헤럴드 하스: 모든 전구로부터 무선 데이터를

여러분께서는 우리가 전세계적으로 배치된 140만 개의 무선 전파 마스트를 갖고 있음을 아시나요? 이것들이 그 기지 스테이션입니다. 또한 우리는 50조 개가 넘는 이러한 장치들을 여기 가지고 있습니다. 이건 휴대용 무선 전화입니다. 이 휴대용 전화들을 가지고, 우리는 600 테라바이트를 넘는 데이터를 매달 전송합니다. 이것은 6에 14개의 0이 있는 것이지요. -- 굉장히 큰 수지요. 무선 통신은 전기와 물과 같이 유용한 자원이 되었습니다. 우리는 그것을 매일 이용합니다. 지금 우리는 그것을 우리의 일상생활 속에서 -- 우리의 사생활 속에서, 우리의 업무 생활 속에서 이용합니다. 심지어 우리는 가끔씩, 매우 조심스럽게, 좋은 이유들 때문에, 이러한 일들이 있을 때 휴대 전화를 꺼달라고 요청을 받아야 합니다. 이 기술이 가진 그 쟁점들을 제가 검토하기로 결정한 이유가 바로 이 중요성인데, 그것이 우리 삶에서 매우 중요하기 때문입니다.

그 쟁점들 중 하나는 용량입니다. 우리가 무선 데이터를 전송하는 방식은 전기자파의 사용에 의한 것, 특히, 전파에 의한것이죠. 그리고 전파는 제한적입니다. 그것들은 귀하고 비쌉니다. 또한 우리는 그것의 특정 범위만 갖고 있습니다. 무선 데이터 전송의 요구와 매달 전송되는 바이트와 데이터의 수를 다루지 못하는 것은 이러한 제약에 의한 것입니다. 그리고 그것들은 단순히 스펙트럼의 부족일 뿐입니다. 다른 문제도 있어요. 그것은 효율성입니다. 이 140만 개의 무선 전파 마스트나 기지 스테이션은 굉장히 많은 에너지를 소모합니다. 기억하실것은, 대부분의 에너지는 전파를 전송하는데 이용되지 않습니다, 그것은 기지 스테이션의 열을 식히는데 이용됩니다. 그렇다면 그와같은 기지 스테이션의 효율성은 약 5%정도에 불과합니다. 이는 커다란 문제를 초래합니다. 다음으로 여러분이 모두가 알고 있는 또다른 문제가 있습니다. 여러분께서는 비행 도중에 무선전화기를 꺼야하죠. 병원에서는, 그것은 보안의 쟁점입니다. 보안은 또 다른 쟁점입니다. 이 전파들은 벽을 통해서 투과합니다. 그것들은 가로채질 수 있고 누군가가 나쁜 의도를 가지고 있다면 누군가 여러분의 네트웤을 악용할 수도 있습니다

이것들이 네 가지 주요 쟁점들입니다. 하지만 반면, 우리는 140조 개의 이것들을 가지고 있습니다: 전구, 빛. 빛은 전자기 스펙트럼의 일부입니다. 자, 감마 광선이 있는 전체적인 전자기 스펙트럼의 맥락에서 이것을 살펴보기로 합시다. 여러분은 감마광선에 가깝게 가시지 않는게 좋아요, 위험할 수도 있습니다. X-레이는 병원에 갔을 때 유용하죠. 다음으로 자외선광이 있습니다. 이는 선탠하기에는 좋지만, 그렇지 않다면 인체에는 위험합니다. 적외선은 -- 안구 안전 규범에 의해 낮은 전력으로만 이용할 수 있습니다. 그 다음에는 전파가 있는데, 그것은 제가 언급한 문제들을 지니고 있죠. 그 중간에는, 우리는 이 가시광선 스펙트럼이 있습니다. 이것은 빛이고, 빛은 수백만 년간 존재해왔습니다 . 사실상, 그것은 우리를 창조했고, 생명을 창조했고, 삶의 모든 것들을 창조했습니다. 그래서 그것은 사용하기에 본질적으로 안전합니다. 그렇다면 무선 통신을 위해서 이용한다면 굉장히 좋지 않겠어요?

뿐만이 아니라, 저는 그것을 전체의 스펙트럼에 비교했습니다. 전파 스펙트럼을, 그 크기를, 가시광선 스펙트럼의 크기와 비교했습니다. 무엇인가 아시겠어요? 우리는 그 스펙트럼의 10,000배 이상을 갖고 있으며, 그것은 우리가 이용할 수 있는 것입니다. 이 많은 양의 스펙트럼을 갖고 있을뿐만 아니라, 제가 방금 언급한 그 수로 비교해 보기로 합시다. 우리는 140만개의 값비싸게 배치된 비효율적인 무선 전파 기지 스테이션을 갖고 있습니다. 그걸 10,000으로 곱해보세요. 그러면 140조에 도달하게 됩니다. 140조는 이미 설치된 전구의 수입니다. 그래서 우리는 이렇게 인프라를 갖추고 있죠. 천정을 보세요, 전구들이 보이시죠. 중심 층으로 가보세요, 이 전구들이 보이시죠.

