LiFi

Was ist ein LiFi-Netzwerk?

LiFi (englisch für light fidelity) bezeichnet die optische und kabellose Datenübertragung im Nahbereich – etwa über Leuchtdioden, kurz LEDs. Eine andere gängige Bezeichnung ist Visible Light Communication (VLC). LiFi ist eine vergleichsweise junge Technik. Sie wurde zwar bereits 1997 vom deutschen Physiker Harald Haas entdeckt, wird aber erst seit der Gründung des LiFi-Konsortiums 2011 auch in der Industrie vorangetrieben. LiFi-fähige Leuchtmittel sind inzwischen im Handel erhältlich. Eine einheitliche LiFi-Norm wird für 2021 erwartet.

Die Lifi-Technik ist das optische Äquivalent zum WLAN, das Daten über Funkwellen überträgt. Bei einem optischen Netzwerk muss Sichtverbindung zwischen Sender und Empfängergerät bestehen. Während elektromagnetische Wellen auch durch Gebäude gehen, haben optische Signale nur eine Reichweite von wenigen Metern und können nicht durch Wände dringen.

Wie funktioniert das Internet aus der LED-Lampe?

Die optischen Signale werden über LED-Leuchten mit LiFi-Funktion ausgestrahlt. Die Leuchten blinken in hoher Frequenz im Nanosekundenbereich – so schnell, dass das menschliche Auge die Signale nicht wahrnimmt. Lichtsensoren im Empfängergerät fangen die Signale auf und verarbeiten diese weiter.

Auch handelsübliche LED-Lampen lassen sich für LiFi nutzen, benötigen aber ein Vorschaltgerät mit einem Chip. Zudem gibt es LiFi-Hotspots, die mehrere Nutzer bis zu 30 Meter weit mit Internet versorgen können. Smartphones oder andere Endgeräte können mit speziellen Steckern für die Datenübertragung versehen werden. Smartphones könnten in Zukunft bereits ab Werk mit LiFi-Modulen ausgestattet werden.

Vor- und Nachteile der optischen Datenübertragung

Mit der LiFi-Technik sind stabile Geschwindigkeiten von mehr als 10 Gigabit pro Sekunde möglich – das ist etwa 100 Mal schneller als Internet über Funksignale. Lichtstrahlen können zudem 10.000 Mal so viele Frequenzen wie ein WLAN-Netzwerk senden. Der von Funknetzen bekannte Effekt, dass die Übertragungsqualität mit steigender Nutzerzahl leidet, fällt dadurch weg.

Der Nachteil ist die geringe Reichweite. Optische Datenübertragung ist für den Nahbereich vorgesehen und reicht nur wenige Meter weit. Wer sein WLAN durch ein LiFi-Netzwerk ersetzen möchte, muss die Versorgung in jedem einzelnen Raum sicherstellen.

Die geringe Reichweite macht die Netzwerke aber gleichzeitig sicher vor Hacker-Angriffen. Die Daten können nicht außerhalb von Gebäuden abgehört werden, denn außerhalb der optischen Grenze bricht der Datentransfer ab. Ein weiterer Vorteil: Optische Signale verursachen keine Interferenzen mit anderen Signalen. Lichtstrahlen nehmen somit – anders als elektromagnetische Radiowellen – keinen Einfluss auf andere Geräte.

Wo wird LiFi eingesetzt?

Internet ist theoretisch überall dort möglich, wo es Leuchtmittel gibt. Das macht die Einsatzorte denkbar vielfältig. In Zukunft könnten ganze Bürolandschaften mit LiFi-Technik ausgestattet werden. Das Internet kommt dann über die LED-Schreibtischlampen direkt an die Arbeitsplätze. Von Vorteil ist die Technik besonders dort, wo elektromagnetische Signale stören oder nicht hinreichen, zum Beispiel an Bord von Flugzeugen, in Krankenhäusern oder in Autos.

Internet über energieeffiziente Leuchtmittel eröffnen zahlreiche Möglichkeiten für Smart Cities: Museen könnten Besucherinformationen über Lichtsignale zugänglich machen, Straßenlaternen Daten zum Standort senden. Auch in öffentlichen Verkehrsmitteln oder an Bus- und Bahnstationen könnten Fahrgastinformationen über Lichtquellen übertragen werden. Optische Netzwerke eignen sich zudem für die industrielle Fertigung im Nahbereich. Über Licht gesteuerte Produktionsketten laufen dann ungestört voneinander ab. Die Lifi-Technik eignet sich zudem für Einsatzorte mit hohen Sicherheitsanforderungen, zum Beispiel in staatlichen Institutionen und Behörden oder in der Bankenbranche. Optische Datenübertragung könnte in Zukunft zur Alternative zu Funknetzwerken werden, etwa wenn Funkfrequenzen knapp werden.