Wi-Fi se îndreaptă către Li-Fi. Iar forţele armate aşteaptă pe traseu

Ce este Li-Fi?

Astăzi trăim într-o lume Wi-Fi (Wireless Fidelity). Unele terminale foarte populare, cum ar fi telefoanele mobile, precum şi multe alte dispozitive, folosesc reţelele wireless pentru a accesa tot felul de servicii sau pentru a facilita comunicarea. Cu toate acestea, trebuie să recunoaştem că Wi-Fi începe să fie limitat pentru ceea ce dorim, noi, utilizatorii, sau furnizorii de servicii de comunicaţie.

Tehnologia Li-Fi (sau Light Fidelity) este una dintre opţiunile propuse ca o nouă formă de transmitere a datelor. Dar ce este Li-Fi? Termenul Li-Fi a fost folosit pentru prima dată în 2011, de inginerul Harald Haas, în timpul unei conferinţe TED ţinută la Universitatea din Edinburgh. Pe scurt, tehnologia constă într-o tehnică de transmitere a datelor care utilizează lumină vizibilă şi lumini ultraviolete şi infraroşii pentru a realiza comunicarea. Mai precis, dacă ne gândim la popularele lumini LED, se estimează că acestea ar putea fi pornite şi oprite de aproximativ 10 miliarde de ori pe secundă (lucru pe care oamenii nu ar putea să-l perceapă). Având această capacitate, „pornit şi oprit” ar putea fi tradus în limbaj binar, atingând astfel viteze de 10 Gbps.

Conexiunea se realizează prin intermediul a două LED-uri, exact ca în cazul telecomenzii televizoarelor. Unul dintre leduri va emite semnalele luminoase imperceptibile ochiului uman, iar celălalt le va capta. Drept urmare, toate dispozitivele electronice capabile să se conecteze la o reţea Li-Fi vor trebui adaptate astfel încât să fie capabile să detecteze şi să ”traducă” impulsurile luminoase, aşa cum se întâmplă şi în cazul tehnologiei Wi-Fi. Având în vedere că transmiţătorul de semnale poate fi adaptat şi pentru lumina infraroşie, conexiunile se vor putea face şi pe întuneric, fără ca acel spectru să poată fi observat fără aparatură specială.

Caracteristicile tehnologiei Li-Fi

Această nouă tehnologie are, în opinia specialiştilor, avantaje şi dezavantaje. Noi le-am numit caracteristici pentru că unele dezavantaje menţionate de specialişti ar putea deveni avantaje ale utilizării tehnologiei în domeniul apărării sau securităţii:

• prima caracteristică se referă la atingerea unei viteze de transmisie, net superioare celei realizate prin conexiuni de tip Wi-Fi. Aşa cum am menţionat deja, viteza de transmisie s-ar muta în intervalul 10-20 Gbps şi poate chiar mai mult (în unele teste s-a ajuns chiar la 224 Gbps):

• consumul de energie poate fi redus cu ajutorul iluminării cu LED deja disponibile. Transmiterea datelor necesită o putere suplimentară neglijabilă, ceea ce face ca această tehnologie să fie foarte eficientă din punctul de vedere al costurilor şi consumului de energie;

• conexiunile Li-Fi ar putea fi realizate şi în locuri sensibile la zonele electromagnetice, cum ar fi aeronave, spitale unde utilizarea tehnologiei Wi-Fi nu este acceptată sau este acceptată cu anumite limitări;

• disponibilitatea este o altă caracteristică, în condiţiile în care sursele de lumină sunt prezente aproape peste tot, case, birouri, magazine, străzi. Oriunde există o sursă de lumină, Li-Fi poate fi utilizat;

• în timp ce spectrul electromagnetic utilizat de tehnologia Wi-Fi riscă să ajungă la saturaţie, spectrul luminos vizibil (de 10.000 de ori mai mare) oferă oportunităţi multiple;

• lungimile de undă ale luminii sunt relativ mici ceea ce face ca utilizarea conexiunii să fie limitată de distanţa dintre emiţător şi receptor (laptop, tabletă, telefon inteligent). În cazul Li-Fi distanţa dintre emiţător şi receptor este mult mai mică decât în cazul Wi-Fi;

• Li-Fi poate fi generat atât în spectrul luminos vizibil, cât şi în cel invizibil ochiului uman;

• lumina nu poate trece de obstacole opace. Din acest motiv, utilizarea acestei tehnologii este limitată la încăperile unde se emite direct semnalul luminos;

• vizibilitatea dintre emiţător şi receptor trebuie să fie directă. Chiar dacă pereţii pot reflecta lumina, viteza conexiunii ar scădea simţitor. În concluzie, putem spune că Li-Fi funcţionează mai bine în spaţii închise, fapt ce ar putea determina eliminarea necesităţii securizării reţelei sau a parolelor de logare;

• lumina trece prin obstacole ne-opace (cum ar fi geamurile). Se impune, totuşi, o întrebare: ori de câte ori vom folosi conexiunea, vom fi nevoiţi să acoperim ferestrele pentru a nu se conecta şi vecinii? Rămâne de văzut cât de mult se va dezvolta tehnologia Li-Fi;

• lumina soarelui poate afecta reţeaua. De asemenea, o altă sursă de poate perturba conexiunile realizate cu această tehnologie.

