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LiFi: Diese Technologie ist 100 mal schneller als WiFi
Mit einer Übertragungsrate von bis zu 224 Gigabyte pro Sekunde ist LiFi der neue Star am Himmel der drahtlosen Datenübertragung. Wer von euch noch nie etwas von der Highspeed-Technologie gehört hat, wird überrascht sein, wie lange es "Light Fidelity" bereits gibt. Der große Durchbruch lässt jedoch noch auf sich warten.
Bereits 2011 erklärte Erfinder Harald Haas, derzeit Professor an der Universität Edinburgh, in einem TED Talk die Funktionsweise und Potenziale der LiFi-Technik. Seitdem hat sich die Technologie der drahtlosen Datenübertragung mit Licht weiterentwickelt und ist marktfähig geworden.
Wie die Datenübertragung mit Licht funktioniert, was LiFi besser kann als WiFi, welche Schwierigkeiten es trotzdem gibt und wo ihr bereits erste LiFi-Systeme für zu Hause kaufen könnt, lest ihr hier.
So funktioniert die Datenübertragung mit Licht
Man kann es nicht direkt sehen, doch die Luft um uns herum ist voll von umherschwirrenden Daten. Funktürme, Smartphones oder Radios funktionieren über Funkfrequenzen, die Daten unsichtbar übertragen.
Seit Anfang der 2000er Jahre sprechen Experten allerdings von einem drohenden "spectrum crunch", denn der Platz von freien Funkfrequenzen schwindet. Der Hauptgrund ist die steigende Nachfrage nach Funkfrequenzen. Dabei handelt es sich jedoch um eine endliche Ressource. Eine Lösung muss also her.
Ein Ansatz könnte jetzt die Übertragung von Daten über LEDs sein. LED kennt ihr als Leuchtmittel. Sie sind energiesparend, dimmbar und zeichnen sich durch eine besonders lange Lebensdauer aus. Wie die Leuchtdioden jetzt auch noch dafür sorgen, dass ihr Daten schneller übertragen und herunterladen könnt, klingt verblüffend und gleichzeitig einleuchtend.
Der Unterschied zu Funkwellen
Das in Form von Lichtstrahlen sichtbare Lichtspektrum, das zur drahtlosen Datenübertragung genutzt wird, ist etwa 10.000 mal größer als das gesamte Radiofrequenzspektrum. Bei den stetig wachsenden zu übertagenden Datenmengen also ein echter Vorteil.
Zukünftig könnte das bedeutend größere Lichtspektrum so den Weg für den 5G-Standard frei räumen und wieder mehr Kapazitäten im Radiofrequenzspektrum schaffen.
LiFi: Drahtlose Datenübertragung über Lichtstrahlen
LiFi nutzt sichtbares Licht als Medium, um Daten zu übertragen. Damit das funktionieren kann, benötigt es zwei Komponenten:
- Eine Fotodiode: Sie fungiert als Sende- und Empfangsgerät (engl. transceiver), das Lichtsignale empfängt und zurücksendet.
- Eine Lichtquelle: Es handelt sich um lichtemittierende Leuchtdioden, also LEDs, die mit einem Chip ausgestattet sind und Signale verarbeiten können.
LEDs sind Halbleiter, die den zugeführten Strom modulieren. Dadurch entsteht Licht, das ebenfalls wieder moduliert wird. Daten werden also in einer rasanten Geschwindigkeit in das LED-Leuchtmittel eingespeist und an die Fotodiode gesendet. Die empfangenen Daten werden dann in einen binären Datenstrom verwandelt, den ihr dann in Form von Videos oder Audiodateien wahrnehmen könnt.
