Articulo - La tecnologia Li-Fi

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Redes Li-Fi 
 
Comunicaciones inalámbricas rápidas y de bajo costo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Luis Andres Combariza 
Carlos Andres Vargas Roa 
Juan David Acosta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fundación Universitaria Unipanamericana 
 
 
Facultad de Ingenieria 
Ingenieria de Software 
Bogotá, Colombia 
2015 
 
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Redes Li-Fi 
 
Comunicaciones inalámbricas rápidas y de bajo costo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Luis Andres Combariza 
Carlos Andres Vargas Roa 
Juan David Acosta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Articulo presentado como requisito para nota en materia de Sistemas de 
Comunicaciones: Ingenieria de Software Octavo Semestre 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fundación Universitaria Unipanamericana 
 
 
Facultad de Ingenieria 
Ingenieria de Software 
Bogotá, Colombia 
2015 
 
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Resumen 
 
 
 
Debido al incremento en la demanda de usuarios de internet se ha 
hecho necesario explorar nuevas formas de transmisión de datos donde haya una 
mayor velocidad y mayor fiabilidad en el transporte de los paquetes de datos, de lo 
que las actuales tecnologías inalámbricas como Wi-Fi pueden ofrecer a los usuarios. 
 
 
Wi-Fi trabaja con ondas de radio las cuales al haber exceso se interfieren 
unas con otras y esto produce retrasos y lentitud en la transmisión inalámbrica. Dadas 
estas razones, este artículo trata de explicar la nueva tendencia en la transmisión de 
datos. Esta nueva tecnología óptica llamada Li-Fi está revolucionando la transmisión 
de datos en cuanto a velocidad, lo que beneficiará a los usuarios de dispositivos 
móviles, de estaciones de trabajo en general a todos los que se conectan a la red 
de Internet sea por motivos de consulta, estudio o entretenimiento desde 
cualquier dispositivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Abstract 
 
 
 
Due to increasing demand of internet users has become necessary to explore 
new forms of data where there is a faster and more reliable transport of data packets 
than existing wireless technologies such as Wi-Fi can offer users. 
 
 
 
 
Wi-Fi works with radio waves which have excess to interfere with each other and 
this leads to delays and slow wireless transmission. Given these reasons, this article 
tries to explain the new trend in data transmission. This new optical technology called 
Li-Fi is revolutionizing the data for speed, which will benefit users of mobile devices, 
workstations in general to all those who are connected to the Internet is based on 
consultation, study or entertainment from any device. (pureLiFi, 2014) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Introducción 
 
 
 
Li-Fi se refiere a una transmisión de datos que deja de utilizar las ondas de 
radio Wi-Fi y por medio de la luz LED transporta los datos. Con este tipo de 
transmisión se pueden alcanzar velocidades de más de 10 Gbps lo que permite que 
una película en HD sea descargada en 30 segundos. 
 
 
El funcionamiento de la transmisión de datos para Li-Fi es bastante simple. Se 
conoce como Switching y consiste en que existe un diodo emisor que se 
encuentra encendido (on) transmite un 1 digital y cuando está apagado (off) se envía 
un 0. De esta manera la intermitencia muy rápida del switching permite generar 
una frecuencia necesaria para la transmisión de datos 
 
 
Para construir un sistema Li-Fi solo se necesitan una serie de LED y un 
controlador que codifique los datos de dichos diodos y aplicar un sistema de variación 
para que el switching funcione para los datos que se desean transmitir. Si se quiere 
alterar la frecuencia y generar nuevos canales de transmisión se pueden utilizar LED 
de diferentes colores(rojos, azules o verdes). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capítulo 1. 
 
