Depuis des dizaines années, le numérique a connu de nombreux progrès rendant la connexion à Internet plus facile et plus accessible. Grâce aux différentes technologies de communication sans fil, nous pouvons désormais traiter des milliers d’informations à des débits très élevés, par signal radio ou lumineux. Aujourd’hui encore, nous assistons à l’apparition d’une nouvelle technologie, Le Li-Fi, permettant d’accéder à la connexion Internet via les lumières à LED. Celle-ci apportera de nombreux avancées dans le monde du numérique.

LI-FI internet

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Contrairement au Wi-Fi qui se sert de la partie radio du spectre électromagnétique, le Li-Fi lui, utilise la partie optique (c’est-à-dire celle qui est visible) du spectre électromagnétique. Coordonné par un protocole bien structuré, il consiste à coder puis envoyer des données par la modulation d’amplitude des sources de lumière par liaison optique. C’est un type de système VLC (Visible Light Communication) qui assure la transmission par la lumière visible. Il dispose de plusieurs couches protocolaires qui le différencient complétement de la communication par laser ou par fibre optique. Ces couches sont parfaitement adaptées à des communications sans fil sur environ une dizaine de mètres.

Fonctionnement du Li-Fi

Le Li-Fi est un système composé de deux blocs principaux, à savoir, le bloc d’émission et le bloc de réception. Un canal optique s’intercale entre ces deux blocs. Les données numériques à transmettre suivent un cheminement bien défini au sein des deux blocs.

De prime abord, les données à transmettre subissent un encodage afin que la transmission résiste aux différentes dégradations que provoque le canal optique.

Ensuite, un circuit électronique équipé d’une ou plusieurs LED procèdera à la conversion de ces données codées qui étaient sous forme de signal électrique, en signal lumineux. Ce circuit électronique est capable de faire varier l’intensité de la lumière des LED en fonction des données à transmettre. Ainsi, une LED allumée transmet un bit 1 et une LED éteinte transmet un bit 0. Il s’agit là d’une modulation d’intensité comme la modulation On-Off keying dont le principe consiste à transmettre des 0 et 1 logiques.

Puis, ce signal lumineux se propagera dans l’environnement et subira des déformations à cause des conditions atmosphériques. Le mot canal optique représente l’ensemble de cet environnement et des déformations qui y sont provoquées.

Enfin, le signal lumineux déjà déformé sera réceptionné par un photorécepteur qui le convertira en signal électrique. Ce signal électrique subira des opérations de traitement ainsi que de démodulation et de décodage avant que les données transmises ne puissent être récupérées.

Par ailleurs, il est possible d’améliorer la qualité de la transmission des données lorsqu’on équipe les modules d’émission et de réception de dispositifs optiques comme les filtres, les miroirs et autres.

Les avantages du Li-Fi

Avec l’utilisation de la LED et de la lumière, le Li-Fi présente de nombreux avantages permettant de le démarquer parmi les technologies de communication sans fil.

Le spectre de la lumière couvre une bande fréquentielle d’environ 300 THz. L’utilisation de cette bande fréquentielle n’est soumise à aucune régulation et est tout simplement gratuite. C’est la différence principale avec les technologies de communication par radio comme le Wi-Fi ou les réseaux mobiles, dont le spectre des fréquences radio varie entre 300 MHz à 6 GHz. L’utilisation de ce spectre de fréquence radio n’est pas toujours payante et sa régulation est assurée par l’Union internationale des télécommunications.

Le Li-Fi est complétement compatible avec les technologies radio, car la lumière qu’il propose n’a absolument aucun effet sur les fréquences radio.

La lumière que conduit le Li-Fi ne peut passer au travers des murs contrairement aux ondes radios. Cela permet donc de garantir le cloisonnement des données sur n’importe quel côté des murs. Cependant, cette propriété spéciale réduit la portée du Li-Fi. Celle-ci n’est efficace qu’en intérieur.

Il est possible de s’éclairer et de transmettre des informations à partir d’une source lumineuse équipée du Li-Fi.

Les avantages du Li-Fi face au Wi-Fi et à la 4G

Sur la bande passante

Les technologies comme le Wi-Fi, le Bluetooth et la 4G fonctionnement uniquement avec des fréquences radio. Sans prendre en compte les problèmes d’ondes et d’interférences, les fréquences radio peuvent provoquer une saturation du réseau. Les communications ne pourront plus passer. Le Li-Fi quant à lui, fonctionne avec la fréquence optique de la LED. Cela lui permet de disposer d’une bande passante presque illimitée, sans onde ni interférence.

Sur le débit internet

Le Li-Fi permet en moyenne d’accéder à un débit internet de 1 Gigabit par seconde. Cette vitesse n’a rien à envier à la fibre optique la plus rapide, et est considérablement plus rapide que les offres fibre des opérateurs et la 4G. Cependant, la technologie du Li-Fi a déjà atteint 224 Gbit/s en laboratoire, ce qui promet de grandes possibilités dans l’échange d’informations et le téléchargement.

Sur la sécurité

En équipant la lampe du Li-Fi et en lui affrétant une adresse IP personnelle, toute personne se tenant sous le faisceau lumineux pourra recevoir des informations et les transmettre. Si vous êtes à plus de 30cm du faisceau de lumière ou séparé par un obstacle, vous ne pourrez plus accéder au Li-Fi. Le Li-Fi garantit une protection totale contre le piratage informatique.

Sur la consommation

Le fonctionnement du Li-Fi fait intervenir le fonctionnement en permanence d’une ou plusieurs ampoules LED. La consommation moyenne d’une ampoule LED ne dépasse pas 8 kWh par an. C’est nettement plus économique que les box internet qui consomment jusqu’à 260 kWh par an, en moyenne.

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Les limites du Li-Fi

Limites physiques

Pour pouvoir utiliser le Li-Fi, l’utilisateur doit se trouver à proximité d’un luminaire en fonctionnement. Il est impossible pour un équipement Li-Fi de capter le réseau lorsqu’il est dans la poche d’un vêtement.

Le Li-Fi offre une faible portée et est limité par les murs ou autres cloisons. De plus, les transmissions de données doivent cohabiter avec des interférences naturelles provenant de la lumière du soleil et d’autres sources lumineuses.

Vous pourrez retrouver plus d’informations à travers cette vidéo.