LED光で無線通信ができる驚きの技術「Pure Li-Fi」とは!?
様々な無線技術(BluetoothやWi-Fi、LPWAやLTE、最近では5G)が社会のIoT化を推し進めていますが、その中で「Li-Fi」というLEDの可視光線を使用した最新の高速無線技術があります。今日はこのLi-Fiがどういう技術か、どのような用途で使うことができるかについてご紹介して行きたいと思います。
【高速光通信 Li-Fi(ライファイ)とは】
Li-Fi = Light Fidelityの略。電波ではなく「可視光線」で無線通信をする技術
この技術はイギリスのエジンバラ大学のハラルド・ハース教授が、2011年にTEDトークで世界へ発表しました。
Wireless data from every light bulb | Harald Haas Youtubeより
もともとはVisible light communication (VLC)というコンセプトから発展し、高速、安全、双方向通信を実現するために発展された通信技術です。
Li-Fiでは電波と光の境界とされる300GHz以上の周波数を使用します。
(※我々が普段身の回りで使用している電子機器はもっと周波数が低いものが多いです。)
LiFiに対応した専用のLED照明から照射される光は、LiFi専用のドライバによって様々なレートに変調され、この光信号をパソコンなどに接続したLiFi専用USBドングルによって検出することで光のダウンリンクを提供することができます。またこの光信号は、人間の目で知覚できないほど高速変調されるため、日常生活においても人が支障を感じることはないと言います。
【Li-Fiの技術と特徴】
Wi-Fiなどで使用されるような電波は非常に制限された波長しか使えないことに対して、LiFiが使用する光スペクトルではなんと、電波の約１万倍の周波数を使用することができます。
Wi-Fiや3G,4Gだと使用するユーザーが多くなれば電波の干渉が大きくなり、速度低下などの影響があるが、光の周波数の場合は、そういった電波障害の懸念がないと言えるでしょう。
またLi-Fiの通信速度は非常に高速で、Wi-Fi(IEEE802.11n)が300Mbpsであるのに比べ、Li-Fiは1Gbps程のスピードで通信できるためWi-Fiの約30倍速い回線であるというのが特徴です。
他にもWi-Fiと比べた時の比較表を作ったので下記をご参考ください。
【Wi-Fiとの違いの比較】
【使用用途例】
海中/海底探査機への応用
当然ながら海底ではWi-Fiは使えませんので、探査機から照射されるLEDで通信ができるとなると小型機の遠隔操作など幅広く応用できるようになるでしょう。
電磁波の使えないガソリンスタンド
ガソリンスタンドでは携帯電話の発する電磁波や静電気によってインカの恐れが皆無とは言えないため、給油中の携帯電話などの使用は出来るだけ控えて欲しいところですが、Li-Fiであればそう行ったリスクもないため有効活用することが可能と言えるでしょう。
病院の手術室やICU(＝集中治療室)
病院も手術室などでは電磁波の場合、医療機器に及ぼす影響が考えられますがLi-Fiのような可視光での通信であれば使用できるため、将来的に病院でのLi-Fi利用が増えていくと見込まれています。
オフィス
通常Wi-Fiを使用するオフィス/自宅のような環境でもLi-Fiは有効活用できます。Wi-Fiであれば壁を突き抜けたり、建物外にも出て行ってしまうことがありますが、照明で物理的に通信範囲を制限できるLi-Fiの方がセキュリティの観点でも有用とのことだ。
【使用方法】
Li-Fiを使用するためには専用のドライバをLED側に付け、エンドデバイス側には専用のドングルが必要となります。仕組みとしてはドライバが様々なレートでLEDの光信号を変調し、それをドングル側で受信すると言うことになります。
Li-Fiを取り扱っているベンダー例
OLEDCOMM
Li-Fiの電球や、Li-Fi HUB、 Li-Fiルーターなどを製作しているフランスの会社です。
PureLi-Fi
Li-Fi技術のパイオニアであるハラルドハース氏が2012年にスコットランドで立ち上げた会社です。
太平貿易株式会社
産業機器、ガラス製造用関連機器、光関連機器に特化した日本の専門商社で2018年より日本国内でPure Li-Fi社の代理店として活動しているようです。
https://www.taiheiboeki.co.jp/product/optical-imaging/-lifi-purelifi.html
まとめ
・Li-Fiは電波ではなく光を活用した高速無線
・将来的には海底や病院、オフィスなどで利用される
・通信にはLi-Fi専用のドライバとドングルが必要
