Seznamte se s li-fi sítí. LED osvětlení přenášející data pomocí světla, stokrát rychleji než klasická wi-fi.

Li-Fi (light fidelity) je technologie, která přenáší data pomocí světla z LED svítidel místo rádiových vln. Roli Wi-Fi routeru by tak jednou mohla převzít stropní světla nebo stolní lampy. V článku vysvětlujeme, jak Li-Fi funguje, čím se liší od Wi-Fi, kde se dnes používá a co z toho plyne pro chytré osvětlení vaší domácnosti.

Co je Li-Fi a jak funguje

V roce 2018 se odborné veřejnosti představila svítidla vybavená technologií Li-Fi, která přenáší data pomocí světelných vln. Speciální LED diody mění intenzitu svitu v řádu nanosekund. Lidské oko takové blikání nevnímá, světlo se mu jeví jako zcela stálé, ale přijímač v počítači nebo telefonu ho dokáže přečíst jako proud jedniček a nul.

Princip je podobný jako u dálkového ovladače televize, jen je mnohem rychlejší a využívá viditelné světlo. Celý systém se skládá ze tří částí:

• LED svítidlo s modulátorem – převádí data z internetové přípojky na rychlé změny jasu.
• Přijímač (fotodetektor) – v zařízení uživatele, například v USB adaptéru, zachytí změny světla a převede je zpět na data.
• Zpětný kanál – data od uživatele zpět do sítě se obvykle posílají neviditelným infračerveným světlem nebo jinou cestou.

Technologie využívá toho, že LED dioda dokáže měnit jas extrémně rychle. U klasických žárovek nebo zářivek by to nebylo možné. Proto je Li-Fi úzce spojená s rozvojem LED svítidel.

Li-Fi a Wi-Fi: srovnání

Klasická Wi-Fi (wireless fidelity) přenáší data rádiovými vlnami. Li-Fi používá světlo, které má mnohem širší frekvenční pásmo. V laboratorních testech dosáhla Li-Fi rychlosti až 224 gigabitů za sekundu, proto se o ní psalo jako o technologii až stokrát rychlejší než běžná Wi-Fi. V běžných komerčních zařízeních jsou rychlosti nižší a závisejí na konkrétním systému.

Z tabulky je vidět, že Li-Fi není přímou náhradou Wi-Fi, ale spíše doplňkem do míst, kde rádiové vlny vadí nebo kde je potřeba vysoká bezpečnost.

Bezpečnost, rušení a zdraví

Většina odborných studií dospěla k závěru, že signál Wi-Fi je bezpečný. Někteří lidé se přesto obávají, že bychom se tomuto elektromagnetickému záření neměli vystavovat 24 hodin denně. Signál Wi-Fi navíc prochází stěnami, takže ho lze zachytit i mimo místnost nebo budovu, a není tedy zcela zabezpečený.

Li-Fi využívá neviditelné, extrémně rychlé blikání světelného zdroje. Nevznikají problémy s rušením, protože může bez potíží koexistovat s rádiovými frekvencemi. Je také bezpečnější, protože světlo neprochází stěnami: kdo chce data zachytit, musí být ve stejné místnosti. To má i nevýhodu – při přechodu do jiné místnosti se spojení přeruší, pokud tam není další Li-Fi svítidlo.

Li-Fi svítidla a adaptéry

Francouzská společnost Oledcomm, která vyrábí komerční Li-Fi vybavení používané v nemocnicích a dalších provozech, kde se obávají rušení signálem Wi-Fi, představila v roce 2018 Li-Fi stolní lampu. Navrhl ji designér Pierre Garner z Eliumstudia.

Často citovaný pojem Smart Lights tak získává novou dimenzi. Svítidlo už nemusí být jen chytře ovládané, ale může samo sloužit jako přístupový bod k internetu.

Světelné signály přijímá a převádí na data USB Li-Fi adaptér připojený k počítači. Adaptér obsahuje citlivý fotodetektor a obvykle i vysílač pro zpětný kanál. Důležité je, aby na něj dopadalo světlo z Li-Fi svítidla, proto se počítač musí nacházet v prostoru, který svítidlo osvětluje.

