TEDGlobal>London
Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
هارالد هس: دستیابی به موفقیت جدیدی برای اینترنت بی‌سیم
Filmed:
Readability: 4.4
2,751,742 views
اگر ما بتوانیم با استفاده از تکنولوژی موجود برای دسترسی به اینترنت برای بیش از ۴ میلیارد نفری که در مکان هایی زندگی می‌کنند که زیرساختارهای برای دسترسی به اینترنت ندارند چه می‌شود؟ با استفاده لامپهای LED های و سلول های خورشیدی موجود در بازار، هارالد هاس و تیم همکارش پیشتاز تکنولوژی جدیدی هستند که با استفاده از نور داده‌ها را انتقال می کند، و شاید این کلیدی برای از بین بردن شکاف دیجیتالی باشد. به آنچه که در آینده از اینترنت می توان باشد نگاهی بکنید.
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
می‌خواهم برای اولین بار برای همگان
نشان دهم که
نشان دهم که
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
این امکان وجود دارد که ویدئوd را
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
از یک لامپ LED بااستاندارد موجود در بازار
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
به سلول خورشیدی با یک لپ‌تاپ که
به عنوان گیرنده عمل می کند منتقل کنم.
به عنوان گیرنده عمل می کند منتقل کنم.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
در اینجا Wi-Fi ( اینترنت بی سیم) درگیر
نیست، و تنها نور وجود دhرد.
نیست، و تنها نور وجود دhرد.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
و شاید بخواهید بدانید که
هدف از آن چیست؟
هدف از آن چیست؟
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
نکته این هست:
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
برای کم کردن شکاف دیجیتالی
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
گسترش عظیمی در اینترنت خواهیم داشت،
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
و همچنین به ما امکان داشتن چیزی را می‌دهد
که آن را « اینترنت اشیأء» می نامیم--
که آن را « اینترنت اشیأء» می نامیم--
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
ده‌ها میلیارد دستگاه به اینترنت متصل شوند.
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
از دیدگاه من، چنین گسترشی در اینترنت
می‌تواند در شرایطی کار می‌کند
می‌تواند در شرایطی کار می‌کند
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
که از انرژی با کربن صفر
( پاکیزه ترین نوع انرژی) استفاده شود.
( پاکیزه ترین نوع انرژی) استفاده شود.
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
این بدان معناست که نیاز داریم از زیرساختهای
موجود تا جایی که امکان دارد استفاده کنیم.
موجود تا جایی که امکان دارد استفاده کنیم.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
و به همین دلیل هست که LED بوجود آمد.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
من برای اولین با در TED سال ۲۰۱۱،
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
Li-Fi یا لایت فیدلیتی(Light Fidelity)
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
را نشان دادم
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
Li-Fi از LED موجود در بازارانتقال داده ها
با سرعت فوق‌العاده زیادی
با سرعت فوق‌العاده زیادی
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
به شیوه‌ای کاملا ایمن و
مطمئن استفاده می‌کند.
مطمئن استفاده می‌کند.
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
داده‌ها با نور منتقل می‌شوند،
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
و تغییرات جزئی در شدت نور کدگذاری می‌شوند.
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
اگر ما به پیرامومان نگاه کنیم،
ما لامپهای LEDزیادی در اطرافمان می‌بینیم،
ما لامپهای LEDزیادی در اطرافمان می‌بینیم،
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
خب این زیرساخت قوی برای
Li-Fi پیرامون ما هست
Li-Fi پیرامون ما هست
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
اما تاکنون، از دستگاه‌های ویژهای--
به نام ردیاب کوچک عکس،
به نام ردیاب کوچک عکس،
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
برای رسیدن اطلاعات کدگذاری شده دردادهها
استفاده کردهایم.
استفاده کردهایم.
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
می‌خواهم راهی بیابم تا از
زیرساختهای موجود نیز استفاده کنم
زیرساختهای موجود نیز استفاده کنم
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
برای رسیدن اطلاعات از چراغ‌های 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
و به همین دلیل هست که من به دنبال سلول‌های
و پنل‌های خورشیدی هستم.
و پنل‌های خورشیدی هستم.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
یک سلول خورشیدی نور را جذب می‌کند
و به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.
و به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
به دلیل هست که می‌توانیم از سلول خورشیدی
استفاده کنیم وموبایل‌هایمان را شارژ کنیم.
استفاده کنیم وموبایل‌هایمان را شارژ کنیم.
