Li-Fi - eine neue Technologie zur Datenübertragung über LEDs

Seit 2011 fördert Harald Haas, Spezialist für optische drahtlose Datenübertragung, Professor an der Universität von Edinburgh (Edinburgh, UK), ernsthaft eine grundlegend neue Technologie für die drahtlose Datenübertragung durch blinkende LED-Lichter. Dann entschieden die meisten Universitätsprofessoren, dass die Idee natürlich interessant, aber kaum realisierbar ist. Und so schuf Haas vier Jahre später den ersten Router, der nach seinem Konzept funktioniert.

Die Technologie heißt Li-Fi (Licht - Licht, Wiedergabetreue - Genauigkeit). Der neue Router zeigte so erstaunliche Eigenschaften, dass er 100-mal schneller als Wi-Fi war und unter Laborbedingungen eine Rekorddatenübertragungsrate von erreichte 224 Gb / s. Die Tests im Labor wurden von der estnischen Firma Velmenni durchgeführt. Haas lieferte sogar seinen ersten Router SolarbatterieUm den Zugriff auf das Netzwerk autonom zu gestalten, behält der Router derzeit eine stabile Geschwindigkeit von 10 Gbit / s bei, indem die LEDs leicht flackern.

Um bereits im Dezember 2016 die ersten Produktionssysteme auf den europäischen Markt zu bringen, hat der Erfinder von Li-Fi, Harald Haas, sein pureLiFi-Unternehmen mit Lucibel zusammengeführt, um gemeinsam Innovationen näher am normalen Verbraucher zu entwickeln und effektiver zu fördern Machen Sie Li-Fi schließlich zur primären Art und Weise, wie Benutzer auf das Netzwerk zugreifen.

Das Wesen der Technologie ist wie folgt. Drei Farbkanäle einer Miniatur-LED-Lampe, rot, grün und blau, übertragen parallel 3,5 Gigabit Daten pro Sekunde, was 10 Gigabyte pro Sekunde ergibt. Das Ein- und Ausschalten des Lichts erfolgt mit rasender Geschwindigkeit und erzeugt riesige Arrays von Binärdaten.

Dies ist die sogenannte digitale Modulation mit orthogonalem Frequenzmultiplex (OFDM), die die Übertragung von Millionen von Lichtstrahlen unterschiedlicher Intensität pro Sekunde ermöglicht.

Professor Haas veranschaulicht dies am Beispiel einer Gießkanne einer Dusche, die streng parallele Wasserstrahlen freisetzt, und das Licht im Li-Fi-System verhält sich ähnlich.

Inzwischen zeigten auch chinesische und deutsche Forscher Interesse an der Erforschung dieser Technologie. Bereits 2011 gelang es den Deutschen, Daten mit einer Rekordgeschwindigkeit von 800 Mbit / s in einer Entfernung von 1,8 Metern zu übertragen, und die Chinesen verbanden mit nur 1 Watt LED vier Computer mit einer Geschwindigkeit von 150 Mbit / s mit dem Internet.

Professor Haas betont, dass Technologie, die auf Lichtwellen basiert, in Bezug auf Sicherheit zuverlässiger ist als Wi-Fi. Es ist bekannt, dass ein Wi-Fi-Netzwerk von außen gehackt und Dateien abgefangen werden können, da Funkwellen durch Wände außerhalb des Gebäudes übertragen werden.

Gleichzeitig kann der Li-Fi-Verkehr theoretisch nur in demselben Raum abgefangen werden, in dem sich Sender und Empfänger befinden, da das Licht die Wände nicht durchdringt. Somit stellen die Angreifer eine zuverlässige Barriere dar, sie können nichts von der Straße oder sogar vom nächsten Raum aus knacken oder abfangen. Vor allem aber der Vorteil von Li-Fi bei hoher Geschwindigkeit und geringem Stromverbrauch (der Wirkungsgrad herkömmlicher Router erreicht bestenfalls 5%).

Technologie hat definitiv Perspektiven. Wellen des sichtbaren Lichts haben einen sehr weiten Frequenzbereich, sie sind vier Größenordnungen breiter als die von Radiowellen. Es besteht kein Risiko, dass die Netzwerke überlastet werden, da bei Wi-Fi weder Geschwindigkeit noch Netzwerkleistung verloren gehen.

LEDs sind überall verbreitet - die Infrastruktur wurde fast geschaffen, und außerdem können LEDs eine Doppelfunktion erfüllen - einen Datensender und eine Lichtquelle gleichzeitig. Es bleibt jedoch die Frage, wie richtig das System in einem hellen Raum oder bei hellem Sonnenlicht arbeiten kann.

Trotzdem setzen die Entwickler große Hoffnungen auf VLC ("Visual Light Communication") - auf die Übertragung von Daten durch sichtbares Licht, wie es die Li-Fi-Technologie in einer wissenschaftlichen Sprache nennt.

Mit Highspeed-Li-Fi können Sie bereits erfolgreich Videos in HD-Qualität übertragen und gleichzeitig die Energieeffizienz des Systems aufrechterhalten. Ein weiterer Vorteil gegenüber Wi-Fi ist die Genauigkeit und Stabilität der Internetverbindungen in Gebäuden. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung der LED-Sender ist das Problem der schwachen und intermittierenden Empfangszonen im Wesentlichen gelöst.