De las ondas de radio a la luz: por qué esta prueba es tan extraordinaria
Un equipo de investigadores ha demostrado una conexión capaz de alcanzar 362,7 Gbit/s en distancias cortas. No se trata de un sustituto del wifi, sino de un canal de altísima velocidad diseñado para descongestionar las redes existentes consumiendo mucho menos energía en el proceso.
El sistema no emplea ondas de radio como el wifi, el 4G o el 5G. Funciona con luz. Concretamente, utiliza una cuadrícula de diminutos láseres semiconductores llamados VCSEL (láseres de emisión vertical por superficie), el mismo tipo de componente que se usa en los centros de datos para conexiones de fibra óptica ultrarrápidas.
En la configuración de prueba, los ingenieros dispusieron una matriz de 5 por 5 láseres. Juntos lograron una velocidad total de transferencia de 362,7 Gbit/s a una distancia de aproximadamente dos metros, lo que sitúa este prototipo entre los sistemas ópticos inalámbricos más rápidos del planeta.
A 362,7 Gbit/s, en teoría podrías descargar unas 20 películas en alta definición en tan solo un segundo.
Cada láser individual de la matriz alcanzó entre 13 y 19 Gbit/s. Al mismo tiempo, el consumo energético fue extraordinariamente reducido: alrededor de 1,4 nanojulios por bit transmitido, cifra muy inferior a la que registran los routers y puntos de acceso wifi convencionales.
No es el fin del wifi, sino un nivel de velocidad completamente diferente
Los investigadores no pretenden eliminar el wifi. Su objetivo es añadir una capa adicional: una conexión ultrarrápida y eficiente energéticamente que gestione los flujos de datos más exigentes, liberando así al resto de la red.
- El wifi y el 5G siguen siendo útiles para la cobertura amplia y la movilidad.
- La comunicación por luz asume las tareas que requieren máxima velocidad y mínima latencia.
- Centros de datos, fábricas, oficinas y hospitales podrían escalar su infraestructura inalámbrica sin necesidad de tender nuevos cables por todas partes.
La prueba pone de manifiesto las posibilidades que se abren cuando se abandona el espectro radioeléctrico. Las ondas de radio están cada vez más saturadas, especialmente en edificios de oficinas concurridos o bloques de apartamentos. La luz ofrece un espacio de transmisión mucho mayor.
Li-Fi y VLC: internet a través de la bombilla
Las técnicas empleadas pertenecen al ámbito del Li-Fi y la VLC (Visible Light Communication o Comunicación por Luz Visible). En estos sistemas, una fuente de luz parpadea a una velocidad tan elevada que el ojo humano no percibe ninguna variación, pero los receptores convierten esas fluctuaciones en datos sin ningún problema.
El Li-Fi se considera desde hace tiempo un complemento interesante para el wifi, el 4G y el 5G. Se apoya en los conocimientos del mundo wifi, pero utiliza el espectro de luz visible o infrarroja cercana en lugar de frecuencias de radio.
El espectro óptico es aproximadamente 10.000 veces más amplio que todas las frecuencias de radio actualmente en uso combinadas.
Gracias a esa enorme capacidad disponible, surgen aplicaciones que con el wifi tradicional resultan difíciles o directamente imposibles. Por ejemplo:
- Transmisión de vídeo inalámbrico en altísima resolución para gafas de realidad aumentada y virtual.
- Sincronización ultrarrápida de servidores dentro de una sala de centro de datos.
- Copia de seguridad local o descarga de datos procedentes de cámaras y redes de sensores.
- Conexiones de respuesta instantánea para robots industriales y líneas de producción.
¿Cómo funciona técnicamente esta velocidad extrema?
Para alcanzar los 362,7 Gbit/s, los investigadores recurrieron al denominado multiplexado por frecuencia. Esta técnica divide una única conexión en varios canales, cada uno con su propia frecuencia, que operan de forma simultánea, multiplicando así la velocidad total.
Cada láser de la matriz transporta su propia porción de datos. Modulando y combinando las señales de manera inteligente se obtiene una única conexión de velocidad extrema. Al mismo tiempo, el consumo energético se mantiene bajo porque los láseres trabajan de forma eficiente y solo necesitan cubrir distancias cortas.
