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.

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.”

Wanneer je je dekbed gewassen hebt, wil je dat het natuurlijk weer lekker dik en luchtig aanvoelt. Maar wanneer je hem gewoon in de droger gooit, kan de vulling gaan klonteren, zodat er dunne stukken en dikke stukken ontstaan. Dat slaapt niet echt lekker. Om dat te voorkomen, gooien veel mensen er een paar tennisballen bij. Helpt dat echt?

Wat tennisballen in de droger doen

Tijdens het drogen raken de tennisballen telkens het dekbed. Dat helpt vooral bij dons en veren. Als die nat zijn, blijven ze aan elkaar plakken en zakt de vulling in. Door de constante beweging vallen die samengepakte delen weer uiteen, waardoor de vulling zich opnieuw verspreidt. Zo kan de warme lucht overal beter bij en droogt het dekbed gelijkmatiger. De droogtijd wordt er niet korter van, maar het dekbed komt wel duidelijk voller uit de droger.

Hoeveel tennisballen zijn genoeg?

Met één tennisbal in de wasdroger merk je vaak weinig, zeker bij een groot dekbed. Die verdwijnt al snel in de stof en heeft dan weinig effect. Met twee tot vier ballen werkt het beter, omdat ze het dekbed op meerdere plekken tegelijk in beweging houden. Zolang de ballen vrij kunnen bewegen en niet vast blijven zitten in de vulling, doen ze hun werk.

Kun je elke tennisbal gebruiken bij het drogen van een dekbed in de droger?

iet elke tennisbal is even geschikt. Vooral nieuwe of felgekleurde ballen kunnen bij hogere temperaturen kleur afgeven en kleine pluisjes verliezen van de vilten buitenlaag. Dat komt niet vaak voor, maar het risico is wel aanwezig. Gebruik je oudere tennisballen, dan is de kans hierop kleiner. Wil je dat verder beperken, dan kun je de ballen in een oude witte sok stoppen en die dichtknopen. Het effect blijft grotendeels hetzelfde, al is het iets minder uitgesproken dan met losse ballen.

Geef het dekbed genoeg ruimte in de droger

Tennisballen helpen alleen als het dekbed voldoende ruimte heeft om te bewegen. Is de trommel te vol, dan draait alles als één geheel rond en gebeurt er weinig. Wil je grote tweepersoonsdekbedden drogen, dan heb je een droger met een ruime trommel nodig. Heb je die niet zelf? Kijk dan of er een wasserette bij je in de buurt is. Meer ruimte zorgt voor meer beweging en daarmee voor een beter eindresultaat.

Niet elk dekbed kan in de droger

Tennisballen hebben vooral effect bij dons- en verendekbedden. Bij synthetische vulling is dat verschil kleiner en kan de constante beweging van de ballen de vulling na verloop van tijd zelfs vervormen. Wol, zijde en andere natuurlijke materialen mogen meestal helemaal niet in de droger. Check daarom altijd eerst het waslabel voordat je het dekbed in de trommel legt.

Even tussendoor opschudden helpt

Haal het dekbed halverwege het programma even uit de droger en schud het los, alsof je het bed opmaakt. Leg het daarna omgedraaid terug in de trommel. Zo verdeelt de vulling zich opnieuw en kan het dekbed gelijkmatiger drogen.

Wat kun je van het eindresultaat verwachten?

Tennis- of drogerballen zijn vooral een hulpmiddel, geen vervanging voor de juiste drooginstellingen. Droog het dekbed niet te vaak of te heet: kies een lage of middelhoge temperatuur en selecteer een speciaal dons- of beddengoedprogramma als dat op je droger zit. Zorg ook voor voldoende ruimte in de trommel. Als je dan ook nog eens ballen laat meedraaien, heb je er alles aan gedaan om te zorgen dat je dekbed weer lekker vol uit de droger komt!

Waarom start een computer met een SSD binnen enkele seconden op, terwijl een oude harde schijf blijft ratelen? Het vervangen van een HDD door een SSD is de beste upgrade voor een trage laptop of pc. We leggen in dit artikel uit waar die enorme snelheidswinst vandaan komt en wat het fundamentele verschil is tussen deze twee opslagtechnieken.

Iedereen die zijn computer of laptop een tweede leven wil geven, krijgt vaak hetzelfde advies: vervang de oude harde schijf door een SSD. De snelheidswinst is direct merkbaar bij het opstarten en het openen van programma's. Maar waar komt dat enorme verschil in prestaties vandaan? Het antwoord ligt in de fundamentele technologie die schuilgaat onder de behuizing van deze opslagmedia.

De vertraging van mechanische onderdelen

Om te begrijpen waarom een Solid State Drive (SSD) zo snel is, moeten we eerst kijken naar de beperkingen van de traditionele harde schijf (HDD). Een HDD werkt met magnetische roterende platen. Dat kun je vergelijken met een geavanceerde platenspeler. Wanneer je een bestand opent, moet een fysieke lees- en schrijfkop zich naar de juiste plek op de draaiende schijf verplaatsen om de data op te halen. Dat fysieke proces kost tijd, wat we latentie noemen. Hoe meer de data op de schijf verspreid staat, hoe vaker de kop heen en weer moet bewegen en wachten tot de juiste sector onder de naald doordraait. Dit mechanische aspect is de grootste vertragende factor in traditionele opslag.

©Claudio Divizia

Flashgeheugen en directe gegevensoverdracht

Een SSD rekent definitief af met deze wachttijden omdat er geen bewegende onderdelen in de behuizing zitten. De naam 'Solid State' verwijst hier ook naar; het is een vast medium zonder rammelende componenten. In plaats van magnetische platen gebruikt een SSD zogenoemd NAND-flashgeheugen. Dat is vergelijkbaar met de technologie in een usb-stick, maar dan veel sneller en betrouwbaarder. Omdat de data op microchips wordt opgeslagen, is de toegang tot bestanden volledig elektronisch. Er hoeft geen schijf op toeren te komen en er hoeft geen arm te bewegen. De controller van de SSD stuurt simpelweg een elektrisch signaal naar het juiste adres op de chip en de data is direct beschikbaar.

Toegangstijd en willekeurige leesacties

Hoewel de maximale doorvoersnelheid van grote bestanden bij een SSD indrukwekkend is, zit de echte winst voor de consument in de toegangstijd. Een besturingssysteem zoals Windows of macOS is constant bezig met het lezen en schrijven van duizenden kleine systeembestandjes. Een harde schijf heeft daar enorm veel moeite mee, omdat de leeskop als een bezetene heen en weer moet schieten. Een SSD kan deze willekeurige lees- en schrijfopdrachten (random read/write) nagenoeg gelijktijdig verwerken met een verwaarloosbare vertraging. Dat is de reden waarom een pc met een SSD binnen enkele seconden opstart, terwijl een computer met een HDD daar soms minuten over doet.

©KanyaphatStudio

Van SATA naar NVMe-snelheden

Tot slot speelt de aansluiting een rol in de snelheidsontwikkeling. De eerste generaties SSD's gebruikten nog de SATA-aansluiting, die oorspronkelijk was ontworpen voor harde schijven. Hoewel dat al een flinke verbetering was, liepen snelle SSD's tegen de grens van deze aansluiting aan. Moderne computers maken daarom gebruik van het NVMe-protocol via een M.2-aansluiting. Deze technologie communiceert rechtstreeks via de snelle PCIe-banen van het moederbord, waardoor de vertragende tussenstappen van de oude SATA-standaard worden overgeslagen. Hierdoor zijn snelheden mogelijk die vele malen hoger liggen dan bij de traditionele harde schijf.