El área de las Comunicaciones de Luz Visible (VLC) es un campo emergente de las comunicaciones ópticas que se centra en la parte del espectro electromagnético que los seres humanos pueden ver. Generalmente hablamos de cómo mejorar la iluminación de nuestros hogares mediante todo tipo de nuevas tecnologías, como por ejemplo los bombillos LED de bajo consumo. Pero, ¿y si fuese posible que estos bombillos además de proporcionarnos Luz Visible, nos permitiesen transmitir datos como si una red de Banda ancha se tratase?
Aunque pueda parecer un tema de ciencia ficción, esta tecnología existe desde hace tiempo. Es lo que se conoce como Visible Light communications (VLC), Comunicaciones por Luz Visible o también Optical WLAN o Li-Fi. Se trata de una modalidad de las comunicaciones ópticas que lleva investigándose más de 100 años y que se basa en transmitir datos a frecuencias de entre 400 y 800 THz (es decir en el espectro visible) en espacio abierto.
La idea inicial es simple y muy potente, ya que lo que se busca es transmitir información con elementos de iluminación LED (bombillos) al mismo tiempo que se da luz a una sala (también hay versiones de exterior e incluso para vehículos), y todo ello sin necesitar complejas infraestructuras o dispositivos. Lo único que se necesitará es un modulador en la parte transmisora que apagará y encenderá el foco de luz muy rápidamente (y de forma imperceptible para los humanos), creando así los ceros y unos binarios, y un simple (o no tan simple) fotodiodo en la parte de recepción que recogerá los cambios de luz y los pasará otra vez al dominio eléctrico.
La demanda aumenta
El potencial de VLC está siendo impulsado por la creciente adopción de dispositivos móviles. Debido a que más del 70 por ciento de todo el tráfico móvil se produce en lugares de interior, y mucho se produce en ubicaciones fijas, hay una gran oportunidad para descargar el tráfico a los puntos de acceso localizados como puntos WiFi o células pequeñas. La clave de esta tecnología es la colocación de los puntos de acceso allí donde los usuarios móviles están activos, así como también dar abasto para tanto volumen de datos en estos espacios interiores poblados.
Y es que las lámparas LED pueden ofrecer más que solo luz: pueden encenderse y apagarse de forma instantánea e imperceptible al ojo humano para transmitir de manera segura datos de red en modo inalámbrico.
Los LED y sus implicaciones
Los LED son de bajo costo, rápidos, y están siendo ampliamente adoptados en la iluminación, y por lo tanto la VLC es la elección ideal en sistemas de iluminación que utilizan LED. Debido a su eficiencia en comparación con otras fuentes de iluminación, los LED se encuentran en muchas aplicaciones de iluminación y de display (pantallas) incluidos semáforos, pantallas planas, e instrumentación. En este sentido, todas las aplicaciones basadas en LED entran en la categoría de tecnologías “verdes”.
En cuanto a las comunicaciones, los LED son “rápidos” en el hecho de que puedan tener su intensidad modulada muy rápidamente (orden del MHz), mucho más rápido que la iluminación convencional. En un receptor, las señales son detectadas como intensidades a través de “detección directa” utilizando un foto-detector que puede ser muy barato.
El posicionamiento y localización basados en la luz se están estudiando por una variedad de investigadores como potencialmente más precisos y más fácilmente desplegadas que las técnicas RF o acústicas. A medida que los LED desplacen cada vez más a la iluminación incandescente en los próximos años, se espera que las aplicaciones generales de tecnología VLC incluyan el IoT (Internet-de las –cosas), el acceso inalámbrico a Internet, las comunicaciones de vehículo a vehículo, radiodifusión y comunicación desde letreros LED, comunicaciones de máquina a máquina, sistemas de posicionamiento y navegación.
