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Wi-Fiはもはや時代遅れ…次世代の通信Li-Wiについて知ろう!!

WIーFIはみなさん知っていますよね!でも、Li-Fiという通信技術を知っているでしょうか。Li-Wiについて知ることで周りのみんなに差をつけましょう。

更新日: 2019年11月16日

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この記事は私がまとめました

大学院の研究では、通信について学んでいました。そんな私も知らなかった次世代の通信技術「LiーWi」について記事をまとめます。

crow_t_kさん

◆Li-Wiって?◆

Li-Fiとは、"Light Fidelity"の略で、LEDを使った光空間無線通信の一種です。光空間無線通信とは、その名の通り光を使った通信方式で、大きく分けると、赤外線を利用したものと、可視光を利用したものがあります。古くはリモコンなどの赤外線の利用に限定されていましたが、最近ではLED照明が普及したため、LEDを通信目的に使用する技術が盛んになってきています。

現在、Li-Fi技術は発光ダイオード(LED)を使ったデータ通信に焦点を置いています。LEDはエネルギー効率がよく環境への負担も少ないのに加え、寿命が長いこともあって世界中で大人気となりました。家庭やオフィスにも設置されているLEDを、なんと無線LANルーターに変えられるのです。LED電球の光源は半導体なので、LED照明に常時供給されている電気をより明るく、または暗くできます。

英語ですが、Youtubeでも解説がされています。
あらゆる照明器具にとりつけられる小さなマイクロチップだけで、照明と無線LANデータ通信という2つの基本機能が照明器具にもたらされます。将来的には世界中の140億個の電球を140億個のLi-Fi装置として使うことで、よりクリーンで環境にもやさしい未来に貢献できるかもしれません。
https://www.webprofessional.jp/li-fi-lighting-the-future-of-wireless-networks/

◆Wi-Fiとの速度の違いは?◆

Li-Fiは毎秒10億ビット(1Gbps)の速さで、デバイス間のデータ通信を行います。これは今実際に使われているWi-Fiのおよそ100倍ものスピードです。

100倍って…
爆速ですね(笑)

◆Li-Wiの仕組みは?◆

Li-Fiは、信号処理技術が組み込まれたLED電球にデータが流れます。LED電球は高い不可視速度でデータを感光装置に送ります。送られたデータは受信機によって解釈されて電気信号に変換され、(私たちがいつも消費しているWebコンテンツである)バイナリデータに変換されます。LEDの光はネットワーク化されているので、複数のユーザーが1つのLED光を使ってデータにアクセスできます。また、1つのLED光源から別のLED光源へ通信を途切れることなく切り替えられます。

Li-Fiは、Li-Fiモジュールを組み込んだ天井照明器具などがアクセスポイントとなり、ノートPCなどの端末と光を使ってワイヤレス接続する。Wi-Fi機能を内蔵するのが一般的ではなかった時代と同じく、端末にはLi-Fiで送受信するためのUSBドングルが必要だ。Li-Fiモジュールを組み込んだ天井照明器具は、建物に敷設されたイーサネットに有線接続する。

◆Li-Wiのメリットは?◆

大量の電気を消費する電波塔が必要なWi-Fiよりも、エネルギー効率に優れています。電波塔の送電効率はなんと5%しかないそうです*(*TED:ハラルド・ハースのプレゼンより)。
Li-Fi開発者のドイツ人物理学者ハラルド・ハース(Harald Haas)氏の構想通り、光検出器の電源を太陽電池でまかなえば、ワイヤレス充電とインターネットへの無線接続が同時にできるようになるかもしれません。

電波の干渉・混雑や電波がつながらない場所に悩まされることがありません。

Li-FiはLED電球の光が直接当たる場所でなければ使えないので、家の外にいる人間は屋内のシステムに侵入できません。よって、Wi-Fiよりセキュリティ面が向上するそうです。

◆活用シーンは?◆

サイバーセキュリティの強化、信頼できるネットワーク、WiFiの代替ネットワークとして、企業や銀行、政府、工場など様々な場所での活用が期待されます。

◆可視光通信の方法◆

LEDで送信される情報を受信する方法としてフォトダイオードとデジタルカメラの撮像素子であるイメージセンサーを用いる方法が考えられています。

フォトダイオード受信の特徴は、高速通信が可能であることや、光が当たっているところが通信範囲という高いセキュリティの確保などがあります。イメージセンサ受信は高速化が難しくデバイスが高価ということがありますが、複数の受信チャンネルが可能、送受信の位置が特定できる、屋外で対応や光学ズームで長距離通信も対応できる、混信や干渉がないといった特徴があります。

◆LiーFiの今後の動向

ここで注目すべきなのは、AppleがLi-Fiを将来のiPhoneに搭載すると言われていることです。
AppleもLi-Fi技術を高く評価しているのではないでしょうか。
2016年の段階でも、iOS 9.1のコード内から、現時点では未対応のはずのLi-Fiの存在を示す文字列が見つかったことが話題になっています。今のところ、Li-Fiは「近い将来、実用化が期待される超高速通信技術」ですが、Appleも対応を進めているようです。

2016年時点で検討がされているということは、近い将来私たちの生活になくてはならないものになっている可能性が高い!!

シグニファイジャパンのLiFi対応照明器具は、照明間の接続において、なめらかで切れ目のないハンドオーバー技術を採用しています。そのため、ユーザーがオフィス内を移動しても、接続先の照明が瞬時に切り替わることで、ストレスのない通信環境を提供することができます。

さらに、シグニファイジャパンのLiFi対応照明器具は、受信対応エリアの広さも市場最大であるため、エリアに縛られることなく利用することができます。

日本の企業でもLi-Wiを取り扱っている企業が存在!

◆まとめ◆

Wi-Fiの速度の100倍の速さでかつ省エネ、高セキュリティといったまさにWi-Fiの性能をはるかに上回る通信技術にはものすごい夢があります!

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