Li-Fi: come trasmettere dati con la luce

lunedì 14 marzo 2016

Li-Fi: come trasmettere dati con la luce

LI-FI: TRASMETTEREMO I DATI CON LA LUCE?

E luce fu … Il Wi-Fi potrebbe essere a breve rimpiazzato, o quantomeno affiancato, dal Li-Fi, la trasmissione dati con la luce, molto meno nociva delle onde elettromagnetiche. “Tutto ciò che dobbiamo fare è integrare un piccolo chip in ogni fonte di illuminazione, e questo combinerebbe due funzionalità: quella per l’illuminazione e quella per trasmettere informazioni senza cavo”, ha precisato il professor Haas.

Ma il chip come funzionerà? Siamo in attesa di ulteriori

notizie al riguardo.

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LI-FI: TRASMETTEREMO I DATI CON LA LUCE?
Il Li-Fi è un nuovo standard di trasmissione dati, che funziona in modo simile al Wi-Fi, eccetto per un piccolo particolare: usa la luce emessa dai LED anziché le onde radio per trasferire il segnale.

Con la connettività 4G e lo standard IEEE 802.11ac che stanno solo recentemente prendendo piede, introdurre un nuovo standard non sembra assolutamente necessario. La tecnologia però evolve sempre, e nuove sperimentazioni e test avvengono per tracciare il futuro che sarà. Futuro che potrebbe vedere nel Li-Fi il successore delle odierne tecnologie, offrendo velocità di trasferimento dati ben cento volte superiori all’attuale Wi-Fi. Il Li-Fi è tecnicamente molto diverso da tutto ciò che abbiamo visto finora.

Li-Fi sta per Light Fidelity, termine coniato da Harald Haas, professore di comunicazioni mobile all’University of Edimburg, in Scozia. Il ricercatore studia da anni la trasmissione dati attraverso i bulbi di luce, e sostiene che questa modalità possa portare numerosi vantaggi. Haas è stato ospite di una puntata della famosa conferenza TED (evento dedicato alla scoperta di nuove idee nel campo tecnologico ma non solo), in cui ha introdotto il termine ed ha persino messo in mostra un prototipo del Li-Fi, mostrando come un segnale contenente un video possa arrivare da una lampada LED presso una cella solare montata in un notebook. “Il Li-Fi è essenzialmente identico al Wi-Fi, eccetto per una piccola differenza: noi usiamo la luce generata dai LED che ci circondano per trasmettere i dati senza cavi, anziché rifarci alle onde radio.

Queste non sono sufficienti, poiché il troppo utilizzo crea una rete affollata… ce ne rendiamo conto quando andiamo negli aeroporti e negli hotel, luoghi in cui tante persone vogliono accedere ad internet e questo è terribilmente lento.“, ha affermato. Haas, insieme ad un gruppo di studenti e ricercatori dell’University of Edimburg, ha fondato pure LiFi, una compagnia che si occupa dello sviluppo e della ricerca sulla suddetta tecnologia.
Il Li-Fi in breve

L’idea principe su cui il Li-Fi si basa è l’utilizzo di una forma della luce visibile detta VLC (Visibile Light Communication) invece dello spazio radio, come accade oggi per trasmettere dati. Lo spettro della luce sfruttato si trova tra i 400 e gli 800 THz (terahertz). La frequenza è così elevata che, seppur si tratti di luce, essa risulta invisibile all’occhio umano. Le premesse sono molto buone, e tale tecnica potrebbe dare vita a transfer rate più elevati della norma, impensabili fino a qualche anno fa.

Servirsi della luce abilita tra l’altro una comunicazione bidirezionale in modo simile a quanto fa il Wi-Fi, ma con un grado di sicurezza in più. E’ stato dimostrato che, nella pratica, il Li-Fi è in grado di ottenere una larghezza di banda di 1 Gbps nel mondo reale, ma la velocità teorica massima è di ben 224 Gbps. Il risultato ottenuto dalla tecnologia è ancor più importante se pensiamo che, a differenza delle onde radio, la diffusione di un segnale tramite la luce non è influenzata dal numero di dispositivi connessi. A mezzo del Li-Fi potremo quindi tenere connessi anche una decina di smartphone e tablet senza inficiare sulla qualità della rete.

