TEDGlobal>London
Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
Harald Haas: Een baanbrekend nieuw type van draadloos internet
Filmed:
Readability: 4.4
2,751,742 views
Wat als we bestaande technologie konden gebruiken om internettoegang te verschaffen aan de meer dan 4 miljard mensen die wonen op plekken waar de juiste infrastructuur niet voorhanden is? Met behulp van kant-en-klare LEDs en zonnecellen zijn Harald Haas en zijn team pioniers van een nieuwe technologie die gegevens verzendt met behulp van licht, die mogelijk de sleutel is tot het dichten van de digitale kloof. Bekijk hoe de toekomst van het internet er zou kunnen uitzien.
Harald Haas - Communications technology innovator
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I would like to demonstrate
for the first time in public
for the first time in public
0
579
3445
Ik zou graag voor het eerst
openbaar demonstreren
openbaar demonstreren
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
dat het mogelijk is
om een video te verzenden
om een video te verzenden
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
vanuit een kant-en-klare LED-lamp
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
naar een zonnecel,
met een laptop als ontvanger.
met een laptop als ontvanger.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
Er komt geen Wi-Fi aan te pas,
het is alleen licht.
het is alleen licht.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
Je vraagt je misschien af:
waarom doet dat ertoe?
waarom doet dat ertoe?
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
Het doet ertoe om volgende reden:
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
er komt een enorme
uitbreiding van het internet
uitbreiding van het internet
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
om de digitale kloof te dichten
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
en om het 'internet der dingen'
mogelijk te maken --
mogelijk te maken --
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
tientallen miljarden toestellen
die met het internet verbonden zijn.
die met het internet verbonden zijn.
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
Volgens mij kan zo'n uitbreiding
van het internet maar werken
van het internet maar werken
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
als het bijna energieneutraal is.
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
Daarom moeten we zoveel mogelijk
bestaande infrastructuur gebruiken.
bestaande infrastructuur gebruiken.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
En daar komen de zonnecel
en de LED op de proppen.
en de LED op de proppen.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
Ik gaf een eerste demonstratie
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
in 2011, op een TED-conferentie,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
van Li-Fi, 'Light Fidelity'.
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
LiFi gebruikt kant-en-klare LEDs
om supersnel data te verzenden,
om supersnel data te verzenden,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
op een veilige manier.
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
De gegevens worden
door het licht overgebracht,
door het licht overgebracht,
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
gecodeerd in subtiele wijzigingen
van de helderheid.
van de helderheid.
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
Als we om ons heen kijken,
zien we een hoop LEDs.
zien we een hoop LEDs.
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
Er is dus een rijke infrastructuur
vn Li-Fi-zendapparatuur voorhanden.
vn Li-Fi-zendapparatuur voorhanden.
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
Tot hier toe gebruiken we specifieke
apparaten, kleine fotodetectoren,
apparaten, kleine fotodetectoren,
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
om de informatie te ontvangen
die in de gegevens gecodeerd is.
die in de gegevens gecodeerd is.
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
Ik wilde een manier vinden om ook hier
bestaande infrastructuur te gebruiken
bestaande infrastructuur te gebruiken
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
om gegevens te ontvangen
van onze Li-Fi-lampen.
van onze Li-Fi-lampen.
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
Daarom richtte ik me
op zonnecellen en zonnepanelen.
op zonnecellen en zonnepanelen.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
Een zonnecel absorbeert licht
en maakt er elektrische energie van.
en maakt er elektrische energie van.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
Daarom kunnen we met een zonnecel
onze mobiele telefoon opladen.
onze mobiele telefoon opladen.
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
Herinner je
02:14
that the data is encoded in subtle changes
of the brightness of the LED,
of the brightness of the LED,
32
122989
6231
dat de data gecodeerd zijn in subtiele
wijzigingen van de helderheid van de LED.
wijzigingen van de helderheid van de LED.
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
Als het binnenkomende licht fluctueert,
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
gebeurt hetzelfde met de energie
die we uit de zonnecel halen.
die we uit de zonnecel halen.