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
اما نیازداریم که به خاطر داشته باشیم
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
که داده‌ها در تغییرات
کوچک نور کدکذاری شده‌اند
کوچک نور کدکذاری شده‌اند
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
پس اگر نوری که می‌رسد نوسان دشته باشد،
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
انرژی موجود درسلول خورشیدی
را برداشت می‌کند.
را برداشت می‌کند.
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
این بدین معناست ما مکانیسم اصلی در اینجا
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
برای رسیدن اطلاعات از نور
توسط سلول خورشیدی را داریم.
توسط سلول خورشیدی را داریم.
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
زیرا نوسانات حاصل از انرژی برداشت شده
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
برای انتقال داده‌ها عمل می‌کند.
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
البته پرسش این هست:
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
آیا می‌توانیم تغییرات خیلی سریع و
کوچک نور را دریافت کنیم،
کوچک نور را دریافت کنیم،
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
مانند آنچه در نور LED هست؟
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
و پاسخ، بله می‌توانیم.
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
ما در آزمایشگاه نشان دادیم
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
که می‌توانیم تا ۵۰ مگابایت در ثانیه
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
از یک سلول خورشیدی استاندارد
موجود در بازار بگیریم.
موجود در بازار بگیریم.
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
و این سریعتر از بیشتر پهنای باند‌های ارتباطی
این روزهاست.
این روزهاست.
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
بگذارید در عمل به شما نشان دهم.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
در این جعبه یک لامپ استاندارد LED هست.
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
این یک سلول خورشیدی
استاندارد موجود در بازارهست؛
استاندارد موجود در بازارهست؛
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
که به لپ‌تاپ وصل هست.
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
و دستگاهی در اینجا داریم
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
تا انرژی که از سلول خورشیدی برداشت
میکنیم را قابل دیدن کند.
میکنیم را قابل دیدن کند.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
این دستگاه چیزی را در لحظه نشان می‌دهد.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
چون که سلول خورشیدی را
از نور محیط انرژی دریافت کرده.
از نور محیط انرژی دریافت کرده.
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
اکنون آنچه که در ابتدا می‌خواهم
این هست که نور را روشن دهم.
این هست که نور را روشن دهم.
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
به سادگی سويیچ لامپ را روشن می‌کند.
03:48
for a moment,
57
216096
2108
برای یک لحظه،
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
متوجه می‌شوید که عقربه
این دستگاه بالا می‌رود.
این دستگاه بالا می‌رود.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
خُب سلول خورشیدی، در یک لحظه،
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
انرژی را از منبع نور غیر طبیعی
دریافت می کند.
دریافت می کند.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
اگر این را خاموش کنم،
می‌بینیم که عقربه آن پائین می‌آید.
می‌بینیم که عقربه آن پائین می‌آید.
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
آن را روشن می‌کنم....
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
خُب ما انرژی را با سلول خورشیدی
برداشت کردیم
برداشت کردیم
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
اما بعد می‌خواهم ویدئو را نمایش دهم.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
من این کار را بار فشار
بر روی دکمه انجام دادم.
بر روی دکمه انجام دادم.
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
خُب یک لامپ LED این ویدئو را نمایش می‌دهد
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
توسط تغییر نور LED به روش خیلی ظریفی،
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
به طوریکه نمی‌توانید با
چشم‌هایتان آن تشخیص دهید،
چشم‌هایتان آن تشخیص دهید،
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
زیرا تغییرات بسیار سریعتر
از آن هستند که قابل تشخیص باشند.
از آن هستند که قابل تشخیص باشند.
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
اما برای اینکه این نکته ثابت شود،
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
می توانم روی سلول خورشیدی را بپوشانم.
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
خُب خیلی سریع متوجه می‌شوید
که انرژی برداشت شده کاهش یافته
که انرژی برداشت شده کاهش یافته
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
و نمایش ویدئو هم متوقف شد.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
اگر روی آن را بردارم دوباره
ویدئو نمایش داده می‌شود.
ویدئو نمایش داده می‌شود.
04:49
(Applause)
75
277357
6229
( تشویق)
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
می‌توانم آن را تکرار کنم.
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
خب ما انتقال ویدئو و
برداشت انرژی را متوقف کردیم.
برداشت انرژی را متوقف کردیم.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
پس این نشان می‌دهد که سلول خورشیدی
به عنوان گیرنده عمل می‌کند.
به عنوان گیرنده عمل می‌کند.
