Li-Fi
Li-Fi (englisch abgeleitet von light fidelity) ist eine optische drahtlose Technologie zur Datenübertragung. Im Gegensatz zu WLAN oder anderen Funktechnologien arbeitet Li-Fi mit dem Spektrum des Lichts – genauer gesagt mit sichtbarem Licht oder Infrarotstrahlung. Li-Fi ist ein Begriff, der sich genau wie Wi-Fi von High-Fidelity (kurz Hi-Fi) ableiten lässt. Geprägt wurde der Begriff 2011 von Harald Haas während einer TED-Konferenz. Als Sender werden bei Li-Fi häufig herkömmliche LEDs, µLEDs oder auch VCSEL verwendet, die je nach Anwendung mit höherwertigen Modulationsformaten Datenraten bis zu mehreren Gigabit pro Sekunde ermöglichen.
Geschichte und Stand der Forschung
Im Oktober 2011 verständigten sich vier Gründungsmitglieder, die norwegische IBSENtelecom, die israelisch-amerikanische Supreme Architecture, TriLumina (USA) und das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme auf die Bildung eines Li-Fi-Konsortiums zur Bewerbung dieses Standards.[1]
Durch An- und Ausschalten spezieller Leuchtdioden (LEDs) können für die optische Nahbereichskommunikation hohe Datenübertragungsraten erzielt werden: 2013 wurden im Labor 10 GBit/s erzielt.[2] Als Empfänger fungieren Fotodioden, mit denen die Lichtsignale in elektrische Impulse umgewandelt werden. Mittlerweile wurden unter Laborbedingungen Übertragungsraten von ca. 224 GBit/s erreicht.
Oledcomm führte auf der Consumer Electronics Show 2014 das erste Li-Fi taugliche Mobiltelefon vor.[3]
Harald Haas stellte Ende 2015 eine verbesserte und effizientere Variante von Li-Fi vor, bei dieser wird eine Photovoltaikzelle genutzt, um die Lichtsignale aufzufangen und weiter zu verarbeiten. Bei dieser Version wird nun auch Energie zurückgewonnen und es werden neue Anwendungsmöglichkeiten geschaffen.
Das Fraunhofer IPMS in Dresden entwickelt seit 2016 Lösungen für die industrielle Datenübertragung, welche die Übertragung in Echtzeit zulassen.[4]
Im Oktober 2019 verkündeten Vodafone Deutschland und Signify eine Partnerschaft, um die Stärken von Li-Fi und 5G zusammenzuführen.[5]
Vor- und Nachteile
Im Vergleich zur Funkübertragung steht bei der optischen Übertragung eine größere Bandbreite zur Verfügung, was theoretisch auf gleichem Raum eine höhere Anzahl von Datenkanälen erlaubt. Da Licht nicht durch Wände dringt, bietet Li-Fi Vorteile bei der sicheren Übertragung von sensiblen Daten, wie z. B. in Flugzeugen oder Krankenhäusern. Der physikalische Zugriff ist im Vergleich zu herkömmlichen funkbasierten Übertragungssystemen beschränkt, zumal die Signale bereits durch den Einsatz von Papier, Stoff, Holz oder anderen undurchsichtigen Stoffen begrenzt werden können. So kann der ungewollte Zugriff auf Daten erschwert oder sogar verhindert werden.
Li-Fi kann in industriellen Anwendungsbereichen zur Datenübertragung in Echtzeit genutzt werden. Besonders bei Industrierobotern kann so auf störende Kabel verzichtet werden, die Reichweite und Effizienz in der Produktion stören können. Außerdem ist das Übertragungsverfahren auch in Bereichen einsetzbar, wo Funksignale wegen der elektromagnetischen Verträglichkeit problematisch sein können, etwa in Fabriken in denen elektromagnetische Störungen durch den Betrieb von Robotern oder Maschinen entstehen können.
Im Gegensatz zu Funksystemen ist bei optischer Übertragung im Regelfall nur eine direkte Datenübertragung auf Sicht möglich und eine Datenübertragung etwa durch Hauswände hindurch nicht möglich. Das macht ggf. die Installation von ortsfesten Empfangs- und Sendestationen erforderlich.
Infolge der besonderen Eigenschaften des Lichts lassen sich die optischen Strahlen im Vergleich zu funkbasierten Geräten besonders gut bündeln und somit stark gerichtete Li-Fi Systeme realisieren. So wurden Geräte für den Außenbereich entwickelt, die aufgrund ihres geringen Abstrahlwinkels einen Zugriff auf die Daten erschweren und somit die Sicherheit der Übertragung erhöhen. Diese können zum Beispiel für die Gebäude-zu-Gebäude Kommunikation, die Vernetzung von kleinen Funkzellen oder für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation verwendet werden.
Siehe auch
Weblinks
- Definition bei Searchnetworking
