TEDGlobal>London
Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
הראלד האס: פריצת דרך באינטרנט אלחוטי
Filmed:
Readability: 4.4
2,751,742 views
מה אם היינו יכולים להשתמש בטכנולוגיות קיימות בכדי לספק גישה לאינטרנט ליותר מ4 מילארד אנשים שחיים במקומות שהתשתית לא יכולה לתמוך בכך?
בשימוש בנורות לד ותאים סולרים, הראלד האס והצוות שלו הם חלוצים בפיתוח טכנולוגיה חדשה שמעבירה מידע דרך אור, וזה אולי יכול להיות המפתח לגישור הפער הדיגטלי. הביטו באיך העתיד של האינטרנט יכול להיראות.
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
אני רוצה להדגים בפעם הראשונה, בפומבי
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
שאפשר לשדר וידאו
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
ממנורת לד רגילה
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
אל תא סולארי, עם מחשב נייד בתור
המקלט.
המקלט.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
לא מעורב בזה ווי-פי,
זה רק אור.
זה רק אור.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
ואולי אתם תוהים, מה הטעם?
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
והטעם הוא:
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
תהיה הארכה עצומה של האינטרנט
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
בכדי לסגור את הפער הדיגיטלי,
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
וגם כדי לאפשר למה שאנחנו קוראים
"האינרנט של הדברים" --
"האינרנט של הדברים" --
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
עשרות מיליארד מכשירים
שמחוברים לרשת.
שמחוברים לרשת.
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
לדעתי, הרחבה כזו של האינטרנט
תצליח רק
תצליח רק
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
אם היא כמעט נטרלית מבחינת שימוש באנרגיה.
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
זאת אומרת שאנחנו חייבים להשתמש
בתשתית הקיימת כמה שאפשר.
בתשתית הקיימת כמה שאפשר.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
ופה התא הסולארי
ונורות הלד נכנסים לתמונה.
ונורות הלד נכנסים לתמונה.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
הדגמתי בפעם הראשונה,
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
ב-TED ב-2011,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
לי-פי, או נאמנות האור.
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
לי-פי משתמשת בנורות לד פשוטות ורגילות
כדי לשדר נתונים מהר מאוד,
כדי לשדר נתונים מהר מאוד,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
וגם באופן בטוח ומוגן.
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
נתונים מועברים על ידי האור,
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
שמקודד בשינויים עדינים בבהירות.
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
אם נסתכל,
יש הרבה נורות לד מסביבנו,
יש הרבה נורות לד מסביבנו,
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
לכן ישנה תשתית עשירה
של משדרי לי-פי מסביבנו.
של משדרי לי-פי מסביבנו.
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
אבל עד עכשיו , אנחנו משתמשים
במכשירים מיוחדים -- גלאי אור קטנים,
במכשירים מיוחדים -- גלאי אור קטנים,
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
בכדי לקבל את המידע שמקודד בנתונים.
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
רציתי למצוא דרך
שתוכל להשתמש בתשתית קיימת
שתוכל להשתמש בתשתית קיימת
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
בכדי לקבל מידע מאורות הלי-פי.
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
וזו הסיבה שבדקתי תאים סולרים
ומשטחים סולרים.
ומשטחים סולרים.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
תא סולרי קולט אור,
וממיר אותו לאנרגיה חשמלית.
וממיר אותו לאנרגיה חשמלית.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
זו הסיבה שאנחנו יכולים להשתמש
בתא סולרי בכדי להטעין את הטלפון הנייד.
בתא סולרי בכדי להטעין את הטלפון הנייד.
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
אבל יש לזכור,
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
שהמידע מקודד בשינויים קלים של
בהירות נורת הלד.
בהירות נורת הלד.
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
כך שאם באור הנכנס, הבהירות משתנה
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
כך גם האנרגיה שמתקבלת מהתא הסולרי.
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
מה שאומר שיש לנו מנגנון עיקרי
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
בכדי לקבל מידע מהאור ודרך התא הסולרי,
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
בגלל שהשינויים באנרגיה המתקבלת
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
מתואמים עם המידע שמועבר.
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
והשאלה הברורה היא:
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
האם אנחנו יכולים לתרגם שינויים
עדינים ומהירים בבהירות,
עדינים ומהירים בבהירות,
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
כמו שנורות הלד שלנו מעבירות?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
והתשובה לשאלה היא כן, אנחנו יכולים.
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
הראנו במעבדה
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
שאנחנו יכולים לקלוט מידע עד קצב של
50 מגה ביט לשנייה
50 מגה ביט לשנייה
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
בעזרת תא סולרי סטנדרטי.
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
וזה מהיר יותר מרוב חיבורי הפס הרחב כיום.
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
כעת, תנו לי להדגים לכם.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
בקופסא זו, ישנה נורת לד רגילה.
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
זה תא סולרי סטנדרטי
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
הוא מחובר אל הלפטופ.
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
כמו כן, יש לנו כאן מכשיר
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
בכדי להציג את האנרגיה שאנחנו מקבלים
מהתא הסולרי.
