Comment fonctionne le Li-Fi : l'internet transmis par la lumière

Qu'est-ce que le Li-Fi ?

Le Li-Fi, abréviation de Light Fidelity, est une technologie de communication sans fil qui utilise la lumière des LED ou des diodes laser pour transmettre des données au lieu des ondes radio sur lesquelles repose le Wi-Fi. Inventé par le physicien Harald Haas lors d'une conférence TEDGlobal à Édimbourg en 2011, le concept est d'une simplicité trompeuse : faire clignoter une source lumineuse assez rapidement (des millions de fois par seconde) permet d'encoder d'énormes quantités d'informations numériques invisibles à l'œil nu.

À l'extrémité de la réception, un photodétecteur capte ces impulsions lumineuses rapides et les reconvertit en signaux électriques qu'un appareil peut comprendre. Le résultat est une liaison de données sans fil qui peut surpasser le Wi-Fi conventionnel de plusieurs ordres de grandeur.

Comment ça marche concrètement

Le principe fondamental est la modulation d'intensité. Un pilote de LED commute le courant alimentant une diode électroluminescente à des fréquences extrêmement élevées. Lorsque la LED est allumée, elle représente un 1 numérique ; lorsqu'elle est éteinte, un 0 numérique. Comme la commutation se produit des milliards de fois par seconde, l'œil humain ne perçoit qu'un éclairage stable, sans scintillement.

Les systèmes Li-Fi modernes vont au-delà de la simple commutation marche-arrêt. Ils utilisent des schémas de modulation avancés tels que le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) pour intégrer davantage de données dans chaque impulsion lumineuse. Des démonstrations en laboratoire ont permis d'atteindre des vitesses de transmission supérieures à 224 Gbps, et une étude de mars 2026 publiée dans Advanced Photonics Nexus a montré un système à l'échelle d'une puce utilisant un réseau 5×5 de lasers à émission de surface à cavité verticale (VCSEL) atteignant 362,7 Gbps, soit environ la moitié du coût énergétique des principales technologies Wi-Fi.

Pourquoi le Li-Fi est important

Trois propriétés distinguent le Li-Fi du sans-fil basé sur la radio :

• Vitesse : La lumière occupe une portion beaucoup plus importante du spectre électromagnétique que les fréquences radio, offrant ainsi une bande passante beaucoup plus large. Même les premiers tests concrets réalisés par la startup estonienne Vélmenni ont atteint 1 Gbps, soit environ 100 fois plus vite que le Wi-Fi typique.
• Sécurité : La lumière ne peut pas pénétrer les murs opaques. Un signal Li-Fi reste confiné à la pièce où il est émis, ce qui rend l'écoute clandestine depuis l'extérieur pratiquement impossible.
• Zéro interférence RF : Parce que le Li-Fi évite le spectre radio congestionné, il peut fonctionner en toute sécurité dans les hôpitaux, les cabines d'avion et les installations industrielles où les interférences électromagnétiques sont une préoccupation.

Applications concrètes

Le Li-Fi a déjà dépassé le stade du laboratoire. En 2018, BMW a testé le Li-Fi dans une usine de fabrication à Munich sous l'égide de l'Institut Fraunhofer Heinrich-Hertz, explorant comment les liaisons basées sur la lumière pourraient remplacer les câbles sur le plancher de l'usine. La même année, la Kyle Academy en Écosse a mis en place un projet pilote d'accès à Internet en classe via le Li-Fi.

Les agences militaires et gouvernementales sont également intéressées. En 2025, la société américaine Terra Ferma a lancé des gammes de produits Li-Fi spécialement conçues pour les applications de l'OTAN et de la défense américaine, où une communication sécurisée et résistante au brouillage est essentielle. Les cas d'utilisation futurs vont de la communication de véhicule à véhicule aux réseaux de bâtiments intelligents où les luminaires LED au plafond servent également de points d'accès à haut débit.

La norme IEEE qui le sous-tend

En juin 2023, l'IEEE a ratifié la norme 802.11bb, donnant au Li-Fi une place officielle dans la famille Wi-Fi. La norme définit les spécifications de la couche physique pour les communications lumineuses dans la bande infrarouge de 800 à 1 000 nm, prenant en charge des débits de données de 10 Mbps à 9,6 Gbps. PureLiFi, une entreprise fondée par Harald Haas, a présidé le groupe de travail qui a élaboré la norme.

Limites et défis

Le Li-Fi n'est pas sur le point de remplacer le Wi-Fi. Sa portée effective est d'environ 10 mètres, et il nécessite une ligne de visée dégagée entre l'émetteur et le récepteur : toute obstruction physique bloque le signal. La lumière du soleil ambiante peut interférer avec la réception près des fenêtres. La source de lumière LED doit rester allumée pour que la connexion fonctionne, et aucun smartphone ou ordinateur portable grand public ne possède encore de récepteur Li-Fi intégré.

Un déploiement plus large nécessite également des réseaux denses de points d'accès et des appareils bi-mode capables de basculer de manière transparente entre le Wi-Fi et le Li-Fi en fonction des conditions, un matériel qui est encore en développement.

Quelles sont les prochaines étapes ?

Alors que la demande de bande passante sans fil explose, sous l'impulsion du streaming vidéo, de la réalité augmentée et de milliards d'appareils connectés, le spectre radio est à court d'espace. Le Li-Fi offre une voie complémentaire, exploitant le spectre de la lumière visible et infrarouge qui nous entoure chaque fois que nous actionnons un interrupteur. Avec une norme mondiale ratifiée, la baisse des coûts des LED et des vitesses de laboratoire dépassant désormais 360 Gbps, la technologie est plus proche que jamais d'éclairer les réseaux du monde réel.