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Einführung in die Li-Fi-Technologie
Li-Fi nutzt sichtbares Licht zur Datenübertragung anstelle von Funk. Obwohl Li-Fi noch eine Nischenanwendung ist, bietet es zahlreiche Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten.
In den letzten Jahrzehnten gabe es eine starke Zunahme von drahtlosen Zugangstechnologien. Mit der Weiterentwicklung der Wireless-Technologien sind auch alternative drahtlose Quellen hinzugekommen, zum Beispiel sichtbares Licht.
Einige drahtlose Technologien wie WLAN, Bluetooth und Mobilfunk sind inzwischen fest in die technische Struktur der geschäftlichen und privaten Konnektivität integriert. Andere, wie Long Range WAN, sind eher funktional und nur denjenigen bekannt, die sich speziell für technische Fragen interessieren. Alle diese Technologien nutzen jedoch immer noch Funkfrequenzen (HF), um Signale zu senden und zu empfangen.
Zu den exotischeren drahtlosen Technologien gehört Li-Fi, die auf Licht basierende Wireless-Technologie. Obwohl Li-Fi noch ein Nischenprodukt ist, könnte es in Zukunft eine Reihe von Anwendungen mit hoher Bandbreite in einer Vielzahl von Anwendungen finden.
Was ist Li-Fi?
Li-Fi-Produkte nutzen die Kommunikation mit sichtbarem Licht und ähnliche Techniken, wobei sie Licht in verschiedene Wellenlängen modulieren, um Daten über kurze Entfernungen zu senden und zu empfangen. Wie Wi-Fi/WLAN verwendet Li-Fi den Standard 802.11 für die Übertragung.
Li-Fi ist mit Wi-Fi/WLAN in Bezug auf den Client-Zugang vergleichbar, der gängige Geräte mit dem Internet verbindet. Es kann auch eine nutzungsorientierte Option bieten, die in bestimmten Szenarien der Ultrabreitbandübertragung ähnelt.
Anwendungsfälle für Li-Fi
Li-Fi ist im Wesentlichen eine Client-Zugangstechnologie. Dabei stellen Li-Fi-fähige Geräte eine Verbindung zu einem nahe gelegenen Access Point (AP) her. Der Datenverkehr fließt dann über Licht und Netzwerkverkabelung zu einem lokalen Netzwerk oder zu Internetzielen – genau wie bei WLAN.
Li-Fi kann auch eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit kurzer Reichweite ermöglichen. Diese Option eröffnet weitere interessante Anwendungen. Wenn sich die Technologie durchsetzt, sind die folgenden Anwendungen nur einige von vielen Möglichkeiten, wie Unternehmen Li-Fi nutzen können:
- Einfacher Zugriff auf Clients zu Hause oder am Arbeitsplatz.
- Alle Umgebungen, in denen eine geringe Präsenz von Funksignalen von Vorteil ist, zum Beispiel in medizinischen Umgebungen, Flugzeugen und militärischen Einrichtungen.
- Geräteverbindungen in einer Vielzahl von Systemen, von der Gebäudesteuerung bis hin zu audiovisuellen Systemen.
- Unterwasser-Erkundung.
- Virtual-Reality-Umgebungen, in denen WLAN nicht die erforderliche Zuverlässigkeit oder Bandbreite bieten kann.
Vorteile und Herausforderungen von Li-Fi
Eine der bemerkenswerten Errungenschaften von Li-Fi ist seine Fähigkeit, sich von spektralen Überlappungen mit anderen Technologien zu isolieren. Das bedeutet, dass Li-Fi-Signale drahtlose Geräte, die mit HF arbeiten, nicht stören. Dies ermöglicht schnellere Übertragungsgeschwindigkeiten und hybride Systeme. Die erwarteten Geschwindigkeiten reichen von einigen MBit/s bis zu Dutzenden oder sogar Hunderten von GBit/s, was den neuesten Wi-Fi-Standards und 5G-Leistungsanforderungen entspricht.
Ein weiterer Vorteil ist die Sicherheit, die jedoch auch einige Herausforderungen mit sich bringt. Li-Fi hat eine geringe Reichweite und ist auf Innenräume beschränkt, da Licht nicht durch Wände dringen kann. Dies ist ein Sicherheitsvorteil, da es das Abfangen von Signalen extrem schwierig macht. Allerdings schränkt dies auch die Skalierbarkeit des Systems ein.
Wenn Li-Fi ein Nischenmarkt bleibt, werden Li-Fi-Produkte teuer und möglicherweise in ihrer Funktion proprietär sein. Li-Fi-APs, die als unautorisierte Geräte in Unternehmens-LANs installiert werden, sind kaum zu entdecken. Eine weitere Herausforderung besteht darin, genau zu bestimmen, wie viel Licht Li-Fi benötigt, um zu funktionieren. Einige Produkte benötigen sichtbares Licht, während andere auch bei empfundener Dunkelheit funktionieren.
Die Li-Fi-Entwicklungszeitachse
Das wissenschaftliche Interesse an der Manipulation von Licht für Kommunikationszwecke reicht mindestens ein Jahrhundert zurück. Glasfaser verwendet bereits Licht zur Übertragung von Informationen, benötigt jedoch im Gegensatz zu Li-Fi Leitungen und Kabel.
Im Jahr 2018 gründete das IEEE die 802.11bb Light Communication Task Group, um einen brauchbaren Standard für lichtbasierte Kommunikation zu erarbeiten. Im Jahr 2023 ratifizierte das IEEE den 802.11bb-Standard als erste offizielle Li-Fi-Spezifikation und legte einen formellen Fahrplan für Li-Fi vor.
In den Anfangstagen von WLAN wichen viele Produkte vom Standard ab. Es bleibt abzuwarten, ob Unternehmen nun dem Li-Fi-Standard folgen werden, um die Interoperabilität zwischen den Produktlinien zu gewährleisten. Eine Gruppe von Li-Fi-Unternehmen gründete die LiFi Group, komplett mit einem Logo, das das der Wi-Fi Alliance imitiert. Nur die Zeit wird zeigen, ob sich diese Vereinigung zu einer formellen Interessenvertretung der Branche entwickelt.
Es gibt bereits erste Li-Fi-Produkte, die jedoch recht teuer und nur begrenzt einsetzbar sind. Das soll keine Kritik an der Technologie sein – jede Technologie muss irgendwo anfangen. Li-Fi kann in seiner Entwicklung nur vorwärtsgehen.
