L’internet tel qu’il est maintenant est devenu aussi omniprésent que la plomberie intérieure. Il est devenu tellement omniprésent que nous sommes fascinés par les endroits sans connexion internet ou même sans signal WiFi. En outre, ce qui était étiqueté comme une forme de luxe est maintenant devenu une nécessité pour vivre normalement dans le monde moderne.
L’internet est devenu tellement ancré dans la société moderne que si tout l’internet cesse de fonctionner, les résultats pourraient être catastrophiques car une grande partie des gouvernements du monde dépendent de l’internet pour assurer les fonctions de base. C’est également écarter le fait que les entreprises modernes comptent fortement sur l’Internet non seulement comme un moyen d’acquérir et de faire des affaires, mais aussi pour effectuer de nombreuses tâches quotidiennes différentes qui sont cruciales pour l’entreprise.
Vu la gravité et l’importance pure de l’Internet, il continue de voir la croissance de la demande pour son utilisation, contribuant grandement à la congestion du réseau. Cela nécessite des technologies plus récentes afin de répondre à cette demande croissante et de fournir de meilleurs résultats. En explorant la possibilité d’alternatives, l’une d’entre elles exploitée pour remplacer la technologie WiFi prédominante est le LiFi.
Définir le LiFi
Le terme LiFi, qui est l’abréviation de Light Fidelity, a été inventé par l’un des pionniers de la technologie, le professeur Harald Haas lors d’un TEDx TALK au cours de l’année 2011. Elle a été nommée après son prédécesseur, et la technologie actuellement dominante, le WiFi, qui signifie Wireless Fidelity.
LiFi est l’une des plus récentes technologies de communication qui visent à améliorer la technologie actuelle en faisant usage de la communication par lumière visible par opposition aux ondes radio utilisées par le WiFi. Son introduction sert en fait un double objectif car elle vise à fournir un éclairage aérien aux ménages ainsi qu’à faciliter le transfert de données.
L’introduction du LiFi présente un nouveau paradigme pour la technologie optique sans fil car elle vise à fournir une connectivité dans un environnement localisé tout en renonçant à l’utilisation de câbles à fibres optiques comme moyen de transfert de la lumière. Au lieu de cela, elle utilise comme moyen de transport les éclairages LED que l’on trouve couramment dans les foyers. Actuellement, la technologie est capable d’atteindre un taux de transfert de données maximal de 224 gigabits par seconde – l’équivalent du téléchargement de 18 films HD chaque seconde.
Comment fonctionne le LiFi ?
Le LiFi utilise la lumière visible à travers l’éclairage aérien pour la transmission de données. Cela est possible grâce à l’utilisation d’un système de communication par lumière visible (VLC) pour la transmission des données. Un système VLC comporte deux composants qualifiants :
- Au moins un dispositif contenant une photodiode afin de recevoir des signaux lumineux ; et
- Une source lumineuse équipée d’une unité de traitement des signaux pour la transmission des signaux.
La source lumineuse VLC peut se présenter sous la forme d’une ampoule fluorescente ou d’une diode électroluminescente (LED). Les ampoules LED constituent toutefois la source lumineuse VLC la plus optimale, car un système LiFi robuste nécessite des taux d’émission de lumière extrêmement élevés. Les ampoules fluorescentes émettent de la lumière dans une bande de longueurs d’onde beaucoup plus large, ce qui en fait une source lumineuse relativement moins efficace que les LED. La LED, en revanche, est une source lumineuse qui émet de la lumière dans une bande très étroite de longueurs d’onde, ce qui en fait une source lumineuse plus efficace.
La LED est également un semi-conducteur, ce qui implique qu’elle peut amplifier l’intensité lumineuse et commuter rapidement. Il s’agit d’une qualité importante à rechercher dans une source lumineuse VLC car le LiFi repose sur le flux constant de photons émis sous forme de lumière visible pour le transfert de données. Lorsque le courant appliqué à la source lumineuse varie lentement, celle-ci s’atténue de haut en bas, ce qui la rend inadaptée comme source de lumière, non pas pour le système LiFi, mais comme dispositif d’éclairage domestique. Pour trouver un équilibre entre la source de lumière VLC et l’éclairage domestique, ce courant ainsi que la sortie optique sont modulés à des vitesses extrêmement élevées, ce qui les rend détectables par le dispositif à photodiode et reconvertis en courant électrique, mais imperceptibles par l’œil humain. Une fois que ces signaux sont reçus et démodulés, ils peuvent maintenant être convertis en un flux continu de données binaires qui contiennent des vidéos, des images, de l’audio, du texte ou des applications qui sont facilement consommables sur n’importe quel appareil compatible avec Internet.
Parce que la technologie LiFi est encore à ses débuts relatifs, il y a encore beaucoup de place pour une innovation croissante. Une innovation proposée à la technologie existante comprend la création d’un système de communication bidirectionnel similaire à la large bande conventionnelle et au WiFi. Cela peut se faire en échangeant la lumière visible et la lumière infrarouge d’un photodétecteur, ce qui permet aux appareils mobiles connectés de renvoyer des données à la source lumineuse pour une liaison montante. Une autre innovation proposée est la réingénierie des LED RVB multicolores pour envoyer et recevoir des données sur une gamme plus large de signaux que les LED blanches phosphorées unicolores.
