Imagine transferir datos a través de su red inalámbrica local a la velocidad de la luz. Light Fidelity o Li-Fi es una innovación revolucionaria que lo hizo posible. La comunicación de datos a través de fibras ópticas ha hecho posible que la comunicación de datos esté disponible a la velocidad de la luz a largas distancias. Light Fidelity ha llenado el vacío de las comunicaciones ópticas en el ámbito inalámbrico y puede reemplazar las redes Wi-Fi. Li-Fi, una tecnología óptica de comunicaciones de datos inalámbricas capaz de velocidades de datos 100 veces superiores a las de Wi-Fi, promete una comunicación por Internet altamente segura. sin ninguna interferencia de radio. Li-Fi se basa en el estándar IEEE IEEE 802.15.7, similar y compatible con el estándar Wi-Fi IEEE 802.11.
¿Qué es el Li-Fi?
Light Fidelity (Li-Fi) es una tecnología de comunicación de luz visible (VLC). A diferencia del Wi-Fi, que utiliza frecuencias de radio para la comunicación de datos, el Li-Fi utiliza luz visible y espectro de luz infrarroja para la comunicación de datos a través de Internet. El transceptor es una fuente de luz que transmite datos variando la intensidad de la luz. La fuente de luz del transceptor es un LED y los datos son recibidos por un fotodetector. La intensidad de la luz modulada es descifrada por un microcontrolador para regenerar datos digitales a partir de ondas de luz.
Li-Fi fue demostrado por primera vez por el profesor Harald Haas en la charla TED Global en 2011. Debido a que la tecnología utiliza ondas de luz visibles e infrarrojas para la comunicación de datos y modula la intensidad de la luz en lugar de la frecuencia, Li-Fi es mucho más económico en comparación con Wi-Fi. -Fi. Ofrece una banda de frecuencia más amplia de 400 THz en comparación con los 300 GHz de Wi-Fi, por lo que puedes conectar varios dispositivos a una red Li-Fi sin latencia de datos. Li-Fi promete ser muy seguro ya que no se podría acceder a los datos en ausencia de luz. Li-Fi es capaz de alcanzar hasta 42,8 Gbit/s, mientras que Wi-Fi tiene una velocidad de datos máxima de 300 Mbps. Aunque la cobertura de red de una red Wi-Fi es mayor que la de Li-Fi, Li-Fi funciona mejor en entornos de alta densidad. La cobertura de la red Li-Fi aún se puede ajustar, ampliar o limitar simplemente cambiando la intensidad de la luz. Mientras que una red WiFi requiere repetidores y enrutadores para ampliar el alcance, las redes Li-Fi se pueden ampliar sincronizando fuentes de luz simples.
Li-Fi permite la transmisión de datos a través de cualquier fuente de luz, como una lámpara LED, una farola o una pantalla de televisión. El dispositivo funciona como fuente de luz y como transceptor de Internet. Li-Fi será más útil para redes inalámbricas públicas, como las de calles, hospitales, escuelas y aviones. En una red Li-Fi, el receptor debe estar dentro del alcance de la fuente de luz. Puedes pensar en Li-Fi como navegar por Internet bajo una lámpara o un poste de luz, o frente a un televisor. Aunque en Li-Fi se utiliza el rango de luz visible, la luz es de baja intensidad, o infrarroja, y por tanto permanece invisible para el ojo humano.
¿Cómo funciona el Li-Fi?
Li-Fi utiliza principalmente el rango del espectro de luz visible entre el rojo (400 THz) y el violeta (800 THz). Los dos componentes principales en la transmisión de datos son una luz LED y un fotodetector. Li-Fi funciona modulando la amplitud de la luz en un patrón uniforme y bien definido. La luz LED que actúa como transmisor parpadea a una velocidad de menos de un microsegundo. Cuando el LED está encendido, se descifra como '1' lógico, y cuando el LED está apagado, se descifra como '0' lógico. Debido a que la oscilación de una fuente de luz ocurre en menos de un microsegundo, permanece imperceptible para el ojo humano. En el lado del receptor, la oscilación de las ondas luminosas es detectada por un fotodetector que descifra los 1 y 0 binarios interpretando el período de tiempo de conmutación del LED. Por lo tanto, Li-Fi funciona según un principio muy simple y directo. Los datos digitales se cifran en ondas de luz visible mediante la conmutación de LED de alta velocidad y se descifran detectando la conmutación de alta velocidad con la ayuda de un fotodetector de alta sensibilidad.
