Wie vandaag naar het radiospectrum kijkt, ziet dat het filerijden is. Iedereen wil een specifiek stukje frequentie en heel wat oude en nieuwe standaarden slorpen ook heel wat op. Het zorgt ervoor dat draadloze standaarden zoals wifi niet altijd even betrouwbaar zijn. Signify, het vroegere Philips Lighting, heeft met Trulifi, draadloos internet via licht, een alternatief via LiFi klaar.
Draadloos internet via licht is niet nieuw en bestaat al sinds 2011. Op een TED-Talk toonde Harald Haas als co-uitvinder een manier om draadloos data te verzenden via licht. Datzelfde jaar vormden het Fraunhofer IPMS en diverse fabrikanten een LiFi Consortium met onder andere Signify als belangrijk lid.
Signify zet vandaag vol in op de LiFi-techniek, maar het is daarin niet de enige. Omdat de technologie elk jaar flinke stappen voorwaarts zet, is het belangrijk om in de spits te zitten.
Ed Huibers, Go-to-market Leader Office en Hospitality Trulifi, maakt duidelijk waarom Signify heel wat onderzoek uitvoert binnen LiFi. “We hebben de gloeilamp niet uitgevonden, maar we waren wel de eerste om op industriële schaal de lampen te vervaardigen. Nu willen we hetzelfde doen met Trulifi, onze merknaam voor LiFi.”
Vandaag is LiFi al beschikbaar
De eerste Trulifi-installaties werden al aan klanten geleverd de afgelopen jaren, maar midden vorig jaar heeft Signify een grote stap voorwaarts gezet wat betreft snelheid en lage kostprijs. “Vroeger kostte Trulifi binnen een kantoor gemiddeld 5.000 euro. Vandaag kost dat nog maar 1.000 euro. De technologie evolueert zo ontzettend hard”, zegt Huibers.
Wat als het licht niet brandt? Is er dan nog internet? Signify heeft heel wat vooruitgang geboekt op vlak van snelheid en bereik door infraroodlicht (IR) te gebruiken in plaats van zichtbaar ledlicht. Zo kan LiFi blijven werken ongeacht of de verlichting is in- of uitgeschakeld. Het enige wat je nodig hebt, is een IR-zender en IR-ontvanger. Dat maakt ook dat je op nagenoeg elke lichtarmatuur een IR-zender kan inbouwen om een ruimte LiFi-compatibel te maken.
“De maximale snelheid met zichtbaar licht is 100 Mbps. Via een pure led die IR uitstuurt, kunnen we gigabitsnelheden halen. Testen in ons labo halen vandaag zelfs 50 gigabit in ideale omstandigheden”, vertelt Huibers. “LiFi opereert binnen licht van 5.000 nanometer tot 400 nanometer. Het menselijk oog ziet maar tot 750 nanometer, wat betekent dat alles daarboven IR is.”
Verzadigd radiospectrum, vrij lichtspectrum
Wie vandaag kijkt naar het beschikbare radiospectrum, ziet niet echt marge om daar ruimte te claimen voor een stabiele verbinding. Het lichtspectrum waar LiFi in opereert, is volledig beschikbaar en is bovendien licentievrij. Elke ruimte kan het hergebruiken, bijvoorbeeld in elke vergaderzaal of werkruimte, omdat elke ruimte afzonderlijk van IR wordt voorzien.
Op het Signify hoofdkwartier aan de High Tech Campus Eindhoven krijgen we een demo van Trulifi voorgeschoteld. De ruimte is voorzien van twee IR-zenders en ik krijg een IR-ontvanger die ik via USB op mijn laptop kan aansluiten. Na vijf seconden geeft Windows 10 aan dat het een nieuwe netwerkontvanger heeft gevonden en dat de verbinding klaar is voor gebruik. We doen meerdere snelheidstesten, waarbij de upload en download steeds haast identieke resultaten weergeeft. Dat heeft te maken met het breed beschikbare lichtspectrum.