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
Dat wil zeggen dat er
een basismechanisme is
een basismechanisme is
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
om informatie uit het licht te halen
via de zonnecel,
via de zonnecel,
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
want de wijzigingen in geoogste energie
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
stemmen overeen met de verstuurde data.
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
De vraag is natuurlijk:
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
kunnen we heel snelle en subtiele
wijzigingen in helderheid ontvangen,
wijzigingen in helderheid ontvangen,
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
zoals diegene
die onze LED-lampen versturen?
die onze LED-lampen versturen?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
Het antwoord is: ja, dat kan.
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
We hebben in het lab aangetoond
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
dat we tot 50 megabyte
per seconde kunnen ontvangen
per seconde kunnen ontvangen
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
via een kant-en-klare zonnecel.
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
Dat is sneller dan de meeste
breedbandverbindingen vandaag.
breedbandverbindingen vandaag.
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
Ik toon je wat dat
in de praktijk betekent.
in de praktijk betekent.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
In deze doos zit
een kant-en-klare LED-lamp.
een kant-en-klare LED-lamp.
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
Dit is een kant-en-klare zonnecel.
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
Ze is verbonden met de laptop.
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
We hebben hier een instrument
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
om de energie te visualiseren
die we uit de zonnecel halen.
die we uit de zonnecel halen.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
Dat instrument toont momenteel iets.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
Dat komt doordat de zonnecel
al licht opvangt uit de omgeving.
al licht opvangt uit de omgeving.
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
Ik zou eerst het licht willen aansteken --
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
ik steek nu gewoon even het licht aan,
03:48
for a moment,
57
216096
2108
heel even --
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
en je ziet dat het instrument
naar rechts uitslaat.
naar rechts uitslaat.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
Op dit ogenblik
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
vangt de zonnecel energie op
uit deze kunstmatige lichtbron.
uit deze kunstmatige lichtbron.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
Als ik het uitdoe, zien we het dalen.
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
Ik doe het aan ...
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
We vangen dus energie op met de zonnecel.
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
Ik ga nu eerst de videostreaming
inschakelen.
inschakelen.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
Dat doe ik door op deze knop te drukken.
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
Nu streamt deze LED-lamp een video
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
door de helderheid van de LED-lamp
heel subtiel aan te passen,
heel subtiel aan te passen,
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
op niet met het oog waarneembare wijze.
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
De wijzigingen zijn te snel
om ze met het oog te kunnen erkennen.
om ze met het oog te kunnen erkennen.
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
Om mijn punt te bewijzen,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
kan ik het licht van de zonnecel blokkeren.
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
Je ziet eerst dat er minder
energie ontvangen wordt,
energie ontvangen wordt,
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
en de video stopt ook.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
Als ik de blokkering weghaal,
begint de video opnieuw.
begint de video opnieuw.
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(Applaus)
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
Dat kan ik herhalen.
04:57
So we stop the transmission of the video
and energy harvesting stops as well.
and energy harvesting stops as well.
77
285967
5251
We stoppen de uitzending van de video
en de energie-ontvangst stopt ook.
en de energie-ontvangst stopt ook.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
Dat toont aan dat de zonnecel
als een ontvanger werkt.
als een ontvanger werkt.
05:08
But now imagine that this LED lamp
is a street light, and there's fog.
is a street light, and there's fog.
79
296079
5384
Maar stel je voor dat deze LED-lamp
een straatlantaarn is, en dat er mist is.
een straatlantaarn is, en dat er mist is.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
Ik simuleer de mist,
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
met behulp van de zakdoek
die ik daarvoor heb meegebracht.
die ik daarvoor heb meegebracht.
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
(Gelach)
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
Ik leg de zakdoek over de zonnecel.
05:25
First you notice
84
313905
1628
Je merkt eerst
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
dat de ontvangen energie,
zoals verwacht, daalt,
zoals verwacht, daalt,
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
maar de video gaat door.
