Harald Haas: datos inalámbricos en cada foco incandescente

¿Sabían que tenemos 1,4 millones de antenas de telefonía celular instaladas en todo el mundo? Y estas son estaciones base. Y también tenemos más de 5.000 millones de dispositivos como éste. Estos son teléfonos móviles celulares. Y con estos teléfonos móviles transmitimos más de 600 terabytes de datos al mes. Eso es un 6 con 14 ceros... un número muy grande. Las comunicaciones inalámbricas se han vuelto un servicio público como la electricidad y el agua. Las usamos cada día. Ahora en nuestras vidas cotidianas; en nuestra vida privada, en nuestros negocios. E incluso se nos ha pedido en ocasiones, muy amablemente, apagar nuestro teléfono móvil en eventos como éste, por buenas razones. Y es por esta importancia por lo que he decidido abordar los problemas que tiene esta tecnología, ya que es tan fundamental para nuestras vidas.

Y uno de esos problemas es la capacidad. La forma en que transmitimos datos inalámbricos es mediante ondas electromagnéticas; en concreto, ondas de radio. Y las ondas de radio son limitadas. Son escasas, son caras, y tenemos sólo cierto espectro de ellas. Es esta limitación la que no permite lidiar con la demanda de transmisiones inalámbricas de datos y con el número de bytes y de datos que se transmiten cada mes. Y simplemente se les está acabando el espectro. Hay otro problema que es la eficiencia. Estas 1,4 millones de antenas de transmisión celular, o estaciones base, consumen un montón de energía. Y lo que es más, la mayoría de esa energía no es utilizada para transmitir las ondas de radio, se usa para enfriar las estaciones base. Así que la eficiencia de una estación base así es sólo alrededor de un 5 %. Y eso crea un gran problema. Luego hay otro problema del cual todos son conscientes. Hay que apagar el teléfono móvil durante los vuelos. En hospitales, hay cuestiones de seguridad. La seguridad es otro problema. Esas ondas de radio penetran las paredes. Pueden ser interceptadas, y alguien puede hacer uso de tu red si tiene malas intenciones.

Así que esos son los cuatro problemas principales. Pero por otro lado, tenemos 14.000 millones de focos incandescentes, de luces. Y la luz es parte del espectro electromagnético. Así que veamos esto en el contexto del espectro electromagnético completo, donde tenemos rayos gamma. No conviene estar cerca de loa rayos gamma, puede ser peligroso. Los rayos X son útiles en los hospitales. Luego está la luz ultravioleta, buena para un buen bronceado, pero también peligrosa para el cuerpo humano. Los infrarrojos, debido a regulaciones de seguridad visual, sólo pueden usarse a intensidades bajas. Y luego tenemos las ondas de radio, con los problemas que acabo de mencionar. Y ahí en la mitad, tenemos este espectro de luz visible. Es luz, y ha existido por muchos millones de años. Y, de hecho, nos ha creado; ha creado la vida, ha creado la materia de la vida. Así que su uso es intrínsecamente seguro. ¿No sería grandioso utilizarla para comunicaciones inalámbricas?

Y no sólo eso, si la comparamos con el espectro completo. Comparada con el espectro de las ondas de radio... el tamaño del mismo... con el tamaño del espectro de la luz visible. ¿Saben qué? Tenemos un espectro 10.000 veces más amplio a nuestra disposición. Y no tenemos sólo este espectro enorme. Comparémoslo con el número que acabo de mencionar. Tenemos 1,4 millones de estaciones base de radio celular ineficientes y caras de instalar. Y multipliquen eso por 10.000, el resultado es 14.000 millones. 14.000 millones de focos ya instalados. Así que ahí tenemos la infraestructura. Vean al techo, pueden ver todos esos focos. Si van al piso principal verán esos focos.

¿Podemos utilizarlos para comunicaciones? Sí. ¿Qué necesitamos hacer? Lo único que necesitamos hacer es reemplazar esos ineficientes focos incandescentes, lámparas fluorescentes, con esta nueva tecnología LED, focos LED. Un LED es un semiconductor. Es un dispositivo electrónico. Y tiene una hermosa y linda propiedad: Su intensidad puede ser modulada a velocidades muy altas, y puede ser apagada a velocidades muy altas. Y esta es una propiedad básica fundamental que aprovechamos con nuestra tecnología. Así que vamos a mostrar cómo lo hacemos. Vayamos al vecino más cercano al espectro de la luz visible, vayamos a los controles remotos. Todos ustedes conocen los controles remotos que tienen un LED infrarrojo; básicamente encendemos el LED, o lo apagamos si está encendido. Y eso crea un flujo de datos sencillo y de baja velocidad a 10.000 bits por segundo, 20.000 bits por segundo. No es útil para un video de YouTube.

Lo que hemos hecho es desarrollar una tecnología con la cual podemos además reemplazar el control remoto de nuestro foco. Transmitimos con nuestra tecnología, no un único flujo de datos, transmitimos miles de flujos de datos en paralelo, a velocidades aún más altas. Y la tecnología que hemos desarrollado, se llama SIM OFDM. Y es de modulación espacial... son términos técnicos, no voy a entrar en detalles... pero es la forma en que hemos habilitado a esa fuente de luz para transmitir datos.