Li-Fi: come lavora?

I bulbi LED per rimanere accesi devono essere sottoposti ad una tensione stabile, che poi permette alla lampada di emettere un flusso costante di fotoni che viene percepito dall’occhio umano come luce. Il Li-Fi stravolge leggermente questa idea e, anziché servirsi di un voltaggio fisso, la tensione viene fatta variare in modo che la luce emessa fluttui. L’output può quindi essere modulato, in maniera simile a quanto si fa con i segnali trasmessi in modo classico.

Accendere e spegnere una lampadina tantissime volte in un intervallo di tempo brevissimo consente alla luce di trascrivere virtualmente codici in binario, con i due stati perfettamente distinguibili (accento o spento). Prendendo l’esempio del segnale di rete internet, prima di essere inviato alle luci di casa, esso passa per un driver fisico che lo manda tramite cavo ottico alle lampade.

Affinché si possa continuare la trasmissione, la lampada in questione deve possedere chip capaci di processare il segnale, per poi inviarlo ad un dispositivo detto photo-detector. Il segnale potrebbe essere processato proprio modulando la tensione in ingresso alle luci, determinando anche il loro raggio d’azione. Il photo-detector non è altro che l’equivalente di una scheda di rete presente negli attuali computer, che cattura e manipola il segnale internet. Oltre ad essere elaborata, nel caso del Li-Fi la luce deve essere anche amplificata e solo poi convertita in segnale elettrico, prima di arrivare al codice binario che un computer può perfettamente comprendere.

Sorprendentemente il Li-Fi è molto sicuro, senza dubbio più dell’attuale Wi-Fi. Il fatto è che questa è una tecnologia non in grado di coprire un’area troppo vasta, e di conseguenza la sicurezza è migliore. La luce, come sappiamo, non è in grado di oltrepassare i muri – come invece fanno le onde radio – rendendo il Li-Fi una tecnologia ideale per ambienti a rischio come gli uffici.

In pratica, un malintenzionato che vuole penetrare una rete Li-Fi deve essere nella stanza interessata, rendendo l’operazione molto più complicata. La potenza del segnale non è un problema comunque, perché sfruttando le lampade presenti in ogni stanza di un’abitazione si potrebbe avere un segnale ottimo in ogni ambiente. Altro vantaggio è che la luce soffre di meno delle interferenze, eliminando anche questo problema.

“Tutto ciò che dobbiamo fare è integrare un piccolo chip in ogni fonte di illuminazione, e questo combinerebbe due funzionalità: quella per l’illuminazione e quella per trasmettere informazioni senza cavo.“, ha precisato il professor Haas. L’unico compromesso riguarda l’accensione dei bulbi, che deve essere costante. Dovremmo quindi tenere le luci in funzione 24 ore su 24 per avere la connessione sempre presente, anche di notte.

La tecnologia Li-Fi è già in fase di testing in alcuni uffici ed ambienti industriali della città di Tallinn, in Estonia. “Per adesso abbiamo progettato una soluzione intelligente per un ambiente industriale, in cui la comunicazione è effettuata tramite la luce. Stiamo anche lavorando per integrare una rete Li-Fi in un ambiente privato.”, ha fatto sapere Deepal Solanki, CEO dell’azienda tech estone.

Sembra che anche Apple stia lavorando per integrare il Li-Fi sui propri dispositivi, ed alcune voci parlano già dell’implementazione nel prossimo iPhone 7. Questo sistema comunque non rimpiazzerà il Wi-Fi negli anni a venire perché convertire l’intera infrastruttura già esistente non è conveniente, considerato quanto è radicata nella società moderna. Le due tecnologie potrebbero dunque convivere in futuro, installando l’una o l’altra a seconda delle necessità. Alcuni ricercatori stanno già lavorando a dispositivi Li-Fi retro-compatibili con il Wi-Fi per poter usufruire di entrambe le tecniche di trasmissione contemporaneamente.

FONTE: http://tech.everyeye.it/articoli/speciale-li-fi-trasmetteremo-i-dati-con-luce-28672.html