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Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
Harald Haas: Une découverte majeure vers un internet sans fil
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Et si l'on pouvait utiliser les technologies existantes pour donner un accès au 4 milliards de personnes vivant dans des endroit où l'infrastructure ne peut le supporter ?
En utilisant des LEDs classiques et des cellules solaires, Herald Haas et son équipe sont les pionniers d'une nouvelle technologie qui transmet les données en utilisant la lumière, et cela pourrait mettre un terme au gouffre technologique existant. Regardez à quoi le futur d'internet pourrait ressembler.
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
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00:12
I would like to demonstrate
for the first time in public
for the first time in public
0
579
3445
Je voudrais démontrer,
pour la première fois en public
pour la première fois en public
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
qu'il est possible
de transmettre une vidéo
de transmettre une vidéo
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
d'une lampe LED normale
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
à une cellule photovoltaïque, avec
un ordinateur portable comme récepteur.
un ordinateur portable comme récepteur.
Il n'y a pas de Wi-fi,
juste de la lumière.
juste de la lumière.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
Et vous pouvez vous demander :
« Quel intérêt ? »
« Quel intérêt ? »
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
Voici l'intérêt :
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
il va y avoir
une immense extension d'Internet
une immense extension d'Internet
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
pour combler la fracture numérique,
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
mais aussi pour permettre
à ce qu'on appelle :
« l'Internet des Objets » --
« l'Internet des Objets » --
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
des dizaines de milliards d'appareils
connectés à Internet.
connectés à Internet.
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
A mon avis, une telle expansion d'Internet
ne peut fonctionner
ne peut fonctionner
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
que si elle n'utilise
quasiment pas d’énergie.
quasiment pas d’énergie.
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
Cela signifie que nous devons utiliser
les infrastructures existantes
autant que possible.
autant que possible.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
Et c'est là que la cellule photovoltaïque
et la LED entrent en jeu.
et la LED entrent en jeu.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
J'ai expliqué pour la première fois,
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
à TED en 2011,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
comment marchait
le Li-Fi, ou Light Fidelity.
le Li-Fi, ou Light Fidelity.
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
Le Li-fi utilise des LEDs classiques
pour transmettre des données
incroyablement rapidement,
incroyablement rapidement,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
mais aussi de manière sûre et sécurisée.
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
Les données sont transportées
par la lumière,
par la lumière,
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
encodées dans les changements subtils
de luminosité.
de luminosité.
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
Si nous regardons autour de nous,
il y beaucoup de LEDs,
il y beaucoup de LEDs,
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
il y a donc une riche infrastructure
de transmetteurs de Li-Fi autour de nous.
de transmetteurs de Li-Fi autour de nous.
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
Mais jusqu'à présent,
nous utilisons des appareils spéciaux--
de petits photodétecteurs,
de petits photodétecteurs,
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
pour recevoir l'information
encodée dans les données.
encodée dans les données.
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
Je voulais trouver un moyen d'utiliser
aussi les infrastructures déjà existantes
aussi les infrastructures déjà existantes
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
pour recevoir des données
depuis nos lampes Li-Fi.
depuis nos lampes Li-Fi.
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
Et c'est pourquoi je me suis intéressé
aux cellules et panneaux solaires.
aux cellules et panneaux solaires.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
Une cellule solaire absorbe la lumière
et la convertit en énergie électrique.
et la convertit en énergie électrique.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
C'est pourquoi nous pouvons utiliser
une cellule solaire
pour charger nos mobiles.
pour charger nos mobiles.
Mais nous devons
garder en mémoire
garder en mémoire
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
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
que les données sont encodées
dans des changements subtils
de luminosité de la LED,
de luminosité de la LED,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
donc si la lumière entrante fluctue,
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
l’énergie récoltée
par la cellule solaire également.
par la cellule solaire également.
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
Ce qui signifie que nous avons
mis en place un mécanisme principal
mis en place un mécanisme principal
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
afin de recevoir l'information depuis la
lumière et par la cellule solaire
lumière et par la cellule solaire
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
puisque les fluctuations
de l'energie recoltée
de l'energie recoltée
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
correspondent aux données transmises.
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
Bien sûr, la question est :
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
pouvons-nous recevoir de très rapides
et subtils changements de luminosité,
et subtils changements de luminosité,
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
comme ceux transmis par nos lampes LED ?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
Et la réponse est oui.
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
Nous avons démontré en laboratoire
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
que nous pouvons recevoir jusqu’à 50 Mb/s
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
depuis une cellule solaire standard.
Et ceci est plus rapide que la plupart
des connexions haut débit d'aujourd'hui.
des connexions haut débit d'aujourd'hui.
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
Maintenant, laissez-moi vous le démontrer.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
Dans cette boite se trouve une
lampe LED standard,
lampe LED standard,
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
ceci est une cellule solaire standard,
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
elle est connectée à un ordinateur.
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
Nous avons également ici un instrument
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
pour visualiser l'énergie que nous
récoltons depuis la cellule solaire.
récoltons depuis la cellule solaire.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
Et cet instrument nous montre
quelque chose en ce moment.
quelque chose en ce moment.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
C'est parce que la cellule solaire reçoit
déjà la lumière ambiante.
déjà la lumière ambiante.
