojo humano. A la luminaria se le coloca un codificador. La señal de Internet llega a dicho codificador y la bombilla se enciende o apaga para transmitir los datos. El fotorreceptor se coloca en una zona a la que llegue la luz, recopila la información, interpreta dichos datos y permite la conexión. O explicado de otra manera: su funcionamiento se hace modulando la luz emitida por la fuente de luz (el transmisor) y es recibida por un fotodiodo (el receptor). Las señales recibidas del transmisor se traducen en formas de datos utilizables que son fácilmente consumidas por el usuario final. Las conexiones proporcionadas por Li-Fi suelen estar confinadas dentro del espacio donde se proporcionan debido a la naturaleza de la luz visible.
Las velocidades de transmisión de Li-Fi pueden superar los 100 Gbps, 14 veces más rápido que el WiGig (de 60 GHz), también conocido como Wi-Fi más rápido del mundo.
Esta tecnología también se ha probado con rayos infrarrojos, lo que permitió conseguir una velocidad de 42,8 Gbps de descarga, y en laboratorios se han conseguido 224 Gbps.
Ventajas del Li-Fi
Veamos las más importantes.
Más rápida
Aunque cuando se planteó esta tecnología se hablaba de 10 Mbps, lo cierto es que según comenzó a probarse en el laboratorio su consiguió transmitir a 224 Gbps y fuera de ellos -en un entorno real- a 1 Gbps.
Es más, Joanne Oh, de la Universidad de Eindhoven, colocó una serie de antenas que transmitían rayos infrarrojos en un laboratorio, lo que le permitió alcanzar los 42,8 Gbps a una distancia de 2,5 metros. Las ondas tenían una longitud de 1.500 nanómetros. Además, se podrían colocar varias antenas con diferentes longitudes de onda y ángulos para evitar posibles interferencias.
El Instituto Fraunhofer alemán o el Instituto de Física Técnica de Shanghái ya trabajan de manera estabilizada y en entornos reales con tasas de transferencia de 1 Gbps (un gigabit por segundo) y los estudios indican que se podría alcanzar una velocidad de 10 Gbps.
Privacidad y seguridad
La naturaleza de la luz visible es que no puede penetrar paredes opacas. Esto evita el acceso no autorizado a la conexión Li-Fi, lo que agrega otra capa de seguridad a la red. Al ser una comunicación punto a punto y como la luz no puede atravesar tabiques, no es atacable.
Baja latencia
Su tiempo de respuesta es de 740 µs frente a los 2.423 µs de la WIFI
Sin interferencias
La tecnología Li-Fi tiene nula interferencia de radiofrecuencia con otros dispositivos. LiFi puede usar todo el espectro de luz visible. Es decir, que puede emitir en muchísimas longitudes de onda, lo que evita que diferentes luces se superpongan entre ellas. En tanto en cuanto el receptor esté preparado para detectar cierta longitud de onda en particular, no habrá problemas con otras luces. Esto puede ser útil para ofrecer conexión de red en áreas susceptibles a la interferencia electromagnética como hospitales y cabinas de aviones, por citar algunos ejemplos. Dicho de otra manera, no se acopla con otros sistemas ni compromete las transmisiones de aviones, barcos, etc.
Por el contrario, redes Wi-Fi o móviles de tercera o cuarta generación tienen una capacidad limitada y se saturan cuando se dispara el número de usuarios que navegan a la vez y, al colapsar, disminuye la velocidad e, incluso, llega a interrumpirse la conexión.
Sostenible
Estos dispositivos están conectados a la energía 24/7. En un futuro se ha estimado que podremos transmitir datos a través de la energía solar. Eso significa que las personas sin acceso a Internet o con recursos de electricidad limitados ahora podrán conectarse a la web de forma inalámbrica.
Barata
Li-Fi emplea la tecnología VLC, que a su vez hace uso de bombillas LED de alta eficiencia, los usuarios pueden disfrutar de costes más bajos en términos de consumo de energía. Además, solo requieren luces LED que funcionen, que ya están disponibles en la mayoría de los hogares y otros establecimientos a precios accesibles, lo que permite ahorros adicionales en términos de costes de instalación.