Ustedes dirán, "OK, se ve bien... una presentación hecha en 10 minutos". Pero no es sólo eso. También hemos desarrollado un prototipo. Y voy a mostrar por primera vez en público la transmisión por luz visible. Y lo que tenemos aquí es una lámpara de escritorio común. Le ponemos un foco LED, de 3 dólares estadounidenses, conectamos nuestra tecnología de procesamiento de señales. Y luego lo que tenemos aquí es un pequeño orificio. La luz pasa por ese orificio. Hay un receptor. El receptor convertirá esos pequeños y sutiles cambios en amplitud que convertimos aquí en una señal eléctrica. Y esa señal eléctrica es convertida de vuelta en un flujo de datos de alta velocidad. En el futuro esperamos poder integrar este pequeño hoyo en estos teléfonos inteligentes. Y no sólo integrar un detector de fotones aquí, sino quizás usar la cámara integrada.

¿Entonces qué ocurre cuando enciendo esa luz? Tal como es de esperar es una luz, una lámpara de escritorio. Pones un libro abajo y puedes leerlo. Está iluminando el espacio. Pero al mismo tiempo, vean este video. Es un video en alta definición transmitido a través de ese rayo de luz. Son escépticos. Piensan: "Ja, ja, ja". "Aquí tenemos a un académico listo haciendo trucos". Pero si hago así...

(Aplausos)

Otra vez. ¿Aún no lo creen? Es esta luz la que transmite el video de alta definición en un flujo dividido. Y si observan la luz, está iluminando como cabe esperar. No lo notan con sus ojos. No distinguen los cambios sutiles en la amplitud que le imprimimos al foco. Sirve para iluminar pero, al mismo tiempo, transmite datos. Y pueden verlo, incluso hay luz que viene del techo hacia el receptor. Puede ignorar esa luz constante, porque todo lo que le interesa al receptor son los cambios sutiles. Cada tanto me hacen preguntas críticas. Dicen: "OK, ¿tengo que tener la luz encendida todo el tiempo para que esto funcione?" Y la respuesta es sí. Pero, se puede atenuar la luz a un nivel en el que aparenta estar apagada. Y aún así se puede transmitir datos, eso es posible.

Entonces les he mencionado los cuatro desafíos. Capacidad: tenemos 10.000 veces más espectro, 10.000 veces más LEDs instalados ya en la infraestructura. Espero que estén de acuerdo conmigo en que el problema de la capacidad ya no existe. Eficiencia: son datos transmitidos por iluminación... es antes que nada un dispositivo de iluminación. Y si consideran el presupuesto de energía, la transmisión de datos sale gratis... es altamente eficiente en energía. Sin mencionar la alta eficiencia en energía de estos focos LED. Si todo el mundo los instalara, nos ahorraríamos cientos de plantas de energía. Eso es extra.

Y luego he mencionado la disponibilidad. Estarán de acuerdo en que tenemos luces en hospitales. Allí hay que ver lo que se hace. Hay luces en los aviones. Así que por todos lados hay luz. Miren alrededor. Por todas partes. Miren sus teléfonos inteligentes. Tiene flash, un flash LED. Es una fuente potencial para transmisión de datos de alta velocidad.

Y luego está la seguridad. Estarán de acuerdo en que la luz no pasa a través de las paredes. Así que nadie, si tengo aquí una luz... si tengo datos seguros, nadie al otro lado de esta sala, a través de esa pared sería capaz de leer esos datos. Y sólo hay datos donde hay luz. Así que si no quiero que este receptor reciba datos, entonces qué puedo hacer, lo muevo a un lado. Así que los datos van en esa dirección, ya no para allá. Ahora podemos de hecho ver hacia dónde van los datos.

Así que, para mí, las aplicaciones de esto por el momento superan lo imaginable. Hemos tenido un siglo con desarrolladores de aplicaciones muy inteligentes. Sólo hay que darse cuenta, donde hay luz existe una forma potencial de transmitir datos. Pero puedo darles unos cuantos ejemplos. Bien, quizás vean el impacto ya en este momento. Este es un vehículo a control remoto suboceánico. Y usa luz para iluminar el espacio allá abajo. Y esta luz puede usarse para transmitir datos inalámbricos que estas cosas usen para comunicarse entre sí.

Ambientes intrínsecamente seguros como esta planta petroquímica: no se puede usar frecuencias de radio, que pueden generar chispas en las antenas, pero se puede usar luz; pueden ver cantidad de luz ahí. En hospitales, para nuevos instrumentos médicos; en calles para control de tráfico. Los automóviles pueden tener faros LED adelante y atrás, y pueden comunicarse entre ellos y prevenir accidentes con la forma en que intercambien información. Las luces de tráfico pueden comunicarse con el auto y demás. Y luego tenemos estos millones de lámparas en las calles instaladas en todo el mundo. Y cada lámpara pública puede ser un punto de acceso gratuito. De hecho, lo llamamos Li-Fi: ligth-fidelity (luz-fidelidad, similar a Wi-Fi). Y tenemos las cabinas de los vehículos aéreos. Hay cientos de luces en la cabina de un avión, y cada una de esas luces es un transmisor de datos inalámbricos en potencia. Así que podrían disfrutar de su video TED favorito en el viaje de regreso a casa. Vida en línea. Yo creo que esa es una visión posible.

Así que todo lo que necesitaríamos hacer es poner un pequeño microchip a cada dispositivo de iluminación potencial. Y esto entonces combinaría dos funcionalidades básicas: iluminación y transmisión inalámbrica de datos. Y es esta simbiosis la que, en lo personal, creo que podría resolver los cuatro problemas esenciales que enfrentamos hoy en día en las comunicaciones inalámbricas. Y en el futuro, quizás no tangamos 14.000 millones de focos incandescentes, sino que quizás sean 14.000 millones de Li-Fis instalados en todo el mundo; por un futuro más limpio, más ecológico e incluso más brillante.

Gracias.

(Aplausos)