ID.nl logo
Huis

Internet via licht: Zo werkt lifi van Signify

Onbeperkte 4G-abonnementen zijn spotgoedkoop, 5G staat om de hoek, wifi is vrijwel overal … Als er anno 2018 ergens geen gebrek meer aan is dan is het wel een internetverbinding. Maar ondanks die overdaad aan netwerken kunnen we toch kijken naar alternatieven. Zoals internet via licht, ofwel lifi.

De vergaderzaal van het hoofdkantoor van Signify lijkt op alle andere vergaderzalen in Nederland. Een tafel met ingebouwde stopcontacten, een laptop op tafel, en een systeemplafond met grote ledlampen die de ruimte verlichten. Aan de muur hangt een groot presentatiescherm dat videobeelden van een aquarium afspeelt. Aan niets is te zien dat hier een nieuwe technologie aanwezig is die wel erg futuristisch aanvoelt. Toch is die er wel. Verborgen in het systeemplafond, of meer specifiek, in de lampen zelf, zit ‘LiFi’ ofwel Li-Fi (verder: lifi) verwerkt; internet dat via licht wordt verzonden. De aquariumbeelden op het beeldscherm in haarscherpe 4K-resolutie zijn afkomstig van deze razendsnelle verbinding.

Lifi is de afkorting van Light Fidelity. De naam doet uiteraard denken aan wifi, nogal eens aangeduid als afkorting van Wireless Fidelity. Maar hoewel wifi (of Wi-Fi) van oorsprong een betekenisloze marketingnaam was en nooit officieel als afkorting van Wireless Fidelity bedoeld is, trekken de ontwikkelaars van lifi de analogie gewoon door en staat de afkorting lifi dus wél officieel voor Light Fidelity. De parallellen met het nu alom aanwezige wifi zijn groot: draadloos internet, bruikbaar voor allerlei elektronische apparaten, alleen te gebruiken in een bepaalde omgeving … Net als wifi is lifi een internetstandaard die wordt erkend door de IEEE. Steeds meer bedrijven zien er toekomst in en verwerken de technologie in bestaande producten.

Eén van die bedrijven is Signify. Het klinkt als een startup, maar niets is minder waar. Tot voor kort had het bedrijf een iets bekendere naam: Philips Lighting. En als de Eindhovenaren ergens goed in zijn dan is het wel verlichting. Daarom experimenteert Signify nu volop met lifi. Of misschien is experimenteren niet het goede woord; het bedrijf is al vrij ver met de ontwikkeling. Onlangs bracht het twee lampen op de markt waarmee je nu al dit ‘lichtinternet’ kunt gebruiken.

Lichtsignalen

Michel Germe, ‘head of lifi systems’ bij Signify, beschrijft door middel van een presentatie hoe lifi werkt. Wat meteen opvalt is dat hij de presentatie doet vanaf een laptop die met lifi verbonden is. Uit de lampverlichting in de ruimte komt een internetsignaal waardoor hij op zijn laptop gewoon kan browsen. Het voelt wat futuristisch, maar dat is het volgens Germe niet.

Lifi maakt gebruik van lichtsignalen om data te versturen. De technologie is gebaseerd op VLC, ‘visible light communication’. Nu is ‘licht’ natuurlijk een vrij breed begrip. Er is infrarood, gamma, röntgen … Lifi kan in theorie gebruik maken van alle soorten licht (waaronder het eerdergenoemde infrarood), maar dat doet Signify niet. De bedoeling is om lifi in bestaande en nieuwe lampen te integreren, die vervolgens in kantoren, ziekenhuizen, en uiteindelijk ook gewone huizen gebruikt worden. Daarom wordt gebruik gemaakt van licht met golflengtes tussen de 375 en 780 nanometer, dus licht dat je met je blote oog kunt zien.

©PXimport

Lifi werkt daarmee op een heel ander spectrum dan wifi. Dat is volgens Germe gelijk het belangrijkste voordeel. “Het radiospectrum, waar wifi nu ook op zit, zit overvol”, zegt hij. Hij pakt er een grafiek bij die een snel stijgende lijn laat zien. Het aantal ‘verbonden’ apparaten in de komende tien jaar, legt hij uit. Tientallen miljoenen zijn dat er, miljarden misschien wel. Zulke grafieken zijn vaak wat dubieus, omdat het over prognoses gaat en ieder onderzoeksbureau er andere metingen op nahoudt, én omdat het begrip ‘verbonden apparaat’ nogal breed is (tel je bijvoorbeeld smartphones ook mee, en zo ja, moeten die actief in gebruik zijn?).