그걸 통신에 이용할 수 있을까요? 예. 우리가 무엇을 해야 할까요? 우리에게 필요한 한가지 일은 이 비효율적인 백열 전구, 형광등을 LED의 새로운 기술로, LED 전구로 교체하는 것입니다. LED는 반도체입니다. 그것은 전기 장치입니다. 그리고 그것은 매우 훌륭한 첨단 특징을 갖고 있습니다. 그것의 강도는 아주 빠른 속도로 변조될 수 있고, 매우 빠르게 꺼질 수 있습니다. 이것이 우리의 기술을 가지고 우리가 탐구한 근본적인 기본 속성입니다. 우리가 그것을 어떻게 하는지 보여드리기로 하죠. 가시광선 스펙트럼에 가장 가까운 이웃에게 가보기로 합시다, 원격 조정기로 가보기로 하죠. 원격 조정기에는 적외선 LED가 있다는 것을 모두 아실 것입니다. -- 기본적으로 LED스위치를 켜고, 만일 그것이 꺼져있으면, 그 스위치를 끕니다. 그러면 그것은 단순한 저속 데이터 스트림을 생성하는데 초당 10,000 비트나, 초당 20,000 비트죠. 유투브 비디오를 보시는데 사용할 수는 없겠죠.

우리가 성취한 것은 우리의 전구의 원격 조정기를 본격적으로 대체할 수 있는 기술을 개발했다는 것입니다. 우리는 우리의 기술을 이용해 단일 데이터 스트림을 전송할 뿐 아니라 수천 개의 데이터 스트림을 병렬적으로 전송하지요, 심지어 더 빠른 속도로요. 우리가 개발한 그 기술은 SIM OFDM 이라고 불립니다. 그것은 공간 변조입니다. 이것들은 단지 기술적인 용어들입니다. 자세하게 말씀드리지는 않겠지만 이것은 우리가 광자원으로 하여금 데이터를 전송하도록 만든 방법입니다.

여러분은, "좋아, 이것 참 좋군 -- 10분만에 만들어진 슬라이드 한장이잖아."라고 하시겠죠. 하지만 그것 뿐만이 아닙니다. 우리가 성취한 것은 우리는 표시기를 개발했습니다. 저는이 가시광선 표시기를 최초로 대중들에게 공개하고 있습니다. 여기 있는 것은 평범한 책상 램프입니다. 우리는 미화 3달러짜리 전구를 장착하고, 우리의 신호 처리 기술을 첨가합니다. 그리고 여기에 작은 구멍이 있습니다. 빛이 그 구멍을 통해 지나갑니다. 여기 수신기가 있군요. 그 수신기는, 우리가 거기서 발생시킨 진폭 상의 작고 미묘한 변화를 전기 신호로 변환할 것입니다. 그 후 그 전기 신호는 고속 데이터 스트림으로 다시 변환됩니다. 향후 우리는 이 스마트폰들에 이 작은 구멍을 통합시킬 수 있기를 희망합니다. 여기 광겁출기를 병합하는것 뿐만이 아니라 어쩌면 내부에 카메라를 이용할 수 있을 수도 있습니다.

그러면 제가 그 빛을 켤 때 어떤 일이 일어날까요? 여러분이 기대하시는 바와 같이, 그건 전등, 책상 램프입니다. 여러분의 책을 그 아래에 놓으시면, 당신은 읽을수 있어요. 이것은 공간을 밝혀주고 있어요. 하지만 동시에, 여기 나오는 이 비디오를 봅니다. 그리고 그것은 그 광선을 통해 전송되는 비디오, 고해상도 비디오입니다. 비판적이시군요. 여러분은, "하하하. 여기 이 사람은 트릭을 약간 쓸 줄 아는 똑똑한 선생님이군요."라고 생각합니다. 하지만 계속 하게 해주세요.

(박수)

다시 한번요. 여전히 안믿으세요? 이것은 이 고해상도의 비디오를 분할된 스트림의 형태로 전송하는 그 전등입니다. 그리고 여러분이 그 전등을 보시면, 그 전등은 예상대로 빛을 밝히고 있습니다. 인간의 눈으로는 인지하지 못합니다. 이 전구 상에 우리가 유발한 진폭 상의 그 미묘한 변화를 여러분은 알아차리지 못합니다. 이것은 조명의 목적을 위해 기능하고 있지만 동시에 우리는 이 데이터를 전송할 수 있습니다. 그리고 여러분은 천장에서 여기 수신기로 내려오는 균일한 빛을 간단히 보실 수 있습니다. 이는 그 지속적인 빛을 무시할 수 있는데 왜냐하면 모든 수신기들은 미묘한 변화에 관심이 있기 때문이죠. 여러분들은 또한 종종 비판적인 질문을 하시죠. 여러분들은, "좋아, 이런 기능을 갖기 위해서 항상 그 빛을 켜놓아야 해?"라고 하시죠. 대답은 "예" 입니다. 하지만, 여러분은 그것이 꺼진 것처럼 보이는 정도까지 그 빛을 어둡게 할 수 있습니다. 그래도 여러분은 여전히 데이터를 전송할 수 있습니다. -- 가능하지요.

