Li-Fi – una manna per l’IoT?

Li-Fi - logoIl Li-Fi – corrispondente ottico del Wi-Fi – ha avuto un’enfasi particolare ultimamente e sta facendo molto parlare di se in riferimento alle prospettive che la comunicazione dati via luce LED può schiudere nell’implementazione dell’IoT.

E non potrebbe essere altrimenti, data la gigantesca domanda di Wi-Fi e di trasmissione di dati che sta pesantemente sollecitando le odierne tecnologie. Inoltre, basterebbe citare le diverse previsioni che vedono la crescita esponenziale dei dispositivi mobile, con oltre dieci miliardi di unità entro il 2019 che scambieranno una massa di dati incalcolabile (anzi, qualcuno l’ha calcolata: si parla di una quantità di byte pari a trentacinque quintilioni – 35 x 1030 – anche se stime del genere lasciano tutto il tempo che trovano). E questo solo per i dispositivi mobile. Si tenga conto anche dei computer tradizionali, dei server big data e dei dispositivi IoT, e apparirà subito evidente dell’entità del problema.

Infatti, a queste previsioni è d’obbligo affiancare quelle riferite all’Internet of Things, in cui si fa riferimento ad un mercato anch’esso in crescita continua, cosa che porterà ad un numero sempre maggiore di dispositivi e sensori applicati ad apparati e ambienti, per cui si richiederà una trasmissione dati più veloce e di maggiore portata. Nel caso in cui le previsioni unanimi riguardo la crescita dell’IoT si avvereranno, le nostre infrastrutture attuali non saranno in grado di gestire la quantità di dati da trasmettere.

Harald Haas at TEDIl Li-Fi è una categoria appartenente alla comunicazione VLC (Visible Light Communication), nonché un sottoinsieme della OWC (Optical Wireless Communications). Il termine Li-Fi (coniato dal suo inventore, Harald Haas, Professore di Mobile Communications presso l’Università di Edinburgo) indica una tecnologia di comunicazione di rete wireless bidirezionale e ad alta velocità, simile appunto al Wi-Fi, e viene indicato come una modalità utile sia a fare da complemento alla stessa comunicazione RF (reti Wi-Fi o cellulare), oppure a sostituirla del tutto in contesti quali – appunto – la trasmissione dei dati.

Si tratta di un metodo di trasmissione cento volte più veloce del Wi-Fi tradizionale, in grado di raggiungere una velocità pari a 224 gigabit al secondo (più o meno 18 film da 1.5 GB l’uno, scaricato ogni secondo), e comporta solo l’accensione di una luce.

Con il Li-Fi, le frequenze occupate dalla comunicazione appartengono allo spettro della luce visibile, il che ha una serie di interessanti conseguenze se rapportato alle trasmissioni radio. Tra le principali prerogative è innanzitutto da sottolineare l’assenza di conflitto tra le trasmissioni Li-Fi e ogni trasmissione radio, in termini di interferenza dovuta all’occupazione dello stesso spettro – quindi, l’assenza di interferenze radio ne rende praticabile l’impiego in ambienti sensibili quali gli ospedali e gli aerei, e in genere tutti quei contesti in cui le interferenze pongono problemi di sicurezza.

Altro vantaggio è l’efficienza energetica, dato che i requisiti sono davvero bassi ed è possibile ottenere l’alimentazione tramite un normale cavo Ethernet standard; non a caso il Prof. Haas suggerisce come si potrebbe fare uso di celle solari per alimentare delle batterie che alimentano i LED. È di fatto possibile creare grandi trasmettitori con efficienza energetica ben superiore alle stazioni radio.

I problemi di sicurezza causati dalle intercettazioni si riducono in quanto il segnale Li-Fi è limitato alla portata ottica: l’utente deve trovarsi fisicamente nello spazio in cui è presente il segnale Li-Fi per poter accedere ai dati. Ed è questa prerogativa a rappresentare anche la principale limitazione (strano se non ce ne fossero state). In sostanza, a differenza del Wi-Fi, il segnale Li-Fi non può attraversare le pareti. Inoltre, in presenza di luce diurna o in ambienti molto luminosi, i ricevitori non sarebbero in grado di distingure il segnale. Tali limitazioni sono tuttavia superabili con tecnologie quali le architetture smart, in cui la luce segue l’utente nello spazio. Saranno degli algoritmi a determinare sempre più la nostra illuminazione e quindi l’accesso ai dati.

A fronte di queste caratteristiche è plausibile dire che il Li-Fi potrebbe costituire una (o l’unica?) soluzione praticabile se vogliamo che le tecnologie big data e IoT continuino a crescere. Se è vero che per far diventare una lampadina LED un trasmettitore Li-Fi, l’attuale tecnologia richiederebbe solo l’applicazione di un piccolo microchip, è facile capire come la massa di lampadine LED utilizzate nel mondo (più di 14 miliardi) potrebbero convertirsi in altrettanti trasmettitori Li-Fi. Si potrebbe avere una rete Li-Fi in ogni luogo in cui l’utente necessiti di luce e dati: le pensiline alla fermata degli autobus, le stazioni ferroviarie, l’illuminazione stradale, i chioschi di informazioni per i turisti… Ognuno di questi luoghi potrà fornire luce e dati.

Esistono già realtà imprenditoriali che stanno lavorando sul Li-Fi. La britannica pureLiFi ha già rilasciato un sistema Li-Fi plug&play con una capacità di trasmissione pari a 11.5 MB al secondo, comparabile con il Wi-Fi di prima generazione. Anche il sistema T Connection sviluppato da RoldLighting, in fase di brevetto, costituisce un innovativo modello di comunicazione dei dati; permette al sistema trasmittente (circuito di trasmissione) di inviare dati al modulo LED di una lampada intersecandosi direttamente tra quest’ultima e il suo driver, creando appunto una connessione a ‘T’. Altri progetti stanno testando il Li-Fi all’interno di strutture per uffici e ospedali.

RoldLighting T Connection - Li-Fi

Con il crescere della nostra fame di dati, nonché dei mercati IoT e mobile, siamo obbligati a trovare dei metodi per trasmettere una maggiore quantità di dati, a velocità ancora maggiori, in quanto queste tecnologie sono davvero utili solo in virtù delle capacità di networking.

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