Maar over de conclusie is iedereen het eens: Nederlandse huishoudens worden overspoeld met apparaten die allemaal aan het internet hangen en dat betekent dat het wifi-spectrum verstopt raakt. Het bewijs is voor iedereen in een drukke straat wel te zien. Zoek daar maar eens naar een wifi-netwerk, dan zie je al snel tientallen ssid’s die allemaal digitale ruimte innemen. Dan zit er weliswaar nog wel wat verschil tussen 2,4GHz- en 5GHz-netwerken, maar het probleem is duidelijk: er is teveel wifi. “Daar is lifi een mogelijke oplossing voor”, zegt Germe.

In iedere ledlamp een verbinding

Lifi is in theorie in iedere bestaande (led-)lamp te implementeren. Je hoeft er alleen wat chips aan toe te voegen en, niet onbelangrijk, er een ethernetkabel naartoe te trekken. Goed, in de praktijk is dat misschien makkelijker gezegd dan gedaan, maar het concept is in ieder geval simpel, zegt Germe. Je hoeft geen nieuwe fittingen in je plafond te plaatsen, geen nieuw elektriciteitsnetwerk aan te leggen, je hoeft alleen je bestaande lampen te vervangen.

Germe benadrukt dat het belangrijk is dat daarbij niet bezuinigd moet worden op het licht zelf. Dat heeft altijd prioriteit boven de kwaliteit van het netwerk, of dat nou snelheid of bereikbaarheid is. De technologie staat in dit geval op de achtergrond, zegt Germe. Niet gek voor het bedrijf dat groot werd met de gloeilamp en sfeerverlichting … “Het is belangrijk dat lifi-lampen hetzelfde licht uitstralen als gewone lampen. Dat is de prioriteit. Je moet geen lumen gaan toevoegen aan je lamp omdat je dan misschien betere resultaten ziet.”

©PXimport

Ziekenhuizen en kantoren

Dat is ook precies wat Signify nu heeft gedaan. In oktober presenteerde het bedrijf twee nieuwe versies van zijn bekendste plafondlampen. Het zijn de eerste echt commercieel inzetbare lifi-lampen. Het bedrijf maakte twee verschillende; een grote lampenset van meerdere peertjes naast elkaar (zoals je in vergaderzalen of openbare gebouwen ziet), en losse spotjes. Germe zegt dat die vooral zijn bedoeld voor het bedrijfsleven, en nog niet voor huiskamers.

“We zien vooral veel voordelen voor de industrie, en voor openbare gebouwen”, zegt hij. “Het gaat dan om gebouwen waar gewone wifi om wat voor reden dan ook niet toereikend is.” Ziekenhuizen zijn een veelgenoemd en vanzelfsprekend voorbeeld. Germe: “Daar is wifi vaak geen optie. Het botst daar met röntgenapparaten en wordt daarom niet toegestaan.” Ook qua veiligheid is lifi voor veel gebouwen een goed alternatief. Germe noemt banken als voorbeeld, voor wie wifi een te groot risico kan zijn. Lifi is veel minder makkelijk te onderscheppen, omdat een aanvaller fysiek in het licht moet zitten.

In de praktijk is het echter nog niet zo makkelijk om bestaande ruimtes uit te rusten met lifi. Die ontvangen hun data immers uit een reguliere ethernetkabel, en dat betekent een fysieke kabel die naar de lamp moet lopen. Weinig mensen zullen zin hebben om zo’n kabel aan te leggen in hun huis. Ook dat is een reden voor Signify om de eerste lampen vooral geschikt te maken voor kantoren en andere grote ruimtes. Daar is het verbouwen van een ruimte voor beter internet een kleiner obstakel - mits de voordelen opwegen tegen de kosten.

Hoe snel is Li-Fi?