Ce que je voudrais faire en premier,
c'est allumer la lumière,
c'est allumer la lumière,
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
et je vais seulement,
simplement, allumer la lumière,
simplement, allumer la lumière,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
03:48
for a moment,
57
216096
2108
pour un instant,
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
et vous allez remarquer que l'instrument
saute vers la droite.
saute vers la droite.
Donc, pour un instant,
la cellule solaire,
la cellule solaire,
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
reçoit de l'énergie
de cette source lumineuse artificielle.
de cette source lumineuse artificielle.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
Si je l'éteins, on voit que ça chute.
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
Je l'allume...
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
Et nous récoltons
de l'énergie par la cellule solaire.
de l'énergie par la cellule solaire.
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
Mais ensuite je voudrais activer le
streaming de la vidéo.
streaming de la vidéo.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
Et je l'ai fait en pressant ce bouton.
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
Maintenant cette lampe LED ici
transmet une vidéo en streaming
transmet une vidéo en streaming
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
en changeant la luminosité de la LED
de manière très subtile,
de manière très subtile,
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
d'une manière
que vous ne pouvez voir de vos yeux,
que vous ne pouvez voir de vos yeux,
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
car les changements sont trop rapides
pour être remarqués.
pour être remarqués.
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
Mais pour montrer le but
de ce raisonnement,
de ce raisonnement,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
je peux bloquer la lumière
de la cellule solaire.
de la cellule solaire.
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
D'abord vous remarquez
que l'énergie récoltée chute
que l'énergie récoltée chute
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
et la vidéo s'arrête aussi.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
Si j'enlève le blocage,
la vidéo reprend.
la vidéo reprend.
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(Applaudissements)
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
Et je peux le refaire.
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
Donc lorsque nous stoppons
la transmission de la vidéo,
la transmission de la vidéo,
la récolte de l'énergie se stoppe aussi.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
Cela nous montre que la cellule solaire
agit comme un recepteur.
agit comme un recepteur.
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
Maintenant imaginez que cette LED est
un lampadaire et qu'il y a du brouillard.
un lampadaire et qu'il y a du brouillard.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
Je veux donc simuler le brouillard.
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
C'est pourquoi j'ai apporté un mouchoir.
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
(Rires)
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
Laissez-moi mettre le mouchoir
sur le panneau solaire.
sur le panneau solaire.
05:25
First you notice
84
313905
1628
D'abord vous remarquez que
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
l'énergie récoltée chute comme prévu,
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
mais la vidéo continue.
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
Ce qui signifie que, malgré le blocage,
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
il y a une lumière passante suffisante
du mouchoir vers la cellule solaire,
du mouchoir vers la cellule solaire,
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
pour que celle-ci soit capable
de décoder et diffuser l'information,
de décoder et diffuser l'information,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
dans ce cas, une vidéo haute définition.
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
L'important ici est que le panneau
solaire est devenu récepteur
solaire est devenu récepteur
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
de signaux sans fil à haute vitesse
encodés dans la lumière,
encodés dans la lumière,
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
alors même que sa fonction principale
de récolte d'énergie est maintenue.
de récolte d'énergie est maintenue.
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
C'est pourquoi il est possible
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
d'utiliser des cellules solaires sur le
toit d'une maison
toit d'une maison
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
pour qu'elles agissent
comme récepteurs haut débit
comme récepteurs haut débit
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
à partir d'une station laser sur
une colline proche, voire un lampadaire.
une colline proche, voire un lampadaire.
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
Et l'endroit où le faisceau touche
la cellule solaire n'a pas d'importance.
la cellule solaire n'a pas d'importance.
06:23
And the same is true
99
371647
1178
Et c'est également vrai
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
pour les panneaux solaires translucides
intégrés aux fenêtres,
intégrés aux fenêtres,
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
les panneaux solaires intégrés
dans le mobilier urbain,
dans le mobilier urbain,
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
ou encore, les panneaux solaires intégrés
dans ces milliards d'appareils
dans ces milliards d'appareils
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
qui formeront l'Internet des Objets.
06:38
Because simply,
104
386889
1158
Parce que simplement,
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
nous ne voulons pas recharger
ces appareils souvent,
ces appareils souvent,
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
ou pire, remplacer les batteries
après quelques mois.
après quelques mois.
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
Comme je vous l'ai dit,
c'est la première fois
que je montre cela en public.
que je montre cela en public.
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
C'est plutôt
une expérience de laboratoire,
une expérience de laboratoire,
06:52
a prototype.
110
400593
1203
un 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
Mais mon équipe et moi sommes sûrs
que nous pourrons le commercialiser
que nous pourrons le commercialiser
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
d'ici deux ou trois ans.
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
Et nous espérons pouvoir contribuer
à combler le fossé numérique,
à combler le fossé numérique,
07:05
and also contribute
114
413568
1198
et contribuer également,
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
à connecter
tous ces milliards d'appareils à Internet.
tous ces milliards d'appareils à Internet.
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
Et cela sans causer
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
une explosion massive
de la consommation d'énergie
de la consommation d'énergie
et grâce aux cellules solaires,
plutôt même le contraire.
plutôt même le contraire.
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
07:16
Thank you.
119
424641
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Merci.
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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