Iluminação Cênica - Light Fidelity: inovação à velocidade da luz!

 

Nas últimas quatro décadas, diversas foram as inovações que conquistaram a indústria de iluminação, os mercados especializados e os palcos ao redor do mundo. Dos instrumentos de iluminação cênica às formas de comunicação – entre instrumentos e periféricos, como também, inclusive, com o público – diversas foram as evoluções percebidas e inseridas nos projetos de iluminação cênica. 

 

Nesta conversa, o Li-Fi (Light Fidelity) será discutido como uma possível revolução nos sistemas de comunicação, transmissão e recepção de dados, além de estimulador de interações inimagináveis, à velocidade da luz.
Há praticamente quarenta anos, com o surgimento do primeiro movinghead desenvolvido pela empresa americana Showco (um protótipo, intitulado VL-Zero, e que, patrocinado pelo produtor da banda inglesa Genesis, seria aprimorado – para a versão VL-1 – e seria produzido em escala pela Vari-Lite Inc – um ‘spin-off’ da Showco), uma verdadeira revolução ocorreria nos palcos e shows. 

Com esses instrumentos de iluminação cênica, um novo cenário de recursos e interações provocaria o aprimoramento e padronização de consoles e protocolos de comunicação, determinantes para a expansão das possibilidades e artifícios (efeitos, arranjos, princípios e programação) que seriam fundamentais para a inserção do LED (descoberto em 1962, e desenvolvido para painéis de LEDs em 1996 pela empresa canadense SACO Technologies para Pop Mart Tour da banda irlandesa U2) como dispositivo de emissão de luz. Nesta conjuntura, onde as novas tecnologias se expandem de diversas maneiras na ‘indústria do entretenimento’, soluções vibrantes, versáteis e mesmo improváveis permeiam os projetos e as concepções dos lighting designers, em todo o mundo.

 Com o surgimento dos OLEDs - Organic Light-EmittingDiodes – em uma perspectiva futura, estruturas e elementos cenográficos e de iluminação cênica poderão ser configurados como recursos de emissão de luz, em formatos e dimensões personalizadas e únicas, além de mais resistentes, flexíveis e mais leves. Com isso, as expectativas e alternativas vigentes para a criação de projetos e espetáculos orgânicos e complexos condicionará os públicos a outras experiências sensoriais, presenciais e comunicativas, entre produção e espectadores.

 Mas o que mais ainda poderia ocorrer como inovação no campo da iluminação, de maneira a revolucionar essa área? 
Desde o surgimento dos primeiros experimentos com o wi-fi – marca registrada para a identificação de dispositivos de rede local que permitem a comunicação de dados sem fios – no início da década de 1990, estudos e pesquisas aplicadas, principalmente nas áreas de informática e telecomunicações, buscam soluções e respostas para a melhor confiabilidade de transmissão e recepção de sinais com redução de perdas e mais efetiva velocidade.

Novos padrões e protocolos surgiram, de maneira a uniformizar sistemas entre produtos, para que a indústria estivesse adaptada a produzir, por diversas empresas e laboratórios espalhados em universidades e setores privados de P&D (Pesquisa & Desenvolvimento). Assim, o Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (IEEE) dos Estados Unidos regulamentou a IEEE 802.11, a rede sem fio que define os padrões de transmissão e codificação para comunicações sem fio e que opera na faixa de 5GHz, prezando pela minimização de interferências e delimitação de frequência e faixa de operação dos dados transmitidos e recebidos, em determinadas partes ou países no mundo.

Atualmente o padrão mais avançado, intitulado IEEE 802.11ac – que na teoria chega a um limite de 7 giga bits por segundo (Gb/s), e na prática, 2Gb/s – será substituído nos próximos anos pelo padrão IEEE 802.11ax, que fornecerá o dobro de capacidade e operação nas faixas de 2,4GHz e 5GHz.


Se essa rede proporcionou condições únicas para a automação de sistemas e para o desenvolvimento de periféricos e dispositivos com funcionalidades avançadas – de equipamentos, como dimmers, aos consoles, e de maneira mais usual e versátil, smartphones -, ainda se condiciona em uma tecnologia que apresenta imperfeições, instabilidade e, mesmo com controversos relatórios e publicações no meio médico, potenciais problemas de saúde pelo excessivo uso, fazendo com que diversos países já adotem o ‘Princípio da Precaução’ para o uso do wi-fi, principalmente em ambientes com predominante presença de crianças.

Entretanto, as tecnologias wireless já estão em um estágio irreversível. Praticidade e mobilidade já integram os hábitos e costumes dos cidadãos e das culturas organizacionais na sociedade. Portanto, o que poderia ainda ser aprimorado?


