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Li-Fi Netzwerk: Internet über LED Lampen

Li-Fi Netzwerk: Internet über LED Lampen

Drahtlose Kommunikationsmittel sind aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Wir benutzen es, ohne den ganzen Tag darüber nachzudenken. Die Nutzung dieser drahtlosen Kommunikationsmittel ist mindestens so verbreitet wie die Nutzung von Wasser und Strom. Wir sind daher zunehmend auf Technologien angewiesen, die einen effizienten Datentransfer gewährleisten. Trotz starker Fortschritte und Innovationen in diesem Bereich verfügen die meisten Systeme nur über eine gewisse Kapazität. Funkwellen haben nur ein begrenztes Spektrum, das für die drahtlose Datenübertragung geeignet ist.Die Übertragung der Daten erfolgt mittels elektromagnetischer Wellen (Radiowellen). Diese Methode ist knapp und teuer. Es wird eine Zeit kommen, in der diese Technologie nicht mehr in der Lage sein wird, den Bedarf an Datenübertragungen zu decken. Um diesem Bedürfnis gerecht werden zu können, müssen wir über Alternativen nachdenken. Für einige kommt die Lösung des Problems aus einer unerwarteten Quelle. Was wäre, wenn wir unsere LED-Lampen für die Internetverbindung nutzen könnten?

Was ist Li-Fi?

LED-Lampen können Daten über Licht übertragen. Aber wie machen LED-Lampen das? Licht ist, wie Radiowellen, Teil des elektromagnetischen Spektrums. Dieses Spektrum umfasst das gesamte Licht von der Gammastrahlung bis hin zu den Radiowellen. Das für uns Menschen sichtbare Licht ist jedoch ein sehr kleiner Teil dieses Spektrums. Dies ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Elektromagnetische spectrum
Die Li-Fi-Technologie verwendet die Lichtkommunikation mit sichtbarem Licht oder auch Visible Light Communication (VLC) genannt. VLC wiederum nutzt sichtbares Licht aus dem elektromagnetischen Spektrum, um Informationen zu übertragen. Li-Fi besteht aus mehreren Lampen, die ein drahtloses Netzwerk bilden. Die Bandbreite von Li-Fi wird auf mehr als das 1000fache der Größe des Frequenzspektrums geschätzt. Untersuchungen haben gezeigt, dass Li-Fi mehr als 100 mal schneller ist als Wi-Fi. Bereits heute kann Li-Fi Geschwindigkeiten von 10 Gigabit pro Sekunde erreichen. In diesem Fall ist die LED-Lampe der neue Router.

Li-Fi ist das Ergebnis einer vierjährigen Forschung in Schottland von Professor Harald Haas und soll dazu führen, dass die drahtlose Kommunikation Teil der LED-Beleuchtung wird. Tatsächlich kann jedes leuchtende Objekt, wie beispielsweise ein Fernseher oder eine Lampe, als drahtloser Li-Fi-Hotspot verwendet werden.

Wie funktioniert ein Li-Fi-Netzwerk?

Wenn ein elektrischer Strom an eine LED-Lampe angelegt wird, wird ein Lichtstrom (Photonen) von der Lampe abgegeben. LED-Lampen sind Halbleiterbauelemente, so dass die Helligkeit des durch sie fließenden Lichts mit extrem hohen Geschwindigkeiten verändert werden kann. Dies ermöglicht es uns, ein Signal zu senden, indem wir das Licht mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten modulieren. Das Signal kann dann von einem Detektor empfangen werden, der die Änderungen der Lichtintensität (das Signal) als Daten interpretiert. Die Intensitätsmodulation (das schnelle Flackern des Lichts) ist für das menschliche Auge nicht sichtbar, so dass die Kommunikation genauso nahtlos ist wie bei anderen Funksystemen, so dass die Benutzer an Orte angeschlossen werden können, an denen Licht mit Li-Fi-Licht erlaubt ist.

Diese Technik ermöglicht es, Daten von einer LED-Lampe mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen. Das Potenzial von Li-Fi ist viel größer, als wir es uns jetzt vorstellen können. Damit wird Licht zu einer neuen intelligenten Sprache und kann eine Reihe von Herausforderungen lösen:

Geschwindigkeit & Bandbreite: Li-Fi kann Daten schneller liefern als herkömmliche Kommunikationsmittel. Diese Technologie der nächsten Generation wird drahtlos über die derzeitigen Fähigkeiten hinausgehen.

Sicherheit: Es gibt Internet, wenn es Licht gibt. Die Signale können nicht durch Wände oder andere Strukturen hindurchgehen. Hacker können von einem externen Standort aus nicht in Ihr Netzwerk eindringen.

Effizienz: Li-Fi arbeitet auf der Basis der Technologie des sichtbaren Lichts. Für Haushalte und Unternehmen, die LED-Beleuchtung verwenden, kann sie wirklich kosten- und energiesparend sein und eine störungsfreie Kommunikation ermöglichen.

Es steht den Verbrauchern noch nicht zur Verfügung, ein Li-Fi-Netzwerk aufzubauen. Aber wir freuen uns mit hohen Erwartungen darauf.

 

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