Technologie LIFI : Définition et produits compatibles

Acronyme du terme « Light Fidelity » où le mot “Light” fait référence à la lumière, le Li-Fi (norme 802.11bb) est un système de communication sans fil s’appuyant sur un réseau optique qui exploite les longueurs d’onde des signaux lumineux pour transmettre des données.

Principe de fonctionnement

Le Li-Fi repose sur la modulation de lumières LED qui font varier leur intensité lumineuse à une vitesse des plus élevées : jusqu’à des millions de signaux par seconde.

L’information à transmettre est codée dans ces fluctuations lumineuses créant ainsi un signal numérique qui peut ensuite être reçu par un appareil “récepteur” équipé d’un capteur Li-Fi (smartphone, ordinateur, etc.).

Contrairement au Wi-Fi qui utilise des ondes radio, le Li-Fi exploite la partie visible du spectre électromagnétique. Toutefois, au regard d’une coupure de transmission possible par simple occultation des ondes lumineuses, le LiFi est davantage destiné à compléter le Wi-Fi, plus que le remplacer.

La bande se situe dans le spectre de la lumière qui s’étend de 380 à 750 nanomètres (de la lumière violette à la lumière rouge).

Ainsi, la bande lumineuse du LiFi détermine la quantité de données qu’elle peut transférer. C’est un peu comme si chaque couleur de lumière avait sa propre « voie » pour transporter des informations. Plus la fréquence est élevée, plus cette « voie » peut transporter de données rapidement.

Une autre caractéristique importante de la norme 802.11bb est le multiplexage spatial qui améliore la capacité des systèmes de fidélité à la lumière. Cela signifie que plusieurs flux de données peuvent être envoyés en même temps à partir de différentes sources lumineuses ou antennes. En gérant l’espace, les appareils Li-Fi conformes à cette norme peuvent offrir un débit plus élevé et connecter davantage d’appareils dans une zone donnée.

Vitesse

S’appuyant sur la vitesse de la lumière, le débit permis par le LI-FI n’a pas d’équivalent dans le monde du débit sans fil.

Selon le site du LI-FI Consortium, cette technologie permet de transmettre des données à une vitesse de 10Gbit/sec sans difficulté.

Si ces 10Gbit/sec permettent déjà de télécharger un film de 2 heures en version HD en à peine 30 secondes, le LiFi pourrait permettre à terme une vitesse allant jusqu’à 100Gbit/sec.

Sécurité

Le LiFi offre une sécurité de niveau militaire par défaut. La lumière n’assure aucune profondeur de pénétration, elle est contenue dans un espace défini ; par définition, cela élimine donc la possibilité d’attaques venant de l’extérieur. Le LiFi offre ainsi une confidentialité et une sécurité accrue.

Portée et limitations

Le Li-Fi est fortement dépendant de sa ligne de mire pour maintenir une connexion stable, ce qui signifie que la connexion est sensible à la visibilité directe entre les appareils.

Directivité : Le Li-Fi nécessite un alignement précis entre l’émetteur (la lampe LED) et le récepteur (l’appareil connecté). Si un objet obstrue la ligne de mire, la connexion peut être interrompue.
Réflexion : Bien que le Li-Fi puisse rebondir sur les surfaces réfléchissantes, il est plus efficace lorsqu’il est directement reçu par l’appareil. Les murs, les meubles et d’autres obstacles peuvent atténuer le signal.
Distance : La portée du Li-Fi est limitée à environ 10 mètres. Au-delà de cette distance, la qualité de la connexion diminue considérablement.
En somme, la ligne de mire est essentielle pour maintenir une connexion stable et rapide.

Points forts

Cas d’usage

On distingue deux grandes familles d’applications pour le LiFi : la terminologie indoor pour les applications en espace confiné, (intérieur des bâtiments), et les applications en extérieur (outdoor), où le terme « VLC » est plus souvent utilisé.

Adapté aux environnements où les interférences sont fréquentes et où la sécurité des données est essentielle, tels que les hôpitaux, les écoles et les institutions financières, le LiFi pourrait être utilisé comme une couche de connexion secondaire, offrant des vitesses de transfert plus élevées et la capacité de connecter davantage d’appareils simultanément sans atténuer la vitesse de connexion..

En termes de disponibilité du réseau, l’intensité des lumières LED compatibles LiFi peut être suffisamment faible pour qu’une pièce reste sombre et transmette malgré tout des données. Les performances sont constantes entre 10% (60 Lux) et 90% d’éclairage.

Les Data Centers pourraient ainsi bénéficier du Li-Fi pour transférer des données sur de courtes distances avec une sécurité maximale.

Le Li-Fi peut également répondre à de nombreux besoins dans les secteurs industriel, médical, résidentiel et professionnel.

Il répond enfin aux besoins des applications intensives en données (IoT, IA/ML) et offre une meilleure sécurité que les technologies sans fil électromagnétiques.

Li-Fi vs Wi-Fi

Technologie	Utilise la lumière pour transmettre des données.	Transmet des données par ondes radio à l’aide d’un routeur wifi.
Vitesse de transfert de données	Environ 1 Gbit/s actuellement	Gammes de 150 Mbps à un maximum de 2 Gbps
Standard	IEEE 802.15.7	IEEE 802.11
Confidentialité	La lumière étant occultée par les murs, la communication des données est plus confinée et donc sécurisée.	Les murs ne peuvent pas bloquer les ondes radio, ce qui oblige à davantage de techniques pour sécuriser le transfert de données.
Bande passante	Illimitée	Illimitée
Fréquence de fonctionnement	10 000 fois le spectre de fréquences de la radio	2,4 GHz, 4,9 GHz et 5 GHz
Distance de couverture	Environ 10 mètres	Environ 32 mètres (varie en fonction de la puissance d’émission et du type d’antenne)
Consommation d’énergie	Faible	Élevée
Densité des données	Travailler avec un environnement très dense	Travailler dans un environnement moins dense en raison de problèmes liés aux interférences.
Coût	Faible	Élevé
Le strict minimum de composants utilisés	Ampoule LED, driver LED et photodétecteur	Routeurs, modems et points d’accès

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