Existe-t-il une base scientifique établie permettant d'affirmer que le Li-Fi est intrinsèquement plus sain que le Wi-Fi?
Remplacer une communication radiofréquence par une communication optique modifie le type et les caractéristiques de l'exposition électromagnétique ; cela ne supprime pas les rayonnements électromagnétiques.
Le Li-Fi n'est pas exempt de rayonnement électromagnétique
Le Li-Fi utilise des rayonnements électromagnétiques dans la partie optique du spectre, notamment dans le visible et l’infrarouge proche. La lumière visible et l’infrarouge proche sont des rayonnements électromagnétiques. Dire que le Li-Fi « n'émet pas de rayonnement électromagnétique » est scientifiquement incorrect.
Le Wi-Fi utilise des rayonnements électromagnétiques radiofréquences ; le Li-Fi utilise des rayonnements électromagnétiques optiques. Le fait que les seconds soient appelés « lumière » ne les fait pas sortir du spectre électromagnétique.
Infra rouge proche: Le Li-Fi peut utiliser un rayonnement infrarouge invisible
Le Li-Fi moderne ne se limite pas nécessairement à la lumière visible., mais peut utiliser de l'infra rouge proche, non visible.
La norme IEEE 802.11bb-2023 relative aux communications par lumière spécifie une liaison sans fil bidirectionnelle dans la bande 800–1 000 nm, située dans le proche infrarouge.
Cela a son importance car on ne voit pas les infrarouges proches, et on n’y réagit donc pas par un signal d’alerte visuel classique : « Je ne vois pas la lumière » ne signifie pas « Il n’y a pas d’exposition optique ».
L'infrarouge proche ne peut pas être vu par l'utilisateur, et reste un rayonnement électromagnétique.
Les rayonnements optiques ont leurs propres limites d'exposition
La lumière visible et l'infrarouge font l'objet de recommandations et de limites d'exposition spécifiques. Celles-ci prennent notamment en compte la longueur d'onde, l'irradiance, la durée d'exposition et la géométrie de l'exposition.
L'œil constitue un élément important, car les rayonnements optiques peuvent être absorbés par les tissus oculaires. Cela signifie que, comme c'est le caspour les radio fréquences, les rayonnements optiques doivent faire l'objet de leur propre évaluation de sécurité.
« C'est de la lumière, donc c'est sans danger » n'est pas un argument scientifique
Les rayonnements optiques peuvent interagir biologiquement avec les tissus. À des niveaux d'exposition suffisamment élevés, certaines longueurs d'onde peuvent produire des effets thermiques ou photochimiques.
Les questions pertinentes portent donc sur la longueur d'onde, l'intensité, la modulation, le rapport cyclique et la durée d'exposition, et pas simplement sur le fait qu'il s'agisse de radiofréquences ou de lumière.
Les communications Li-Fi impliquent une modulation temporelle
Les émetteurs Li-Fi modulent l'émission optique afin de transmettre les informations. Cette modulation peut être trop rapide pour être consciemment perçue. L'exposition n'est donc pas nécessairement équivalente à celle d'une source lumineuse non modulée.
La modulation constitue une caractéristique technique supplémentaire du signal lumineux. Elle doit être prise en compte pour caractériser précisément le signal émis et l'exposition correspondante.
L'œil est une cible importante
Les rayonnements optiques interagissent avec le corps différemment des radiofréquences. Pour la lumière visible et l'infrarouge, l'œil peut constituer une cible importante de l'exposition. C'est notamment pour cette raison que les rayonnements optiques font l'objet de limites de sécurité spécifiques.
La question de la sécurité ne peut pas être résolue simplement en disant que le Li-Fi utilise de la lumière.
L'exposition à la lumière bleue peut être un facteur à prendre en compte en cas d'utilisation de LED visibles
Si un système Li-Fi utilise des LED blanches, le système de communication se superpose à une source d'éclairage.
L’ICNIRP note que des niveaux élevés de lumière bleue peuvent potentiellement endommager la rétine en cas d’exposition suffisamment intense, tout en précisant que l’exposition typique aux LED blanches ne devrait pas endommager la rétine. L’ICNIRP aborde également l’éblouissement et les éventuelles considérations liées au rythme circadien.
https://www.icnirp.org/cms/upload/publications/ICNIRPVisible_Infrared2013
https://www.icnirp.org/cms/upload/publications/ICNIRPled2020.pdf
Les systèmes Li-Fi utilisant des LED visibles s'inscrivent dans le contexte plus général de l'exposition à la lumière artificielle et doivent donc également prendre en compte les caractéristiques spectrales de cette lumière, notamment sa composante bleue, ainsi que l'éblouissement et la modulation temporelle.
