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Visual Light Communication VLC : qu’en est-il de la technologie ?

Surnommée Li-Fi par son inventeur Harald Haas, ou en anglais VLC, Visual Light Communication, état de la technique de la communication visuelle par la lumière.
par Benoît Bataillou12 septembre 2016

Le VLC est exactement le concept de signaux lumineux. Une source lumineuse clignote, passant de l’information binaire, à l’instar des signaux de fumée ou lumineux passants du morse. Qu’en est-il de la technologie ?

Visual Light Communication, le VLC ?

L'ancêtre du Li-Fi : cette source lumineuse de feu tricolore annonce "OK, vous pouvez y aller", débit 2bit/minute - Photo : Vincent Laganier

L’ancêtre du Li-Fi : cette source lumineuse de feu tricolore annonce “OK, vous pouvez y aller”, débit 2 bit/minute – Photo : Vincent Laganier

Pas d’ondes radios émises, pas de réseau particulier, on établit une communication point à point avec le VLC.

La notion de « personne radiosensible » commence à apparaître dans la presse. Il semble important de regarder de plus près ce type de technologie de communication « propre » et prometteuse.

Il en existe deux types :

  • le type « VLC modulé »,
  • la « balise VLC ».

Dans les deux cas, on utilise la propriété d’une LED qui est une réponse instantanée aux variations de courant, et un récepteur qui « comprendra » le signal.

VLC modulé / balise VLC, avantages et inconvénients

Le type de « VLC modulé » consiste à moduler, de manière très rapide, une source lumineuse existante. L’utilisateur verra alors la lumière de la source lumineuse, et le récepteur Li-Fi démodulera le signal utile de ce fond lumineux.

La « balise VLC », qu’on surnomme « beacon method » (balise), consiste à avoir une source lumineuse dédiée pour passer l’information.

Le marché et la technologie n’ont pas encore tranché entre les deux approches.

L’avantage de la modulation est qu’on utilise des sources de puissance relativement forte, qu’on module entre la source de courant et la carte électronique contenant les LEDs. L’utilisateur voit une simple lampe, rien de plus.

Un concept moderne de Li-Fi - Illustration : BBC - Prof Harald Haas

Un concept moderne de Li-Fi – Illustration : BBC – Prof Harald Haas

Le désavantage est qu’il faut tout de même concevoir un produit dédié. La majorité des sources de courant/voltage présentes par défaut sur le produit LED n’est pas compatible avec une modulation rapide.

L’avantage du système « balise » est qu’on est relativement indépendant du produit qu’on veut modifier, le système Li-Fi étant un ajout de composants identiques quel que soit le produit. On ajoute simplement une « puce Li-Fi » et une LED associée au produit. Cela nécessite également de l’implémenter dès la conception du produit.

Bidirectionnalité : le défis pour une utilisation plus large

Les avantages du VLC sont de pouvoir passer tout type de donnée (Internet par exemple) via la lumière, que l’utilisateur recevra par exemple sur son mobile. Quid du retour d’information ? Par Wi-Fi ?

Si l’on veut réellement parler de source « propre sans émission d’onde », le désavantage de la plupart des solutions actuelles est donc le retour d’information. En effet, le retour se faisant par Wi-Fi ou les réseaux standards, il semble quelque peu… inutile d’annoncer cet argument.

Ce « Saint Graal » du Li-Fi, la puce bidirectionnelle compacte à fort débit, est évidemment activement recherchée, et des solutions sont en cours de développement.

On estime que le marché de la réalité virtuelle profitera également de ce type de développement, les casques de VR actuels nécessitant un câble pour le moins encombrant pour passer l’énorme flux de données nécessaires.

Orlovsky and Oculus Rift - Photo : Sergey Galyonkin, Kyiv, Ukraine - Wikipedia

Casque de réalité augmentée – Orlovsky and Oculus Rift – Photo : Sergey Galyonkin, Kyiv, Ukraine – Wikipedia

Également, les opérateurs téléphoniques et internet souffrent de ce qu’on appelle « le dernier kilomètre ». Il est coûteux (travaux, infrastructure) de connecter individuellement chaque maison depuis le hub du centre-ville. En VLC, on peut imaginer une balise VLC bi-directionelle qui connecte chaque maison optiquement, avec une sécurité bien meilleure qu’en wifi.

Le Li-Fi est donc principalement utilisé, pour l’instant, par émission de lumière depuis les luminaires par exemple d’un magasin, vers votre mobile qui indiquera les promotions, etc. Le bénéfice est simplement une géolocalisation plus précise (le client est sous le luminaire). Un joli marché mais une niche à comparer aux réseaux de télécommunication locaux.

Conclusion

En conclusion, le Li Fi est, malgré l’écueil de la bidirectionnalité, un domaine en forte croissance. Une fois ce point résolu, les opportunités de connexion point à point ou de réseaux VLC à fort débit permettraient de résoudre les besoins en bande passante devenus nécessaires, et pourraient devenir le standard de connexion internet domestique d’ici à quelques années. Ce type de marché est apparu avec les LEDs, comme un « bénéfice dérivé » des LEDs que personne n’imaginait à leur début.

Lieu

  • Pi Lighting
  • Sion, Suisse

Équipe du projet

Professeur Harald Haas

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Source Benoit Bataillou Light ZOOM Lumière
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Benoît Bataillou
Benoît Bataillou
Physicien de formation. Membre de la société de conseil en R&D, Pi Lighting, avec une forte compétence LED. Auteur ou co-auteur de 24 brevets et de plus de 50 publications. Expert dans le domaine des LED depuis 10 ans. Ma passion est de transformer les idées en produits et en applications concrètes.
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