Die voordelen zijn er zeker. Ten eerste is er de snelheid. Communicatie via lichtsignalen kan in theorie veel sneller zijn dan wifi. In laboratoriumtesten haalden sommige onderzoekers snelheden tot wel 224 gigabit per seconde. “Maar”, voegt Germe daaraan toe, “dat is wel in de optimale setup. Dan schiet je met laserstralen, dat is niet realistisch in gebruik.” De lampen van Signify halen een snelheid van 30 Mbit/s, een heel stuk minder. “Maar meer dan genoeg”, zegt Germe. “De meeste gebruikers hebben genoeg aan een paar Mbit/s voor simpele taken voor op kantoor, zoals surfen of e-mailen.”

Maar het is niet eens zozeer de snelheid van lifi dat het volgens Germe beter maakt dan wifi. Het is de betrouwbaarheid ervan. De constante snelheden die niet wegvallen op het moment dat er een ander apparaat in de buurt komt. “Ook dat is vooral voor kantoorgebruikers belangrijk. Dan valt je Skype-gesprek niet telkens weg.”

©PXimport

Lifi heeft veel voordelen, maar ook de onderzoekers weten dat er nog flink wat aan mankeert. Een kort overzicht van de voor- en nadelen van de technologie.

De voordelen Snelheid: lifi kan veel sneller zijn dan wifi. Je hebt immers niet te maken met een overvol spectrum waar radiosignalen elkaar in de weg zitten. Veiligheid: om lifi af te luisteren moet je het signaal fysiek onderscheppen en dus in de ruimte zijn. Dat maakt het een stuk lastiger voor pottenkijkers. Overal beschikbaar: licht is al overal beschikbaar, en is dus een goed kanaal om internet te verzorgen. De nadelen Bereik: je moet altijd precies op de juiste plek zitten om het signaal te kunnen ontvangen. Dat kan onpraktisch zijn. Aanleg: het aanleggen van een netwerk kan duur en onpraktisch zijn doordat je een ethernetkabel naar de lamp moet trekken. Altijd aan: om verbonden te zijn moet een lamp altijd aan staan. Alleen binnen: lifi werkt alleen binnen. Je kunt het niet gebruiken als er ook zonlicht is. Dongel: voorlopig heb je nog een dongel nodig om lifi op een laptop te gebruiken. Die is groot, en werkt niet met smartphones.

Beveiliging en compatibility

Voor veel bedrijven is de extra mate van veiligheid van lifi ook belangrijk. Een wifinetwerk is van een afstandje te onderscheppen, dat kan van overal waar het bereik is. Maar omdat een aanvaller bij lifi recht onder de lamp moet zitten is onderscheppen veel moeilijker.

Toch is het maar de vraag of lifi ooit echt kan concurreren met wifi. De aspecten van diezelfde ‘veiligheid’ kun je namelijk ook zien als een probleem. Je moet immers direct in het licht van een lamp zitten. Dat is vaak slechts een meter of twee wijd, misschien drie. Om een heel kantoor van lifi te voorzien moet je dus zorgen dat er overal lampen hangen, en dan lopen de kosten al snel op. Het wisselen tussen access points gaat bij lampen wel een stuk sneller dan bij wifi. De overgang is namelijk naadloos zolang je binnen het licht blijft.

Hardwarematig is lifi slechts een kleine toevoeging aan bestaande lampen, zegt Germe. Je hoeft er in principe alleen een ethernetpoort aan toe te voegen – al klinkt dat wel wat makkelijker dat het in de praktijk misschien is. Lastiger wordt het voor de ontvangende apparatuur zelf.

Zo hebben laptops geen ingebouwde chips voor lifi. Logisch, want waarom zouden HP, Lenovo of Dell zo’n nieuwe techniek nu al ondersteunen? In de praktijk heeft een gebruiker daarom een externe dongel nodig, die ook tijdens Germes presentatie aan zijn laptop hangt. Het is een flink kastje, veel groter dan je misschien zou verwachten. Bovendien werkt die met usb, en is hij niet zomaar te koppelen aan een smartphone.

Sommige fabrikanten hebben al wel aangegeven naar lifi te kijken. Zowel Apple als Samsung zijn al in gesprek geweest met grote lifi-ontwikkelaars, maar vooralsnog is niet bekend of de grote fabrikanten het ook daadwerkelijk in hun toestellen gaan implementeren.