La comparaison scientifiquement pertinente porte sur l'exposition, pas sur les étiquettes
Plutôt que de demander si le « Li-Fi » ou le « Wi-Fi » est intrinsèquement plus sûr, une comparaison scientifique pertinente devrait examiner l'exposition effectivement produite par une installation donnée.
- Longueur d'onde ou fréquence
- Puissance ou irradiance au niveau de l'utilisateur
- Distance par rapport à l'émetteur
- Durée d'exposition
- Rapport cyclique
- Caractéristiques de la modulation temporelle
- Direction et géométrie de l'exposition
- Présence éventuelle de systèmes RF actifs en parallèle du Li-Fi
- Recommandations d'exposition pertinentes et niveaux mesurés
Le Li-Fi présente aussi des limites importantes qui ne sont pas sanitaires. Pour remplacer le Wi-Fi, il faut d'abord câbler la maison!
- Les signaux optiques peuvent être bloqués ou fortement atténués par le corps, les mains, les meubles et d'autres obstacles.
- La couverture peut être plus localisée que celle du Wi-Fi classique, ce qui peut nécessiter davantagede points d'accès optiques pour assrer une connexion continue.
- L'orientation de l'appareil et la ligne de visée peuvent influencer la connexion.
- La lumière ambiante et la lumière solaire peuvent perturber les communications optiques.
- Une installation Li-Fi nécessite toujours une infrastructure réseau, électrique et électronique.
- L'ajout de fonctions de communication aux systèmes d'éclairage peut nécessiter des composants électroniques et une consommation énergétique supplémentaires.
ET EN PRATIQUE, CA SE PASSE COMMENT?
Le Li-Fi ne peut pas se résumer par "Le plafonnier envoie des informations, et c’est tout".
La communication est bidirectionnelle. Votre ordinateur portable ou votre téléphone reçoit des données envoyées par des émetteurs qui se trouve généralement au plafond, et doit renvoyer des informations vers des récepteurs distants.
La liaison montante constitue un problème particulièrement important
C’est nettement plus compliqué que de simplement installer une LED au plafond. Les analyses techniques identifient la mise en œuvre de la liaison montante comme l’un des principaux défis du Li-Fi.
Parmi les approches possibles, on peut citer :
- Un émetteur infrarouge
- Un émetteur à lumière visible
- Une liaison montante encore basée sur les radiofréquences ;
- Des systèmes hybrides.
"Un émetteur infrarouge intégré à l’appareil reste un émetteur électromagnétique."
La liaison descendante
Le Li-Fi présente de sérieuses limites liées à la ligne de visée et aux obstacles
Il ne s'agit pas ici d'un argument lié à la santé, quoique cela pose d'autres problèmes d'installation et notamment d'électricité.
La lumière est bloquée par votre main, votre corp, les meubles, les murs, les objets, parfois l'orientation de l'appareil. Une personne peut littéralement placer sa main entre l’émetteur et le récepteur et ainsi dégrader ou interrompre la connexion.
Les analyses identifient régulièrement la ligne de visée, les obstacles et les zones d’ombre comme des limites majeures du Li-Fi.
Vous pourriez avoir besoin de beaucoup plus de points d’accès
Le caractère spatialement confiné du Li-Fi est à la fois un avantage et un inconvénient.
Sa couverture est généralement beaucoup plus localisée que celle du Wi-Fi, ce qui nécessite davantage de points d’accès optiques pour assurer une couverture continue. Les analyses décrivent des zones de couverture de quelques mètres seulement autour d’un point d’accès individuel dans certains déploiements.
Cela signifie qu’un bâtiment hypothétique équipé du Li-Fi pourrait nécessiter de nombreux émetteurs au plafond + plusieurs récepteurs + des mécanismes de transfert + une infrastructure câblée.
Ainsi, l’idée de « remplacer un point d’accès Wi-Fi par une lampe Li-Fi » n’est pas nécessairement réaliste.
Et nos appareils, on en fait quoi ?
On ne remplace pas simplement une box Wi-Fi par une lampe Li-Fi : il faut que toute la chaîne de communication soit compatible.
Le Li-Fi n'est pas aujourd'hui intégré de façon généralisée aux ordinateurs, smartphones et autres appareils grand public. Le passage au Li-Fi nécessite donc, selon les équipements, soit des appareils compatibles, soit l'ajout de récepteurs, d'émetteurs ou d'adaptateurs Li-Fi.
