LiFi erhält IEEE-Standard

Das neue WiFi? LiFi steht für eine drahtlose Kommunikationstechnologie, die Licht anstelle von Funkfrequenzen zur Datenübertragung nutzt. Der Begriff wurde 2011 von Harald Haas geprägt. 2013 kam das weltweit erste LiFi-System namens Li-1st auf den Markt– von einem von Haas gegründeten Unternehmen. Später erhielt die Technologie den Namen pureLiFi. Zehn Jahre nach ihrer Markteinführung erhält die Technologie nun einen universellen, vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) definierten Standard: IEEE 802.11bb.

Der 802.11bb-Standard stellt eine Ergänzung der WiFi-Spezifikation dar. Laut der Task Group, die an dem Projekt gearbeitet hat, ist das Erhalten des Standards ein wichtiger Meilenstein für den LiFi-Markt: Er setzt nun einen weltweit anerkannten Rahmen für den Einsatz der Technologie. Es ist das Ergebnis jahrelanger Bemühungen seitens der Unternehmen pureLiFi und Fraunhofer HHI, die sich für die Entwicklung von Lifi einsetzten. Mit der Gründung der Task Group im Jahr 2018 unter dem Vorsitz von pureLiFi hatten die Bemühungen an Dynamik gewonnen.

IEEE 802.11bb definiert die Rahmenbedingungen und Regeln für die drahtlose Kommunikation über Lichtwellen und ebnet den Weg für die reibungslose Verbindung von LiFi-Systemen mit dem WiFi-Standard. Die offizielle Anerkennung der Norm wurde im Juni 2023 abgeschlossen.

„Die Freigabe des IEEE 802.11bb-Standards ist ein wichtiger Schritt für die drahtlose Kommunikationsindustrie. Durch die Aktivitäten der 802.11bb Task Group hat LiFi das Interesse einiger der wichtigsten Akteure dieser Branche geweckt – von Halbleiterunternehmen bis hin zu Mobiltelefonherstellern. Wir haben mit diesen Unternehmen zusammengearbeitet, um einen Standard zu schaffen, der die Industrie mit den nötigen Parametern auszustatten, um LiFi in großem Umfang einzuführen“, erläutert Nikola Serafimovski, Vizepräsident für Standardisierung bei pureLiFi und Vorsitzender der 802.1bb Task Group.

Das Unternehmen pureLiFi, das bei der Entwicklung der LiFi-Technologie Pionierarbeit geleistet hat, bietet bereits die ersten mit dem neuen Standard kompatiblen Geräte an – darunter die kürzlich eingeführte Light Antenna ONE. Das Device lässt sich in aktuelle WiFi-Chipsätze integrieren – das System erkennt es dann wie ein weiteres WiFi-Band.

Mit der Freigabe des IEEE 802.11bb-Standards ist pureLiFi folgender Ansicht: LiFi ist nun bereit, als ergänzende Lösung zur Hochfrequenzkommunikation seinen Platz auf dem Markt für drahtlose Kommunikation einzunehmen. Das verspricht Nutzern auf der ganzen Welt eine höhere Geschwindigkeit, mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Das Fraunhofer HHI arbeitet seinerseits an der Entwicklung optischer und mobiler Kommunikationsnetze und -systeme sowie an der Videosignalverarbeitung und -codierung. Das Institut hat in diesem Rahmen auch in der 802.1bb Task Group mitgewirkt und Anwendungsfälle für Innen- und Außenanwendungen mit frühen Anwendern untersucht. Auch diese Arbeit leistete entsprechende Beiträge zum Standard. Das HHI bietet zudem alle Bausteine für moderne LiFi-Systeme an, passt Prototypen für spezifische Anwendungen an und führt Feldtests in realen Szenarien durch.

Laut Dominic Schulz, Entwicklungsleiter am Fraunhofer HHI, bietet LiFi mobile Hochgeschwindigkeitsverbindungen in Bereichen, in denen die Funkfrequenzen begrenzt sind. Das betrifft unter anderem feste drahtlose Zugänge, Klassenzimmer, medizinische sowie industrielle Umgebungen. Außerdem ergänzt die neue Technologie WiFi und 5G – oder dient als Alternative dazu. Des Weiteren lässt sich LiFi problemlos in bestehende Infrastrukturen integrieren. Es arbeitet in einem einzigartigen optischen Spektrum, das mehr Zuverlässigkeit sowie geringere Latenz- und Jitterzeiten gewährleistet. Darüber hinaus reduziert es das Risiko von Interferenzen – beispielsweise durch elektromagnetische Wellen in Krankenhäusern und Flugzeugkabinen – sowie von Lauschangriffen und ermöglicht eine zentimetergenaue Indoor-Navigation.

„Mit IEEE 802.11bb bietet LiFi eine Lösung, die die Anforderungen des Massenmarktes erfüllt: niedrige Kosten, geringer Stromverbrauch und hohe Stückzahlen. Es ist möglich, WiFi-Protokolle mit Licht als Medium vollständig wiederzuverwenden. Dies wird die Übertragungs-, Sicherheits- und Navigationsfähigkeiten von WiFi auf ein neues Niveau heben“, erklärt Schulz.

Die Eigenschaften von LiFi

Das bemerkenswerteste Merkmal von LiFi ist, dass es bis zu 100 Mal schneller als WiFi sein kann. Daneben gibt es aber noch einige andere Features: Zum Beispiel kann es mit höherer Bandbreite und in Gebieten arbeiten, die anfällig für elektromagnetische Störungen sind.

Natürlich hat LiFi auch Nachteile – dazu gehört unter anderem die Unfähigkeit, Wände zu durchdringen, da Lichtwellen keine undurchsichtigen Hindernisse durchdringen können. Infolgedessen ist die Reichweite begrenzt. Diese Schwierigkeit lässt sich durch Sensoren und Lichtablenkung überwinden, wobei diese Umwege allerdings die Übertragungsgeschwindigkeit beeinträchtigen.

Diese Eigenschaft von LiFi kann jedoch auch ein großer Vorteil sein: Im Gegensatz zu Radiowellen, die beim Durchdringen von Wänden leicht abgefangen werden können, wird die Übertragung von Licht durch undurchsichtige Objekte unterbrochen. Das macht LiFi beim Einsatz in isolierten Umgebungen deutlich sicherer als andere drahtlose Technologien.

Ein weiteres Plus von LiFi ist, dass es im sichtbaren Lichtspektrum arbeitet. Dieses ist etwa 10.000 Mal größer als das elektromagnetische Spektrum, das die WiFi-Technologie nutzt. LiFi läuft also nicht Gefahr, so schnell gesättigt zu werden. Darüber hinaus hat die Technologie die Möglichkeit mit einem Lichtpegel zu arbeiten, den das menschliche Auge nicht wahrnehmen kann.