A livello globale, il Wi-Fi è usato da molti anni per ricevere e trasmettere dati. Ma spesso, quando più utenti effettuano l’accesso allo stesso modem, la trasmissione Wi-Fi mostra i suoi limiti. La tecnologia Li-Fi è in grado di migliorare il trasferimento dei dati in questo preciso scenario, consentendo una trasmissione più rapida e sicura.

Cos’è la tecnologia Li-Fi?

Il termine Li-Fi o Light Fidelity è stato coniato dal professor Harald Haas dell’Università di Edimburgo durante il suo TED Talk del 2011 “Wireless Data from Every Light Bulb”. La tecnologia Li-Fi utilizza la luce per trasmettere i dati e in particolare la luce nello spettro visibile; questo comporta enormi vantaggi in termini di banda.

Lo spettro visibile è di alcuni ordini di grandezza più ampio rispetto allo spettro delle radiofrequenze, quindi non esistono le limitazioni sulla capacità di banda che sono presenti nel Wi-Fi. I sostenitori di questa tecnologia pensano che l’adozione diffusa contribuirà a risolvere le attuali limitazioni di banda del Wi-Fi e che la tecnologia Li-Fi diventerà una componente di base per le implementazioni delle reti 5G.

Come funziona la tecnologia Li-Fi?

Le sorgenti ideali per una comunicazione Li-Fi sono le lampade con tecnologia LED (Light Emitting Diode). Le lampade a LED utilizzate per la trasmissione Li-Fi modulano il segnale ad una frequenza molto elevata. Le oscillazioni causate da questa frequenza non sono rilevabili dall’occhio umano; pertanto i cambiamenti di luce nello spazio non vengono notati. In parole semplici, una lampadina a LED può essere accesa e spenta con una velocità molto elevata senza essere rilevata dall’uomo. In questo modo i dati possono essere inseriti in una lampada tramite dei sistemi di elaborazione del segnale.

Un sistema Li-Fi è costituito da un impianto di illuminazione a LED e da circuiti elettronici per l’elaborazione del segnale. Proprio come il Wi-Fi, i dati provenienti da un router internet vengono forniti da un cablaggio e poi incorporati nella luce emessa tramite tecniche di modulazione. Nel circuito di ricezione, un fotodiodo converte la luce ricevuta in segnali elettrici. Infine, il segnale viene riconvertito in un flusso di dati binari riconoscibili dalle applicazioni web, video e audio. Con un hardware e un firmware adeguati, il trasferimento dei dati può essere bidirezionale e teoricamente si possono raggiungere velocità di trasmissione di 200 Gbps.

I trasmettitori Li-Fi possono essere incorporati in ogni dispositivo di illuminazione presente in una stanza o in un edificio, eliminando così il collo di bottiglia del segnale Wi-Fi. Poiché i ricevitori Li-Fi sono alla ricerca di cambiamenti nell’intensità della luce, le trasmissioni possono operare anche in ambienti illuminati o in presenza di luce diretta del sole.

La trasmissione Li-Fi non richiede un preciso allineamento tra la sorgente luminosa e il ricevitore, poiché in un ambiente interno è possibile rilevare il segnale riflesso dalle pareti o altre superfici. Può anche funzionare in modo affidabile in ambienti poco illuminati, con una riduzione della luce fino al 10% in modo che l’ambiente appaia buio all’occhio umano ma i dati vengano ancora trasmessi.

Tecnologia Li-Fi: possibili applicazioni

Le sue qualità rendono la trasmissione Li-Fi un’alternativa in tutte quelle applicazioni in cui il Wi-Fi presenta dei limiti.

Sicurezza dei dati: la tecnologia Li-Fi presenta una maggiore sicurezza poiché la luce non viaggia attraverso le pareti, per cui è quasi impossibile rubare i dati sensibili. La comunicazione Li-Fi rappresenta una valida alternativa quando si vuole limitare la trasmissione dei i dati all’interno di una singola stanza.

Trasmissioni in ambienti EMI sensitive: la comunicazione tramite Li-Fi è ideale per tutti gli ambienti che richiedono l’assenza di interferenze elettromagnetiche (EMI sensitive environments); per esempio, negli impianti petrolchimici o centrali nucleari dove le antenne a radiofrequenza potrebbero innescare scintille. Nello spazio aereo l’utilizzo di una trasmissione basata sulla luce non interferisce con il radar dell’aeromobile che invece usa le onde radio. I passeggeri potranno connettersi con i loro dispositivi per tutta la durata del viaggio. Negli ospedali la comunicazione potrebbe essere eseguita durante l’uso di strumenti elettromedicali senza doversi preoccupare delle interferenze nelle onde radio.

Gestione intelligente del traffico: le luci delle auto vengono ormai realizzate con lampade a LED. Ciò consente lo sviluppo della V2V communication con sistemi di anticollisione e scambio di informazioni tra i veicoli. L’integrazione del Li-Fi nei semafori consentirebbe la realizzazione di sistemi intelligenti per la gestione del traffico con la possibilità di avere informazioni in tempo reale sui percorsi ottimali da intraprendere.

Advertising: In Europa, alcuni negozi stanno già utilizzando la trasmissione Li-Fi per monitorare le abitudini di acquisto dei clienti, con l’intento di aumentare le vendite fornendo coupon e informazioni promozionali direttamente sullo smartphone del cliente.

Challenge e prospettive future

Come qualsiasi nuova tecnologia, la comunicazione Li-Fi presenta delle sfide da affrontare. Alcune di queste sono un corto raggio di azione e un alto costo di implementazione, almeno per ora. Ad oggi, la tecnologia Li-Fi viene usata in applicazioni di nicchia che coinvolgono la trasmissione mirata a dispositivi mobili, Inoltre, la comunicazione richiede che l’acquirente sia in grado di ricevere il segnale tramite un’App installata sul telefono cellulare.

La tecnologia possiede sicuramente alcune caratteristiche interessanti, ma l’utilizzo massivo non riesce a decollare. La mancanza di uno standard di settore sta attualmente ostacolando l’adozione di questa tecnologia, poiché senza uno standard, i produttori sono restii a incorporare la trasmissione Li-Fi nei loro prodotti. Fino a quando una norma non sarà concordata, la tecnologia Li-Fi sarà probabilmente relegata a piccoli progetti di nicchia.