Wireless data from every light bulb | Harald Haas

Translator: M Haidar Hanif Reviewer: Ade Indarta

Do you know

Apakah Anda tahu

that we have 1.4 million cellular radio masts

kita memiliki 1,4 juta tiang radio seluler

deployed worldwide?

yang digunakan di seluruh dunia?

And these are base stations.

Ini adalah stasiun basis.

And we also have

Dan kita juga memiliki

more than five billion

lebih dari lima miliar

of these devices here.

perangkat ini di sini.

These are cellular mobile phones.

Ini adalah telepon seluler.

And with these mobile phones,

Dengan telepon seluler ini,

we transmit more than 600 terabytes of data

kita mengirimkan lebih dari 600 terabita data

every month.

setiap bulan.

This is a 6 with 14 zeroes --

Itu 6 dengan 14 nol -

a very large number.

jumlah yang sangat besar.

And wireless communications

Komunikasi nirkabel

has become a utility

telah menjadi kebutuhan dasar

like electricity and water.

seperti listrik dan air.

We use it everyday. We use it in our everyday lives now --

Kita menggunakannya dalam kehidupan sehari-hari kita sekarang --

in our private lives, in our business lives.

dalam kehidupan pribadi kita, kehidupan bisnis kita.

And we even have to be asked sometimes, very kindly,

Kita bahkan terkadang harus diminta, dengan sangat,

to switch off the mobile phone at events like this

untuk menonaktifkan ponsel pada acara-acara seperti ini

for good reasons.

untuk alasan yang tepat.

And it's this importance

Dan itulah mengapa

why I decided to look into the issues

saya memutuskan untuk melihat masalah-masalah

that this technology has,

yang dihadapi oleh teknologi ini,

because it's so fundamental to our lives.

karena begitu fundamentalnya bagi kehidupan kita.

And one of the issues is capacity.

Salah satu masalah yang ada adalah kapasitas.

The way we transmit wireless data is by using electromagnetic waves --

Kita mengirimkan data nirkabel dengan gelombang elektromagnetik --

in particular, radio waves.

khususnya, gelombang radio.

And radio waves are limited.

Gelombang radio itu terbatas.

They are scarce; they are expensive;

Langka, mahal;

and we only have a certain range of it.

kita hanya punya dalam kisaran tertentu.

And it's this limitation

Dan keterbatasan ini

that doesn't cope

tidak bisa memenuhi

with the demand of wireless data transmissions

permintaan transmisi data nirkabel

and the number of bytes and data which are transmitted every month.

dan jumlah bita dan data yang ditransmisikan setiap bulan.

And we are simply running out of spectrum.

Yang terjadi adalah kita kehabisan spektrum.

There's another problem.

Ada juga masalah lain.

That is efficiency.

Yaitu efisiensi.

These 1.4 million cellular radio masts, or base stations,

1,4 juta tiang radio seluler ini, atau stasiun basis,

consume a lot of energy.

mengkonsumsi banyak energi.

And mind you, most of the energy

Dan ingat, sebagian besar energi

is not used to transmit the radio waves,

tidak digunakan untuk mengirimkan gelombang radio,

it is used to cool the base stations.

tapi untuk mendinginkan stasiun basis.

Then the efficiency of such a base station

Efisiensi stasiun basis seperti itu

is only at about five percent.

hanya sekitar lima persen.

And that creates a big problem.

Dan itu menciptakan masalah besar.

Then there's another issue that you're all aware of.

Lalu ada masalah lain yang Anda semua sadari.

You have to switch off your mobile phone

Anda harus mematikan ponsel Anda

during flights.

selama penerbangan.

In hospitals, they are security issues.

Di rumah sakit, masalah keamanan.

And security is another issue.

Dan keamanan adalah masalah lain.

These radio waves penetrate through walls.

Gelombang radio ini menembus dinding.

They can be intercepted,

Gelombang bisa dicegat,

and somebody can make use of your network

dan seseorang bisa menggunakan jaringan Anda

if he has bad intentions.

jika ia memiliki niat buruk.

So these are the main four issues.

Jadi ini adalah empat masalah utama.

But on the other hand,

Tapi di sisi lain,

we have 14 billion of these:

kita memiliki 14 miliar ini:

light bulbs, light.

bohlam lampu, cahaya.

