Was ist die LiFi-Technologie?

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Die Evolution der drahtlosen Konnektivität: Das spielverändernde Potenzial von LiFi

Wi-Fi, das Funkwellen zur Datenübertragung nutzt, hat unser digitales Zeitalter tiefgreifend beeinflusst. Bemerkenswerte Studien, wie die von Direct Line über Opinium Research durchgeführte, unterstreichen die Bedeutung von Wi-Fi in unserem täglichen Leben. Doch trotz seiner allgegenwärtigen Präsenz gibt es nach wie vor Probleme, wie z.B. eine uneinheitliche Internetverbindung.

Vor diesem Hintergrund entsteht LiFi, eine transformative Alternative, die unsere Erfahrungen mit der drahtlosen Kommunikation neu gestalten wird. Durch die Nutzung der enormen Bandbreite des Lichtspektrums verspricht LiFi Geschwindigkeiten, die das herkömmliche Wi-Fi um das bis zu 100-fache in den Schatten stellen können. Aber es geht nicht nur um Geschwindigkeit. Mit LiFi könnte die Verbindung zum Internet so einfach sein wie das Einschalten einer Lampe. Durch die Verwendung von LED-basiertem Licht zur Datenübertragung garantiert dieser technologische Wandel eine schnelle Datenübertragung und eignet sich auch hervorragend für Umgebungen, in denen elektromagnetische Störungen ein Problem darstellen, wie z.B. in Krankenhäusern oder Flugzeugen.

 

Die Entschlüsselung der Mechanik von LiFi

Im Wesentlichen funktioniert LiFi als Visible Light Communications (VLC) System, das unvergleichliche drahtlose Internetgeschwindigkeiten verspricht. Das Herzstück dieses Systems sind LED-Glühbirnen. Diese Glühbirnen senden schnelle, für das menschliche Auge nicht wahrnehmbare Lichtimpulse aus, die mit Informationen beladen sind. Es ist so etwas wie ein fortschrittlicher Morsecode in Hypergeschwindigkeit. Geräte, die mit den entsprechenden Empfängern ausgestattet sind, dekodieren diese Datenflut in atemberaubender Geschwindigkeit. Die nachgewiesenen potenziellen Übertragungsraten für LiFi haben sogar 224 Gbps überschritten, ein Tempo, das WiGig, eine der schnellsten Wi-Fi-Technologien, in den Schatten stellt.

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LiFi’s inhärenter Sicherheitsvorteil

Der Modus Operandi von LiFi, die Nutzung von Licht für die Datenübertragung, bietet intrinsische Sicherheitsvorteile. Ein herausragendes Merkmal ist die Begrenzung der lichtgebundenen Daten auf ihre unmittelbare Umgebung, da Licht keine Wände durchdringen kann. Diese Eigenschaft sorgt dafür, dass das Abfangen von Daten durch unbefugte Personen außerhalb des festgelegten Bereichs nahezu unmöglich ist, was der drahtlosen Kommunikation eine robuste Sicherheitsebene verleiht.

 

Das Versprechen von LiFi

Im Vergleich zu herkömmlichen, über Funkwellen betriebenen Technologien ist die Besonderheit von LiFi kaum zu übersehen. Es läutet eine Zukunft der drahtlosen Kommunikation ein, die sich durch erstaunliche Übertragungsgeschwindigkeiten, erhöhte Sicherheit und das Potenzial auszeichnet, unsere digitalen Interaktionen radikal zu verändern. Da die Welt immer mehr zu vernetzten Geräten und flüssiger Kommunikation tendiert, wird LiFi zur Avantgarde-Technologie, die unsere digitalen Horizonte neu definieren wird.

Die technischen Grundlagen von LiFi verstehen

Die Grundlage von LiFi ist sowohl innovativ als auch einfach. Die Technologie basiert auf einer modulierten Lichtfrequenz, die von LED-Lichtquellen ausgesendet wird. Wenn Daten übertragen werden müssen, oszilliert die Helligkeit der LED mit extrem hoher Geschwindigkeit, die für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist. Diese Oszillationen oder ‘Flackern’ stellen binäre Codes aus 1en und 0en dar – im Wesentlichen die Sprache der Computer. Auf der Empfangsseite fängt ein lichtempfindlicher Detektor diese Lichtsignale ein. Der Detektor demoduliert dann die Lichtschwankungen zurück in elektronische Daten. Aufgrund der enormen Geschwindigkeit dieser Schwingungen können riesige Datenmengen in einem Bruchteil einer Sekunde übertragen werden. Zusammen mit einem erklärenden Bild sollte dies eine klarere visuelle Darstellung dafür liefern, wie der komplizierte Tanz des Lichts von LiFi in digitale Kommunikation umgesetzt wird.