El funcionamiento de la tecnología Li-Fi supondrá un ahorro de costes, al poder prescindir en hogares y, sobre todo, centros de trabajo de dispositivos electrónicos como routers, módems, repetidores de señal, amplificadores de onda o antenas. Estos aparatos, que actualmente están conectados a la red energética durante 24 horas al día, 7 días a la semana, dejarían de consumir electricidad y su función sería reemplazada por una bombilla LED, que en la mayoría de casos, ya está encendida durante las horas de trabajo, lo que no supondría un costo extra.
Desventajas de Li-Fi
Uno de ellos es la cobertura, al no poder atravesar paredes, el alcance de la señal está limitado por barreras físicas.
El fotorreceptor que capta las veces que se enciende y se apaga la bombilla tiene que tener acceso directo a la luz. Basta con tapar el fotorreceptor con cualquier objeto para dejarlo a oscuras y, por tanto, cortar la conexión. Si este fotorreceptor está conectado a un portátil y no tiene obstáculos en su “camino hacia la luz”, no habrá problema, pero si se encuentra, por ejemplo, en un móvil y metemos el teléfono en una mochila, bolso o bolsillo, literalmente nos quedamos sin conexión.
Asimismo, para cubrir de conexión un espacio -una oficina, una casa…- se necesita instalar un gran número de bombillas. La luz no puede atravesar paredes por lo que hay que poner varias bombillas con sus respectivos codificadores por todas las estancias y mantenerlas encendidas. Para solventar este aspecto, los expertos están considerando la atenuación de la luz hasta el punto de que no moleste o usar infrarrojos.
Susceptibles a las interferencias externas. Los fotodiodos son capaces de captar la luz de fuentes de luz que compiten entre sí, como la luz solar y otras formas de iluminación. Esto podría crear ruido dentro del receptor y causar interrupciones en la red. En la mayoría de los sistemas Li-Fi, se ha instalado un filtro óptico en los dispositivos de fotodiodos para filtrar el ruido de modo que el receptor solo pueda captar las señales provenientes del transmisor.
Dado que la tecnología Li-Fi se encuentra en su etapa introductoria, la infraestructura necesaria para implementar la tecnología a una escala lo suficientemente grande aún es prácticamente inexistente.
Li-Fi no será el reemplazo de la tecnología Wi-Fi en el corto plazo, pero sí un complemento de la misma sobre todo en aquellos entornos de alta densidad, que requieran más velocidad y nulas interferencias en las conexiones. La mayor parte de la infraestructura existente se ha construido para dar cabida a la tecnología de RF, por lo que sería muy costoso y tedioso reemplazarla para dar paso a una tecnología más nueva.
Signify, el sector de iluminación de Philips, han lanzado Trulifi, un sistema de comunicación inalámbricos Li-Fi (Light Fidelity o Fidelidad Ligera). https://www.signify.com/global/innovation/trulifi
Aunque todavía están lejos de sustituir al tradicional Wifi, diversas compañías están invirtiendo en investigaciones sobre esta tecnología. Una de las barreras para su mayor desarrollo es que los teléfonos y ordenadores todavía no cuentan con receptores Li-Fi, es necesario comprar un complemento que se conecta vía USB.
Desde enero 2016 ya se están comercializando sistemas Li-Fi, la mexicana Sisoft puso en el mercado luminarias dotadas de emisor y receptor para la transmisión de audio, vídeo e internet en México, sus primeros sistemas Li-Fi tienen precios que oscilan entre 25 a 400 euros, según un portavoz de Sisoft estima que el coste del Li-Fi llegará a ser la décima parte que el del Wi-Fi.
Otras compañías están desarrollando sistemas comerciales; pureLiFi presentó en 2015 su segunda generación, Li-Flame, un sistema que utiliza una luminaria en el techo y una unidad portátil que se conecta por USB al dispositivo del usuario.
Los expertos consideran que aún es pronto para determinar cuál llegará a ser la extensión del Li-Fi, pero tienden a contemplar esta nueva tecnología como un complemento del Wi-Fi que ofrecerá nuevas aplicaciones.
El servicio ofrecido por Sisoft se llama ‘InternetLedCom’y habrá una primera etapa de instalación donde se colocarán en la Ciudad de México algunos gadgets con Li-Fi. Llegará como kit para el hogar, empresas y hospitales, aunque será una tecnología en principio costosa.
