La naturaleza ubicua de Internet es probablemente una de las principales razones por las que nuestras vidas son como son hoy. En el escenario actual, se ha convertido en una necesidad del mundo moderno. No solo conecta todos los dispositivos, desde consolas de juegos hasta cámaras digitales, sino que también permite operar dispositivos electrónicos de forma remota a través de IoT. Sin embargo, las capacidades de Internet no se limitan al exceso de conocimiento sobre el uso de Wi-Fi. Otra tecnología superior, Li-Fi, eventualmente cambiará nuestra percepción de Internet.
Como sabemos, o Wi-Fi é uma tecnologia sem fio comumente usada que utiliza ondas de rádio para conectar dispositivos à Internet, mas com a crescente demanda e o aumento do congestionamento da rede, a tecnologia atual não será capaz de fornecer os resultados desejados por mucho tiempo. . En consecuencia, al explorar la posibilidad de opciones alternativas, se creó el término "Li-Fi".
Aquí ilustraremos el concepto de tecnología Li-Fi, cómo funciona y en qué se diferencia de la tecnología Wi-Fi convencional.
Li-Fi: uso de luz visible para una transmisión de datos extremadamente rápida
¿Qué es el Li-Fi?
Li-Fi, abreviatura de Light Fidelity, es una tecnología inalámbrica que utiliza comunicación de luz visible en lugar de ondas de radio. Para lograrlo, se pueden utilizar bombillas LED comunes en el hogar que permiten la transferencia de datos a una velocidad de hasta 224 gigabits por segundo, lo que equivale a descargar alrededor de 18 películas de 1,5 GB cada una por segundo.
Este término fue acuñado por el profesor Harald Haas durante una TED TALK en 2011. Básicamente, con esta tecnología las personas podrán utilizar lámparas y células solares como enrutadores inalámbricos para la transmisión de datos. Incluso creó una empresa llamada pureLiFi en 2012 y aspira a ser líder mundial en tecnología de comunicaciones de luz visible.
Diagrama que representa las conexiones Li-Fi (imagen cortesía de: ScienceAlert)
Sin embargo, si miramos la historia, la comunicación con luz visible se utiliza desde hace mucho tiempo. De hecho, la primera demostración de esta tecnología se produjo en 1880, cuando Alexander Graham Bell inventó un dispositivo fotófono que podía transmitir voz a varios cientos de metros utilizando la luz solar. Por lo tanto, la llegada de la tecnología Li-Fi indica, de alguna manera, el regreso de métodos probados y utilizados para la transmisión de datos a través de cables de fibra óptica. Además, conlleva una nueva sofisticación que puede adoptarse universalmente para satisfacer las demandas de una Internet futurista de alta velocidad.
¿Como funciona?
Cómo funciona Li-Fi (imagen cortesía: purelifi)
Todas las tecnologías inalámbricas existentes utilizan diferentes frecuencias en el espectro electromagnético. Mientras que Wi-Fi utiliza ondas de radio, Li-Fi captura información a través de comunicación de luz visible. Por lo tanto, este último requiere un fotodetector para recibir señales luminosas y un procesador para convertir los datos en contenido transmitible. Como resultado, la naturaleza semiconductora de las bombillas LED las convierte en una fuente viable de comunicación inalámbrica de alta velocidad.
Entonces, ¿cómo funciona esto? Veamos cómo funciona Li-Fi:
Cuando se aplica una fuente de corriente constante a una lámpara LED, emite un flujo constante de fotones que se observan como luz visible. Cuando esta corriente varía lentamente, la lámpara se atenúa hacia arriba y hacia abajo. Debido a que estas bombillas LED son semiconductores, la corriente y la salida óptica se pueden modular a velocidades extremadamente altas que pueden ser detectadas por un dispositivo fotodetector y convertidas nuevamente en corriente eléctrica.
La modulación de intensidad es demasiado rápida para ser percibida por el ojo humano y, por lo tanto, la comunicación parece fluida, al igual que la RF. Así, la técnica puede ayudar a transmitir información a alta velocidad desde una lámpara LED. Sin embargo, es mucho más simple, a diferencia de la comunicación por RF, que requiere complejos circuitos de radio, antenas y receptores.
Li-Fi utiliza métodos de modulación directa similares a los utilizados en dispositivos de comunicación por infrarrojos de bajo costo, como las unidades de control remoto. Además, la comunicación por infrarrojos tiene potencias limitadas debido a requisitos de seguridad, mientras que las lámparas LED tienen intensidades suficientemente altas para alcanzar velocidades de datos muy altas.
Wi-Fi frente a Li-Fi
Wi-Fi versus Li-Fi (imagen cortesía: Bloomberg)
Ahora que sabemos qué es Li-Fi y cómo funciona, la pregunta es dónde se compara con Wi-Fi. Para entender cuál es superior, echemos un vistazo a algunos aspectos de ambas tecnologías:
Velocidad:
Li-Fi puede proporcionar velocidades de transferencia de datos de 224 gigabits por segundo, lo que claramente deja atrás al Wi-Fi. Según las pruebas realizadas por pureLiFi, la tecnología produjo más de 100 Gbps en un entorno controlado. Además, el espectro de luz visible es 1.000 veces mayor que el espectro de RF de 300 GHz, lo que ayuda a ganar alta velocidad.