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WiFi (Wireless Fidelity) vs. LiFi (Light Fidelity)

Vorteile

WiFi: Mehr Interferenzen, kann kein Meerwasser durchdringen, funktioniert in weniger dichten Regionen

LiFi: Weniger Interferenzen, kann salziges Meerwasser durchdringen, funktioniert in dichten Regionen

Anwendung

WiFi: Für das Surfen im Internet mit Hilfe von WiFi-Hotspots

LiFi: Wird in Fluggesellschaften, bei der Erforschung der Unterwasserwelt, in Operationssälen in Krankenhäusern, in Büros und zu Hause für die Datenübertragung und das Surfen im Internet verwendet

Erfassungsreichweite

WiFi: Etwa 32 Meter (WLAN 802.11b/11g), variiert je nach Sendeleistung und Antennentyp

LiFi: Etwa 10 Meter

Datendichte

WiFi: Funktioniert in weniger dichten Umgebungen aufgrund von Problemen mit Interferenzen
LiFi: Funktioniert in Umgebungen mit hoher Bevölkerungsdichte

Interferenz

WiFi: Mehrere Quellen von Funkstörungen können die Funktion eines WiFi-Netzwerks stören
LiFi: Es gibt keine Probleme mit Interferenzen, die mit Funkwellen vergleichbar sind.

Operation

WiFi: WiFi überträgt Daten über Funkwellen mit Hilfe eines WiFi-Routers
LiFi: LiFi überträgt Daten mit Hilfe von Lichtquellen (gegenwärtig LED-Glühbirnen)

Datenschutz

WiFi: WiFi ist weniger sicher, da das Signal nicht durch Wände und die meisten Objekte blockiert werden kann.
LiFi: Bei LiFi wird das Licht von den Wänden blockiert und bietet daher eine sicherere Datenübertragung

Der größte Nachteil der LiFi-Technologie ist die Reichweite, wenn man die obigen Daten betrachtet. Da Licht keine Wände durchdringen kann, ist die Reichweite des Signals durch physische Barrieren begrenzt.

LiFi wird die WiFi-Technologie in absehbarer Zeit wahrscheinlich nicht ersetzen. Stattdessen ist es ein unglaublicher Begleiter für sie. Durch die Positionierung von LiFi als ergänzende Technologie zu WiFi wird diese vielversprechende Technologie die drahtlose Konnektivität auf ein neues Niveau heben.

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Was bedeutet LiFi für alle?

Die LiFi-Technologie ist im Begriff, die drahtlose Kommunikation zu revolutionieren, da sie eine schnellere und sicherere Datenübertragung als herkömmliches WiFi ermöglicht. Obwohl es ähnlich wie WiFi funktioniert und Licht statt Funkwellen zur Datenübertragung verwendet, bietet LiFi eine weitaus größere Bandbreitenkapazität, was es ideal für den Einsatz in dicht besiedelten städtischen Gebieten macht. Tatsächlich könnten Straßenlaternen schon bald dazu verwendet werden, Daten für alles, von Fußgängern bis zu Fahrzeugen, zu liefern und so die Funktionalität der städtischen Infrastruktur zu verbessern. LiFi wird derzeit vor allem in der Industrie eingesetzt, aber es wird vorhergesagt, dass es auch in intelligenten Häusern Einzug halten und ein integraler Bestandteil der zukünftigen Gebäudeautomatisierung werden wird. Mit seinen Geschwindigkeits- und Sicherheitsvorteilen wird LiFi die Welt der drahtlosen Kommunikation grundlegend verändern.

 

Warum ist LiFi wichtig?

Der Verbrauch von drahtlosen Daten steigt jedes Jahr um 60%. Das bedeutet, dass der Funkfrequenzraum langsam gesättigt wird, was zu einem Phänomen führen kann, das als Spektrumsknappheit bezeichnet wird. Der Begriff “Frequenzknappheit” bezieht sich auf den potenziellen Mangel an ausreichenden drahtlosen Frequenzen, die benötigt werden, um eine wachsende Zahl von Verbrauchergeräten zu unterstützen, sowie auf verschiedene staatliche und private Nutzungen von Funkfrequenzen innerhalb eines breiten Spektrums, das für verschiedene Arten der drahtlosen Kommunikation zugewiesen wurde. Dies stellt eine Herausforderung für drahtlose Netzwerke dar, da es sich negativ auf die Geschwindigkeit unserer Internetnutzung auswirken würde.

Irgendwann wird das WiFi nicht mehr mit der Datennachfrage Schritt halten können.

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Eine kurze Geschichte von LiFi

Die LiFi-Technologie, die für Light Fidelity (Lichttreue) steht, wurde von Professor Harald Haas in seinem TED Global-Vortrag 2011 vorgestellt. Haas, der den Lehrstuhl für mobile Kommunikation an der Universität von Edinburgh innehat, ist Mitbegründer von pureLiFi, einem Unternehmen, das LiFi-Produkte für die Integration in LED-Beleuchtungssysteme herstellt.