And light is part of the electromagnetic spectrum.

Cahaya adalah bagian dari spektrum elektromagnetik.

So let's look at this in the context

Jadi mari kita lihat ini dalam konteks

of the entire electromagnetic spectrum, where we have gamma rays.

seluruh spektrum elektromagnetik, di mana kita memiliki sinar gamma.

You don't want to get close to gamma rays, it could be dangerous.

Anda tidak ingin dekat-dekat dengan sinar gamma, bisa berbahaya.

X-rays, useful when you go to hospitals.

Sinar X, berguna ketika Anda di rumah sakit.

Then there's ultraviolet light.

Lalu ada sinar ultraviolet.

it's good for a nice suntan,

Sinar ini baik untuk sekadar berjemur,

but otherwise dangerous for the human body.

selebihnya berbahaya bagi tubuh manusia.

Infrared --

Inframerah -

due to eye safety regulations,

karena peraturan keselamatan untuk mata,

can be only used with low power.

Anda hanya bisa menggunakan dengan daya rendah.

And then we have the radio waves, they have the issues I've just mentioned.

Kita juga punya gelombang radio, dengan masalah yang tadi saya sebutkan.

And in the middle there, we have this visible light spectrum.

Di tengah-tengah, kita memiliki spektrum cahaya tampak.

It's light,

Itu adalah cahaya,

and light has been around for many millions of years.

dan cahaya telah ada selama jutaan tahun.

And in fact, it has created us,

Dan bahkan, cahaya telah menciptakan kita,

has created life,

menciptakan kehidupan,

has created all the stuff of life.

menciptakan semua hal dalam kehidupan.

So it's inherently safe to use.

Jadi secara inheren aman untuk digunakan.

And wouldn't it be great to use that for wireless communications?

Bukankah hebat jika kita bisa menggunakannya untuk komunikasi nirkabel.

Not only that, I compared [it to] the entire spectrum.

Tidak hanya itu, saya membandingkannya dengan seluruh spektrum.

I compared the radio waves spectrum --

Saya membandingkan spektrum gelombang radio --

the size of it --

ukurannya -

with the size of the visible light spectrum.

dengan ukuran spektrum cahaya tampak.

And guess what?

Dan coba tebak?

We have 10,000 times more of that spectrum,

Kita memiliki spektrum itu 10.000 kali lebih banyak,

which is there for us to use.

ada untuk kita gunakan.

So not only do we have this huge amount of spectrum,

Jadi tidak hanya kita memiliki spektrum ini dalam jumlah besar,

let's compare that with a number I've just mentioned.

mari kita bandingkan dengan jumlah yang baru saya sebutkan.

We have 1.4 million

Kita memiliki 1,4 juta

expensively deployed,

diproduksi dengan mahal,

inefficient radio cellular base stations.

stasiun basis radio seluler yang tidak efisien.

And multiply that by 10,000,

Dan kalikan dengan 10.000,

then you end up at 14 billion.

maka Anda akan dapat 14 miliar.

14 billion is the number of light bulbs installed already.

14 miliar adalah jumlah bohlam lampu yang sudah dipasang.

So we have the infrastructure there.

Jadi kita sudah memiliki infrastrukturnya.

Look at the ceiling, you see all these light bulbs.

Lihat langit-langit, Anda melihat semua bohlam lampu.

Go to the main floor, you see these light bulbs.

Pergi ke ruang utama, Anda melihat bohlam lampu.

Can we use them for communications?

Bisakah kita menggunakannya untuk komunikasi?

Yes.

Ya.

What do we need to do?

Apa yang perlu kita lakukan?

The one thing we need to do

Satu hal yang perlu kita lakukan

is we have to replace these inefficient incandescent light bulbs,

mengganti bohlam lampu pijar yang tidak efisien,

florescent lights,

lampu neon,

with this new technology of LED,

dengan LED teknologi baru ini,

LED light bulbs.

bohlam lampu LED.

An LED is a semiconductor. It's an electronic device.

LED adalah semikonduktor. Perangkat elektronik.

And it has a very nice acute property.

Memiliki properti yang sangat bagus.

Its intensity can be modulated

Intensitasnya bisa dimodulasi

at very high speeds,

pada kecepatan yang sangat tinggi,

and it can be switched off at very high speeds.

dan bisa dimatikan pada kecepatan yang sangat tinggi.

