가시광선 무선통신의 배경

WiFi 기술은 점점 더 대중화되고 있지만 점점 더 많은 사람들이 불안정한 무선 신호, 느린 인터넷 속도, 너무 적은 WiFi 핫스팟에 대해 불평하고 있습니다. 이제 새로운 기술이 이러한 문제를 해결할 수 있습니다. 전구는 오랫동안 발명가들이 꿈꾸는 번쩍이는 영감의 상징으로 여겨져 왔습니다. 그러나 독일의 물리학자 헤럴드 하스(Herald Haas)에게 영감을 준 것은 전구 그 자체였습니다. 에딘버러 대학교의 Haas와 그의 팀은 광선을 사용하여 디지털 정보를 무선으로 전송하는 특허 기술을 발명했습니다. 이러한 유형의 기술은 흔히 가시광선 통신(VLC)이라고 합니다. Haas는 "나의 가장 큰 아이디어는 전구를 광대역 통신 장치로 바꾸는 것입니다. 이런 식으로 전구는 조명을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 필요한 도구가 될 수도 있습니다."라고 Haas는 말했습니다. 매우 빠른 속도로 깜박임으로써 전구를 사용하여 데이터를 전송할 수 있습니다. 전구는 초당 수백만 번 깜박입니다. 이런 방식으로 LED 전구는 바이너리 코드를 빠르게 전송할 수 있습니다. 그러나 그러한 깜박임은 육안으로 볼 수 없으며 빛에 민감한 수신기에 의해서만 감지될 수 있습니다. "이것은 횃불을 통해 모스 부호를 보내는 것과 비슷하지만 더 빠르고 컴퓨터가 이해할 수 있는 알파벳을 사용합니다."라고 Haas는 말했습니다. 이 기술은 전구만 있으면 무선 인터넷 연결을 얻을 수 있음을 의미합니다. 현재 전 세계에는 약 140억 개의 전구가 있습니다. 실제로 이는 모든 가로등이 인터넷 액세스 포인트가 될 수 있음을 의미합니다. 하지만 'Li-Fi'라고 불리는 가시광 통신 기술은 단지 인터넷의 커버리지를 향상시키는 것만은 아닙니다. 무선 데이터 전송에 있어 가장 중요한 기술인 WiFi는 무선 주파수 신호를 활용합니다. 그러나 전파는 전체 전자기 스펙트럼의 작은 부분만을 차지합니다. 무선 인터넷에 대한 사용자의 수요가 증가함에 따라 사용 가능한 무선 주파수 스펙트럼은 점점 줄어들고 있습니다. 예를 들어, 커피숍에서 인터넷 서핑을 할 때, 주변에 인터넷 서핑을 하는 사람이 많아지면 인터넷 속도가 매우 느려지는 것을 발견하게 됩니다. 3G 모바일 네트워크에서도 마찬가지다. 한편 Cisco에 따르면 모바일 장치를 통해 전송되는 정보의 양은 매년 두 배로 증가하고 있습니다. Haas는 그의 기술이 솔루션의 중요한 부분이 될 것이라고 말했습니다. 그는 "가시광선 스펙트럼의 폭은 무선 주파수 스펙트럼의 1만 배에 달한다"고 말했다. 이는 가시광선 통신이 더 높은 대역폭을 가져올 수 있다는 것을 의미한다. Haas는 "Li-Fi" 기술이 최대 1Gbps의 데이터 전송 속도를 가져올 수 있다고 말했습니다. Haas는 자신의 기술의 중요한 장점은 새로운 인프라가 필요하지 않다는 점이라고 믿습니다. 기존의 무선 주파수 신호를 전송하려면 에너지 집약적인 장비가 필요합니다. 그는 "우리는 기존 장비를 사용한다. 가시광선 스펙트럼을 사용하지 않고 규제도 하지 않으며 고속 통신이 가능하다"고 말했다. 아테네 Harokopio 대학의 정보학 강사인 Thomas Kamalakis는 Haas의 기술을 추천했지만 그 잠재력을 과대평가해서는 안 된다고 말했습니다. 그는 "한 가지 분명한 문제는 가시광선이 물체를 통과할 수 없기 때문에 수신기가 차단되면 신호가 끊어진다는 점"이라고 말했다. 영국 워릭대학교 공과대학 조교수 마크 리슨(Mark Leeson)도 마찬가지다. 같은 견해. 그는 "문제는 우리 전화기가 어떻게 가시광선을 사용하여 통신을 하느냐는 것입니다."라고 Haas는 이것이 두 가지 실제 문제라고 말했지만 그는 또한 간단한 임시 해결책도 가지고 있다고 말했습니다. "빛 신호가 차단되어 정보를 전송하기 위해 장치를 사용해야 하는 경우 무선 주파수 신호로 원활하게 전환할 수 있습니다." 그는 가시광 통신이 WiFi의 경쟁자가 아니라 도움이 필요 없는 보완 기술이라고 믿습니다. 스펙트럼 공간. 그는 "우리에게는 여전히 WiFi가 필요하고 무선 주파수 통신 시스템이 필요합니다. 단기적으로는 빠르게 움직이는 물체나 나무, 벽, 장애물 뒤에 있는 물체에 데이터를 보내기 위해 전구를 사용할 수 없습니다."라고 말했습니다. 가시광 통신은 이미 일부 소규모 애플리케이션을 구현할 수 있습니다. 예를 들어, 이 기술은 비행기에서 휴대전화와 노트북이 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 데 사용될 수 있으며, 수중과 같이 전파가 전파될 수 없는 장소에서도 사용될 수 있습니다. Haas는 가시광선이 직선으로만 전파될 수 있어 빛 전파의 직선 상에 있는 사람만이 정보를 가로챌 수 있기 때문에 Li-Fi 기술은 매우 높은 보안을 제공한다고 지적했습니다.