LiFi, la comunicación LED

La tecnología LiFi (del inglés Light Fidelity), también llamada Comunicación por Luz Visible (del inglés Visible Light Communication), es el acceso a internet de banda ancha vía luz LED 100 veces más rápida que el WiFi más potente del mercado. Sus fabricantes aseguran que el sistema puede facilitar información a velocidades superiores a los 200 gigabits por segundo, aunque a día de hoy la comercialización del producto alcanza, aproximadamente, unos 30 megabits por segundo. LiFi puede albergar la solución para superar los desafíos del 5G y el próximo sistema de conexión en las Smart Cities.

LiFi crea una red inalámbrica móvil unidireccional que transmite información mediante la luz LED, dejando de lado las radiofrecuencias como en el caso del WiFi. Por un lado, los datos se transmiten codificados en cambios sutiles de brillo, a velocidades tan altas que no son perceptibles por el ojo humano. Por este motivo, es fundamental la aparición del LED en esta ecuación: sin el LED no se podría modificar la intensidad de la luz a estas velocidades sin que el calor afectase al sistema. Así pues, a través de la intensidad modular, se relaciona la variación de la intensidad de la luz con los datos a enviar, creando un método similar a la codificación en ceros y unos. Por otro lado, la descodificación de la información se produce mediante un fotodetector y fototransistor, añadidos a un amplificador, que reciben las variaciones de luz y transforman el flujo lumínico en variación de voltaje. En este momento, se inicia la detección de procesos para recuperar los datos enviados. De hecho, la velocidad del LiFi dependerá del tipo de LED que se esté utilizando: a través de LED de fosforo y LED RGB se puede navegar a unos 100 megabits por segundo. En cambio, utilizando un diodo láser, se podría llegar a los 100 gigabits por segundo.

Imagen: The Internet of Light: Impact of Colors in LED-to-LED Visible Light Communication Systems (L.E. Matheus, A. Borges, L. Vieira, M.A.M. Vieira)

Cabe destacar las ventajas que ofrece LiFi respecto a otros tipo de conectividad. En primer lugar, descongestiona la banda ancha y elimina las interferencias. Debido a que el espectro de la luz es unas 10.000 veces mayor que el de la radiofrecuencia, se extingue la mayor parte del ruido y un solo punto de luz podría proveer a unos 15 usuarios conectados. Asimismo, su alcance se limita al “haz del punto de luz”, así que no puede atravesar paredes, otorgando así más seguridad a los datos que están siendo transmitidos. Además, es especialmente útil en lugares donde las radiofrecuencias no están permitidas o no funcionan de manera óptima, como los hospitales y las escuelas en el primer caso y el metro, los parkings subterráneos e incluso los aviones, en el segundo. De hecho, en salas de operación, aparte de contribuir a la reducción del estrés del paciente, la luz podría transmitir las constantes vitales de la persona monitoreada e incluso eliminar el cableado de algunas pruebas médicas. Asimismo, para iluminar correctamente una habitación se necesita la disposición de varias luminarias LED, por este motivo, la infraestructura en muchos casos ya estaría construida, configurando un sistema multi-transmisor disponible para ser utilizado.

Imagen: El País (H. Longás)

Del mismo modo, la tecnología LiFi también permitiría añadir fluidez en la conducción, ya que instalándola en los faros de los vehículos y acondicionando el alumbrado público, crearía una extensa red que facilitaría a los Smart Cars circular sin errores. Así como demuestran investigaciones recientes, se puede establecer comunicación a una distancia máxima de 130 metros entre vehículos, por el momento. También se debe tener en cuenta que LiFi funciona bajo el agua del mar, a diferencia de los sistemas basados en radiofrecuencia, que se averían al entrar en contacto con la sal. Asimismo, la luz se puede propagar cien metros más que la radiofrecuencia, haciéndola ideal para la comunicación con los vehículos de exploración acuáticos remotos. Incluso se podría aplicar en los denominados almacenes inteligentes, combinándose con la radiofrecuencia tradicional y la realidad aumentada, para transmitir datos relativos a los productos, así como la cantidad en stock, las demandas o su peso y tamaño.

Por el contrario, la mayor desventaja de LiFi se debe a que, al ser un sistema unidireccional, para enviar datos se requiere una doble instalación: dos luminarias en posición contraria. Dicha instalación seria compleja, ya que se debería enfocar un LED hacia el lugar de conexión, es decir, cercano al techo. Por este motivo, aunque se podría utilizar un LED láser para conseguir más precisión, la solución óptima seria complementarla con otro tipo de conexión,  WiFi o ADSL, para poder enviar datos e incluso hacer la petición de descarga que posteriormente se efectuaría con LiFi. Además, esta tecnología tiene la necesidad de recibir luz en todo momento para poder transmitir información. Es decir, el usuario se quedará sin conexión al poner su móvil en el bolsillo o al cubrirlo con cualquier tipo de material opaco. Las inclemencias meteorológicas también pueden afectar a este sistema de comunicación, ya que los datos disponibles disminuyen si se reduce la visibilidad entre emisor y receptor; aunque para superar este obstáculo, se estudia la posibilidad de utilizar en paralelo la tecnología OWC (del inglés Optical Wireless Communications). Por estos motivos, LiFi se crea con la idea de complementar tecnologías existentes, tales como la WiFi, y no como alternativa total a ellas.

La denominada LiFi, palabra acuñada por Harald Hass en 2011, es la tecnología acontecida después de más de 50 años de investigación en transmisión de datos mediante luz. De hecho, la historia de la Comunicación por Luz Visible se puede remontar hasta Alexander Graham Bell (1847-1922), padre de la comunicación a través de la luz y creador del Photophone (1880). Si el desarrollo de esta tecnología avanza favorablemente podría ser fácilmente instalada en cada hogar y en las infraestructuras públicas en los próximos años.