©PXimport

Wifi-vervanger?

Sommige voorstanders van lifi stellen dat het lichtinternet energiezuiniger is dan standaard wifi. Toegegeven, een lamp moet constant aan blijven staan als je verbinding wil hebben, maar datzelfde geldt voor een modem of router. Bovendien, redeneren dezelfde voorstanders, combineer je je verbinding met je lampen die je anders ook wel (een tijdje) aan zou hebben staan.

Toch weet Germe niet zeker of lifi écht veel zuiniger is.. “Het verschilt per geval. In sommige gevallen zal het wat zuiniger uitvallen, in andere misschien niet. Het is voor ons een belangrijk aandachtspunt, iets waar we goed naar kijken.” Germe voegt toe dat ledlampen sowieso al veel zuiniger zijn dan gewone gloei- en spaarlampen. “Maar daar zijn inderdaad nog wat stappen te zetten.”

Het is een goede indicatie van de huidige staat van lifi. De technologie heeft veel potentie en veel voordelen ten opzichte van wifi, maar er moet ook nog veel gebeuren voor het op grote schaal kan worden ingezet. Niet alle voordelen kunnen op dit moment worden waargemaakt. Lifi heeft bovendien ook nog veel nadelen (zie ook het kader: ‘Voor- en nadelen van lifi’). Die zijn op te lossen, maar dat kost wel tijd en geld.

Germe denkt dan ook niet dat lifi ooit een echte vervanger voor wifi wordt. “Het gaat elkaar aanvullen. Op sommige plekken zal wifi handiger blijven. Maar als je denkt aan plekken zoals ziekenhuizen dan is misschien juist lifi wel handiger.” Het lijkt erop dat het in ieder geval nog een paar jaar duurt voordat lifi echt bruikbaar is voor het grote publiek. Tegen die tijd heeft de technologie ook weer een nieuwe concurrent: 5G. “Ook daar vult lifi het aan. Je hebt in de toekomst veel meer internet nodig dan je nu nodig hebt. Het ene gedeelte komt dan misschien van wifi, het andere van 5G, en weer een ander deel komt uit de lamp boven je hoofd.”

▼ Volgende artikel
Wat is local dimming en waarom is het belangrijk?
© ER | ID.nl
Huis

Wat is local dimming en waarom is het belangrijk?

Het gebrek aan een rijk contrast is een van de grootste ergernissen bij lcd- en ledtelevisies. Fabrikanten hebben daarom een slimme techniek bedacht die het contrast aanzienlijk verbetert: local dimming. In dit artikel leggen we uit hoe deze techniek van jouw grijze nachtlucht weer een inktzwarte sterrenhemel maakt.

Het contrast van je televisie is misschien wel de belangrijkste eigenschap voor mooi beeld. We willen dat wit verblindend wit is en zwart echt inktzwart. Bij oledtelevisies is dat makkelijk, want daar geeft elke pixel zelf licht. Maar de meeste televisies in de Nederlandse huiskamers zijn nog steeds lcd- of ledschermen (inclusief QLED). Die werken met een lamp achter het scherm, de zogeheten backlight. Local dimming is de techniek die probeert de nadelen van die achtergrondverlichting op te lossen.

Om te begrijpen waarom local dimming nodig is, moet je eerst weten hoe een standaard led-tv werkt. Simpel gezegd is het een groot paneel met pixels die zelf geen licht geven, maar alleen van kleur veranderen. Achter die pixels brandt een grote lichtbak. Als het beeld zwart moet zijn, sluiten de pixels zich om het licht tegen te houden. Helaas lukt dat nooit voor de volle honderd procent; er lekt altijd wat licht langs de randjes. Hierdoor zien donkere scènes er vaak wat flets en grijzig uit. De achtergrondverlichting staat immers vol aan, ook als het beeld donker moet zijn.

Nooit meer te veel betalen? Check Kieskeurig.nl/prijsdalers!