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
Dat betekent dat er ondanks de blokkering
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
voldoende licht door de zakdoek heen
de zonnecel bereikt
de zonnecel bereikt
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
zodat de zonnecel de informatie
kan decoderen en streamen,
kan decoderen en streamen,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
in dit geval een hogedefinitie-video.
05:51
What's really important here is that
a solar cell has become a receiver
a solar cell has become a receiver
91
339040
5563
Wat hier cruciaal is, is dat een zonnecel
een ontvanger is geworden
een ontvanger is geworden
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
van draadloze signalen met hoge snelheid,
die in licht gecodeerd zijn,
die in licht gecodeerd zijn,
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
terwijl ze haar primaire functie
als energieopvangapparaat behoudt.
als energieopvangapparaat behoudt.
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
Daarom is het mogelijk
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
om bestaande zonnecellen
op het dak van een hut,
op het dak van een hut,
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
te gebruiken als breedbandontvanger
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
van een laserstation op een heuvel
in de buurt, of van een straatlantaarn.
in de buurt, of van een straatlantaarn.
06:19
And It really doesn't matter
where the beam hits the solar cell.
where the beam hits the solar cell.
98
367605
3695
Het maakt niet echt uit
waar de straal op de zonnecel landt.
waar de straal op de zonnecel landt.
06:23
And the same is true
99
371647
1178
Hetzelfde geldt
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
voor doorschijnende zonnecellen
die in vensters ingewerkt zijn,
die in vensters ingewerkt zijn,
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
voor zonnecellen in het straatmeubilair
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
of voor zonnecellen
in die miljarden toestellen
in die miljarden toestellen
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
die het 'internet der dingen'
zullen vormen.
zullen vormen.
06:38
Because simply,
104
386889
1158
Omdat we simpelweg geen zin hebben
om deze dingen regelmatig op te laden,
om deze dingen regelmatig op te laden,
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
of erger nog, de batterijen
om de paar maanden te vervangen.
om de paar maanden te vervangen.
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
Zoals ik al zei,
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
ik toon dit voor het eerst
in het openbaar.
in het openbaar.
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
Het lijkt op een lab-demonstratie,
06:52
a prototype.
110
400593
1203
een prototype.
06:54
But my team and I are confident
that we can take this to market
that we can take this to market
111
402276
3294
Maar mijn team en ik vertrouwen erop
dat we dit op de markt kunnen brengen
dat we dit op de markt kunnen brengen
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
binnen de twee of drie jaar.
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
We hopen dat we kunnen bijdragen
tot het dichten van de digitale kloof
tot het dichten van de digitale kloof
07:05
and also contribute
114
413568
1198
en tot de aansluiting van deze miljarden
toestellen op het internet.
toestellen op het internet.
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
En dat allemaal zonder een massale
stijging van het energieverbruik --
stijging van het energieverbruik --
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
wel integendeel, door de zonnecellen.
07:16
Thank you.
119
424641
1153
Hartelijk dank.
07:17
(Applause)
120
425818
5182
(Applaus)
ABOUT THE SPEAKER
Harald Haas - Communications technology innovatorHarald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate.
Why you should listen
Imagine using your car headlights to transmit data ... or surfing the web safely on a plane, tethered only by a line of sight. Harald Haas is working on it. He currently holds the Chair of Mobile Communications at the University of Edinburgh, and is co-founder and Chief Scientific Officer of pureLiFi Ltd as well as the Director of the LiFi Research and Development Center at the University of Edinburgh. His main research interests are in optical wireless communications, hybrid optical wireless and RF communications, spatial modulation, and interference coordination in wireless networks.
Haas has long been studying ways to communicate electronic data signals, designing modulation techniques that pack more data onto existing networks. But his latest work leaps beyond wires and radio waves to transmit data via an LED bulb that glows and darkens faster than the human eye can see. His group published the first proof-of-concept results demonstrating that it is possible to to turn commercially available light emitting diode (LED) light bulbs into broadband wireless transmission systems.
"It should be so cheap that it's everywhere," he says. "Using the visible light spectrum, which comes for free, you can piggy-back existing wireless services on the back of lighting equipment."
Harald Haas | Speaker | TED.com