Eficiencia energetica
Normalmente, Wi-Fi necesita dos radios para comunicarse, lo que requiere mucha energía para distinguir la señal del ruido, ya que puede haber varios dispositivos usando la misma frecuencia. Cada dispositivo tiene un transmisor de RF y un chip de banda base para permitir la comunicación. Sin embargo, debido a que Li-Fi utiliza luces LED, la transmisión requiere una energía adicional mínima para permitir la comunicación.
Seguridad
Una de las principales diferencias entre Wi-Fi y Li-Fi es que el primero tiene un alcance más amplio (normalmente 32 metros) e incluso se puede acceder a él desde diferentes partes de un edificio; sin embargo, el segundo no puede atravesar paredes ni techos. y por tanto es más seguro.
Si bien esto significaría instalar una lámpara LED separada en cada habitación, la tecnología podría ser ideal para operaciones sensibles como I+D, Defensa, Banca, etc. -Fi.
Densidad de datos
Debido a problemas de interferencia, Wi-Fi funciona en un entorno menos denso, mientras que Li-Fi funciona en un entorno muy denso. El área cubierta por un punto de acceso Wi-Fi tiene 10 o 100 segundos de luces, y cada luz LiFi puede proporcionar la misma o mayor velocidad que un punto de acceso Wi-Fi. Por lo tanto, en la misma área, LiFi puede proporcionar capacidad sin cables. 10, 100 o 1000 veces más grande.
Proyectos de tecnología Li-Fi
Con la creciente demanda de transferencia de datos y la alta congestión en las redes Wi-Fi existentes, la necesidad de desarrollar una alternativa a Internet de alta velocidad se ha vuelto crucial. Como resultado, muchas empresas están trabajando en tecnología para facilitar el acceso y una calidad superior en la transferencia de datos.
A continuación se mencionan algunas empresas involucradas en el desarrollo y exploración de las posibilidades del Li-Fi como servicio de Internet futurista:
• puroLiFi
Fue fundada por el profesor Harald Haas y Mostafa Afghani en 2012. La startup probó su tecnología con clientes como Cisco Systems y British Telecommunications. También se ha asociado con el fabricante francés de lámparas Lucibel para lanzar luces colgantes equipadas con Li-Fi.
• VLNCom
Mohammad Noshad y Maite Brandt-Pearce fundaron VLNComm en 2013. Con el apoyo del Departamento de Energía de EE. UU. y la Fundación Nacional de Ciencias, el equipo está en conversaciones de asociación con agencias gubernamentales de EE. UU. Su último prototipo de lámpara colgante alcanza los 25 Mbps, mientras que se espera que el próximo alcance los 100 Mbps gracias a los avances en codificación, modulación y procesamiento de señales.
• Velmenni
Es una empresa fundada por Deepak Solanki y Saurabh Garg en 2012. El equipo desarrolló un prototipo de enrutador del tamaño de una tarjeta de crédito capaz de convertir luces LED disponibles en el mercado en transmisores Li-Fi. También está desarrollando aplicaciones Li-Fi para cabinas y puestos de mando de aviones, así como hardware para uso en exteriores.
• Universidad Tecnológica de Eindhoven
El equipo de investigadores de esta universidad liderado por Joanne Oh ha desarrollado un sistema Li-Fi que utiliza rayos infrarrojos inofensivos. La capacidad de datos del sistema es de 40 Gbit/s por día gracias a longitudes de onda que miden 1.500 nanómetros y más. Según Joanne, el equipo alcanzó velocidades de hasta 42,8 Gbots/s a una distancia de 2,5 metros.
Otros nombres notables incluyen i2cat, ByteLight, Basic6, etc. Además, algunas otras organizaciones establecidas también han mostrado interés en trabajar en la tecnología. La tecnología fue probada por un proveedor de telecomunicaciones con sede en los Emiratos Árabes Unidos. Además, si hay que creer en los informes del mercado, Apple podría construir futuros iPhone con capacidades Li-Fi.
Conclusión
Sin duda, el Wi-Fi ha sido una bendición para todos nosotros, pero factores como el aumento de la congestión, las interferencias con equipos sensibles y la saturación del ancho de banda indican claramente las deficiencias de la tecnología actual. Li-Fi, por otro lado, digitaliza el mundo manipulando la luz para transmitir información utilizando tecnología de bajo consumo. Además, características como la transferencia de datos de alta velocidad y la privacidad favorecen aún más el uso de Li-Fi sobre Wi-Fi.
Aunque es imposible sustituir el Wi-Fi por Li-Fi debido a la infraestructura existente, sin duda puede surgir como una opción imprescindible para determinadas empresas, aviones, hospitales, etc. , es más como usar ambas tecnologías según los requisitos de uso.