Si vos appareils sans-fil, ordinateur, tablette, téléviseur, téléphone, cameras de sécurité... ne possède pas le récepteur Li-Fi nécessaire, il faut un dispositif supplémentaire.
« Je remplace mon routeur Wi-Fi par une lampe Li-Fi et tout fonctionne » ne fonctionne pas! La réalité peut être beaucoup plus complexe selon l'architecture et les équipements.
Dans une maison neuve
Une installation Li-Fi nécessite généralement de prévoir une infrastructure réseau jusqu’aux différents points d’accès. Des câbles Ethernet peuvent être passés dans les gaines, les murs ou les plafonds, depuis la box ou un switch réseau jusqu’aux pièces à équiper. Au plafond, un point d’accès Li-Fi transforme alors les données du réseau en signal lumineux, généralement au moyen de LED ou d’émetteurs infrarouges. Avec le PoE (Power over Ethernet), le même câble Ethernet peut également alimenter électriquement le point d’accès. Il faut donc prévoir l’emplacement des équipements et le câblage correspondant dès la conception de la maison. Comme la lumière ne traverse pas les murs opaques, plusieurs points d’accès peuvent être nécessaires pour couvrir les différentes pièces.
Dans une installation Li-Fi utilisant le PoE, chaque point d'accès est alimenté électriquement par le câble Ethernet. Comme tout équipement électronique doté d'une alimentation à découpage, le système peut générer des perturbations électromagnétiques conduites ou rayonnées. La présence de plusieurs points d'accès multiplie les équipements électroniques et donc les sources supplémentaires potentielles de perturbations électromagnétiques dans l'installation
Même conformes aux normes de compatibilité électromagnétique, les équipements PoE ne sont pas dépourvus d'émissions électromagnétiques. Leurs alimentations électroniques peuvent générer des perturbations conduites ou rayonnées, mais celles-ci doivent rester en dessous des limites réglementaires applicables. L'installation de plusieurs équipements ajoute donc des sources électroniques supplémentaires, sans que cela signifie pour autant que les niveaux de perturbation deviennent nécessairement problématiques.
Dans un bâtiment existant
L'installation peut être plus contraignante si aucun câblage réseau n'est déjà disponible. Il faut soit faire passer de nouveaux câbles Ethernet jusqu'aux points d'accès Li-Fi — ce qui peut nécessiter des travaux dans les murs ou les plafonds — soit utiliser une autre liaison, par exemple le courant porteur en ligne (CPL/PLC), lorsque le système le permet. Les données peuvent alors transiter par le réseau électrique jusqu'aux équipements Li-Fi. Dans tous les cas, chaque zone à couvrir doit disposer d'un équipement Li-Fi et les appareils doivent eux-mêmes être compatibles Li-Fi, directement ou au moyen d'un adaptateur. Le passage du Wi-Fi au Li-Fi ne consiste donc pas simplement à remplacer une box ou une ampoule : il peut nécessiter une nouvelle infrastructure de distribution et plusieurs équipements dans le logement.
Si on veut éviter des travaux importants on peut être tenté par cette solution du CPL. Dans cette configuration, on remplace alors une partie de la liaison radio par une communication passant par le réseau électrique, avec l'injection de signaux haute fréquence sur les conducteurs.
Autrement dit, selon l'installation retenue, la recherche d'une solution « sans Wi-Fi » peut conduire à ajouter d'autres systèmes électroniques et, dans le cas du CPL, à faire circuler des signaux haute fréquence sur le réseau électrique.
Le Li-Fi : pour connecter encore plus d'objets sans fil ?
Le Li-Fi est souvent présenté comme une solution pour réduire le recours aux radiofréquences. Mais il s'inscrit aussi dans le développement de l'Internet des objets (IoT) : capteurs, équipements connectés, bâtiments intelligents, systèmes automatisés, etc.
Autrement dit, remplacer le Wi-Fi par le Li-Fi ne remet pas nécessairement en cause le modèle du tout-connecté et du tout-sans-fil. Il peut au contraire contribuer à l'étendre à toujours davantage d'objets.
Le prix à payer pour continuer à pousser en avant le tout-sans-fil pourrait alors, en plus de notre santé, être celui de notre liberté et de notre vie privée.
https://link.springer.com/article/10.1007/s11235-025-01358-z
Note additionnelle: pour suivre de près le développement de l'IOT/IOB (Internet des objets, Internet des corps), vous pouvez suivre sur X Corrine Nokel : @CorinneNoke