Bij wifi moet je vechten tegen alle andere frequenties binnen het radiospectrum, wat ervoor zorgt dat er tussen verschillende wifitesten duidelijke verschillen kunnen zitten. Die voorspelbaarheid is volgens Huibers belangrijk. “Via LiFi kunnen we perfect vooraf garanderen wat de draadloze snelheden zullen zijn in elke ruimte van het gebouw. Zoiets is vandaag niet mogelijk met wifi omwille van de onvoorspelbaarheid van radiocommunicatie.”
Ononderbroken lichtsignaal
Enig nadeel met LiFi is dat er geen interferentie mag zijn tussen zender en ontvanger. Wanneer je een hand boven de USB-ontvanger houdt, merk je dat de verbinding onmiddellijk wegvalt. Nog erger is dat het vandaag gemiddeld drie seconden duurt naar onze ervaring voordat de verbinding opnieuw actief is wanneer de interferentie weg is.
“We werken heel intensief naar een snellere synchronisatie van de internetverbinding via IR”, benadrukt Huibers. “Binnenkort lanceren we een innovatie waarbij de synchronisatie amper 0,7 seconden duurt na onderbreking van het lichtsignaal. We hebben vandaag ook al de techniek in huis om met meerdere IR-zender ervoor te zorgen dat interferentie door bijvoorbeeld een hand of een blad papier beperkt blijft.”
Om LiFi een realiteit te maken, moeten alle lichtpunten ook voorzien worden van netwerkkabels. Modulaire plafonds in professionele omgevingen maken dit snel mogelijk, maar Huibers ziet liever dat alle nieuwe gebouwen en installaties gebruik maken van UTP in plaats van een klassieke elektriciteitskabel voor elk lichtpunt.
Ledverlichting heeft met PoE (Power over Ethernet) genoeg om elk lichtpunt van stroom te voorzien. Niet iedereen heeft direct budget om LiFi te installeren bij een nieuwbouw- of renovatieproject, maar wanneer het lichtpunt al via UTP is aangesloten, is LiFi snel toegevoegd in een later stadium.
LiFi op een vliegtuig of in een voetbalstadion
In een vliegtuig moeten fabrikanten met heel wat regels en wetgevingen rekening houden vandaag. Resultaat is dikwijls een trage of instabiele verbinding, omdat de wifitechniek niet meer toelaat. Providers staan daarom niet te springen om gigabits aan data via satelliet te reserveren omdat de kosten zelden opwegen tegen de opbrengsten.
Via LiFi kan er vandaag 150 Mbps per passagier worden aangeboden voor onboard media. Bovendien bespaart de installatie 1.000 kg vergeleken met een wifi-installatie. “1.000 kg is 12 passagiers, wat heel veel is voor een vliegtuigmaatschappij”, zegt Huibers. “Voor de internetprovider wordt het dan opnieuw interessant om een snelle internetverbinding voor een vliegtuig te reserveren op een satelliet.” Later dit jaar zou het eerste vliegtuig met LiFi in samenwerking met Latécoère klaar moeten zijn.
Claerhout Communication Campus, een Belgisch marketing- en communicatiebureau, heeft Trulifi geïnstalleerd in vier geconnecteerde Philips led-armaturen in een grote vergaderruimte in zijn kantoor te Gent.
In het voetbalstadion van PSV Eindhoven heeft Signify ook LiFi voorzien in de VIP-zaal voor een performante verbinding die dikwijls niet mogelijk is met wifi tijdens een voetbalmatch. De persruimte wordt binnenkort ook van Trulifi voorzien om de pers stabiel en snel draadloos met het internet te verbinden.
Industry 4.0
Trulifi wordt vandaag al uitgerold, maar Signify kijkt graag verder om ervaring op te doen en verticale markten aan te boren. Zo ziet Huibers een enorm potentieel binnen de industriële wereld waar connectiviteit steeds belangrijker wordt. “We spreken al langer van Industry 4.0, maar het is dikwijls een uitdaging om alle toestellen te connecteren of om communicatie van machine tot machine realiseren.”