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
اما حالا تصور کنید که لامپ LED
در خیابان‌ها هستند، و هوا مه آلود.
در خیابان‌ها هستند، و هوا مه آلود.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
می خواهم شرایط مشابه مه را درست کنم.
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
و به همین دلیل هست که
یک دستمال پارچهای با خودم آوردم.
یک دستمال پارچهای با خودم آوردم.
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
( خنده)
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
بگذارید دستمال را روی سلول خورشیدی بکشم.
05:25
First you notice
84
313905
1628
ابتدا متوجه می‌شوید
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
که انرژی برداشت شده کاهش می‌یابد،
همانطور که انتظار آن می‌رفت،
همانطور که انتظار آن می‌رفت،
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
اما ویدئو هنوز ادامه دارد.
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
این بدان معناست که علی‌رغم اینکه
این رویش پوشیده شده،
این رویش پوشیده شده،
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
نور قابل توجهی از دستمال عبور کرده
و به سلول خورشیدی می‌رسد،
و به سلول خورشیدی می‌رسد،
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
خب سلول های خورشیدی توانایی آن را دارند
که اطلاعات را بخوانند و این اطلاعات را ساطع کنند،
که اطلاعات را بخوانند و این اطلاعات را ساطع کنند،
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
و در این مورد، یک ویدئو با کیفیت بالاست
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
آنچه که واقعا در اینجا مهم هست این است
که یک سلول خورشیدی به گیرنده
که یک سلول خورشیدی به گیرنده
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
سیگنال‌های کدگذاری شده در نور
با سرعت بالا تبدیل می شود.
با سرعت بالا تبدیل می شود.
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
درحالی که عملکرد اصلی‌اش را به عنوان
دستگاهی برای دریافت انرژی نگه می‌دارد.
دستگاهی برای دریافت انرژی نگه می‌دارد.
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
و به همین دلیل است که امکان آن هست
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
که از سلول های خورشیدی موجود
در بام یک کلبه
در بام یک کلبه
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
به عنوان پهنای باند گیرنده
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
از یک ایستگاه لیزری نزدیک به تپه،
یا یک لامپ تیر چراغ برق استفاده کنیم.
یا یک لامپ تیر چراغ برق استفاده کنیم.
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
و واقعا اهمیتی ندارد که نور از
کجا به سلول خورشیدی می‌تابد.
کجا به سلول خورشیدی می‌تابد.
06:23
And the same is true
99
371647
1178
و این برای سلول‌های خورشیدی
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
نیمه شفافی که بصورت یکپارچه وارد
پنجره می‌شود نیز درست هست.
پنجره می‌شود نیز درست هست.
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
سلول های خورشیدی به مبلمان شهری،
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
یا در واقع، سلول‌های خورشیدی
با این میلیاردها دستگاهی یکپارچه می‌شوند
با این میلیاردها دستگاهی یکپارچه می‌شوند
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
که اینترنت را چیزها را شکل می‌هد.
06:38
Because simply,
104
386889
1158
چون خیلی ساده،
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
ما نمی‌خواهیم که این دستگاه
به طور منظم شارژ کنیم،
به طور منظم شارژ کنیم،
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
یا بدتر، هر چند ماه
تعویض باتری کنیم.
تعویض باتری کنیم.
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
همانطور که به شما گفتم،
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
این اولین باری هست
که من این را به همگان نشان دادم.
که من این را به همگان نشان دادم.
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
بیشتر در آزمایشگاه نمونه اولیه آن
06:52
a prototype.
110
400593
1203
نشان داده شده.
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
اما من و تیم همکارم مطمئن هستیم
که ما می‌توانیم این را به بازار
که ما می‌توانیم این را به بازار
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
در طی دو الی سه سال آینده ارائه کنیم.
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
و ما امیدواریم که بتوانیم
شکاف دیجیتالی را نزدیک کنیم،
شکاف دیجیتالی را نزدیک کنیم،
07:05
and also contribute
114
413568
1198
و همچنین همکاری کنیم
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
تا میلیاردها دستگاه را به
اینترنت متصل کنیم.
اینترنت متصل کنیم.
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
و همه اینها بدون
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
مصرف عظیم انرژی صورت گیرد--
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
به دلیل سلول های خورشیدی
که کاملا بر عکس عمل می‌کنند.
که کاملا بر عکس عمل می‌کنند.
07:16
Thank you.
119
424641
1153
سپاسگزارم.
07:17
(Applause)
120
425818
5182
(تشویق)
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