Hvis Harald Haas har ret, om få år får vi alle internet gennem vores lyspærer.
Haas, som er professor i mobilkommunikation ved University of Edinburgh i Skotland, har forkæmpet ideen om, at data kan transmitteres gennem LED-lyspærer i årevis. Nu har han oprettet en fungerende model for et "Li-Fi" -system.
I en nylig TED-tale demonstrerede Haas en af disse Li-Fi-prototyper og overførte en video fra en butikskøbt LED-lampe til en solcelle til en bærbar computer.
”Li-Fi er i det væsentlige det samme som Wi-Fi, undtagen for en lille forskel - vi bruger LED-lys omkring os til at overføre data trådløst i modsætning til at bruge radio, ” siger Haas.
Traditionel Wi-Fi bruger radiosignaler til at overføre data til enheder, f.eks. Telefoner og laptops. I øjeblikket bærer Wi-Fi omkring halvdelen af verdens internet transmissioner. Denne procentdel forventes at vokse i de kommende år, efterhånden som flere mennesker kommer online, og når "tingenes internet" (objekter med internetforbindelse, fra fjernprogrammerbare kaffemaskiner til smarte biler) udvides. Nogle eksperter, inklusive Haas, bekymrer sig for, at dette vil skabe en såkaldt "spektrumknas", hvor Wi-Fi-netværk sænker under stor efterspørgsel.
”Radiospektrum er ikke tilstrækkeligt, ” siger Haas. ”Det er stærkt brugt, det er meget overfyldt ... vi ser, at når vi går til lufthavne og hoteller, hvor mange mennesker vil have adgang til det mobile internet, og det er frygteligt langsomt. Jeg så dette for 12, 15 år siden, så jeg tænkte 'hvad er bedre måder at transmittere data trådløst på?' ”
Ideen om at overføre data gennem det synlige lysspektrum er ikke ny. Alexander Graham Bell transmitterede lyd via en solstråle i 1880 ved hjælp af en fotofon, en slags solcelledrevet trådløs telefon. I de sidste flere årtier har et antal forskere set på at bruge synligt lys til at transmittere data.
Men hvad Haas greb om - nøglen til Li-Fi - er brugen af enkle LED-pærer til dataoverførsel. Da Haas først begyndte at se på alternative trådløse systemer, blev LED-pærer mere udbredt i hjemmet takket være deres energibesparelser i forhold til traditionelle glødepærer. LED-pærer styres af en driver, som hurtigt kan dæmpe lyset eller tænde eller slukke det. Derfor, antog Haas, data kunne kodes i subtile forskydninger af lysets lysstyrke, forskydninger, der er umærkelige for det menneskelige øje.
Så Haas og hans studerende begyndte at eksperimentere med en IKEA-lampe og erstattede sin glødepære med en LED-pære. Til sidst oprettede de et fungerende sender- og modtagersystem med lampen og et solcellepanel. Passende set blev deres forskning udført i en bygning fra University of Edinburgh opkaldt efter Alexander Graham Bell, der blev født i Skotland.
Li-Fi er meget hurtigere end Wi-Fi. I de seneste eksperimenter har forskere været i stand til at nå Li-Fi-hastigheder så hurtigt som 224 gigabits pr. Sekund. Ved disse hastigheder kunne en person downloade næsten 20 film i fuld længde på et enkelt sekund. I henhold til Haas forskning kan Li-Fi opnå datatæthed, der er 1000 gange større end Wi-Fi, fordi Li-Fi-signaler er indeholdt i et lille område i modsætning til de mere diffuse radiosignaler.
Ud over at være hurtigere end Wi-Fi, vil Li-Fi være mere sikker, siger Haas. Mens Wi-Fi-signaler kan passere gennem vægge (så dine naboer kan "dele" din forbindelse), kan Li-Fi-signaler hjemme holdes indendørs ved at tegne gardinerne. Systemet ville heller ikke betyde, at du behøver at holde dine lys tændt, siger Haas - pærer kunne dæmpes til et sådant punkt, at de ser ud, men stadig overfører data.
Nu er Haas 'virksomhed, pureLiFi, begyndt at masseproducere Li-Fi-routere til et begrænset erhvervskunder. De håber at bringe dem til et udbredt marked i de næste flere år. Li-Fi kunne komme i forretning og industriel brug i løbet af de næste to år. Derfra er det måske ikke længe, før det finder vej ind i hjemmet. Systemet kan nemt netværk enhver enhed med et LED-lys - en elkedel, en ovn. I sidste ende kan dette medføre Internet of Things-æraen meget hurtigere. Haas ser også Li-Fi som en måde at bringe internet til fjerntliggende placeringer ved hjælp af bakketransmittere og tagterrasse. LED-gadelygter kunne endda bruges til at danne et netværk af udendørs Li-Fi, hvilket gør det muligt at holde kontakten, når man går rundt i byen.
Hvor hurtigt Li-Fi kunne sprede forbliver uklar. "Li-Fi-teknologi giver således adskillige fordele, men der er visse barrierer, der skal overvindes, før den bliver en allestedsnærværende del af vores liv, " skriver forskere fra St. Xavier's College i Kolkata, Indien. Disse barrierer inkluderer, at Li-Fi bliver mindre kraftig, når lys blokeres, hvad enten det skyldes tåge eller andre forhold. Ikke desto mindre, ifølge papiret, forventes Li-Fi-industrien at være værd $ 6 milliarder i 2018.
Haas og hans team er ikke de eneste, der eksperimenterer med Li-Fi. Kinesiske forskere har også udviklet en grundlæggende Li-Fi-prototype, der forsyner flere bærbare computere med en LED-pære. Fraunhofer Institute, en tysk forskningsorganisation, har også arbejdet med Li-Fi hotspot-prototyper. Selv NASA annoncerede for nylig planer om at studere Li-Fi's potentielle anvendelser inden for rumrejse.
”Glødepæren leverer oplysning, ” siger Haas. ”Om 20 år [LED] pære vil levere hundreder af applikationer. "
