09 déc 2015

LiFi : la lumière intelligente comme moyen de communication

  • Eclairage
L’éclosion des diodes électroluminescentes (LED) a permis à l’éclairage de devenir intelligent et de se commuer en un système complexe, notamment le LiFi, intégrant de nouvelles fonctionnalités, qui sont sources de revenus. Aujourd’hui, l’infrastructure lumière ouvre des horizons technologiques et économiques aussi prometteurs que révolutionnaires.

LiFi : les nouvelles dimensions de la lumière

Si l’Organisation mondiale des Nations Unies (ONU) a dédié l’année 2015 à la lumière et à ses applications, c’est parce que la lumière a été reconnue comme « participant pleinement au développement de la société », selon les mots utilisés par l’UNESCO, partenaire de cet événement. 

Voilà qui aurait fait plaisir à Alexander Graham Bell, l’inventeur du téléphone, lui qui, dès 1880, avait réussi à identifier les capacités de transmission de la lumière. En effet, à l’aide de son photophone, le son de sa voix avait franchi plusieurs centaines de mètres. Mais il a fallu attendre le développement des diodes électroluminescentes Light Emitting Diode (LED) par les Japonais, au début du 21e siècle, pour que la lumière ne se contente plus d’éclairer et qu’elle soit reconnue comme un moyen de communication et de transmission de données. On verra donc apparaître plus tard, ce qu’on appelle le LiFi (Light Fidelity). 

Des LED au LiFi : et la lumière « intelligente » fut

L’intelligence de la lumière passe donc par les LED, seules sources de lumière (avec les lasers) à commuter rapidement. Quand elle est allumée, une lumière LED transmet un bit 1, et un bit 0 lorsqu’elle est éteinte. En allumant et en éteignant plusieurs milliers de fois par seconde une lumière à LED, de manière si rapide que cela n’est pas visible pour l’œil humain, on peut créer une fréquence et transmettre des données.

Le smart lighting et le LiFi se sont développés à partir de là. « Initialement, on s’est servi de cette possibilité de transmission de données pour favoriser l’efficacité énergétique », explique Cyril Thiriot, président de Smart Lighting Alliance, un centre de ressources et de compétences autour du smart lighting. « On a pu mettre au point des éclairages dont l’intensité lumineuse varie en fonction de l’état de luminosité naturelle, le niveau d’occupation d’un lieu, etc. ». Mais les progrès de la technologie, notamment le LiFi, ont amené l’éclairage à faire plus encore.

Zoom sur le LiFi : la lumière chargée en données numériques

Grâce à la technologie du LiFi, capable de transformer la source lumineuse LED en diffuseur d’informations sous forme de langage informatique, la lumière intelligente peut désormais transmettre des données : vidéo, audio, contenu multimédia. 

Chaque ampoule LED fonctionne comme un pseudo satellite GPS en envoyant ses coordonnées géographiques. « Les progrès technologiques ont permis de ne pas limiter un éclairage LED à peu consommer en développant l’efficience énergétique : la lumière intelligente communique avec son environnement », souligne Cyril Thiriot. Le smart lighting rend possible la constitution de réseaux d’échanges d’informations géolocalisées, de services ou de conciergerie. Le LiFi vient, évidemment, bouleverser les usages de communication générés notamment par le WiFi. 

Pour communiquer avec des collègues de travail ou des voisins se trouvant à proximité géographique, avec le LiFi, plus besoin d’expédier ses données dans l’espace et de leur faire faire le tour de la terre ! « Quand on sait que 80 % des échanges de données se produisent dans le même lieu(1), on voit bien que, d’un point de vue énergétique, l’utilisation d’internet est une hérésie », commente Cyril Thiriot. 

Avec le LiFi, plus besoin non plus d’avoir recours à un opérateur, et donc de passer en 3G, si on se trouve dans un espace qui ne capte pas le WiFi. « C’est un paradoxe rageant, remarque Cyril Thiriot. On dispose de smart grids, de réseaux intelligents, de réseaux intranet, mais pour le dernier mètre à franchir pour communiquer, on reste dépendant des opérateurs ». Avec l’éclairage intelligent, l’usager gagne une autonomie absolue pour communiquer. Cela permet d’imaginer une infinité de développements. Les smart cities, ces villes interconnectées devenues autonomes numériquement grâce, notamment, au smart lighting sont de bons exemples. 

Smart lighting pour entreprises éclairées… au LED

L’usage du LiFi, rendu possible grâce au smart lighting, illumine beaucoup d’horizons pour les entreprises aussi. Notamment pour celles qui, pour des raisons de sécurité et par crainte des piratages, ne recourent pas au WiFi et ont besoin de créer leur propre réseau de communication. « Il faut évoquer aussi les entreprises qui œuvrent dans des domaines explosifs, comme la pétrochimie, dont le personnel de maintenance, qui ne peut pas être équipé de téléphone, est difficile à joindre. Sans oublier les entreprises dont le parc industriel est vaste et non équipé d’une antenne relais assez puissante pour que le WiFi passe bien partout », précise Cyril Thiriot. 

Pour toutes ces entreprises, il leur suffira de s’équiper en éclairage LED ou d’utiliser l’infrastructure LED existante pour développer un réseau de communication interne en LiFi. L’installation d’un équipement LED atteignant des prix raisonnables, Cyril Thiriot prédit que les entreprises y viendront de plus en plus : « Non seulement pour faire des économiques d’énergie, mais dans un deuxième temps, pour développer leur propre réseau de communication ». Réseau de communication qui, pour être local, pourra facilement partager des données avec d’autres réseaux locaux.
 
(1) Étude Epic (European Photonics Industry Consortium) et le cabinet d'études français Yole Développement datant de 2010.
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