And this is a fundamental basic property

Ini adalah properti dasar fundamental

that we exploit

yang kita eksplorasi

with our technology.

dengan teknologi kita.

So let's show how we do that.

Mari kita lihat bagaimana kita melakukannya.

Let's go to the closest neighbor to the visible light spectrum --

Mari kita pergi ke tetangga terdekat dari spektrum cahaya tampak --

go to remote controls.

remote control.

You all know remote controls have an infrared LED --

Anda semua tahu remote control memiliki LED inframerah --

basically you switch on the LED, and if it's off, you switch it off.

pada dasarnya Anda menyalakan LED, dan jika mati, Anda mematikannya.

And it creates a simple, low-speed data stream

Ini menciptakan aliran data sederhana berkecepatan rendah

in 10,000 bits per second,

dalam 10.000 bit per detik,

20,000 bits per second.

20.000 bit per detik.

Not usable for a YouTube video.

Tidak bisa digunakan untuk video YouTube.

What we have done

Yang kami lakukan

is we have developed a technology

adalah mengembangkan teknologi

with which we can furthermore

yang nantinya bisa kita gunakan untuk

replace the remote control of our light bulb.

menggantikan remote control bohlam lampu kita.

We transmit with our technology,

Dengan teknologi kami, kita bisa mengirim

not only a single data stream,

tidak hanya aliran data tunggal,

we transmit thousands of data streams

kita mengirim ribuan aliran data

in parallel,

secara paralel,

at even higher speeds.

pada kecepatan yang lebih tinggi.

And the technology we have developed --

Teknologi yang kami kembangkan ini --

it's called SIM OFDM.

disebut SIM OFDM.

And it's spacial modulation --

Modulasi spasial -

these are the only technical terms, I'm not going into details --

ini istilah teknis saja, saya tidak akan masuk ke detailnya --

but this is how we enabled

tapi ini adalah cara kita mengaktifkan

that light source

sumber cahaya itu

to transmit data.

untuk mengirimkan data.

You will say, "Okay, this is nice --

Anda mungkin berpikir, "Oke, bagus -

a slide created in 10 minutes."

slide yang dibuat dalam 10 menit. "

But not only that.

Tapi tidak hanya itu.

What we've done

Yang telah kita lakukan

is we have also developed a demonstrator.

adalah juga mengembangkan sebuah demonstran.

And I'm showing for the first time in public

Saya akan menunjukkan untuk pertama kalinya di depan publik

this visible light demonstrator.

demonstran cahaya tampak ini.

And what we have here

Yang ada di sini

is no ordinary desk lamp.

adalah lampu meja biasa.

We fit in an LED light bulb,

Kami masukkan bohlam lampu LED ke dalamnya,

worth three U.S. dollars,

senilai tiga dolar AS,

put in our signal processing technology.

masukkan teknologi pengolahan sinyal kami.

And then what we have here is a little hole.

Dan kemudian di sini ada lubang kecil.

And the light goes through that hole.

Cahaya masuk melalui lubang itu.

There's a receiver.

Ada penerima.

The receiver will convert these little, subtle changes in the amplitude

Penerima akan mengkonversi perubahan halus dalam amplitudo ini

that we create there

yang kita buat di sini

into an electrical signal.

menjadi sinyal listrik.

And that signal is then converted back

Dan sinyal listrik ini kemudian diubah kembali

to a high-speed data stream.

menjadi aliran data kecepatan tinggi.

In the future we hope

Di masa depan kami berharap

that we can integrate this little hole

kami bisa mengintegrasikan lubang kecil ini

into these smart phones.

ke dalam ponsel pintar.

And not only integrate a photo detector here,

Tidak hanya mengintegrasikan detektor foto di sini,

but maybe use the camera inside.

tapi mungkin menggunakan kamera di dalamnya.

So what happens

Jadi apa yang terjadi

when I switch on that light?

ketika saya menyalakan lampu itu?

As you would expect,

Seperti yang Anda harapkan,

it's a light, a desk lamp.

itu cahaya, lampu meja.

Put your book beneath it and you can read.

Letakkan buku Anda di bawah dan Anda bisa membaca.

It's illuminating the space.

Ini menerangi ruang.

But at the same time, you see this video coming up here.