이렇게 저는 네 가지 도전 과제들을 여러분께 말씀드렸습니다. 수용력: 우리에게는 10,000배 더 많은 스펙트럼, 10,000배가 더 많은 LED를 인프라에 이미 설치했습니다. 바라건대 저게 동의하실 것입니다. 더이상은 수용력의 문제는 없습니다. 효율성: 이것은 조명을 통한 데이터입니다 -- 무엇보다 이것은 조명장치입니다. 여러분이 에너지 예산을 짜는경우, 데이터 전송은 무료로 따라옵니다 -- 에너지 효율성이 상당하지요. 저는 이 LED 전구들의 높은 에너지 효율성을 언급하지는 않습니다. 만일 전세계이 그걸들을 배치한다면, 여러분은 수백 개의 발전소를 절약할 것입니다. 이것은 일면일 뿐입니다.

그 다음에 저는 이용가능성을 언급했습니다. 여러분은 병원에 전구가 있다는 것에 동의하실 것입니다. 무엇을 할지 볼 필요가 있지요. 비행체에 빛이 있습니다. 즉 어디에든지 빛이 있지요. 둘러보세요. 어디에든지 있어요. 스마트폰을 한번 보세요. 플래시, LED 플래시가 있습니다. 이것들은 고속 데이터 전송을 위한 잠재적 원천입니다.

그 다음에는 보안 문제가 있습니다. 여러분은 빛이 벽을 통과하지 않음에 동의하실 것입니다. 그래서 그 누구도, 만일 제가 여기 빛을 갖고 있고, 데이터를 보안화 한다면, 벽을 통해 이 방의 다른 편에 있는 그 누구도 그 데이터를 읽을 수 없을 겁니다. 빛이 있는 곳에서만 데이터가 있지요. 따라서 만약 제가 그 수신기가 그 데이터를 받지 않길 원하는 경우 제가 할 수 있는 것은 그것을 다른 방향으로 돌리는 것입니다. 즉 데이터가 이 방향으로 가면, 거기에 더이상 없게 되는거죠. 이제 우리는 실제로 그 데이터가 어디로 갈지 볼 수 있습니다.

그래서 제게 있어 이것의 적용 방법은 그 당시, 상상을 넘어서는 것입니다. 우리는 한 세기동안 매우 훌룡하고 영리한 적용 방식 개발자들을 갖고 있었습니다. 그리고 우리는, 빛을 갖고 있는 곳에 데이터를 전송할 잠재적인 방법이 있음을 알기만 하면 됩니다. 하지만 저는 몇개의 예를 드릴수 있습니다. 음, 이제는 이미 그 충격을 보셨을 수도 있겠네요. 이것은 해저에서 원격으로 운영되는 차량입니다. 그리고 그들은 그 아래 공간을 밝히기 위해 빛을 사용합니다. 이것들이 서로 통신하기 위해 사용하는 무선 데이터를 전송하기 위해 이 빛이 사용될 수 있습니다.

이 석유화학적 공장처럼 본질적으로 안전한 환경에서는 RF를 사용할 수 없습니다. 안테나 스파크를 발생시킬수 있으니까요. 하지만 빛을 이용할 수 있습니다 -- 저기 많은 빛이 보이죠? 병원에서는, 새로운 의학 장비를 위해서; 거리에서는 교통 통제를 위해서. 차에는 LED 기반의 전조등이 있고, LED 기반의 후미등이 있고, 차들이 서로 통신할 수 있고 그들이 정보를 교환하는 방식으로 사고를 막습니다. 신호등은 차나 기타 등등에게 통신할 수 있습니다. 다음으로 전세계에 걸쳐 설치된 수백만의 가로등들이 있습니다 모든 가로등은 공짜 액세스 포인트가 될 것입니다. 사실, 우리는 그것을 라이-파이(Li-Fi), 광-충실도(light-fidelity)라고 부릅니다. 다음으로 이러한 비행체 선실이 있습니다. 비행체 선실에는 수백 가지 빛이 있고, 이 각각의 빛은 무선 데이터의 잠재적 전송기가 될 수 있습니다. 따라서 여려분은 긴 비행에서 돌아오는 도중에 가장 좋아하는 TED 비디오를 즐길 수 있지요. 온라인 삶. 따라서 저는 그것이 가능한 비전이라고 생각합니다.

그러므로 우리가 할 것은 모든 잠재적 조명 장치에 작은 마이크로칩을 장착하는 것입니다. 이것은 두가지 기본적인 기능을 결합할 것입니다: 조명과 무선 데이터 전송. 오늘날 무선 통신 속에서 우리를 마주하고 있는 본질적인 네 가지 문제들을 해결할 수 있다고 제가 개인적으로 믿는 것은 이 공생 때문입니다. 또한 미래에는, 140조 개의 전구를 갖게 될 뿐 아니라, 보다 깨끗하고, 보다 환경 지향적이고 나아가 보다 밝은 미래를 위해 전세계에 걸쳐 설치된 140조 개의 Li-Fi들을 가질 수 있습니다.

감사합니다.

(박수)