“La tecnología de Li-Fi nos permite llevar Internet a ambientes donde se tengan problemas con los espectros o la infraestructura para las señales, como en aviones, campos militares o dentro de áreas médicas con máquinas de resonancia magnética”.“Li-Fi también permite que cualquier alumbrado público, de centro comercial, escuelas o hospitales se vuelvan inteligentes y puedan ser utilizados como medio de conexión”
El mayor reto es la adopción de los usuarios, opina Nikola Serafimovski, investigador de la Universidad de Edimburgo que trabaja con Harald Haas, quien usó por primera vez el término LiFi. “Para lograrlo deberán conseguir dispositivos más pequeños, baratos y rápidos”.
IR ( Infra red- rayos infrarojos)
LA TECNOLOGIA LiFi
El profesor Harald Haas es reconocido como el "padre de Li-Fi." Él acuñó el término Li-Fi y es Presidente de Comunicaciones Móviles en la Universidad de Edimburgo y co-fundador de pureLiFi.
En octubre de 2011, un conjunto de compañías formaron el Consorcio Li-Fi para promover sistemas ópticos inalámbricos de alta velocidad y superar las limitaciones del espectro radioeléctrico explotando una parte completamente distinta del espectro electromagnético.
Li-Fi tiene la ventaja de no causar interferencias con otros sistemas y puede ser usado en áreas sensibles como el interior de un avión. Sin embargo, las ondas de luz usadas no pueden penetrar las paredes.
La tecnología Li-Fi también es conocida como Comunicaciones de Luz Visible (VLC) y usa una luz acoplada a una conexión a Internet que permite enviar datos a un receptor instalado en una computadora,
Para lograr esto, el dispositivo Li-Fi hace circular los datos a través de unas luces intermitentes a una gran velocidad (10 Gbps) imperceptible para el ojo humano.
La tecnología de Li-Fi nos permite llevar internet a ambientes donde se tengan problemas con los espectros o la infraestructura para las señales, como en aviones, campos militares o dentro de áreas médicas con máquinas de resonancia magnética.
Tecnología LiFi se potenciará con el IoT
El punto fuerte del LiFi (light fidelity -fidelidad lumínica), es la velocidad. La capacidad de transmisión alcanzada en laboratorio es de 100 veces mayor a la del wifi, explica Suat Topsu, fundador de Oledcomm.
En 2015 el lifi empezó a salir de los laboratorios para ser ensayado en condiciones reales en Francia, Bélgica, Estonia o India. Atrajo tanto al grupo de electrónica holandés Philips como al gigante informático estadounidense Apple, que se plantea integrarla en el iPhone 7.
Los analistas prevén que en 2020 haya unos 50.000 millones de objetos conectados y teniendo en cuenta que las redes de radio ya tienden a estar saturadas, el lifi parece una buena alternativa. Con bluetooth o con wifi, no se pueden tener más de diez objetos conectados en una sala sin provocar interferencias. “Esta tecnología podría comercializarse a gran escala en dos años”, asegura Deepak Solanki, fundador de la empresa estonia Velmenni.
La utilización del lifi tiene también una limitación espacial, porque el teléfono móvil o el ordenador han de colocarse directamente en el haz luminoso y la tecnología no atraviesa las paredes, a diferencia de las ondas de radio del wifi. Este inconveniente puede ser también una ventaja. “Contrariamente al wifi, el lifi puede orientarse a un usuario específico para mejorar el carácter privado de las transmisiones” y limitar el riesgo de pirateo de datos, un tema especialmente sensible.
Los pioneros del lifi se dirigen a sectores de actividad muy precisos: hospitales, escuelas, aparcamientos subterráneos, museos o municipalidades.
Hospitales: No crea interferencias con el material médico
Supermercados o los museos: permite dar una información precisa sobre un producto o una obra, utilizando lámparas colocadas a su lado.
Aparcamientos subterráneos y aviones : donde no hay cobertura de red móvil.
Las empresas que desarrollan el lifi pueden aprovechar el remplazo progresivo de las bombillas clásicas por las LED para extender su uso. Pero para ello es necesario que las lámparas estén equipadas con un router y los teléfonos, con un captor apropiado, lo que podría representar un sobrecoste obstaculizante.
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