Utilizarea Light Fidelity în domeniul militar

Avantajul principal al utilizării Li-Fi îl reprezintă capacitatea asigurării securităţii datelor şi operaţiunilor, în condiţiile în care lumina nu poate trece prin pereţi şi alte suprafeţe opace.

În iunie 2018, armata franceză a organizat un concurs, prin Secţia Tehnică a Armatei, destinat dezvoltării echipamentelor Li-Fi. Lucibel, o companie franceză de iluminare şi inovare cu LED, a câştigat concursul şi a fost invitată să colaboreze la proiect şi să participe la Forumul pentru inovaţie destinat sectorului de apărare din noiembrie 2018. Pe timpul evenimentului, amintita companie şi-a prezentat soluţia sa ”Lucibel Li-Fi Solution”.

În iulie 2018, British Telecommunications (BT) Defense a lucrat cu PureLiFi pentru a testa Li-Fi într-un parc (zonă deschisă) şi au descoperit că ar putea aplica diferite niveluri de securitate pentru utilizatori sau grupuri de utilizatori, realizând o delimitare virtuală a unei arii geografice (geofencing).

În noiembrie 2018, în SUA, Comandamentul de Cercetare, Dezvoltare şi Inginerie al Armatei a realizat un studiu privind utilizarea Li-Fi într-un punct de comandă operaţional. În cadrul studiului, au fost cercetate modalităţile prin care se poate utiliza tehnologia comercială într-un mediu tactic pentru realizarea conexiunilor cu sau fără fir. Frank Murphy, inginer în cadrul echipei de Proiectare şi Dezvoltare din cadrul EMSD, a declarat că ”un punct de comandă, indiferent de dimensiunea acestuia, este un loc unde se procesează informaţiile”. În urma studiului s-a concluzionat că folosirea Li-Fi în cadrul postului de comandă asigură securitatea datelor. Acest lucru se datorează faptului că adversarii nu pot asculta pasiv Li-Fi, aşa cum este posibil în cazul frecvenţelor radio, nu pot bruia comunicaţiile şi nici nu pot altera informaţiile primite de radare. De asemenea, tehnologia Li-Fi asigură capacităţile de comunicare la distanţe mari, cum ar fi cele între punctele de comandă, între punctele de comandă şi nave şi între nave.

Studiul a mai reliefat faptul că:

• tehnologia Li-Fi poate fi utilizată pentru conferinţe sau briefinguri clasificate, ţinute în sistem de video sau audio-conferinţă;

• timpii necesari setării calculatoarelor în reţeaua punctului de comandă scad semnificativ prin utilizarea unor receptori tip USB, pre-setaţi. Această facilitate ar creşte şi viteza de instalare-dezinstalare şi manevra unui punct de comandă de nivel tactic;

• permite realizarea comunicaţiilor în mediile cu un risc ridicat la explozii din cauza ne-utilizării câmpului electromagnetic;

• scade amprenta electromagnetică a punctelor de comandă;

• poate fi folosită şi în mediile în care Wi-Fi nu poate pătrunde, cum ar fi pereţii puternic armaţi ai buncărelor, structura metalică a navelor de luptă.

Concluzii... care anticipă soluţii

Deocamdată testele făcute nu se ridică la nivelul aşteptărilor, dar cercetătorii din domeniu lucrează cu sârg pentru a îmbunătăţi această tehnologie. Cei de la Philips se pot lăuda cu faptul că au dezvoltat această conexiune, dar nu se pot mândri şi cu viteza internetului. În biroul unde a fost testată, Li-Fi a asigurat o conexiune la internet de doar 30 Mbps.

Cu toate acestea, pe măsură ce necesitatea existenţei unor comunicaţii mai rapide şi mai sigure creşte, Li-Fi poate fi una dintre soluţii. În mod evident, există o multitudine de posibilităţi de utilizare a tehnologiei Li-Fi în domeniul militar, dar în acest moment această tehnologie este încă foarte nouă şi are numeroase probleme de depăşit înainte de a putea obţine interesul marilor producători din domeniul industriei de apărare.

Demonstraţiile recente ale companiei Astronics, din octombrie 2018, şi de la expoziţia Air France, din iunie 2019, arată unele progrese şi investiţii promiţătoare, dar este puţin probabil ca această tehnologie să fie utilizată pe scară largă în viitorul imediat. Cu toate acestea, forţele armate din statele dezvoltate îşi menţin interesul pentru dezvoltarea acestei tehnologii, fapt ce le-ar putea aduce un avantaj operaţional în următorii 10 sau 15 ani.