TEDGlobal>London
Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
هيرالد هاس: تطوير نوع جديد من الانترنت اللاسلكي
Filmed:
Readability: 4.4
2,751,742 views
ماذا اذا استطعنا استخدام التكنولوجيا الموجودة حاليا من اجل ايصال الانترنت لاكثر من اربع مليارات شخص يعيشون في اماكن ذات بنية تحتية لا تدعم ذلك ؟ استخدام الخلايا الشمسية ولمبات الليد ، هيرالد هاس وفريقه طوروا تكنولوجيا جديدة التي توصل البيانات من خلال الضوء ، وربما يكون ذلك مجرد مفتاح لسد الفجوة الرقمية . شاهد ما سيكون عليه مستقبل الانترنت .
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.
أود أن أعرض لأول مرة في العلن
00:12
I would like to demonstrate
for the first time in public
for the first time in public
0
579
3445
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
بأنه يمكن ارسال فيديو
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
من مصباح يعمل بنظام الليد
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
الى خلية شمسية باستخدام كمبيوتر محمول
يعمل كجهاز الاستقبال.
يعمل كجهاز الاستقبال.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
لا يوجد تدخل لل واي-فاي فقط ضوء
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
وقد تتسائل, ما الفائدة ؟
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
و الفائدة هي :
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
سيكون هناك تمديدات ضخمة للانترنت
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
لسد الفجوة الرقمية,
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
و أيضا للسماح بما نسميه
" إنترنت الأشياء " -
" إنترنت الأشياء " -
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
عشرات المليارات من الأجهزة
متصلة بالإنترنت.
متصلة بالإنترنت.
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
من وجهة نظري مثل هذه الاضافة
للانترنت يمكن فقط ان تعمل
للانترنت يمكن فقط ان تعمل
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
اذا لم تحمل بطاقة زائدة
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
هذا يعنى استخدام البنية التحتية
الموجوده قدر الامكان
الموجوده قدر الامكان
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
وهنا ياتي دور الخلية الشمسية ومصابيح الليد
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
لقد عرضت للمرة الاولى
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
في TED عام 2011
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
خدمة اللاي-فاي او العمل وفق الضوء
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
يستخدم لاي-فاي
مصابيح ليد لنقل البيانات بسرعة رهيبة
مصابيح ليد لنقل البيانات بسرعة رهيبة
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
وايضا باسلوب امن
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
تنقل البيانات من خلال الضوء
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
مشفرة بترميزات متغيرة
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
لو نظرنا حولنا لوجدنا
العديد من لمبات الليد
العديد من لمبات الليد
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
اذا هناك بنية تحتية غنية بموصلات الليد
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
لكن حتى الان، نحن نقوم باستخدام
اجهزة خاصة -- كاشفات صور صغيرة
اجهزة خاصة -- كاشفات صور صغيرة
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
لاستقبال المعلومات المشفرة
من خلال البيانات
من خلال البيانات
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
لقد اردت ايجاد طريقة ايضا من
اجل استخدام البنية التحتية الحالية
اجل استخدام البنية التحتية الحالية
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
من اجل استقبال البيانات عن طريق اللاي-فاي
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
ولهذا السبب كنت ابحث في
الخلايا والوحدات الشمسية
الخلايا والوحدات الشمسية
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
الخلية الشمسية تمتص الضوء
وتحوله الى طاقة كهربية
وتحوله الى طاقة كهربية
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
لذلك نحن نستطيع استخدام خلية شمسية
لشحن تليفوننا المحمول
لشحن تليفوننا المحمول
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
لكن نحتاج لان نتذكر
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
ان البيانات مشفرة بترميزات
متغيرة من ضوء الليد
متغيرة من ضوء الليد
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
لذلك اذا تذبذب الضوء القادم للخلية
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
ايضا نفس الحال بالنسبة للطاقة
المستخلصة من الخلية الشمسية
المستخلصة من الخلية الشمسية
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
هذا يعني اننا نمتلك الالية الرئيسية
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
لاستقبال المعلومات من الضوء
ومن خلال الخلية الشمسية
ومن خلال الخلية الشمسية
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
لأن تذبذبات الطاقة المستخلصة
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
مسؤولة عن ايصال البيانات
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
طبعا السؤال هو
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
هل يمكن اسقبال تغيرات مرمزة وبسرعة
عالية من خلال الضوء الساطع
عالية من خلال الضوء الساطع
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
مثل تلك التي تصلنا من خلال مصابيح الليد؟
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
والاجابة على ذلك هي ، نعم نستطيع
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
لقد عرضنا في المعمل البحثي
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
اننا نستطيع الاستقبال بسرعة حتى
50 ميجابايت /الثانية
50 ميجابايت /الثانية
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
من خلال خلية شمسية قياسية المواصفات
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
وهذا أسرع من معظم اتصالات
النطاق العريض هذه الايام
النطاق العريض هذه الايام
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
الان دعوني اعرض عليكم ذلك عمليا
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
في هذا الصندوق مصباح ليد قياسي
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
وهذه خلية شمسية قياسية
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
انها متصلة بجهاز الكمبيوتر المحمول
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
ولدينا ايضا جهاز هنا
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
لاظهار الطاقة التي نحصل
عليها من الخلية الشمسية
عليها من الخلية الشمسية
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
وهذا الجهاز يظهر شيئا حاليا
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
