Wifi? Lifi is veel sneller, veiliger en energiezuiniger

Op veel plekken maken we gebruik van draadloze wifinetwerken. Inmiddels zijn we bij wifi (waarbij wordt gebruikgemaakt van radiogolven via een wifirouter) aanbeland bij WiFi 6 oftewel 802.11ax. In het mobiele netwerk is er echter meer verandering en vooruitgang dankzij o.a. 5G. Hoewel, al jaren is men bezig aan een alternatief voor wifi. Een prima alternatief lijkt Lifi (Light Fidelity), een relatief nieuwe technologie om data draadloos met licht over te dragen via led’s (Light Emitting Diodes).

Wat is Lifi en hoe werkt het?
Lifi is dus een draadloze datacommunicatietechnologie dat led’s gebruikt voor het verzenden van data via licht, aldus ook deze overzichtelijke website hierover. Een light emitting diode (led) is een halfgeleider en kan met ongelooflijke snelheid aan- en uitflikkeren. Voor het blote oog lijkt de lamp gewoon constant te branden, maar in werkelijkheid zendt het knipperende licht binaire codes naar beschenen apparaten.
Anders dan de infrarode led van bijvoorbeeld een afstandsbediening, dat slechts een enkele reeks nulletjes en eentjes naar de ontvanger stuurt, kunnen de led’s van de Duitse onderzoeker Haas duizenden parallel-lopende datastromen tegelijk verzenden. De lamp moet aanblijven om gegevens te verzenden, maar je kunt het dimmen tot een niveau dat het lijkt te zijn uitgeschakeld. De technologie, genaamd Visible Light Communication, werkt eigenlijk als een zeer geavanceerde Morsecode.

Up en down
Lifi is net als wifi geschikt voor bilateraal verkeer (in twee richtingen) en kan dus in beide richtingen gegevens verzenden. De uplink en downlink kunnen op een aantal manieren worden gescheiden, namelijk door golflengte, tijd, code en ook door ruimtelijke of optische scheiding.
Om praktische en financiële redenen zal Lifi echter waarschijnlijk alleen voor downlink worden geïmplementeerd, omdat de downloadsnelheid het knelpunt is van bestaande technologieën zoals wifi. Lifi kan overigens gewoon naast wifi bestaan, het zichtbare licht verstoort de radiogolven niet. Zo kan wifi dus zorgdragen voor de uplink, terwijl Lfi een veel snellere download mogelijk maakt.
De uitvinder van deze relatief nieuwe technologie is de Duitse natuurkundige Harald Haas. Hij en zijn team hebben Lifi voor het eerst gedemonstreerd in 2011 en ze zijn bezig met het doorontwikkelen van Lifi en het zoeken naar geschikte toepassingsgebieden.

Nadelen van wifi
Aan wifi zijn verschillende nadelen verbonden: naast het capaciteitsprobleem verbruiken de radiomasten die nodig zijn voor wificommunicatie ook erg veel energie. Aangezien led’s al in grote mate voorradig zijn, zou Lifi energiezuiniger en efficiënter moeten zijn.
Ook kan de beschikbaarheid een probleem vormen bij wifi, zo moet je je telefoon altijd uitzetten tijdens het vliegen en ook onderwater hoef je niet te rekenen op wifi-ontvangst. Verder is wifi in ontwikkelingsgebieden schaars. Daarnaast is de beveiliging en privacy een veel besproken issue: doordat radiogolven (wifi) door muren heen kunnen dringen, kunnen ze ook worden onderschept door personen met slechte bedoelingen, denk aan hackers.

Voor- en nadelen van Lifi
Lifi heeft op de meeste van deze problemen een antwoord. Lifi maakt onderdeel uit van de VLC PAN IEEE 802.15.7 standaard. Lifi is velen malen sneller, er zijn al testen uitgevoerd waarbij data met 1 gigabyte per seconde data werden verstuurd, vele malen sneller dan de gemiddelde wifiverbinding.
In de toekomst moet het door aangepaste led’s en systemen zelfs mogelijk worden om een snelheid van 15 Gbps te behalen. Bovendien werkt Lifi ook in omgevingen met een hoge dichtheid, waardoor meer mensen gebruik kunnen maken van het Lifi-netwerk.
Verder kun je Lifi zelfs onderwater gebruiken, dit is tevens de voornaamste reden dat ook de Amerikaanse marine interesse heeft getoond in deze nieuwe technologie, om zodoende de communicatie bij onderzeeërs te kunnen verbeteren. Een ander bijkomend voordeel is dat licht niet door muren kan schijnen, zodat een veel veiligere verbinding kan worden opgezet zonder risico op hackers. Hoe Lifi dan voor meerdere ruimtes in je woning werkt, beantwoorden we in een later artikel.
Daarnaast zijn er mensen die overgevoelig lijken te zijn voor radiogolven, hoewel er nog altijd wordt getwist over de schadelijkheid van wifi. Met Lifi heb je hier in ieder geval geen last van. Bovendien kost het minder energie, het werkt dus efficiënter.
Het voornaamste nadeel is dat Lifi een korter bereik heeft van ‘slechts’ 10 meter, waar dat bij wifi tot wel 32 meter bedraagt. Daarnaast zal Lifi dus met name geschikt zijn voor downloads, waardoor het eerder moet worden gezien als aanvulling op, dan een vervanging van wifi.
Volgens de officiële website zal Lifi binnen enkele jaren geïntegreerd worden in smartphones. Logischerwijs zullen ook andere mobiele apparaten, zoals tablets en laptops, snel volgen. Enkele jaren werd er overigens al een prototype Lifi-smartphone getoond door het Franse Oledcomm, aldus deze site. Vooralsnog zijn er echter geen gerenommeerde smartphonefabrikanten die zich op dit vlak hebben durven begeven. Of zal Oppo de eerste worden, nadat op Let's go digital bekend is geworden dat het de mogelijkheden hiertoe onderzoekt.

Toepassingsgebieden
De toepassingsgebieden van Lifi reiken overigens veel verder dan alleen smart apparaten. Denk aan ziekenhuizen, waar de snelheid, veiligheid en lage vertraging die Lifi kenmerkt essentiële voordelen zijn ten opzichte van de bestaande wifitechnologie. Bovendien zorgt Lifi niet voor verstoring van apparatuur. Zodoende is Lifi ook uitermate geschikt voor in vliegtuigen of petrochemische fabrieken. Ook in hotels, scholen, musea en treinen kan Lifi uitkomst bieden.