Como os nossos edifícios vão mudar quando nossos dispositivos móveis poderão receber enormes quantidades de dados vindos das luminárias acima das nossas cabeças? O LED não apenas nos trouxe uma fonte de luz altamente eficiente, mas é também um instrumento promissor para a comunicação de luz visível (VLC). A luz não será apenas um meio para apoiar a visão, mas também será um meio essencial de comunicação de dados. Com o baixo consumo de energia de um LED, poderemos até mesmo configurar luminárias sem cabos de alimentação e apenas instalar cabos Ethernet. Bem-vindos ao mundo da iluminação digital!
Fontes de luz incandescentes ultrapassadas exigiam alto consumo de energia, com cabos para alcançar uma saída de luz suficiente. No entanto, modernas luminárias LED requerem muito menos energia. Por isso os engenheiros puderam aplicar técnicas alternativas para alimentar a iluminação. "Power over Ethernet" (PoE) é uma tecnologia em que a energia elétrica é fornecida através de cabos Ethernet, os quais redes de TI usam e conectam a um roteador com um simples clique. Originalmente concebido para transportar dados, estes cabos podem conter a potência de uma luminária LED atual, podendo combinar a comunicação com a iluminação. Os cabos Ethernet para esta aplicação são baratos e fáceis de instalar e, consequentemente, ajudam a economizar na instalação. Quando conectados a outras interfaces, como sensores de presença e sistemas climáticos e de segurança, a rede pode agregar dados em tempo real para controlar o edifício de uma forma mais dinâmica. O "The Edge", um edifício de escritórios com design sustentável em Amsterdã, desenhado pelo PLP Architecture, é um edifício onde esta tecnologia foi usada em milhares de luminárias ao longo de toda a sua arquitetura. Mas o cabeamento PoE é apenas uma parte do movimento da iluminação digital. A comunicação com luz visível leva a outra inovação fascinante.
Harald Haas, professor de comunicação móvel da Universidade de Edimburgo, é um pioneiro na comunicação de luz visível. Em uma demonstração em 2011 no TED em Edimburgo, Haas apresentou o Li-Fi, ou Light Fidelity, pela primeira vez. Li-Fi é uma categoria de comunicação sem fio óptico, utilizando o mesmo espectro visível usado para a iluminação arquitetônica. Como LEDs são dispositivos semi-condutores, a corrente e a saída óptica podem ser moduladas a velocidades extremamente altas, o que é imperceptível aos nossos olhos. Alguns testes mostraram que o Li-Fi pode ser 100 vezes mais rápido do que o Wi-Fi. Em seu TED Talk em 2015, Haas conectou a tecnologia Li-Fi às células solares como um receptor, permitindo um armazenamento adicional de energia ao receber dados. A integração de células solares à dispositivos para a Internet of Things é uma importante contribuição, para permitir o carregamento de baterias sem fio. Mesmo se a luz estiver fraca, ou se o tempo estiver nublado, os dados ainda fluem sem obstrução.
Pode-se imaginar todos os tipos de aplicações arquitetônicas, variando de abrigos de ônibus e estações ferroviárias para a iluminação das ruas, onde as pessoas buscam informações em seus dispositivos móveis - atualizações de transporte, informações turísticas ou apenas entretenimento. Comercialmente, as empresas poderiam utilizar a comunicação de luz visível para oferecer descontos especiais no varejo, em conexão com os sistemas de posicionamento (GPS) e pontos de LED individuais. As primeiras aplicações, como no "The Edge" em Amsterdã, demonstram como o sistema interage com os aplicativos em dispositivos móveis dos funcionários para mudar a iluminação, alterar a temperatura e para monitorar o consumo de energia individual. Devido ao fato de que o Li-Fi não cria interferência eletromagnética, esta tecnologia tem benefícios importantes para as áreas sensíveis como saúde, com instrumentos médicos. Este controle individual com os sensores em tempo real abre a possibilidade de minimizar o consumo de energia, em comparação com soluções de iluminação gerais, quando a tarefa mais exigente conduz a níveis elevados de iluminação para áreas maiores.
Mesmo que especialistas vejam um enorme potencial para o PoE e o Li-Fi, ainda existem algumas questões que precisam ser consideradas. Estes aspectos variam de tecnologia, custos, à privacidade e segurança. Com pouca luz do dia, os sensores não serão capazes de receber dados de luz modulada (embora um nível razoável de luz ambiente não iria causar problemas). Outra limitação é a linha de visão-direta para comunicação de dados. Em contraste com o Wi-Fi, a luz modulada não pode atravessar paredes. Embora este seja um bom aspecto no que diz respeito à segurança, exigiria uma fonte de luz Li-Fi em cada ambiente diferente para manter os dados. A luz de comunicação visível irá, portanto, criar tetos inteligentes, onde a luz flui de cima, de preferência para aplicações com grandes áreas e longas horas de operações como espaços comerciais ou de escritórios - porque se você desligar as luzes, a LCV iria parar imediatamente. Além disso, com o Li-Fi você só receberia dados sem uma opção de solicitação. Isto significa que o smartphone não enviaria diretamente um feedback para a própria luminária LED, mas usaria o Wi-Fi para responder à rede de iluminação. No entanto, um benefício para o Li-Fi será um debate sobre a saúde chamado "electrosmog": o Li-Fi não produz electrosmog em comparação com sistemas baseados em frequência de rádio como o Wi-Fi. Um benefício notável do PoE pode ser que os sistemas de iluminação podem ser renovados sem religação. Os cabos de dados seriam flexíveis o suficiente para atualizar ou até mesmo mudar os protocolos de comunicação e, portanto, contribuir para reduzir os custos de renovação. Sem dúvida, esses novos sistemas exigirão um investimento adicional no momento.
Com a nova opção de receber dados através de dispositivos móveis de usuários, surge a importante questão da privacidade. Que tipo de dados serão coletados e quem será o proprietário dos dados? Será que o proprietário do edifício manterá o controle das informações, ou será o fornecedor do sistema de iluminação?
Mesmo que o Li-Fi seja mais seguro que o Wi-Fi, a iluminação PoE definitivamente conectará com outros fluxos de dados no edifício. Este tipo de rede já despertou o interesse de hackers que, por exemplo, converteram um edifício do MIT em um jogo de Tetris gigante através das luminárias por trás das janelas.
É óbvio que a iluminação conectada oferece inúmeros benefícios e o desafio será o de ajustar o nível de conectividade de uma forma inteligente. Precisamos nos acostumar com a ideia de que os algoritmos vão determinar a nossa vida e da nossa iluminação. Como arquitetos, é nossa tarefa encontrar o caminho certo entre dominar o espaço e os expor a cenários automáticos para o conforto e economia de energia.
Light matters, uma coluna mensal sobre iluminação, é escrita por Thomas Schielke. Thomas é fascinado por iluminação arquitetônica e trabalha para a empresa de iluminação DIAL. Ele publicou inúmeros artigos e é co-autor dos livros “Light Perspectives” e “SuperLux”. Para mais informações, veja www.arclighting.de or siga-o em @arcspaces.
