Inventé pour la première fois en 2011, le système Li-fi (ou Wi-fi à base de lumière) a été pensé pour transmettre des données via le scintillement imperceptible de la lumière LED. Récemment, des chercheurs ont mis au point un nouveau type de Li-fi qui remplace les ampoules à LED par de la lumière infrarouge, et dont la rapidité aurait déjà atteint 40 gigabits par seconde (gbps) dans les premiers tests. Un système qui promet d’être jusqu’à 100 fois plus rapide que les connexions que nous utilisons aujourd’hui.
Quelles sont les limites du Li-fi à base de LED ?
En 2015, des essais avaient été réalisés atteignant déjà une vitesse déjà impressionnante de 1 Gbps, laissant aux personnes entrevoir les possibilités infinies que l’on peut avoir à la maison ou au bureau avec une simple ampoule LED.
Toutefois, un système Li-Fi à base de LED présente quelques inconvénients. De toute évidence, le fait qu’il nécessite une lumière pour être activé signifie que vous pouvez oublier l’idée de rester couché dans votre lit dans l’obscurité totale, si vous souhaitez « scroller » votre fil d’actualité à des vitesses fulgurantes. De plus, les systèmes Li-Fi LED existants utilisent une ampoule pour transmettre des données à tous les appareils connectés, ce qui peut ralentir en fonction du nombre de périphériques connectés, tout comme les systèmes Wi-fi ordinaires d’ailleurs. La vidéo ci-dessous vous explique le fonctionnement du réseau Li-fi à base de LED :
Vers un système Li-Fi infrarouge
Pour résoudre ces problèmes, la doctorante Joanne Oh de la Eindhoven University of Technology aux Pays-Bas a pensé à un nouveau type de système Li-Fi utilisant la lumière infrarouge inoffensive plutôt que la lumière LED. Le Li-Fi infrarouge n’est pas une idée nouvelle en soit, mais la plupart des autres systèmes expérimentaux utilisent des miroirs mobiles énergivores pour transmettre la lumière infrarouge, ce qui n’était pas très prometteur pour sa commercialisation. Au lieu de cela, le système de Joanne Oh utilise des antennes passives pour envoyer les données, sans pièces mobiles.
« Ce nouveau concept ne dépassera pas les vitesses actuelles du Wi-Fi et fournira des connexions sans interférences. Il n’y a pas de pièces mobiles ici, ce qui rend les besoins en énergie beaucoup plus bas », écrit Rob Lefebvre pour Engadget.
Selon une annonce faite cette semaine par l’Eindhoven University, les premiers tests ont déjà atteint une vitesse de téléchargement de 42,8 gbps sur une distance de 2,5 mètres (8,2 pieds) à l’aide du système. Pour mettre cela en perspective, la vitesse de connexion moyenne pour la plupart des gens aux Pays-Bas est d’environ 17,6 mbps (2000 fois plus lente), et les meilleurs systèmes Wi-fi disponibles ont une vitesse maximale d’environ 300 mbps (environ 100 fois plus lent). L’équipe attend toutefois que cette vitesse de 42,8 gbps soit publiée dans un journal évalué par des pairs. La vidéo ci-dessous vous démontre l’aspect révolutionnaire du Li-fi infrarouge :
Comment fonctionne ce système ?
Le système fonctionne en diffusant des données sans fil via quelques « antennes lumineuses » centrales qui sont montées au plafond. Ces antennes dirigent des rayons de lumière infrarouge fournis par une fibre optique en utilisant des réseaux qui émettent des rayons lumineux dans des directions différentes en fonction de leurs longueurs d’onde et de leurs angles, ce qui signifie qu’ils n’ont pas besoin d’alimentation ou d’entretien. Chaque rayon de lumière de chaque périphérique à une longueur d’onde légèrement différente, de sorte que la connexion ne ralentisse pas, quel que soit le nombre de smartphones et d’ordinateurs utilisés à la fois.
La lumière infrarouge utilisée par les systèmes est supérieure à 1 500 nanomètres, ce qui la place dans une gamme de fréquences d’environ 200 terahertz. À titre comparatif, les systèmes Wi-fi utilisent des ondes radio avec une fréquence de 2,5 ou 5 gigahertz, ce qui implique plus d’interférences. Et parce que les longueurs d’onde de la lumière infrarouge utilisées pour transmettre des données ne peuvent pas être détectées par les cellules de notre rétine, elles sont invisibles pour nos yeux. Toutefois, le Li-fi infrarouge n’a pas encore été testé pour ses vitesses de téléchargement, pour lesquels il se contentera pour le moment des ondes radio.
Quelles sont les limites du système Li-Fi infrarouge ?
Il y a encore quelques obstacles à surmonter, quel que soit le type de Li-Fi que vous cherchez. En effet, même si la lumière infrarouge peut passer à travers plus de matériaux que la lumière visible, les deux types de li-fi ne seront pas en mesure de traverser les murs, ce qui est génial si vous voulez conserver une connexion super-sécurisée, mais manque de convivialité.
La question est aussi de savoir si nos appareils sont suffisamment pointilleux pour utiliser de telles connexions super-rapides, ou si les données doivent encore être ralenties pour être envoyées autour de nos appareils électriques.
Il est cependant agréable de savoir qu’il y a maintenant deux systèmes de Li-Fi prometteurs régulièrement testés, et qui ne font que s’améliorer. Toutefois, le chef du groupe de recherches Ton Koonen a déclaré dans un communiqué de presse qu’il va encore falloir au moins cinq ans, avant que cette nouvelle technologie ne soit commercialisée, et que les premiers appareils connectés équipés de ce réseau sans fin seront les moniteurs vidéo, les ordinateurs portables et les tablettes.
Vous pouvez en savoir plus sur le système Li-Fi de Joanne Oh dans le Journal of Lightwave Technology et IEEE Explore.