 
 
1.1 Marco Teórico. 
 
 
 
La tecnología Li-Fi o también llamada tecnología de comunicaciones de luz 
visible (VLC) , la cual usa el espectro de la luz visible para trasmitir datos y liberar su 
capacidad que es 10.000 veces mayor que la de disponible en el espectro 
radioeléctrico. 
Li-Fi funciona con los bombillos LED, los cuales los podemos encontrar en 
todas las oficinas o también en nuestros hogares, pero, qué es el LED?, es un 
componente electrónico que emite luz en la mayoría de aplicaciones diarias. Nuestra 
Tecnología Li-Fi aprovecha una de las propiedades que tienen los LED de 
encenderse y apagarse a gran velocidad, al encenderse y apagarse se está 
interpretando códigos los cuales se toman unos y ceros lo cual es muy útil para 
trasmitir datos. 
Nuestra Li-Fi contrarresta algunos problemas en la trasmisión de datos como los 
pueden ser: 
La capacidad, la luz LED la podemos encontrar en cualquier parte y puede 
suplir la demanda además el espectro de luz en la que trasmite datos es 10000 veces 
más grande que espectro en las ondas de radio para las comunicaciones 
inalámbricas actuales. 
La seguridad, debido a que las ondas de luz no atraviesan paredes no puede ser 
interceptada mas allá de estas y además teniendo en cuenta que la luz no 
interfiere con los dispositivos electrónicos se puede dar un uso en hospitales, aviones 
y algunos otros lugares donde el espectro de ondas actuales no pueden estar debido 
a la interferencia que pueden llegar a generar con estos dispositivos electrónicos. 
 
La tecnología Li-Fi nos ofrece un sin fin de oportunidades, a lo cual podemos 
afirmar que esta tecnología puede reemplazar al Wi-Fi sin lugar a dudas. Esta 
tecnología todavía está en etapa experimental pero con lo rápido que ha avanzado en 
los últimos años, no nos extrañemos si en unos años podamos estar debajo de una 
simple lámpara consultando nuestro correo electrónico. 
 
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1.2 Marco Conceptual. 
 
 
 
Para construir un sistema Li-Fi solo se necesitan una serie de LED y un 
controlador que codifique los datos de dichos diodos y aplicar un sistema de variación 
para que el switching funcione para los datos que se desean transmitir. Si se quiere 
alterar la frecuencia y generar nuevos canales de transmisión se pueden utilizar LED 
de diferentes colores(rojos, azules o verdes). 
 
 
Se destaca que el hecho de que las ondas de luz no puedan atravesar paredes, 
como si lo hace Wi-Fi, hace que la conexión sea más segura lo que elimina la 
piratería de señal. Ademas Li-Fi no produce interferencias electromagnéticas, lo que 
podría llevar a una navegación segura en lugares como un avión. 
 
 
En la IEEE Photonics Conference en Octubre de 2014, los miembros del 
consorcio mostraron nuevos progresos. El equipo utilizó LEDs disponibles 
comercialmente, de colores rojo, azul y verde como emisores y fotodiodos para 
detectar la luz. Crearon un sistema que podía enviar y recibir datos a una 
velocidad de 110 megabits por segundo. Cuando la transmisión se hacía en una sola 
dirección, alcanzaron una velocidad de 155 Mb/s. Sin embargo han creado un LED, el 
cual provee una velocidad de transmisión de datos de 4 Gb por segundo que opera 
en 5 miliwatts de potencia de salida óptica utilizando fotodiodos de banda ancha 
como receptores. Mejorando la distancia entre LEDs a 10 metros se alcanzan 
velocidades de 1.1 Gb/s pero según Harold Haas pronto van a aumentar a 15 
Gb/s. 
 
 
 
En cuanto a las características de las redes Li-Fi tenemos eficiencia de energía, 
capacidad de transmisión, eficiencia de energía, seguridad de sistemas inalámbricos 
y una serie de beneficios sobre las redes Wi-Fi, pero es una tecnología 
complementaria. 
 
 
 
 
 
 
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Otras características son: 
 
 
Capacidad: 
 
 
Ancho de Banda: El espectro deluz es muy bueno (10.000 veces mejor que el 
espectro de RF (Radio Frecuencia)), no necesita licencia y su uso es libre. 
 