Provavelmente, as evoluções ocorrerão nos meios de transmissão. Se a utilização de melhores materiais de construção dos cabos de conectividade já ocorre com desempenhos superiores, sendo uma realidade vigente, outros meios também existentes serão utilizados de maneira mais efetiva nos próximos anos.


Atualmente, a mais eficiente forma de transmissão por conectividade física ocorre através das fibras óticas. Com inspiração no princípio ótico da Física pautado na reflexão da luz, demonstrado pelo físico inglês John Tyndall na segunda metade do século XIX, foi em 1966 que, com o físico chinês Charles Kao, houve a primeira transmissão de dados de telefonia com esses cabos especificamente, com mais capacidade e, consequentemente, menor custo e redução de interferências elétricas exteriores.

 

Mas o que as fibras óticas conduzem, de fato, é a luz, gerada normalmente por diodos emissores de luz (LEDs) ou por tubos de raios laser. O controle da luz produzida e transmitida pelas fibras óticas pode ainda ser codificado pela geração de fluxos com intervalos de tempo, produzindo padrões em linguagem binária (transmitida com a presença e ausência da luz, através da leitura dessas duas informações durante um período curto), possibilitando a multiplicação de dados transmitidos e recebidos.


O que impede a expansão do uso de fibras óticas no dia a dia – e que muitas vezes pode estar associado à iluminação decorativa, apenas - é justamente a vinculação de sistemas físicos de condutividade de dados. A disseminação do wi-fi também criou uma cultura de utilização, cujo abandono poderia ser associado ao retrocesso.
Foi com base nesses princípios que surgiu o Li-Fi, ou Light Fidelity, como futuro sucessor do Wi-Fi, e com base nos mesmos princípios da condutividade das fibras óticas. Nos estudos e pesquisas já realizados desde 2010, a condução de dados é realizada pela própria luz – a partir da VLC (Visible Light Communication), isto é, no espectro visível, ou seja, com comprimentos de onda entre 370nm (violeta) e 750 nm (vermelho) -, uma vez que neste sistema são as luminárias os instrumentos de transmissão e recepção de sinais, e as conexões seriam baseadas em sensores, comportando-se como dispositivos de emissão e captação dos dados.


Como as ondas de luz têm uma frequência muito maior do que as ondas eletromagnéticas utilizadas pelo Wi-Fi, aumentam-se as expetativas na velocidade de transmissão, além do incremento no tráfego de informações. Utilizando-se uma lâmpada LED como instrumento padrão em um sistema Li-Fi, por exemplo, pode-se transferir dados em até 100 Mbps. No caso do Li-Fi baseado na utilização do laser, esse processo seria ainda mais rápido, com velocidades de até 100 Gbps. O padrão atual de regulação desse sistema está regulamentado pela IEEE 802.15.7-2011. 

O esquema representado na figura acima demonstra a configuração de um sistema baseado no VLC, ou Li-Fi. Nele, três classes de dispositivos devem ser consideradas: infraestrutura (com servidor e rede de internet para a geração dos dados transmitidos/recebidos); instrumentos (luminárias, drivers e Hardlocks – estes, dotados de sensores, amplificadores de sinais e conversores digitais); e mobilidade, com dispositivos e periféricos programados para as interações desejadas.


Como possibilidades, além dos tráfegos de informações, o Li-Fi permitirá ainda a transformação de pacotes de dados em energia, permitindo inclusive sistemas de alimentação retroativa, fundamentais para monitoramento ou mesmo autocontrole para equipamentos e grupos de instrumentos, inclusive da iluminação cênica. Nesse sentido, o endereçamento poderá ser individualizado (ponto a ponto), ou em configuração centralizada/descentralizada (broadcast).


Também formas de interação inimagináveis seriam propiciadas pela combinação luz e público. Para condições adequadas de transmissão de dados por meio de dispositivos móveis, tais como smartphones, esses recursos poderiam enfim ser utilizados de maneira a gerar combinações profícuas e benéficas, além de medidas de controle, acesso ou restrições, e mesmo segurança, pela análise e rastreamento de dados e informações disponíveis, para todos os tipos de eventos.


No estágio atual de evolução, limitações físicas dos espaços físicos e incidência de sombras poderiam ser fatores de perdas dos sinais e descontinuidade com o uso da Li-Fi para diversos tipos de ambientes. Entretanto, a evolução nas pesquisas sobre as formas de transmissão e reflexão dos sinais, com a utilização da luz como meio de propagação das informações e dados necessários ao sistema, promete um horizonte promissor e repleto de novidades, na velocidade da luz.


Abraços e até a próxima conversa!
 

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