“Met LiFi kunnen we heel specifiek IR-zenders aan het plafond bevestigen met een ontvanger aan de machine in de ruimte. Zo kunnen machines van plaats veranderen zonder dat er nieuwe netwerkbekabeling nodig is. LiFi kan verder een oplossing zijn in omgevingen met heel wat storing binnen het radiospectrum. Ook machine-to-machine-communicatie is mogelijk.”
Het enige waar LiFi nog verbeteren, is maximale afstand tussen zender en ontvanger. De huidige IR-zenders en ontvangers kunnen een afstand tot 8 meter overbruggen. “We kunnen vandaag al tot 20 meter overbruggen met de nieuwste oplossingen die eraan komen. In ons labo hebben we succesvol testen tot 100 meter voltooid”, zegt Huibers. Hij benadrukt wel dat de we voorzichtig moeten zijn met infraroodstraling en dat daarrond nog heel wat ontwikkeling en certificering nodig is.
Dataprivacy dankzij licht
Dataprivacy is een belangrijk argument voor bepaalde sectoren waar er met gevoelige data wordt gewerkt. LiFi heeft op dat vlak een ideaal kenmerk: eens buiten de ruimte met LiFi-zenders valt alle verbinding weg. Je kan dus perfect het draadloos internetsignaal per ruimte afsluiten, in tegenstelling tot wifi dat doorheen muren gaat.
Om die reden werkt Signify aan een test met de Nederlandse marine om LiFi op een boot te installeren. Wifi is absoluut verboden, om de logische reden dat anders hackers in een haven zouden kunnen inloggen op het netwerk.
Verder kijkt Signify naar hotels om LiFi te integreren. Daar is de nummer één eis om degelijke wifi te hebben in de kamer. Door middel van een LiFi usb-ontvanger in de kamer of in de vergaderzaal te voorzien, neem je die horde. Ook de healthcare-verticale markt bevat veel potentieel (Royal Philips is een grote speler in het segment), maar hier is nog veel werk nodig op vlak van certificering. Voor Signify dus eentje om in het oog te houden, maar niet iets om vandaag al te kapitaliseren.
Het Apple-moment
De LiFi-techniek heeft alles in huis om een succes te worden, maar het heeft daarvoor wel een breed ecosysteem nodig. Vandaag zitten er volgens Huibers heel wat belangrijke namen waaronder HP, Dell en anderen in de groep. “In 1999 toonde Steve Jobs de iBook en AirPort wifirouter op het podium. Die aankondiging heeft wifi een enorme boost gegeven en wifimodules doorheen de jaren betaalbaar gemaakt. Hetzelfde moet nu ook met LiFi gebeuren.”
We willen dat LiFi samenwerkt met wifi, 4G, 5G, bluetooth, LoRa en andere radiocommunicatie.
Vandaag kan er al veel met LiFi, maar er heerst het gevoel dat we nog maar aan de start van de technologie zitten. De kosten zullen blijven dalen, de componenten zullen verkleinen en in een geconnecteerde IoT-wereld is het potentieel eindeloos. De grote uitdaging is echter om de ontvangers in andere toestellen te kunnen integreren zoals met wifi vandaag al het geval is. Die stap is cruciaal voor LiFi. Het grote marktaandeel van Philips Hue-lampen kan ervoor zorgen dat LiFi een flinke boost krijgt in de nabije toekomst, maar daar moet Signify zich nog op toeleggen. Vandaag bestaat er nog geen Hue-lamp die ook als LiFi-lichtpunt functioneert.
“We willen dat LiFi samenwerkt met wifi, 4G, 5G, bluetooth, LoRa en andere radiocommunicatie. LiFi is een aanvulling die in bepaalde situaties een sterk verbeterde connectiviteit kan garanderen”, zegt Huibers.
Voor Signify is het vandaag belangrijk om Trulifi intensief te blijven ontwikkelen om meer kennis binnen te halen, patenten te claimen en heel hard te groeien. Omdat LiFi een open standaard is, kan iedereen ermee aan de slag. Het resultaat is dat vandaag meer dan 18 bedrijven intensief aan LiFi-technologie sleutelen, wat de concurrentie intens maakt. Afwachten of Signify het succesverhaal van de gloeilamp kan herhalen met LiFi.