Le LiFi veut une standardisation au même titre que le WiFi

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Faute d’adoption massive par l’industrie, la communication sans fil en LED (LiFi) peine à décoller. Sa démocratisation passera par sa normalisation.

Les universités de Versailles (Paris-Saclay), d’Oxford et d’Edimbourg sont probablement les centres scientifiques le plus avancés en matière de LiFi. En Europe du moins. « La Chine investit beaucoup d’argent », souligne néanmoins le professeur Harold Haas, directeur de l’Institut for Digital Communication, responsable du centre de recherche LiFi, et co-fondateur de Pure Li-Fi. Avant de s’empresser d’ajouter que « le LiFi présente une opportunité économique formidable pour l’Europe ». D’autant que « les États-Unis sont remarquablement silencieux [sur le sujet] », selon son confrère Dominic O’Brien, professeur au département d’ingénierie d’Oxford. Mais cette opportunité de développement ne pourra passer qu’avec l’aide d’industriels. « Nous cherchons des partenariats avec des acteurs dont les capacités de distribution permettrait un déploiement massif du LiFi », nous confie Suat Topsu, professeur de physique quantique à Paris-Saclay et président fondateur d’Oledcomm.

Les trois universitaires se réunissaient, parmi d’autres, ce mardi 20 juin à Paris pour notamment réfléchir aux opérations de promotion de cette technologie de communication de données par la lumière. Et préparer un congrès qui réunira scientifiques et industriels au Palais Brogniart (ex-Bourse) à Paris en février 2018. « Le LiFi utilise les LED pour apporter de la connectivité aux gens et aux objets », rappelle Suat Topsu qui travaille sur le sujet depuis 2005. En s’éteignant et s’allumant à des fréquences élevées (plusieurs centaines de millions par seconde) imperceptibles pour l’œil humain, les diodes électroluminescentes (LED) permettent l’encodage des données et leur transmission entre un émetteur (l’ampoule LED) et un récepteur dédié (capteur électronique). Avec des capacités qui peuvent atteindre les 400 Gbit/s en laboratoire (moins de 1 Gbit/s avec les capteurs actuels du commerce) pour une faible consommation énergétique tout en exploitant l’infrastructure de l’éclairage des bâtiments ou public.

Le LiFi à l’assaut de l’IoT

La technologie LiFi est aujourd’hui parfaitement fonctionnelle, notamment avec son intégration dans un réseau Ethernet. Mais son exploitation reste encore limitée à quelques cas d’usage. En France, sur la base de solutions apportées par Oledcomm, citons l’installation de lampadaires LiFi dans un éco-quartier de Palaiseau, un hôpital de Perpignan qui s’en sert pour connecter les patients à Internet mais aussi les appareils médicaux et éviter de perturber les communications sans fils des autres instruments, la géolocalisation des caddies dans une grande surface commerciale d’Euralile pour pousser des offres promotionnelles vers les consommateurs ou encore pour aider les usagers du métro à se repérer dans les couloirs de la Défense à Paris (voire dans une mine au Chili).

Mais le potentiel dépasse largement le cadre de ces quelques cas. A commencer par l’IoT et ses milliards d’objets à connecter en devenir. « Il y a deux options pour le développement du LiFi, commente Suat Topsu, nous voulons atteindre des transferts à débits élevés d’une part, et, d’autre part, l’exploiter sous sa forme actuelle pour répondre aux besoins de l’IoT et limiter la consommation des batteries des objets. » Batteries qui pourraient « être rechargées par des panneaux solaires alimentés par le faisceau lumineux de l’émetteur », remarque au passage Dominic O’Brien.

Du LiFi dans les voitures

Les véhicules connectés constituent également un marché massif de déploiement du LiFi. « A la fois à l’intérieur de l’habitacle mais aussi comme complément des technologie radio dans les communications directes entre véhicules », indique Luc Chassagne, directeur du Laboratoire d’ingénierie des systèmes de Versailles (le LISV, à l’origine de la création d’Oledcomm). « Le LiFi peut être utilisé dans un train de véhicules pour communiquer entre eux à base de réflecteurs à quelques dizaines de bits/s très peu consommateur », complète Dominic O’Brien.

Par ailleurs, le LiFi peut renforcer la sécurisation des communications. D’abord par sa nature optique où la communication s’établissant dans la limite du faisceau lumineux, le piratage d’une liaison LiFi nécessiterait la présence de l’attaquant dans un environnement proche des utilisateurs (contrairement aux ondes Wifi ou mobiles qui peuvent être captées à distance et s’affranchissent des obstacles matériels plein comme les murs). « Un photon non reçu est un photon détourné », résume Harald Haas. Une attaque de type homme du milieu (MITM) semble donc difficile. D’autre part, les photons ont un rôle à jouer comme particules « intriquables » en physique quantique en matière de solutions de chiffrement (lire à ce sujet : Communication quantique : plus fort que le chiffrement de bout en bout ?).

La relève des technologies hertziennes

Enfin, le LiFi se projette comme un futur complément aux technologies radio classiques qui, par la limite du spectre hertzien, finiront par saturer la bande disponible. « Alors qu’avec la 5G nous entrons dans l’ère des ondes millimétriques au-delà des 6 GHz et jusqu’à plus de 100 GHz, l’étape suivante sont les ondes nanométriques, c’est-à-dire la lumière visible (entre 480 nm et 650 nm, soit entre 670 THz et 460 THz, NDLR) », commente Harald Haas.

Mais dans l’immédiat, l’idée est de démocratiser l’usage du LiFi à l’échelle mondiale « en adoptant l’électronique aux composants LED actuels, entend Suat Topsu. Nous en sommes aux débuts de l’industrialisation des capteurs. » Ce qui passe par l’intégration d’un protocole dans les chipsets et exige une normalisation en bonne et due forme pour unifier l’industrie et viser des déploiements massifs. Le groupe de scientifiques travaille à la création de la LiFi Alliance sur le modèle de la Wifi Alliance. Et espère monter, en juillet prochain, un groupe d’intérêt (topic group) à l’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) dans les travaux du 802.11 consacrés à la normalisation des communications sans fil. « Nous voulons aller dans le même sens que le Wifi alors que le LiFi est aussi de la communication sans fil », conclut Dominic O’Brien. L’Europe saura-t-elle mettre à profit les avancées de ses scientifiques pour s’emparer d’un marché prometteur dans les prochaines décennies ?


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Photo de tête de gauche à droite : Suat Topsu (Université Paris-Saclay et président d’Oledcomm), Dominic O’Brien (Université d’Oxford), Harald Haas (Université d’Edimbourg et co-confdateur de Pure Li-Fi), Olivier Bouchet (Orange) et Luc Chassagne (LISV). Crédit photo © Christophe Lagane – Silicon.fr.

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