Este tipo de configuraciones encaja bien con las futuras redes 6G, en las que pequeños puntos de acceso locales con capacidad ultraelevada desempeñarán un papel cada vez más importante. En lugar de una gran antena central, proliferarán muchas celdas pequeñas, también en interiores, que se complementarán entre sí.
Una señal más segura: la luz no atraviesa las paredes
Una ventaja destacable de las conexiones basadas en luz es que el haz no traspasa las paredes opacas. Mientras que una señal wifi se propaga con facilidad hasta los vecinos, la luz se detiene ante cualquier superficie sólida.
Al quedar confinada en el interior de la estancia, la señal es mucho más difícil de interceptar y se reducen las interferencias entre redes cercanas.
Para entornos con requisitos estrictos de seguridad de datos, como hospitales, bancos o edificios gubernamentales, esto puede ser especialmente valioso. El acceso queda limitado físicamente a los espacios donde el haz luminoso está presente.
El inconveniente es evidente: siempre se necesita una línea de visión directa, o casi directa, entre el emisor y el receptor. Si un objeto bloquea la señal, la conexión se interrumpe. En la práctica, esto exige una colocación cuidadosa de las luminarias y varios puntos de acceso por cada sala.
¿Qué podría significar esto en el hogar y en la oficina?
Si estos sistemas continúan desarrollándose y abaratan su coste, la forma de diseñar las redes en interiores cambiará considerablemente. Algunos escenarios posibles:
- En el salón, un módulo de luz situado detrás del televisor envía cantidades ingentes de datos a consolas y centros multimedia.
- En las oficinas, lámparas de techo inteligentes proporcionan no solo iluminación, sino también conexión a internet para portátiles y pantallas de sala de reuniones.
- En las fábricas, haces de luz conectan robots móviles y sensores sin necesidad de cables vulnerables en el suelo.
El wifi seguirá siendo útil en esos escenarios para los smartphones y los dispositivos que no siempre permanecen dentro del campo luminoso. La conexión por luz actuaría como la autopista, mientras que el wifi haría las veces de las carreteras locales a su alrededor.
¿Cuándo podrá notarlo el consumidor?
Entre una demostración exitosa en laboratorio y un producto listo para el mercado doméstico suele existir un trecho considerable. Habrá que establecer estándares, abaratar los chips e integrar la tecnología en lámparas, routers y teléfonos.
Ya existen productos Li-Fi, principalmente orientados a aplicaciones especializadas. Sus velocidades actuales están muy por debajo de los 362,7 Gbit/s del experimento, pero la tendencia es clara. A medida que más fabricantes se sumen, irán surgiendo ecosistemas en los que portátiles, tabletas, televisores y dispositivos IoT puedan comunicarse directamente mediante luz.
Para los consumidores, la velocidad no será el único argumento. Menos interferencias en edificios de apartamentos, menor consumo energético por gigabyte y mayor seguridad por estancia pueden pesar igual de mucho en la balanza.
Lo que debes saber sobre Gbit/s, latencia y consumo energético
La cifra de 362,7 Gbit/s puede sonar abstracta. Algunas comparaciones concretas ayudan a dimensionarla:
| Tecnología | Velocidad típica en casa |
|---|---|
| Router wifi antiguo (2,4 GHz) | 30–80 Mbit/s |
| Router wifi 6 moderno | 200–800 Mbit/s |
| Conexión de fibra óptica doméstica | 1–8 Gbit/s |
| Conexión de luz probada en laboratorio | 362,7 Gbit/s |
Además de la velocidad, la latencia juega un papel fundamental. Los sistemas ópticos pueden mantener los retardos en niveles muy bajos, algo especialmente beneficioso para los videojuegos en línea, las aplicaciones de realidad aumentada y el control remoto de dispositivos. El escaso consumo energético por bit hace que esta tecnología resulte atractiva en una época en que el tráfico de datos crece año tras año y los costes energéticos pesan cada vez más.
Quienes diseñen en el futuro una oficina de nueva construcción o una fábrica se plantearán cada vez más esta disyuntiva: ¿extiendo el cableado de red por todas partes, o combino la fibra óptica hasta unos pocos puntos centrales con conexiones por luz dentro de los propios espacios? Esa decisión puede tener consecuencias importantes en términos de flexibilidad, mantenimiento y factura eléctrica total.
