Et britisk laboratorium har testet noget, der får wifi til at se forældet ud
I et britisk laboratorium er et trådløst system blevet afprøvet, der sender data med lynets hast via lys — og efterlader klassisk wifi langt bagude. Tallene er svære at ignorere.
Ingeniørerne benyttede et kompakt gitter af laserlys til at opnå hastigheder på op til 362,7 Gbit/s — omtrent fire tusinde gange hurtigere end mange hjemmeroutere. Målet er ikke at erstatte wifi, men at overtage de tunge opgaver og gøre netværksudstyr hurtigere og mere energieffektivt.
Hvad blev præcist testet i Storbritannien?
Forsøget blev gennemført med en såkaldt VCSEL-matrix — et gitter af mini-lasere, der normalt anvendes i datacentre. Forskerne koblede 25 af disse lasere sammen i en opstilling på 5 gange 5. På blot to meters afstand nåede de tilsammen en samlet hastighed på 362,7 Gbit/s.
For at sætte det i perspektiv: en typisk dansk fiberforbindelse til private husholdninger tilbyder 1 Gbit/s. Dette nye system overgår det hundredvis af gange — og det på en ganske kort afstand i ét lokale.
Med 362,7 Gbit/s kan du teoretisk set downloade omkring 20 HD-film på cirka ét sekund.
Hver enkelt laser ydede mellem 13 og 19 Gbit/s. Via intelligent signalbehandling blev alle lysstråler kombineret til én massiv datastrøm. Teknikken kaldes frekvensmuultipleksmodulation, hvor flere datakanaler transporteres side om side i den samme lysstråle.
Derfor erstatter teknikken ikke wifi — den supplerer den
Forskerne sigter ikke efter en "wifi-dræber". De fokuserer i stedet på en måde at aflaste eksisterende netværk. Wifi, 4G, 5G og Bluetooth forbliver praktiske til hverdagens trådløse forbindelser — særligt fordi radiosignaler nemt trænger igennem vægge og etageadskillelser.
Li-Fi og beslægtede teknologier som Visible Light Communication (VLC) benytter derimod synligt lys eller nær-infrarødt lys. Denne tilgang har nogle markante egenskaber:
- Meget høje tophastigheder på korte afstande
- Lav forsinkelse — ideel til realtidsanvendelser
- Lavere energiforbrug pr. overført bit
- Et enormt bredt tilgængeligt spektrum
Derfor er teknologien særligt interessant på steder, hvor store datamængder skal håndteres i ét rum — tænk robotfyldte fabrikker, travle kontorer eller datacentre, hvor enheder konstant skal kommunikere hurtigere med hinanden.
Hvor meget mere energieffektiv er denne lysforbindelse?
Energieffektiviteten er bemærkelsesværdig. Forskerne kom frem til cirka 1,4 nanojoule pr. bit (1,4 nJ/bit). Det ligger tydeligt under mange nuværende wifi-løsninger, som bruger mere strøm til den samme datamængde.
Lavere energiforbrug pr. bit betyder mindre strømforbrug for routere, adgangspunkter og servere — og i sidste ende lavere elregninger for store netværksoperatører.
Især i datacentre, hvor enhver procents besparelse tæller, kan et sådant fremskridt få store konsekvenser. Mindre varmeudvikling giver mindre behov for køling, hvilket fjerner en betydelig omkostningspost.
Hvorfor lyskommunikation åbner så meget plads
Radiospektret til wifi, 4G og 5G er begrænset og stærkt reguleret. Li-Fi arbejder med lys, og det optiske spektrum anslås at være ti tusinde gange bredere end det samlede radiospektrum, der i dag anvendes til kommunikation.
Det gigantiske "digitale motorvejsnet" i lyset tilbyder blandt andet:
- Langt højere maksimale hastigheder
- Mere plads til ekstra brugere uden indbyrdes interferens
- Færre forstyrrelser mellem forskellige netværk
For fremtidige standarder som 6G er det yderst relevant. Radioteknologi alene kan næppe følge med den voksende efterspørgsel efter data indendørs — så at håndtere en del af trafikken via lys gør udfordringen mere løsbar.