Densidad de datos: Li-Fi puede alcanzar unas 1.000 veces la densidad de datos de 
Wi-Fi porque la luz visible puede estar contenida en un área de iluminación pequeña 
mientras RF tiende a extenderse y causar interferencia. 
 
Alta velocidad: Las muy altas velocidades de datos se puede lograr debido a la baja 
interferencia, anchos de banda elevados en los dispositivos y salida óptica de alta 
intensidad. 
 
Planificación: La planificación es sencilla ya que se tiende a utilizar la infraestructura 
de iluminación, donde las personas puedan comunicarse, y una buena intensidad 
de la señal, donde literalmente, se puede ver. 
 
 
Eficiencia: 
 
Bajo costo: Requiere menos componentes que la tecnología de radio. 
 
Energía: La iluminación LED es eficiente. La transmisión de datos requiere 
energía adicional muy insignificante. 
 
Medio Ambiente: La transmisión de RF y la propagación en el agua son muy 
difíciles, pero Li-Fi funciona bastante bien en este entorno 
 
 
Seguridad: 
 
Seguro: La vida en la Tierra ha evolucionado a través de la exposición a la luz visible. 
No hay problemas de seguridad o de salud conocidos para esta tecnología. 
No es peligroso: La transmisión de la luz evita el uso de frecuencias de radio que 
puede interferir peligrosamente con circuitos electrónicos en ciertos ambientes. 
 
 
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Contención: Es difícil espiar o piratear las señales de Li-Fi ya que la señal se 
limita a un área de iluminación definida y pequeña y la señal no viaja a través de 
paredes. 
 
Control: Los datos pueden ser dirigidos desde un dispositivo a otro y el usuario 
puede monitorear donde los datos se están yendo; no hay necesidad de seguridad 
adicional 
 
 
Li-Fi se podría utilizar en diferentes aplicaciones tales como: 
 
 
 Alivio del Espectro RF (Radio Frecuencia): El exceso de demanda de 
capacidad de las redes celulares pueden ser cedidas a las redes de Li-Fi 
cuando se encuentren disponibles. Esto es especialmente efectivo en el enlace 
descendente, donde los cuellos de botella tienden a ocurrir. 
 Iluminación inteligente: Toda la iluminación pública o privada incluyendo 
farolas se puede utilizar para proporcionar puntos de acceso Li-Fi, y las 
mismas comunicaciones e infraestructura puede ser utilizada para monitorear y 
controlar la iluminación y los datos. 
 Conectividad Móvil: Laptops o Computadoras portátiles, teléfonos 
inteligentes, tabletas y otros dispositivos móviles se pueden interconectar 
directamente utilizando Li-Fi. Los enlaces de corto alcance dan muy altas 
velocidades de datos y también proporcionan seguridad. 
 Entornos peligrosos: Li-Fi ofrece una alternativa segura a la interferencia 
electromagnética de comunicaciones de radiofrecuencia en entornos tales 
como minas y plantas petroquímicas. 
 Hospitales y Salud: Li-Fi no emite ninguna interferencia electromagnética 
luego no interfiere con los instrumentos médicos, ni escáneres de resonancia 
magnética. 
 Aviación: Li-Fi se puede utilizar para reducir el peso y el cableado y 
adicionar flexibilidad en los diseños de asientos en las cabinas de pasajeros en 
aviones, donde las luces LED ya estarán instaladas. Los sistemas de 
 
 
 