WiFi versus LiFi
| WiFi | LiFi | |
|---|---|---|
| Störungsanfälligkeit | mehr Störungen möglich, kann nicht durch Meerwasser passieren, funktioniert bei geringer Netzauslastung besser | weniger Störungen, kann durch Salzwasser passieren, funktioniert auch bei hoher Netzauslastung |
| Anwendungsbereich | wird zum Surfen im Internet mithilfe von WiFi-Hotspots verwendet | Flugzeuge, Tiefseeforschung, in OP-Sälen, Büros, in privaten Haushalten zum Surfen im Internet |
| Reichweite | circa 32 Meter, variiert je nach Sendeleistung und Antennentyp | circa 10 Meter |
| Interferenzen | mehrere Funkquellen können die Funktion eines WiFi-Netzwerks stören | keine vergleichbaren Interferenzprobleme |
| Funktionsweise | WiFi überträgt Daten mithilfe von Radiowellen mittels WiFi-Router | LiFi überträgt Daten mithilfe von Lichtquellen (derzeit LED-Lampen) |
| Privatsphäre | WiFi ist weniger sicher, da das Signal nicht von Wänden und den meisten Objekten blockiert werden kann | Licht wird durch die Wände blockiert und sorgt so für eine sicherere Datenübertragung |
Die LiFi-Technologie scheint WiFi einiges voraus zu haben. Weniger Interferenzprobleme, ein größerer Anwendungsbereich oder insgesamt weniger Störungen zählen zu den Vorteilen der drahtlosen Datenübertragung mit Licht. Warum sich LiFi bis jetzt noch nicht durchgesetzt hat, liegt an mehreren Faktoren.
Nachteile der LiFi-Technologie
Auf den ersten Blick scheint LiFi eine Lösung für den drohenden "spectrum crunch" zu sein. Dennoch gibt es Nachteile, die dem leuchtenden Durchbruch (noch) im Weg stehen:
- Fehlende Infrastruktur: Einer der größten Nachteile von LiFi ist die fehlende Infrastruktur. Da es sich momentan noch um eine ziemlich neue Technologie handelt, ist diese quasi noch nicht wirklich vorhanden.
- Das Licht muss angeschaltet bleiben: Damit die Datenübertragung mithilfe von Licht funktionieren kann, muss das Licht eingeschaltet bleiben. Zwar kann es so stark gedimmt werden, dass es für das menschliche Auge kaum noch ersichtlich ist. Fehlt die Möglichkeit das Licht zu dimmen, könnte es jedoch problematisch werden.
- Störungen durch andere Lichtquellen: Wie gut die drahtlose Datenübertragung mit LED-Licht funktioniert, hängt stark davon ab, ob andere Lichtquellen wie zum Beispiel Sonnenlicht die Fotodiode zusätzlich anstrahlen.
- Begrenzte Reichweite: Die Reichweite eines LiFi-Routers beträgt gerade einmal zehn Meter. Für bessere Verbindungen müsstet ihr deshalb mehrere Router installieren. Das bedeutet zusätzliche Anschaffungs- und Installationskosten.
- Langsames Internet könnte Realität bleiben: Zwar kann LiFi Daten schneller übertragen. Ist die angebotene Internetgeschwindigkeit vom Anbieter aber sehr langsam, kann auch LiFi nicht das volle Potenzial ausschöpfen. Für Länder mit langsamer Internetgeschwindigkeit wäre ein ausgebautes LiFi-Netz somit überflüssig. Nur durch Kooperationen verschiedener Branchen kann die LiFi-Technologie richtig gefördert werden.
Die ersten LiFi-Systeme für den Privatgebrauch
Auch wenn die LiFi-Technologie noch in den Kinderschuhen steckt, haben bereits einige große Firmen ihre Büroräume mit der LiFi-Technologie ausgestattet. Im Sommer 2019 implementierte sogar der Hamburger SV die neue Form der Datenübertragung im Pressebereich des lokalen Volkparksstadion. Reporter können seitdem an gut besuchten Spieltagen schneller Fotos bearbeiten, hochladen und ihre Berichte sicher verschicken.
Wie schnell LiFi nun auf dem Mainstream-Markt ankommt, ist noch ungewiss. Laut lifi.co vermuten Experten, dass es zwischen fünf und 15 Jahre dauern könnte, bis die breite Masse in den Genuss der der drahtlosen Highspeed-Datenübertragung kommt.
Diese Hersteller bieten LiFi für euer Zuhause an
Auch ihr könnt euch LiFi nach Hause holen: Entwickler wie Oledcomm oder pureLiFi haben bereits erste Geräte auf den Markt gebracht, die ihr euch im Arbeitszimmer als Lampe auf den Schreibtisch stellen oder in Form eines Sticks in den Laptop stecken könnt.
Der Preis für eine LiFi-Lampe hat es allerdings noch in sich: Umgerechnet 899 Euro kostet die Highspeed-Lampe und Bestellungen sind ausschließlich per Mail möglich. Bis die LiFi-Technologie für die breite Masse zugänglich und erschwinglich wird, wird es also wohl noch einige Jahre dauern.
