Wi-Fiより100倍速い! 照明で通信ができるLi-Fiとは?

 「Li-Fi」とは簡単にいえば電球、テレビ、信号機、電光掲示板など身近に存在する“光”を通して無線データ通信ができるようになる画期的な技術で、2011年スコットランド・エディンバラ大学のハラルド・ハースさんによって開発されました。ミクロ単位のLEDと光センサーを使用し、光をデジタル信号に変えて通信するというもので、モールス信号の原理と似ています。人間の目に見える可視光を使用し、光の点滅具合でデータを分析するわけですが、光は超高速で点滅されるため人間にはただの光にしか見えないといいます。しかも光は壁を通り抜けることができないため、電波の妨害、傍受などのセキュリティの強化も期待できます。米オックスフォード大学の研究者が今年初めに行なった実験では、毎秒224ギガビット、Wi-Fiの100倍の速さを出すことに成功しました。これは1.5ギガバイトの映画18本が、たった1秒でダウンロード可能になるという驚異的な速さです。


 そんなWi-Fiの100倍速いという、夢のような無線通信技術の研究が進められています。Li-Fiは、電波の代わりにLED電球の光を利用するもので、LED電球を数ナノ秒に一回という速さで点滅させることで、そのオンとオフを1と0としてデジタル信号を乗せることができます。LED電球の点滅は人の目には見えない速さで行われるので、照明としての機能を損なうこともありません。



 これを実用化すべく取り組んでいるのが、エストニアのVelmenniという企業です。同社はこの技術を現実のオフィスや工場に持ち出して、それらの環境下で1Gbpsという、Wi-Fiの実用速度の100倍にもなる高速を実現しました。

 このLi-FiにはWi-Fiよりも優れた点がいくつもあります。まず挙げられるのは、帯域が非常に広いということ。電球などの可視光線は周波数帯の幅が電波のなんと1万倍もあることから、それだけ多くのデータを並行して送受信できるようになります。現在のスマートフォンには月7GBまでといった通信料の制限ありますが、それも過去の話になるかもしれません。

 もう一つWi-Fiの欠点は、電波送信の効率の悪さです。電波の基地局で大量に消費されているエネルギーの大半は電波を送るためではなく、実は塔の冷却に使われています。そういった無駄の排除も期待できます。


ハラルド・ハース氏のTEDでの講演「電球からのデータ発信」


 可視光通信の特徴は、光さえ認識できれば高密度なデータ受信ができること。反対に光を遮ってしまえば、データは届きません。そのため、照明設備などを使い、限定された場所での機密情報のやり取りや、より詳細で高速なGPSマッピングによるサービス提供、水中での通信などが利用法として想定されています。

 さらに挙げられるのは、セキュリティーの高さです。Wi-Fi(電波)は壁を抜けて先まで届きますが、Li-Fi(光)は壁ではね返るのでその部屋でしか使えません。これは一面では欠点と見ることもできますが、壁越しに傍受できてセキュリティー面での不安がつきまとうWi-Fiに比較すれば、安全面で大きな優位性と見ることができます。

 また、Li-FiはLED電球を利用するため、各部屋の照明がインターネットのゲートウェイをも兼ねるという手軽さと便利さも期待できます。

 Li-Fiの速さなら、高解像度の映画が僅か数秒でダウンロードでき、これが普及すれば、高速インターネットはまさしく空気のような存在になるかもしれません。実用化が待たれる技術です。

TechinsightJapan他より
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