De lampen dimmen waar het donker is

Local dimming pakt dit probleem bij de bron aan. In plaats van één grote lichtbak die altijd aan staat, verdeelt deze techniek de achtergrondverlichting in honderden (en bij duurdere tv's soms duizenden) kleine zones. De televisie analyseert de beelden die je kijkt continu. Ziet de processor dat er linksboven in beeld een donkere schaduw is, terwijl rechtsonder een felle explosie te zien is? Dan worden de lampjes in de zone linksboven gedimd of zelfs helemaal uitgeschakeld, terwijl de lampjes rechtsonder juist fel gaan branden.

Het resultaat is direct zichtbaar. Zwart wordt weer echt zwart, simpelweg omdat er geen licht meer achter dat deel van het scherm brandt. Tegelijkertijd blijven de lichte delen van het scherm helder. Dat zorgt voor een veel groter contrast en geeft het beeld meer diepte. Vooral bij het kijken van HDR-films en -series is dat van belang. Zonder local dimming kan een led-tv eigenlijk geen goed HDR-beeld weergeven, omdat het verschil tussen licht en donker dan te klein blijft.

©ER | ID.nl

Niet alle local dimming is hetzelfde

Het klinkt als een wonderoplossing, maar de uitvoering verschilt enorm per televisie. Het grote toverwoord hierbij is het aantal zones. Hoe meer zones de tv onafhankelijk van elkaar kan aansturen, hoe preciezer het licht kan worden geregeld. Goedkopere televisies gebruiken vaak edge lit local dimming. Hierbij zitten de lampjes alleen in de rand van de tv. Dat werkt redelijk, maar is niet heel nauwkeurig. Je ziet dan soms dat een hele verticale strook van het beeld lichter wordt, terwijl er eigenlijk maar één klein object moest worden verlicht.

De betere variant heet full array local dimming. Hierbij zitten de lampjes over de hele achterkant van het scherm verspreid. De allernieuwste en beste vorm hiervan is miniLED. Daarbij zijn de lampjes zo klein geworden dat er duizenden in een scherm passen, wat de precisie van oled begint te benaderen. Als er te weinig zones zijn, kun je last krijgen van zogenaamde 'blooming'. Dat zie je bijvoorbeeld bij witte ondertiteling op een zwarte achtergrond: er ontstaat dan een soort wazige lichtwolk rondom de letters, omdat de zone groter is dan de tekst zelf.

Welke merken gebruiken local dimming?

Bijna elke grote televisiefabrikant past deze techniek inmiddels toe, maar ze doen dat voornamelijk in hun middenklasse en topmodellen. Samsung is een van de voorlopers, zeker met hun QLED- en Neo QLED-televisies, waarbij ze in de duurdere series gebruikmaken van geavanceerde miniLED-techniek voor zeer precieze dimming. Ook Sony staat bekend om een uitstekende implementatie van full array local dimming, die vaak geprezen wordt om de natuurlijke weergave zonder overdreven effecten. Philips past het eveneens toe in hun (mini)ledmodellen, vaak in combinatie met hun bekende Ambilight-systeem voor een extra contrastrijk effect.

Ga voor de full monty!

Local dimming is dus geen loze marketingkreet, maar een dankbare techniek voor iedereen die graag films of series kijkt op een led- of QLED-televisie. Het maakt het verschil tussen een flets, grijs plaatje en een beeld dat van het scherm spat met diepe zwartwaarden. Ben je in de markt voor een nieuwe tv? Vraag dan niet alleen óf er local dimming op zit, maar vooral of het gaat om full array dimming. Je ogen zullen je dankbaar zijn tijdens de volgende filmavond!

Vijf fijne televisies die full array local dimming ondersteunen

▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: 5 robotstofzuigers voor een extra schone vloer
© ID.nl
Huis

Waar voor je geld: 5 robotstofzuigers voor een extra schone vloer

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt of die zijn voorzien van bijzondere eigenschappen. Met een robotstofzuiger wordt de vloer schoongehouden, terwijl je er niet bij hoeft te zijn. En stofzuigen is dan wel het minste dat ze kunnen, want ook dweilen is voor veel modellen geen proleem. We vonden vijf geavanceerde exemplaren.