מהתא הסולרי.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
והמכשיר כרגע מראה שיש אנרגיה.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
וזה כיוון שהתא הסולרי כבר
קלט אור מן הסביבה
קלט אור מן הסביבה
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
כעת , אני ארצה קודם כל להדליק את האור
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
ופשוט , אדליק את האור
03:48
for a moment,
57
216096
2108
לרגע אחד
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
וניתן להבחין שהמכשיר קופץ לימין
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
אז, התא הסולרי, לרגע אחד
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
מקבל אנרגיה ממקור האור המלכותי.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
אם אכבה את נורת הלד, נראה שהמכשיר יורד.
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
אני אדליק אותו...
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
אז אנחנו קולטים אנרגיה עם התא הסולרי.
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
כעת, אני אפעיל את ההזרמה
של הוידאו
של הוידאו
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
ואעשה זאת על ידי לחיצה על הלחצן הזה.
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
כעת, נורת הלד שכאן מזרימה וידאו.
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
ע"י שינוי הבהירות באור הLED,
בצורה עדינה מאוד,
בצורה עדינה מאוד,
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
ובצורה שאי אפשר לזהות עם העין,
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
בגלל שהשינויים מהירים מידי לזיהוי.
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
אבל בכדי להוכיח את הנקודה
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
אני יכול לחסום את האור של התא הסולרי.
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
אז תחילה שמים לב שהאנרגיה המתקבלת יורדת
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
והוידאו עוצר גם כן.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
אם אוריד את המחסום , הוידאו יאותחל.
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(מחיאות כפיים)
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
ואני יכול לחזור על כך
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
כשנעצור את ההזרמה של הוידאו ,
קבלת האנרגיה תעצור גם כן.
קבלת האנרגיה תעצור גם כן.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
וזה מראה שהתא הסולרי משמש כקולט.
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
אבל כעת , דמיינו שמנורת הלד הזאת,
היא מנורת רחוב, ויש ערפל.
היא מנורת רחוב, ויש ערפל.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
ובכן, אני רוצה לחקות מצב שבו יש ערפל,
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
וזו הסיבה שהבאתי ממחטה איתי.
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
(צחוק)
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
וכעת , אשים את הממחטה על התא הסולרי.
05:25
First you notice
84
313905
1628
קודם כל שמים לב
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
שהאנרגיה המתקבלת ירדה,
כצפוי,
כצפוי,
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
אבל, הוידאו עדיין ממשיך.
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
מה שאומר, שלמרות המחסום,
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
יש מספיק אור שמגיע דרך הממחטה
אל התא הסולרי,
אל התא הסולרי,
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
כך שהתא הסולרי יכול לקודד
ולהעביר את המידע,
ולהעביר את המידע,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
במקרה הזה, וידאו באיכות HD.
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
החשוב כאן הוא שהתא הסולרי הפך להיות מקלט
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
לאותות אלחוטיים במהירות גבוהה
שמקודדים באור.
שמקודדים באור.
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
תוך כדי שהוא שומר
על תכונתו כמכשיר קולט אנרגיה.
על תכונתו כמכשיר קולט אנרגיה.
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
וזו הסיבה שזה אפשרי
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
להשתמש בתאים סולרים על גג של בית
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
להתנהג כקולטי פס-רחב
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
מתחנת לייזר בגבעה הקרובה, או מנורת רחוב.
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
וזה לא משנה איפה הקרן פוגעת בתא הסולרי.
06:23
And the same is true
99
371647
1178
ואותו הדבר נכון גם
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
עבור תאים סולרים שקופים למחצה
שנמצאים בתוך חלונות,
שנמצאים בתוך חלונות,
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
תאים סולרים שנמצאים בתוך ריהוט רחוב,
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
או בהחלט , תאים סולרים שיהיו בתוך
מילארדי מכשירים.
מילארדי מכשירים.
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
שיצרו את ה"אינטרנט של הדברים"
06:38
Because simply,
104
386889
1158
מפני שפשוט,
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
אנחנו לא רוצים להטעין
את המכשירים האלו בצורה קבועה,
את המכשירים האלו בצורה קבועה,
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
או גרוע יותר, להחליף סוללות כל כמה חודשים.
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
כפי שאמרתי לכם,
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
זאת הפעם הראשונה שאני מראה זאת בפומבי.
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
זו ממש הדגמת מעבדה,
06:52
a prototype.
110
400593
1203
אב טיפוס.
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
אבל, אני והצוות שלי בטוחים
שאנחנו יכולים לקחת את זה לשוק.
שאנחנו יכולים לקחת את זה לשוק.
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
בשנתיים או שלוש הקרובות.
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
ואנחנו מקווים שנוכל לתרום
לסגירת הפער הדיגטלי,
לסגירת הפער הדיגטלי,
07:05
and also contribute
114
413568
1198
וכמו כן, להמשיך לתרום
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
לחיבור כל המכשירים הללו לאינטרנט.
וכל זה, מבלי לגרום
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
לפיצוץ מאסיבי של צריכת אנרגיה --
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
בגלל התאים הסולרים, אלא להפך.
07:16
Thank you.
119
424641
1153
תודה רבה.
07:17
(Applause)
120
425818
5182
(מחיאות כפיים)
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