Közeledik a Wi-Fi gyors és olcsó optikai megfelelője

A január elején Las Vegasban megrendezett Consumer Electronic Show egyik érdekessége a Casio okostelefonja volt, ami az új Li-Fi technológiát hivatott demonstrálni. A fénnyel történő adatátvitel a japán cég prototípusainál a képernyők fényerősségének váltakozásaival történt, a villogás azonban annyira enyhe, hogy azt csak a másik telefon kamerája észleli - akár 10 méteres távolságból is, az emberi szem nem.

A Wi-Fi és a Bluetooth korában a villódzó fények visszalépésnek tűnhetnek, valójában azonban a vezeték nélküli kommunikáció egy gyors és olcsó korszakának a kezdetét jelzik. A Casio telefonjain a Li-Fi technikával csak egyszerű üzenetbuborékokat csereberéltek, a cég azonban jóval nagyobb szabású alkalmazásokban gondolkozik, például egy üzlet világító cégtáblájából vagy logójából a technológiával felszerelt mobilokkal történő információ kiolvasásra, amiből a vásárló megjelenítheti készülékén a futó akciókat, vagy akár a nyitvatartási időt is, azonban ez is csupán egy parányi töredék a lehetőségek széles kínálatából.

Tavaly októberben több cég és ipari csoport együttműködéséből megalakult a Li-Fi Konzorcium, a nagy sebességű optikai vezeték nélküli rendszerek népszerűsítése céljával. Az alapelv szerint a fény segíthet a rádió alapú technológiáknál egyre súlyosabbá váló kapacitásbeli problémák enyhítésében. A Wi-Fi szinte mindenhol jelen van, és a gigantikus mobil telefon hálózattal együtt a rádióalapú kommunikációval egyre több eszköz egyre több adatot visz át és kapcsolódik az internethez, a rádió spektrum azonban korlátozott. A fény alkalmazása kitörést jelenthet, mivel az elektromágneses spektrum egy teljesen másik részét aknázza ki, aminek ezen felül van egy másik hasznos célja is, a világítás.

Ahhoz hogy a fény alkalmassá váljon az adatátvitelre a Li-Fi routernek modulálni kell az outputot, ettől eltekintve azonban, akárcsak a Wi-Fi, egy hálózati kábelhez csatlakozik, aminek a másik végén egy telefonos vagy egy kábeles szélessávú szolgáltatás található. A hagyományos izzók és a fénycsövek nem igazán alkalmasak a modulációra, ezekről azonban már inkább múltidőben beszélhetünk. A jövő a fénykibocsátó diódáké, a LED-eké, melyek hatékonyságuknak köszönhetően gyors ütemben váltják fel a hagyományos világító testeket. Mivel félvezetők is, teljesen egyértelmű, hogy elektronikáik megbütykölésével előállíthatók az adatátvitelhez szükséges villódzó jelek, állítja Dr. Gordon Povey, a brit Edinburgh Egyetem fénykommunikációs kutatója.

Az adatátviteli sebességre nem lehet panasz, Povey és munkatársai szabvány LED-eket alkalmazva jelenleg a másodpercenkénti 130 megabitnél tartanak, ami már lepipálja a régebbi Wi-Fi routereket, bár rendszerük hatótávolsága csak 2 méter. Povey szerint eszközeik elérhetik az 1 gigabites másodpercenkénti (Gbps) sebességet is, illetve a hatótáv is jelentősen növelhető, a kifejezettem a technológiához fejlesztett LED-ekkel pedig ezek az határok még tovább tágíthatók. A konzorcium 10 Gbps-t vizionál, ami egy HD minőségű film letöltésének idejét fél percre csökkentené.

Dr. Povey meggyőződése, hogy a jelenlegi LED-ek alkalmazása lesz a leggyorsabb módja a Li-Fi elterjesztésének. Povey cége, a VLC már elő is rukkolt egy okostelefon alkalmazással, ami lehetővé teszi egy alacsony sebességű adatátvitelt két iPhone között, illetve elkészítettek egy kísérleti optikai adóvevőt, ami egy laptophoz csatlakoztatva fényjeleket küld és fogad. Az idén újabb Li-Fi termékekkel készülnek a LED világítási rendszereket telepítő cégek számára.

A fény alkalmazásának is megvannak természetesen a korlátai. A rádióval ellentétben a fényhullámok nem hatolnak át a falakon, ami a biztonságos alkalmazások számára nem feltétlenül jelentenek hátrányt. Nagy előny azonban, hogy a fényforrások szinte mindenhol jelen vannak és ahogy a hagyományos eszközöket az otthonainkban, irodákban, közintézményekben, sőt még az utcai világításban fokozatosan felváltják a LED-ek, minden fényforrás egy potenciális Li-Fi hotspot-tá válhat. Még az sem feltétlenül szükséges, hogy kommunikációs eszközünk közvetlenül rálásson a LED-re, elég lehet a falakról visszaverődő fény, legfeljebb a jelerősség nem éri el a maximális szintet, ez azonban a Wi-Fi-re is igaz.

A kommunikáció persze kétirányú történet, vagyis egy Li-Fi LED-jeinek fénydetektorokra is szükségük van az adatok fogadásához. Több LED rendszer már jelenleg is rendelkezik ilyen szenzorokkal, a legegyszerűbb esetnél maradva például azok, amik a környezet fényviszonyaira reagálva kapcsolják fel önmagukat. Povey szerint azonban még akkor is lehetségesek a hibrid rendszerek, ha a LED-eket nem módosítják, vagyis az adatok letöltése a fény alkalmazásával történik, míg a feltöltéshez, ami általában kevésbé adat-intenzív folyamat, a rádiójeleket használjuk. Egy irodában például egy LED-es asztali lámpa kiváló Li-Fi router lenne, ami összefogná az összes hálózatba kapcsolt eszközt az íróasztalon.

A fény nagy előnye, hogy az érzékeny berendezésekkel felszerelt területeken is alkalmazható, ahol a rádió jelek zavart okozhatnak, ilyenek a repülőgépek, vagy a műtők. Egy repülőgép belső LED világítása, nem csupán az internet elérését tenné lehetővé, de az adott ülésekhez eljuttathatná a nézni kívánt filmet is, szükségtelenné téve a rengeteg kábelt, ami a légitársaságok költségeit is csökkentené.