Im Jahr 2013 brachte pureLiFi die weltweit erste kommerziell verfügbare LiFi-Technologie auf den Markt, den Li-1st. Dies war ein bahnbrechender Meilenstein in der drahtlosen Kommunikationstechnologie. Zwei Jahre später ging pureLiFi eine Partnerschaft mit dem französischen Beleuchtungsunternehmen Lucibel ein, um die weltweit erste industrialisierte LiFi-Lösung auf den Markt zu bringen, die bereits an mehreren Standorten eingesetzt wurde, darunter auch in der Pariser Zentrale von Microsoft.

Das LiFi-XC-System, das 2017 auf den Markt kam, ist ein zertifiziertes Plug-and-Play-System, das mit USB-Geräten funktioniert und in Laptops, Tablets und intelligente Geräte integriert werden kann. Im Juni 2018 bot pureLiFi LiFi-Starterkits für akademische Forscher an und startete ein Channel-Programm für IT-Fachhändler, die LiFi in ihr Portfolio aufnehmen können.

Die LiFi-Technologie bietet zahlreiche Vorteile, darunter eine höhere Internetgeschwindigkeit und mehr Sicherheit, insbesondere in Gebieten, in denen Funkfrequenzen unsicher oder nicht verfügbar sind. Mit ihrem rasanten Wachstum und ihrer Ausbreitung wird die LiFi-Technologie die drahtlose Kommunikation in den kommenden Jahren sicherlich revolutionieren.

Die Geschichte von LiFi ist von verschiedenen Meilensteinen geprägt, seit Professor Haas die Technologie im Jahr 2011 eingeführt hat. Seitdem steht pureLiFi an der Spitze der Entwicklung und Vermarktung von LiFi-Produkten. Viele andere Unternehmen haben ebenfalls begonnen, an LiFi-Produkten und -Lösungen zu arbeiten, und der Markt wächst schnell. Laut einem Bericht von Research Nester wird der globale Li-Fi-Markt bis 2035 voraussichtlich 4,5 Milliarden Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 65%.

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LiFi Nachhaltigkeit

Die LiFi-Technologie ist nicht nur schnell, sondern auch umweltverträglich. Einer der Hauptvorteile der LiFi-Technologie besteht darin, dass sie elektronische Geräte wie Router, Modems, Signalverstärker, Wellenverstärker und Antennen überflüssig macht, die rund um die Uhr Energie verbrauchen. Da LiFi mit LED-Glühbirnen verbunden ist, benötigt es keinen zusätzlichen Stromverbrauch und senkt so die Kosten in Haushalten und am Arbeitsplatz.

Darüber hinaus hat die LiFi-Technologie das Potenzial, Solarenergie für die Datenübertragung zu nutzen, so dass auch Menschen ohne Internetzugang oder mit begrenzten Stromressourcen eine drahtlose Verbindung zum Internet herstellen können. Mit LiFi besteht die große Chance, den Internetzugang in abgelegene und unterentwickelte Regionen zu bringen, was dazu beitragen kann, die digitale Kluft zu überbrücken.

Da immer mehr Unternehmen an LiFi-Produkten arbeiten und inzwischen viele LiFi-Produkte und -Lösungen entstanden sind, wächst der weltweite Li-Fi-Markt schnell.

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Wie weit sind wir mit der Nutzung von LiFi?

Die LiFi-Technologie befindet sich seit über einem Jahrzehnt in der Entwicklung, und seither wurden viele LiFi-Produkte entwickelt. Unternehmen aus verschiedenen Branchen wie Verteidigung, Gesundheitswesen, Beleuchtung, IT-Infrastruktur, Telekommunikationsunternehmen und Geräteintegratoren arbeiten an LiFi-Lösungen für verschiedene Anwendungsfälle.

Immer mehr Unternehmen erkennen das Potenzial von LiFi und investieren Ressourcen in Forschung und Produktentwicklung. Die Technologie ist zwar noch nicht für die breite Öffentlichkeit zugänglich, aber sie macht stetig Fortschritte, und es ist nur eine Frage der Zeit, bis sie in unserem Alltag Einzug hält.

 

Die Zukunft von LiFi

Im Moment kann LiFi WiFi als Konnektivitätsquelle noch nicht vollständig ersetzen. Es gibt jedoch mehrere LiFi-Unternehmen, die intensiv an der Entwicklung von LiFi-Produkten arbeiten und LiFi als primäre drahtlose Technologie vermarkten. Die Nachfrage nach schnellem Internetzugang steigt täglich und Light Fidelity könnte die Technologie sein, die diese Nachfrage befriedigt.

Viele LiFi-Produkte wurden entwickelt und befinden sich in der Entwicklung, und immer mehr Unternehmen setzen LiFi-Lösungen für verschiedene Anwendungsfälle ein. Die Zukunft des Internets sieht dank des Potenzials der LiFi-Technologie rosig aus.

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