و ذلك بسبب ان الخلية تحصل على الطاقة
من الضوء المحيط بنا
من الضوء المحيط بنا
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
الان ما اريد فعله هو تشغيل الضوء
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
فقط سوف اشغل الضوء بتلك البساطة
03:48
for a moment,
57
216096
2108
للحظة
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
وما سوف تلاحظون هو تحرك المؤشر نحو اليمين
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
لذا الخلية الشمسية وللحظة
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
تحصل على الطاقة من مصدر الضوء الصناعي
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
وعندما اطفيء، نرى المؤشر يقل
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
اشغل ثانية
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
اذا نحن نحصل على الطاقة من الخلية الشمسية
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
لكن الان اريد ان انشط البث الخاص بالفيديو
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
وانا فعلت ذلك بالضغط على هذا الزر
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
اذا الان لمبة الليد هنا تقوم ببث الفيديو
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
من خلال تغيرات ضوء الليد
بطريقة تقنية للغاية
بطريقة تقنية للغاية
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
بشكل لا يمكن ان تلاحظوه باعينكم المجردة
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
لان التغيرات اسرع من ان تلاحظوها
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
لكن من اجل اثبات ذلك
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
استطيع حجب الضوء عن الخلية الشمسية
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
لذلك اول ما تلحظون هو انخفاض
الطاقة المستخلصة
الطاقة المستخلصة
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
ويتوقف بث الفيديو ايضا
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
اذا ازلت الحجب ،
سوف يبدا الفيديو مرة اخرى
سوف يبدا الفيديو مرة اخرى
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(تصفيق)
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
واستيطيع ان اكرر ذلك
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
لذلك نوقف البث الخاص بالفيديو
والطاقة المستخلصة تتوقف ايضا
والطاقة المستخلصة تتوقف ايضا
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
ولذلك لاظهار ان الخلية الشمسية
تعمل كجهاز استقبال
تعمل كجهاز استقبال
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
لكن تخيل الان ان مصباح الليد
هو مصباح بالشارع وهناك ضباب
هو مصباح بالشارع وهناك ضباب
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
ولذلك اريد ان احاكي الضباب
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
ولذلك احضرت معي هذا المنديل
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
(ضحك)
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
واسمحوا لي بوضع المنديل
على الخلية الشمسية
على الخلية الشمسية
05:25
First you notice
84
313905
1628
الاول تلاحظون
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
ان الطاقة المستخلصة تتوقف كما هو متوقع
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
لكن الان الفيديو ما زال يعمل
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
هذا يعني انه رغم الحجب
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
ان هناك ضوء كاف ياتي من خلال
المنديل الى الخلية الشمسية
المنديل الى الخلية الشمسية
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
لذلك تستطيع الخلية الشمسية
ان تشفر وتبث المعلومات
ان تشفر وتبث المعلومات
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
في هذه الحالة ، فيديو عالي الوضوح
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
ما يهم حقا هنا هو ان الخلية
الشمسية تعمل كجهاز استقبال
الشمسية تعمل كجهاز استقبال
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
لاشارات لاسلكية عالية السرعة
ومشفرة من خلال الضوء
ومشفرة من خلال الضوء
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
فيما تحتفظ بوظيفتها الاصلية وهي العمل
كجهاز استخلاص الطاقة
كجهاز استخلاص الطاقة
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
ولذلك هذا ممكن
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
ان تستخدم خلايا شمسية على سطح الكوخ
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
لتعمل كجهاز استقبال للنطاق العريض
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
من خلال محطة ليزر فوق هضبة مرتفعة
او بالاحرى عمود اضاءة
او بالاحرى عمود اضاءة
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
ولا يهم حقا من اين ياتي الشعاع
الواصل للخلية
الواصل للخلية
06:23
And the same is true
99
371647
1178
وينطبق الشيء نفسه
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
على خلايا شمسية شفافة مدمجة بالنوافذ
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
خلايا شمسية مركبة بالمرافق العامة
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
او بالاحرى خلايا شمسية مدمجة
في مليارات الادوات
في مليارات الادوات
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
والتي ستشكل انترنت الاشياء
06:38
Because simply,
104
386889
1158
لانه ببساطة
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
لا نريد شحن هذه الاجهزة بانتظام
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
او الاسوا استبدال البطاريات كل عدة شهور
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
كما قلت لكم
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
هذه المرة الاولى التي اعرض هذا للعامة
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
انه شيء خاص بالمعمل
06:52
a prototype.
110
400593
1203
نموذج
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
لكن نثق انا وفريقي اننا نستيطع ايصال
ذلك للسوق الاستهلاكي
ذلك للسوق الاستهلاكي
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
في خلال السنتين او الثلاث القادمة
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
ونامل بان نكون ساهمنا في
سد الفجوة الرقمية
سد الفجوة الرقمية
07:05
and also contribute
114
413568
1198
وايضا ساهمنا
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
بايصال مليارات من الاجهزة للانترنت
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
وكل هذا دون التسبب
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
في استهلاك ضخم للطاقة
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
لان الخلايا الشمسية عكس ذلك تماما
07:16
Thank you.
119
424641
1153
شكرا لكم
07:17
(Applause)
120
425818
5182
(تصفيق)
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