Sikkerhed: lys går ikke igennem vægge
En bemærkelsesværdig fordel ved denne type systemer er den fysiske begrænsning. Lys trænger ikke igennem beton eller mursten. Hvor wifi-signaler ofte når naboerne, forbliver et lyssignal principielt i det samme rum.
Den der ikke har direkte sigtelinje til lyskilden, kan heller ikke bare aflytte forbindelsen.
Det gør teknologien attraktiv for virksomheder, sundhedsinstitutioner og offentlige myndigheder, der behandler følsomme oplysninger. Man får på en måde et ekstra sikkerhedslag via fysikkens egne love — ud over kryptering og adgangskoder.
Hvilke anvendelser tegner sig allerede nu?
Lynhurtige forbindelser i kontorer og fabrikker
I moderne kontorbygninger kunne hvert mødelokale få sin egen lyssender. Bærbare computere og andre enheder ville så kommunikere lynhurtigt med resten af netværket, mens den trådløse belastning på wifi-systemet mindskes.
Også i fabrikker med mange sensorer, kameraer og robotter byder lyskommunikation på muligheder. De korte afstande og overskuelige rum passer godt til denne teknologi. Data fra maskiner kan næsten i realtid sendes til analyseplatforme — uden en jungle af kabler.
Datacentre og serverrum
Datacentre bruger allerede fiberoptik og optiske forbindelser, men typisk kablede. Et trådløst lyssystem i et serverrum ville tilføje fleksibilitet: rack-enheder kan flyttes eller tilføjes uden at trække nye kabler.
| Teknologi | Typisk hastighed | Rækkevidde |
|---|---|---|
| Wifi 6 | op til ca. 9,6 Gbit/s (teoretisk) | op til titals meter, gennem vægge |
| 5G indendørs | 1–2 Gbit/s | hundredvis af meter, via mast |
| Li-Fi / lasersystem | 362,7 Gbit/s (test) | få meter, kræver sigtelinje |
Ikke i din stue i morgen
Selv om tallene er imponerende, er den praktiske anvendelse stadig i sin spæde begyndelse. Testafstanden på to meter viser, at denne generation primært egner sig til korte afstande i kontrollerede miljøer.
Til udbredt brug i private hjem skal der stadig ske meget: standardisering, prisvenlige modtagere i forbrugerudstyr, sikker installation af lasere samt aftaler om sundhed og regulering.
Derudover fungerer lyskommunikation dårligere, når der er genstande i vejen, eller når nogen bogstaveligt talt blokerer lysstrålen. Producenter bliver derfor nødt til at bygge intelligente systemer med flere lyspunkter og automatisk skift til wifi eller 5G, når forbindelsen brydes.
Hvad betyder det for din fremtidige internetoplevelse?
Der er stor sandsynlighed for, at wifi derhjemme fortsætter som normalt — men bag kulisserne vil dine enheder måske allerede om få år i stigende grad kommunikere via lys. Det vil du primært mærke som:
- Hurtigere downloads på travle steder som togstationer og universiteter
- Mere flydende videostreaming og cloud-gaming uden udfald
- Lavere forsinkelse ved VR- og AR-anvendelser
Også i hospitaler og fly ligger der muligheder. Strålingsfølsomt udstyr forstyrres ikke af radiosignaler, mens lysforbindelser stadig leverer høje hastigheder. Dermed kan eksempelvis medicinsk billedmateriale sendes direkte til læger — uden kabler tværs through hele rummet.
For den der allerede tænker på hjemmeautomatisering, er det værd at vide, at belysning og netværk i fremtiden muligvis smelter mere sammen. Lamper ville ikke blot give lys, men samtidig fungere som ultraraske sendere. Spørgsmålet "har jeg godt wifi?" erstattes langsomt af "er mit lysnetværk stabilt?"