Ventajas del Li-Fi sobre el Wi-Fi
Li-Fi es 100 veces más rápido que WiFi. La velocidad de datos de una red WiFi varía entre 11 y ~300 Mbps. La velocidad de datos típica en una red Li-Fi es de 10 a 20 Gbps. La velocidad de datos de una red Li-Fi puede alcanzar los 224 Gbps. Li-Fi ofrece una velocidad de datos 100 veces mayor a un costo de hardware 10 veces menor que una red WiFi. Todo lo que se necesita para construir una red Li-Fi es un LED, un fotodetector y un microcontrolador. Cualquier fuente de luz puede actuar como transmisor o transceptor de datos, por lo que una red Li-Fi puede ampliarse infinitamente y estar disponible en cualquier lugar; Será posible conectar dispositivos ilimitados a una red Li-Fi. Utiliza un espectro de radio de 400 THz de ancho que es 10.000 veces mayor que la banda de frecuencia utilizada por WiFi.
Una gran ventaja del Li-Fi es que funciona sin interrupciones. Las ondas de luz visibles no se interrumpen ni interfieren con las ondas de radio. Esto convierte al Li-Fi en un transceptor de Internet muy adecuado para su uso en aviones y barcos. Dado que las ondas de luz utilizadas por Li-Fi no atraviesan las paredes, no hay posibilidad de interceptar señales de Li-Fi y piratear dispositivos finales.
Desventajas del Li-Fi
La dependencia del Li-Fi del espectro de luz visible impone limitaciones al uso de esta tecnología. En primer lugar, debido a que Li-Fi se basa en la modulación de ondas de luz, el alcance máximo de un transceptor Li-Fi está limitado a 10 metros. En exteriores, la velocidad de transmisión de datos de una red Li-Fi puede verse afectada por la luz solar y otras fuentes de luz visible. En el interior, la cobertura de la red es evidentemente limitada, ya que las ondas de luz visibles no pueden atravesar las paredes; Incluso las obstrucciones opacas dentro de una habitación pueden restringir la cobertura de la red. Las redes Li-Fi requieren una línea de visión cercana entre la fuente LED y el fotodetector. Esto puede comprometer la practicidad del Li-Fi en muchas situaciones.
Aplicaciones Li-Fi
Algunas de las aplicaciones prácticas de las redes Li-Fi incluyen comunicaciones submarinas, comunicaciones militares, realidad virtual, realidad aumentada, automóviles conectados y redes inalámbricas de Internet en hospitales, escuelas, aviones, barcos y tiendas minoristas. Dado que las señales de Li-Fi no interfieren con las ondas de radio, es más adecuado para Internet de alta velocidad en aviones y barcos. La ausencia de interferencias electromagnéticas también hace que Li-Fi sea adecuado para la conectividad a Internet en hospitales, donde las señales de Wi-Fi pueden interferir con las señales electrónicas de los equipos de monitoreo.
Li-Fi es útil para la conectividad a Internet donde las interferencias electromagnéticas no son aceptables. Por ejemplo, Li-Fi puede proporcionar una conexión de red segura dentro de una central eléctrica. Las redes Li-Fi que utilizan espectro infrarrojo también se pueden utilizar para Internet inalámbrico bajo el agua. Además, la tecnología es capaz de hacer que los servicios de Internet no se vean afectados por desastres naturales, como terremotos y huracanes, ya que funciona sin enrutadores, antenas, módems, repetidores de señal ni amplificadores.
Li-Fi se puede utilizar en la comunicación entre vehículos, así como en la implementación de IoT en la gestión del tráfico. Puede instalarse y utilizarse en automóviles conectados y en muchas aplicaciones de ciudades inteligentes, así como en Internet de alta velocidad para la automatización del hogar y la oficina.
Grandes desafíos
Se espera que Li-Fi tenga un valor de mercado de 115 mil millones de dólares en 2022. A medida que los precios de los LED caigan, se espera que Li-Fi sea más rentable en el futuro. Si bien este crecimiento es alentador, existen grandes desafíos que enfrentar. El estándar IEEE 802.15.7 en el que se basa Li-Fi ya se considera obsoleto. El estándar exige estrictamente una revisión para mantener el Li-Fi como una tecnología emergente. De hecho, con la introducción de la multiplexación por división de frecuencia óptica-ortogonal (O-OFDM), toda la tecnología VLC necesita una reestandarización.
Conclusión
Li-Fi es una tecnología prometedora y fascinante que tiene importantes ventajas sobre Wi-Fi en términos de velocidad de datos, conectividad, densidad ambiental, seguridad y confiabilidad. Promete proporcionar Internet de alta velocidad ininterrumpida en interiores y un alcance limitado en exteriores. Finalmente, Li-Fi se puede utilizar en lugares inaccesibles o donde las interferencias de radio son un problema importante, lo que resulta en una falta de acceso a Internet o solo un acceso a Internet de baja velocidad.