Dzięki tym żarówkom nie tylko oszczędzisz. Nowe, pomysłowe zastosowanie LED‑ów

Upowszechnienie się oświetlenia LED-owego i powolne wypieranie z naszych domów tradycyjnych żarówek wolframowych może mieć jeszcze jedną, poza oszczędnościami na zużyciu prądu, konsekwencję. Coraz poważniej mówi się o tym, żeby za pomocą LED-ów rozwiązać problem coraz większego nasycenia naszego otoczenia sieciami Wi-Fi. Tak – za pomocą oświetlenia planuje się przesyłać dane.

Sam pomysł transmisji danych za pomocą światła nie jest nowy. Pierwsze znane historii wykorzystanie tej metody datuje się aż na 1184 r. przed naszą erą, kiedy to za pomocą łańcucha ognisk przekazywano na odległość informację o zdobyciu Troi do Myken. Bliżej naszych czasów, bo w XIX wieku, w pewnych miejscach Europy powszechne były sieci telegrafów optycznych do szybkiego przekazywania informacji na duże odległości (np. Paryż – Lyon przez 20 stacji przekaźnikowych w ciągu 20 minut). Telegraf optyczny znany był również w Polsce – w 1838 roku połączono za pomocą ich sieci Warszawę z Moskwą.

Ostatecznie technologię tę szybko wyeliminowało z użytku popularyzowanie się efektywniejszego i wymagającego mniejszego wsparcia ze strony ludzi telegrafu elektrycznego (wspomniana transmisja na trasie Warszawa-Moskwa za pomocą telegrafu optycznego wymagała udziału ok. 1300 ludzi). Nie znaczy to jednak, że pomysł wykorzystania światła do przesyłania danych jako alternatywy dla elektryczności całkowicie w naszych czasach upadł. Ciągle wykorzystywany jest chociażby w kablach światłowodowych albo w służących do łączenia sprzętu audio kablach optycznych.

Naukowcy, w tym zespół ze Szkockiego University of Strathclyde, są jednak przekonani, że światło widzialne kryje w sobie jeszcze mnóstwo niewykorzystanego potencjału. I warto po ten potencjał w końcu sięgnąć, szczególnie teraz, gdy coraz powszechniejszych problemem staje się zbyt duże nasycenie sieciami Wi-Fi. W dużych miastach można już spotkać obszary, w których połączenie się z siecią bezprzewodową stanowi niemałe wyzwanie – ich duża liczba zaczyna zajmować zbyt dużą przestrzeń pasma elektromagnetycznego fal radiowych. Powoduje to zakłócenia i wzajemne zagłuszanie się fal, obniżając znacząco jakość transmisji. Dostępnego nam do wykorzystania pasma już nie zwiększymy – ale możemy obejść problem wychodząc poza fale radiowe.

Światło widzialne jest, w odróżnieniu od fal radiowych, całkowicie niewykorzystaną przez człowieka częścią spektrum fal elektromagnetycznych. A może być w przesyłaniu danych równie efektywne – zespołowi z wspomnianej wyżej szkockiej uczelni udało się już skutecznie zademonstrować transmisję danych z prędkością do 1,7 Gb/s z zastosowaniem światła białego (a ponad dwukrotnie szybszą z użyciem światła niebieskiego). Żarówka LED-owa jest w stanie modulować światło ("migać") tak szybko, że jest to w ogóle niezauważalne przez człowieka, a możliwe do wychwycenia przez sprzęt, który odbiera w ten sposób informacje.

Teoretyczne wady tego rozwiązania są jednocześnie jego największymi zaletami. Taka świetlna transmisja ograniczona jest wyłącznie do miejsc, do których dociera światło przesyłających dane żarówek – więc w praktycznym zastosowaniu np. w mieszkaniu do wybranych pomieszczeń. Będzie to pewnie początkowo rodzić pewne trudności techniczne – chcący korzystać z tego rozwiązania będą musieli wyposażyć całe swoje mieszkanie w obsługujący je sprzęt (czyli – w gruncie rzeczy – żarówki), zamiast postawić w jednym miejscu router Wi-Fi. Ale kiedy obejdą tę niewielką niedogodność, zyskają sieć dalece bezpieczniejszą od stosowanych obecnie.

Takiej świetlnej transmisji nie będzie bowiem można w żaden sposób przechwycić czy podsłuchać (no, pod warunkiem, że użytkownik zasłoni okna). Nie będzie też ona narażona na zakłócenia pochodzące z innych podobnych sieci w okolicy. A odpowiednio skonfigurowany zestaw paneli świetlnych w suficie może być zdolny do przesyłania danych kilku użytkownikom naraz całkowicie niezależnie, jedynie odpowiednio modulując emitowane światło.

Mało tego, zastosowanie tej technologii będzie możliwe nie tylko w domach, ale również na ulicach miast dzięki już istniejących instalacjom oświetleniowym. Konieczna będzie jedynie ich niewielka modyfikacja – sama infrastruktura energetyczna jest już gotowa na wykorzystanie w ten sposób.

Urządzeń, łączących się z internetem, jest wokół nas coraz więcej. Ich liczba rośnie praktycznie z miesiąca na miesiąc. W najbliższych latach szykuje nas gwałtowna ekspansja tzw. "internetu rzeczy". Zakłada on, że z siecią będą się w celach chociażby diagnostycznych łączyć nawet najprostsze urządzenia elektryczne codziennego użytku, takie jak pralka czy lodówka. Rodzić to będzie jeszcze większe zapotrzebowanie na efektywną i szybką transmisję, której sieci Wi-Fi mogą w końcu nie podołać. W końcu znalezienie alternatywy może się okazać konieczne. Bardzo prawdopodobne, że będzie nią właśnie transmisja za pośrednictwem światła.

_ DG _