Est-il vraiment nécessaire de remplacer le WiFi ?
Considérant les vastes applications d’Internet sur la technologie moderne (et presque toutes les fonctions gouvernementales et quotidiennes de base cessent d’exister sans lui), peut-être est-il vraiment nécessaire de proposer des améliorations à la technologie WiFi existante. Ceci est dû aux diverses limitations dans son utilisation des fréquences radio comme moyen de transfert de données. Ces limites comprennent sa couverture limitée, les préoccupations de sécurité sur la connectivité, la restriction de l’utilisation en raison de l’interférence de fréquence et la congestion des réseaux.
Le LiFi est-il prêt à éliminer le WiFi ?
Le LiFi est considéré comme une alternative appropriée pour atténuer, voire éliminer, toutes les limites du WiFi pour les réseaux de données. Beaucoup sont également allés jusqu’à déclarer que le LiFi était l’avenir de la connectivité Internet. Mais est-ce vraiment le cas ? Est-ce que cela justifie de devoir éliminer entièrement le WiFi ?
Pour voir les mérites du LiFi et répondre à la question de savoir s’il doit ou non remplacer le WiFi, il est impératif de comparer certains aspects de ces deux technologies pour voir comment elles se positionnent l’une par rapport à l’autre.
Vitesses de transmission de données
Les tests effectués par pureLiFi, une société lancée par le pionnier du LiFi, le professeur Roland Haas, sur un environnement contrôlé, ont révélé que le LiFi produit des vitesses de plus de 100 Gbps. Certains tests ont même révélé qu’il peut fournir des données jusqu’à 224 Gbps. Ces vitesses sont nettement supérieures à celles du WiFi, qui ne dépasse pas 100 Mbps. Cela est dû au fait que le spectre de la lumière visible est 1 000 fois plus grand que le spectre RF, qui n’est que d’environ 300 GHz.
Efficacité énergétique
En WiFi, la transmission des données nécessite d’avoir deux radios pour la transmission des ondes radio. Ces radios communiquent entre elles en permanence par le biais d’émetteurs RF installés dans la radio et d’une puce de bande de base, ce qui consomme beaucoup d’énergie rien que pour discerner les signaux de données du bruit de plusieurs autres appareils utilisant la même fréquence radio. À l’inverse, le LiFi utilise des lumières LED suspendues comme support de transmission de données. Comme il ne nécessite qu’une source lumineuse et une photodiode pour décoder les signaux lumineux, l’ensemble du processus de transmission et de communication des données nécessite moins d’énergie. De plus, les lumières LED sont utilisées par opposition à d’autres formes d’ampoules, ce qui en fait une source de lumière plus efficace.
Couverture
Parce que le WiFi fait usage d’ondes radio comme support pour le transfert de données, il se targue d’une plus grande couverture car les signaux WiFi peuvent atteindre des distances allant jusqu’à 32 mètres (bien que les connexions soient souvent lentes à ces distances). Ceci est dû au fait que les ondes radio sont capables de traverser les murs. C’est peut-être la plus grande limitation du LiFi puisque la lumière visible ne peut pas traverser les murs, ce qui limite la zone de couverture aux pièces où l’émetteur LED est installé.
Sécurité
La couverture limitée du LiFi peut également être considérée comme une bonne chose puisqu’elle augmente la sécurité du réseau. Encore une fois, comme les signaux LiFi ne peuvent pas traverser les murs, les interférences des forces extérieures sont limitées. Cela le rend également idéal pour une utilisation dans des zones sensibles où le piratage et le piratage à distance sont répandus. En tant que tel, il est adapté à une utilisation pour les zones impliquées dans la recherche et le développement, la finance, la défense et même le transport de masse.
Densité de données
L’une des plus grandes limites du WiFi est sa vulnérabilité dans les zones à forte congestion. Le transfert de données à l’intérieur des zones où le volume d’utilisateurs est élevé a tendance à être plus lent que dans les zones où le volume d’utilisateurs est plus faible. En revanche, le LiFi n’est pas soumis aux mêmes limitations et, en fait, fonctionne bien dans les environnements très denses. En particulier dans les zones où de nombreuses ampoules sont présentes, le LiFi peut encore produire des vitesses élevées car chaque source lumineuse VLC peut fournir la même vitesse, même avec plusieurs utilisateurs.
Conclusion
Les avantages que vous pouvez tirer du LiFi sont immenses. Il ne s’agit pas de négliger le fait que le WiFi a certainement contribué à améliorer la qualité de vie de façon exponentielle, car il a contribué à ouvrir la voie à une communication plus rapide et à l’amélioration des fonctions sociétales les plus fondamentales. Cependant, il a succombé à de nombreux facteurs différents qui ont également affecté ses performances. Ces facteurs comprennent la congestion, les limitations d’utilisation dues à l’interférence avec d’autres fonctions, et la saturation de la bande passante, ce qui expose clairement les lacunes de cette technologie existante.
L’introduction du LiFi est certainement la bienvenue. Bien sûr, avec les limitations de l’infrastructure de base, le remplacement total du WiFi en faveur du LiFi est pratiquement impossible. Cependant, ce qu’il présente est une option viable qui peut être utilisée comme une alternative en particulier dans les zones qui sont sensibles à la technologie dominante.