Standardizace a vývoj trhu

Organizace IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) vytvořila pracovní skupinu pro globální normu světelné komunikace, což potvrdilo význam a potenciál této technologie. Výsledkem je standard IEEE 802.11bb, schválený v roce 2023, který zařazuje přenos dat světlem do rodiny standardů 802.11, kam patří i Wi-Fi. Li-Fi tak může podpořit naši digitální budoucnost: internet věcí (IoT), Průmysl 4.0, inteligentní města, inteligentní dopravu i chytré domácnosti.

Požadavky na nová datová přenosová pásma narůstají každým dnem. Prognóza společnosti GM Insights z roku 2018 očekávala, že globální trh Li-Fi dosáhne v roce 2023 hodnoty 15 miliard USD.

V běžných domácnostech se Li-Fi zatím nerozšířila a uplatňuje se hlavně v profesionálním prostředí. Rozvoj chytrých měst a propojeného veřejného osvětlení popisuje článek SMART LED veřejné osvětlení a inteligentní města.

Kde má Li-Fi smysl

Li-Fi má největší přínos tam, kde rádiové vlny vadí, nebo kde je potřeba, aby signál zůstal uvnitř místnosti:

• Nemocnice a laboratoře – citlivé přístroje, které nesmí být rušeny rádiovým signálem.
• Kanceláře s vysokými nároky na bezpečnost – data nelze zachytit za zdí.
• Průmyslové provozy – prostředí s množstvím rádiového rušení.
• Letadla a dopravní prostředky – místa, kde je využívání rádiových frekvencí omezené.
• Školy a zasedací místnosti – mnoho uživatelů v jedné místnosti, kde každé svítidlo obslouží svůj prostor.

Ve všech případech platí, že svítidla musí plnit i svou hlavní funkci – dobře osvětlit prostor. Li-Fi je jen další vrstva, kterou svítidlo nabízí navíc.

Co to znamená pro chytré osvětlení doma

Pro domácnost je dnes praktičtější chytré osvětlení ovládané přes Wi-Fi, Bluetooth nebo Zigbee. Umožňuje stmívání, změnu barvy světla, časové scény a ovládání z mobilu nebo hlasem. Přehled možností najdete v článku Jak funguje chytrá domácnost a co vše k jejímu zřízení potřebujete a výběr konkrétních svítidel popisuje průvodce Jak vybrat správné WiFi osvětlení.

Chytrá svítidla do domácnosti najdete v kategorii Smart Lights, do pracovny se hodí LED stolní lampy do pracovny a efektní řešení na strop nabízejí smart LED designové panely. Pokud o Li-Fi uvažujete do firmy, počítejte s tím, že jde o specializované zařízení, které se navrhuje spolu s osvětlením celé místnosti.

Nejčastější omyly

1. „Li-Fi funguje i přes zeď.“ Nefunguje, světlo stěnami neprochází. To je výhoda pro bezpečnost, ale nevýhoda pro dosah.
2. „Každé LED světlo umí Li-Fi.“ Nikoli, svítidlo potřebuje speciální modulátor a uživatel přijímač.
3. „Li-Fi úplně nahradí Wi-Fi.“ Spíše ji doplní tam, kde jsou rádiové vlny nevhodné.
4. „Laboratorní rychlost je běžná rychlost.“ Rekordní hodnoty z laboratoří se v praxi nedosahují.
5. „Li-Fi blikání škodí očím.“ Změny jasu jsou tak rychlé, že je oko nevnímá.

Časté otázky

Shrnutí

Li-Fi přenáší data pomocí rychlého blikání LED světla, které oko nevnímá. V laboratořích dosáhla rychlosti až 224 Gb/s, nepronikne stěnami a neruší rádiová zařízení. Standard IEEE 802.11bb jí otevírá cestu do praxe, v domácnostech je ale zatím výjimkou. Pro chytrý domov dnes poslouží svítidla ovládaná přes Wi-Fi nebo Zigbee.

Kam dál