Li-Fi: cuando las luces LED se convierten en banda ancha de datos

Investigadores del Instituto Fraunhofer han anunciado el desarrollo de una tecnología inalámbrica y de bajo consumo que ofrece tasas de transferencia de 1 Gigabit por segundo y con la que, por ejemplo, se podría dotar de conectividad de datos a dispositivos dentro de un radio cercano al punto de acceso a la red.

El número de dispositivos con capacidades inalámbricas aumenta exponencialmente y, de la misma forma, también aumenta la demanda de capacidad de transmisión. El cambio de frecuencias de la TDT en España tiene como objetivo liberar canales radio para su uso en 4G (LTE) y, seguramente, todos hemos tenido alguna vez problemas de interferencia con la señal Wi-Fi de nuestros vecinos. Hay que satisfacer la demanda con un espectro cada vez más saturado en uso; una situación que, desde hace algún tiempo, se pretende solventar apoyándose en algo tan cotidiano como las luminarias que todos tenemos en casa o en las oficinas.

¿Comunicaciones inalámbricas con lámparas? Aunque suene raro, las comunicaciones basadas en señales visuales son algo muy antiguo; los barcos utilizan focos para intercambiar señales luminosas con otros navíos y, salvando las distancias, esta nueva tecnología nos presenta algo parecido. Li-Fi (Light Fidelity) es el nombre que recibe esta tecnología que pretende utilizar lámparas basadas en LED para transmitir datos.

Li-Fi, lámparas para transmitir información a alta velocidad

¿Y en qué consiste Li-Fi? ¿Cómo funciona? El Li-Fi se apoya en un comportamiento que es imperceptible para el ojo humano. Las luminarias basadas en tecnología LED no están encendidas de manera continuada, realmente parpadean pero no es algo que podamos ver. Este parpadeo a alta frecuencia (los LEDs parpadean un millar de veces cada segundo) puede ser utilizado para transmitir grandes tasas de información y, aunque pueda parecer ciencia-ficción, el LED hace años que se utiliza como fuente de luz en las comunicaciones basadas en fibra óptica.

Si tenemos en cuenta que, por ejemplo, una oficina tiene múltiples luminarias que iluminan todo el espacio éstas podrían, además, ofrecer transmisión de datos de manera inalámbrica y se ahorraría el despliegue de redes Wi-Fi (evitando la saturación de canales de radio) o el cableado de datos de los puestos de trabajo. Combinando LEDs de infrarrojos (que es la tecnología de transmisión que usa Li-Fi) con LEDs que emitan luz en el espectro visible (para iluminar) se obtiene como resultado un punto de acceso Li-Fi.

Una red Wi-Fi basada en el estándar 802.11g tiene una tasa de transferencia máxima de 54 Mbps; el estándar 802.11n ofrecía 300 Mbps y el estándar 802.11ac ofrece una transferencia teórica de 1 Gbps. Por otro lado, en el ámbito de Li-Fi, la Universidad Fudan de Shanghai desarrolló, el año pasado, un LED capaz de transmitir a 150 Mbps y ahora el Instituto Fraunhofer (lugar donde nació el formato MP3) alcanza ahora la cota de 1 Gbps.

La tecnología Li-Fi, de la que lleva hablándose desde el año 2011, puede ser una importante punta de lanza para la abundancia de los dispositivos basados en el “Internet de las cosas”; todos usamos lámparas en nuestra casa y en nuestra oficina y la cobertura de los dispositivos es sencilla.

El escenario es simple: instalar un transceptor en nuestro ordenador portátil y que éste quede dentro del campo de cobertura de la lámpara que hace las veces de punto de acceso. Básicamente, lo mismo que hacemos en casa o en la oficina, situarnos dentro del área que ilumina la lámpara que tengamos más cercana.

El Instituto Fraunhofer en su experimento ofrece 10 metros de cobertura desde la fuente de luz; un escenario que parece ir consolidando una tecnología que ya agrupa a distintas empresas en el Li-Fi Consortium. Además, está generando nuevos centros de investigación como el de la Universidad de Strathclyde en Reino Unido, que el pasado año anunció la apertura del Intelligent Lighting Centre (ILC) con una inversión inicial de 7,28 millones de euros dedicados a la investigación en el ámbito del Li-Fi o el de la Universidad de Boston.

Re-usar infraestructuras existentes

Cada vez son más los dispositivos que requieren conexiones de datos y el Internet de las cosas no es algo que nos quede lejano, es una realidad que vemos en todo tipo de industrias y también en los dispositivos de consumo. Las redes Wi-Fi tienen limitaciones en cuanto a cobertura, despliegue y velocidad; por tanto, aprovechar infraestructuras que ya utilizamos puede ser una interesante vía para expandir nuestras redes de datos.

Con los dispositivos PLC estamos aprovechando el cableado eléctrico para transmitir datos, y con Li-Fi podemos aprovechar lámparas e instalaciones de iluminación para tener una mayor expansión dentro de una oficina o, por ejemplo, una fábrica. Si además, ya manejamos velocidades de 1 Gbps sin necesidad de usar un cable, las posibilidades son enormes, incluso, para los usuarios de banda ancha ultrarrápida (pensemos que en FTTH, es decir, en fibra óptica, Google está ofreciendo, a través de Google Fiber, conexiones de 1 Gbps).

La conexión a Internet no es el único escenario de aplicación de Li-Fi: hay luminarias por todas partes y en los automóviles también usamos luces que, por ejemplo, podrían servir para intercambiar información entre el coche de delante y el que le sigue (alerta de un frenazo o si el semáforo se pone en rojo y éste avisa a un “coche inteligente” también con una señal luminosa). Aún queda mucho camino por recorrer pero Li-Fi puede convertir nuestro entorno en algo mucho más inteligente y, sobre todo, conectado.

Imágenes: Instituto Fraunhofer, Universidad de Boston y Juan Pablo Colasso (Flickr)