Τα τελευταία χρόνια, οι κλάδοι των κινητών τηλεπικοινωνίων και του φωτισμού έχουν σημειώσει σημαντικές καινοτομίες οι οποίες, εκ πρώτης όψεως, δείχνουν ασυσχέτιστες μεταξύ τους αλλά στην πραγματικότητα, στο μέλλον, θα είναι αλληλένδετες.
Όσον αφορά στον κλάδο των κινητών τηλεπικοινωνίων, η επιταχυνόμενη εξέλιξη της τεχνολογίας έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων «συνδεδεμένων συσκευών» (connected machines) ή αλλιώς Internet of Things (IoT). Η βιομηχανία φωτισμού, με τη σειρά της, έχει προχωρήσει από την εποχή του παραδοσιακού φωτισμού σε αυτήν του ενεργειακά αποδοτικού φωτισμού και έχει αρχίσει να υποδέχεται την εποχή του συνδεδεμένου «έξυπνου φωτισμού» (smart lighting) ως το επόμενο εξελικτικό της βήμα.
Ως αποτέλεσμα, παρατηρείται ότι οι εφαρμογές smart lighting είναι ένας από τους ταχύτερα αναπτυσσομένους κλάδους της αγοράς IoT, η οποία με τη σειρά της αναμένεται να εξελιχθεί σημαντικά τα επόμενα χρόνια. Πιο συγκεκριμένα, εκτιμήσεις της Ericsson δείχνουν ότι στο τέλος του 2023 ο αριθμός συσκευών IoT παγκοσμίως θα ανέρχεται σε περισσότερες από 18 δις, ενώ ο συνολικός αριθμών των συνδεδεμένων συσκευών στο internet θα είναι περίπου 29 δις, κάτι λιγότερο από 4 συσκευές ανά άτομο.
Περισσότερες συνδεδεμένες συσκευές στο internet συνεπάγεται υψηλότερη ανάγκη για χρήση δεδομένων, η οποία αναμένεται να επιφέρει επιπλέον φορτίο στα δίκτυα τηλεπικοινωνίων. Έτσι, δημιουργείται η ανάγκη συνεχούς αύξησης της χωρητικότητας των ασύρματων δικτύων, η οποία εξαρτάται άμεσα από 1) τη διαθεσιμότητα πρόσθετου μη-αδειοδοτημένου φάσματος (unlicensed spectrum), 2) την οικονομικά αποδοτική ανάπτυξη τηλεπικοινωνιακών υποδομών και 3) την αυξημένη πυκνότητα σημείων πρόσβασης ασυρμάτου δικτύου (wireless access points).
Αναγνωρίζοντας την ανάγκη για διαρκή συνδεσιμότητα για έναν αυξανόμενο αριθμό συσκευών και λαμβάνοντας υπόψιν ότι εγκαταστάσεις φωτισμού βρίσκονται σε όλα τα μέρη όπου υπάρχει ανθρώπινη παρουσία, ερευνητές χρησιμοποίησαν το φως για να μεταφέρουν δεδομένα μέσω αυτού, δημιουργώντας έτσι την τεχνολογία LiFi.
Το LiFi είναι μια τεχνολογία ασύρματης επικοινωνίας που χρησιμοποιεί το φάσμα υπέρυθρων και ορατών φωτεινών σημάτων για επικοινωνία δεδομένων υψηλής ταχύτητας. Το LiFi κερδίζει δημοτικότητα ως συμπληρωματική ή υποκατάστατη τεχνολογία έναντι των τηλεπικοινωνίων που χρησιμοποιούν ραδιοσυχνότητες (radio frequencies) μιας και λειτουργεί σε μη-αδειοδοτημένο φάσμα.
Λαμβάνοντας υπόψιν ότι το φάσμα αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα κόστη για τον κλάδο των τηλεπικοινωνίων, η χρήση κοινού φωτός για τη μεταφορά δεδομένων σε υψηλές ταχύτητες είναι μια οικονομικά αποδοτική λύση και αναμένεται να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στα μελλοντικά δίκτυα 5G.
Νέοι τύποι διόδων εκπομπής φωτός (Light Emitting Diodes - LED) επινοήθηκαν χάρη στις προσπάθειες της βιομηχανίας φωτισμού να δημιουργήσει οικονομικά αποδοτικότερους και φιλικούς προς το περιβάλλον λαμπτήρες. Ως αποτέλεσμα, τα τελευταία χρόνια το κόστος των λαμπτήρων LED έχει μειωθεί σημαντικά, ενώ η ενεργειακή αποδοτικότητα και ο μέσος χρόνος ζωής τους έχουν αυξηθεί.
Το βασικό πλεονέκτημα της τεχνολογίας LiFi είναι η ικανότητά της να παρέχει υψηλό εύρος ζώνης (bandwidth) στους χρήστες σε περιοχές υψηλής πληθυσμιακής πυκνότητας. Ένα άλλο βασικό χαρακτηριστικό της τεχνολογίας LiFi είναι ότι λειτουργεί καλά σε εσωτερικούς χώρους, όπου επί του παρόντος παράγεται περίπου το 80% της κυκλοφορίας δεδομένων. Στην περίπτωση των επικοινωνιών ορατού φωτός (Visible Light Communications - VLC), ο έμφυτος περιορισμός του φωτός σε συγκεκριμένο εύρος περιοχής επιτρέπει επίσης την ασφάλεια των δεδομένων που μεταφέρονται, ένα χαρακτηριστικό που καθίσταται όλο και πιο σημαντικό για διάφορες περιπτώσεις χρήσης, όπως το IoT.
Ερευνητές έχουν καταφέρει να πέτυχουν υψηλές ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων, συνδυάζοντας εμπορικά τσιπάκια LED, χρησιμοποιώντας προσαρμοστικές τεχνικές πολυπλεξίας και την κάμερα του κινητού ως δεκτή, χωρίς να χρειάζεται επιπλέον εξοπλισμός για τη χρήση της τεχνολογίας LiFi. Ένα άλλο πλεονέκτημα των VLC είναι ότι μπορούν να εγκατασταθούν στον υπάρχων φωτισμό των κτηρίων και σε οποιοδήποτε περιβάλλον στο οποίο δεν μπορεί να γίνει χρήση υψηλών ραδιοσυχνοτήτων, όπως σε αεροπλάνα και νοσοκομεία. Τέλος, η υπέρυθρη έκδοση του LiFi μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις εξωτερικής χρήσης και ως εναλλακτική λύση για οπίσθια ζεύξη (backhauling).
Το LiFi είναι λοιπόν μια τεχνολογία που μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην εποχή του 5G, για να παρέχει ασφαλή μεταφορά δεδομένων σε υψηλές ταχύτητες σε χώρους μεγάλης πληθυσμιακής πυκνότητας, με χαμηλότερο κόστος από τις τηλεπικοινωνίες που χρησιμοποιούν ραδιοσυχνότητες.
Σχόλια