Philips HomeRun 7000 Series XU7100/01

De Philips HomeRun 7000 Series XU7100/01 is ontworpen om grote ruimtes aan te kunnen. Het apparaat heeft een stofzak van 3 liter en een werktijd tot 180 minuten in de laagste stand. In tegenstelling tot veel kleinere robots is deze HomeRun uitgerust met een stille motor; de opgave van 66 dB maakt hem relatief stil.

Er zit een dweilfunctie in zodat je de robot na het stofzuigen ook direct kunt laten dweilen. Via de app kies je voor een van de modi of plan je een schoonmaakprogramma in. De robot kan zichzelf navigeren, obstakels omzeilen en keert na gebruik terug naar het laadstation. Omdat de opvangbak groot is hoef je niet vaak te legen en dankzij de Li‑ion‑accu is hij geschikt voor grotere woningen. Het apparaat is van recente datum en daarom nog volop verkrijgbaar.

Dreame L10s Pro Ultra Heat

Deze robot combineert een groot stofreservoir van 3,2 liter met een lange werktijd van ongeveer 220 minuten. Dankzij de geïntegreerde dweilfunctie verwijdert hij niet alleen stof maar kan hij ook nat reinigen. De L10s Pro Ultra Heat gebruikt een zak in het basisstation, waardoor je het reservoir minder vaak hoeft te legen.

De Dreame is voorzien van een Li‑ion‑batterij aanwezig en de robot keert automatisch terug naar het station voor opladen en legen. De sensortechnologie helpt bij het vermijden van obstakels en het nauwkeurig schoonmaken van zowel harde vloeren als tapijt. Dankzij de meegeleverde app stuur je de schoonmaak aan, stel je no‑go‑zones in of plan je een dweilrondje.

Philips HomeRun 3000 Series Aqua XU3100/01

Deze Philips‑robot is bedoeld voor wie minder vaak handmatig wil schoonmaken. Hij beschikt over een gecombineerde stofzuig‑ en dweilfunctie en kan zichzelf legen via het automatische station. Met een gebruiksduur tot 200 minuten in de laagste stand en een geluidsniveau van 66 dB kan hij urenlang zijn werk doen zonder al te veel herrie. De stofcontainer van 35 cl is kleiner dan bij de HomeRun 7000, maar door het automatische leegmechanisme is dat geen probleem.

Je bedient het apparaat via de app en kunt daar zowel een schema programmeren als zones instellen. De Aqua XU3100/01 is een model uit de recente 3000‑serie en doordat hij een mop‑pad heeft kan hij zowel droog als nat reinigen, wat handig is voor harde vloeren zoals tegels en laminaat.

iRobot Roomba Combo j9+

De Roomba Combo j9+ is een model dat je vloeren zowel kan stofzuigen als dweilen. De Combo j9 beschikt over een opvangbak van 31 cl en hij kan zelf zijn inhoud legen in het automatische basisstation dat bij de set hoort. De Li‑ion‑accu zorgt voor een lange gebruiksduur en de robot maakt een routeplanning zodat elke ruimte efficiënt wordt schoongemaakt.

Via de app kun je zones instellen waar de robot niet mag komen en het dweilelement in‑ of uitschakelen. In de basis maakt de Combo j9+ zelfstandig een kaart van je woning en keert terug naar het station wanneer de accu moet opladen of de stofcontainer vol is. De robot is bedoeld voor huishoudens die gemak belangrijk vinden en biedt naast stofzuigen ook een dweilfunctie voor hardere vloeren.

MOVA Tech P50 Ultra

De MOVA Tech P50 Ultra is een forse robotstofzuiger met een basisstation. Het apparaat heeft een stofreservoir van 30 cl en wordt geleverd met een basisstation waarin je het stof eenvoudig kunt verwijderen. De robot produceert een geluidsniveau van 74 dB, iets hoger dan de Philips‑modellen, en weegt inclusief station ruim 13 kg.

Hij kan uiteraard ook automatisch terugkeren naar het station om op te laden of te legen. In de specificaties staat dat de MOVA is voorzien van een Li‑ion‑batterij en dat hij zowel kan stofzuigen als dweilen. De meegeleverde app maakt het mogelijk om routes in te stellen en zones te blokkeren. Met een vermogen van 700 W is hij krachtig genoeg voor tapijten en harde vloeren. Het is geschikt voor mensen die een uitgebreid station met automatische functies willen.