 
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entretenimiento en vuelo (IFE) también pueden ser integrados con los 
dispositivos móviles de los pasajeros. 
 Comunicaciones submarinas: Debido a la fuerte absorción de la señal en el 
agua, el uso de RF es poco práctico. Las ondas acústicas tienen muy poco 
ancho de banda y perturban la vida marina. Li-Fi ofrece la solución para 
comunicaciones de corto alcance. 
 Vehículos y Transporte: Se están introduciendo faros LED y luces 
traseras. Farolas, rótulos y señales de tráfico también se están moviendo a 
LED. Esto se puede utilizar para las comunicaciones de vehículo a vehículo y 
de vehículo a carretera. Esto puede beneficiar a la seguridad vial y 
gestión del tráfico. 
 Escape RF: Algunas personas dicen que son extremadamente sensibles a 
las frecuencias de radio y están buscando una alternativa. Li-Fi es una buena 
solución a este problema. 
 Servicios Basados en Localización (LBS): Los servicios de información 
específicos de localización de alta precisión, así como la publicidad y la 
navegación, que permiten al receptor recibir apropiadamente la información 
pertinente en el momento y lugar oportunos. 
 Juguetes: Muchos juguetes incorporan luces LED y esto puede ser 
utilizado para permitir una comunicación a muy bajo costo entre juguetes 
interactivos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.3 Marco Historico 
 
 
 
La tecnología Li-Fi o también llamada tecnología de comunicaciones de luz 
visible (VLC) , la cual usa el espectro de la luz visible para trasmitir datos y liberar su 
capacidad que es 10.000 veces mayor que la de disponible en el espectro 
radioeléctrico. 
Lo cual nos lleva a preguntarnos por qué nunca tuvo la invención que 
más adelante en el tiempo tuvo Bell con el Teléfono, pues es simple las bombillas de la 
época eran bastante primitivas a hoy que podemos ver luces LED las cuales son 
enérgicamente más eficientes tecnológicamente y se pueden controlar con 
muchas más precisión. 
 
 
Harald Hass profesor de la Universidad de Edimburgo a través del tiempo nos 
demuestra las bombillas LED se pueden usar como conductores de datos. En la 
conferencia de TEDGLOBAL que se realizó en Edimburgo en el año 2011, en una 
entrevista que sostuvo con un importante diario norteamericano el New York 
Times, dijo en una entrevista, "Él utilizó una lámpara de mesa con una bombilla LED 
para transmitir un video de florecimiento de las flores que luego se proyectan en una 
pantalla detrás de él. El prototipo se puede construir económicamente en parte porque 
utiliza barato off-the- plataforma partes que cuestan unos pocos dólares, dijo. "No hay 
ninguna antena. 
 
 
Finalmente en el año 2012 el profesor Harald Hass con su equipo altamente 
calificado, fundan pureLIFI una división de la Universidad de Edimburgo donde realizan 
investigación en comunicación de luz visible la cual ha estado bajo el proyecto 
conocido como D-LIGTH. 
 
 
Cuál es el objetivo de pureLIFI?, como pionera en la investigación 
en comunicación a través de la luz visible, es llegar a convertirse en una líder mundial 
en la tecnología de Luz Visible y asi de este modo contar con redes de datos seguras 
donde hay iluminación. 
 
 
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Lista de Referencias 
 
 
Barajas, O. (2014). Conectividad automotriz con LEDs y RF. Disponible en: 
 
http://www.electronicosonline.com/etiqueta/lifi/ 
 
(Fecha de consulta: Abril, 2015). 
 
 
 
Savage, N. (2014). Li-Fi Gets Ready to Compete With Wi-Fi. Disponible en: 
 
http://spectrum.ieee.org/telecom/internet/lifi-gets- 
ready-to-compete-with-wifi 
 
(Fecha de consulta: Abril, 2015). 
 
 
 
Griggs, R. (2014). What is Li-Fi?. Disponible en: 
 
http://purelifi.com/what_is_li-fi/ 
 
(Fecha de consulta: Abril, 2015). 
 
 
 
Condliffe, J. (2011). Will Li-Fi be the new Wi-Fi?. Disponible en: 
 
http://www.newscientist.com/article/mg21128225.400-will-lifi-be-the-new- 
wifi.html#.VTHnrC7RZHc. 
 
(Fecha de consulta: Abril, 2015). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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http://www.electronicosonline.com/etiqueta/lifi/
http://spectrum.ieee.org/telecom/internet/lifi-gets-
http://purelifi.com/what_is_li-fi/
http://www.newscientist.com/article/mg21128225.400-will-lifi-be-the-new-