Tetapi pada saat yang sama, Anda melihat video ini muncul.

And that's a video, a high-definition video

Dan ini video, video definisi tinggi

that is transmitted through that light beam.

yang dikirimkan melalui berkas cahaya itu.

You're critical.

Anda kritis.

You think, "Ha, ha, ha.

Anda berpikir, "Ha, ha, ha.

This is a smart academic doing a little bit of tricks here."

Si akademisi cerdik ini sedang melakukan trik kecil sepertinya. "

But let me do this.

Tapi izinkan saya melakukan ini.

(Applause)

(Tepuk tangan)

Once again.

Sekali lagi.

Still don't believe?

Masih tidak percaya?

It is this light

Cahaya inilah

that transmits this high-definition video in a split stream.

yang mengirimkan video definisi tinggi ini dalam aliran yang terpecah.

And if you look at the light,

Jika Anda melihat cahayanya,

it is illuminating as you would expect.

menerangi seperti yang Anda harapkan.

You don't notice with your human eye.

Anda tidak menyadarinya dengan mata manusia Anda.

You don't notice the subtle changes in the amplitude

Anda tidak menyadari perubahan halus dalam amplitudo

that we impress onto this light bulb.

yang kita lakukan pada bohlam lampu ini.

It's serving the purpose of illumination,

Jadi berfungsi untuk penerangan,

but at the same time, we are able to transmit this data.

tapi pada saat yang sama juga mengirimkan data ini.

And you see,

Dan Anda juga bisa melihat,

even light from the ceiling comes down here to the receiver.

bahkan cahaya dari langit-langit turun ke sini ke penerima.

It can ignore that constant light,

Tapi penerima bisa mengabaikan cahaya konstan,

because all the receiver's interested in

karena penerima hanya tertarik pada

are subtle changes.

perubahan halus.

You also have a critical question now, and

Anda juga mungkin punya pertanyaan yang sangat kritis.

you say, "Okay,

Anda berkata, "Oke,

do I have to have the light on all the time

jadi saya harus menyalakan cahaya sepanjang waktu

to have this working?"

agar alat ini bekerja?"

And the answer is yes.

Dan jawabannya adalah ya.

But, you can dim down the light

Tapi, Anda bisa meredupkan cahaya

to a level that it appears to be off.

ke tingkat yang tampak seperti mati.

And you are still able to transmit data -- that's possible.

Dan Anda masih bisa mengirimkan data -- itu mungkin.

So I've mentioned to you the four challenges.

Saya sudah menyebutkan empat tantangan.

Capacity:

Kapasitas:

We have 10,000 times more spectrum,

Kita punya spektrum 10.000 kali lebih banyak,

10,000 times more LEDs

LED 10.000 kali lebih banyak

installed already in the infrastructure there.

sudah terpasang dalam infrastruktur.

You would agree with me, hopefully,

Anda pasti setuju dengan saya, mudah-mudahan,

there's no issue of capacity anymore.

tidak ada lagi masalah kapasitas.

Efficiency:

Efisiensi:

This is data through illumination --

Ini adalah data melalui penerangan --

it's first of all an illumination device.

pada dasarnya ini perangkat penerangan.

And if you do the energy budget,

Dan jika Anda menghitung anggaran energi,

the data transmission comes for free --

transmisi datanya berarti gratis -

highly energy efficient.

sangat hemat energi.

I don't mention the high energy efficiency

Ini belum termasuk tingginya efisiensi energi

of these LED light bulbs.

bohlam lampu LED ini.

If the whole world would deploy them,

Jika seluruh dunia menggunakannya,

you would save hundreds of power plants.

Anda akan menghemat ratusan pembangkit listrik.

That's aside.

Itu salah satunya.

And then I've mentioned the availability.

Lalu saya juga menyebutkan ketersediaan.

You will agree with me that we have lights in the hospital.

Anda pasti setuju dengan saya, kita punya lampu bahkan di rumah sakit.

You need to see what to do.

Anda perlu melihat apa yang harus dilakukan.

You have lights in an aircraft.

Anda punya lampu di dalam pesawat terbang.

So it's everywhere in a day there is light.

Jadi lampu itu ada di mana-mana.

Look around. Everywhere. Look at your smart phone.

Lihatlah di sekitar. Di mana-mana. Lihatlah ponsel Anda.

It has a flashlight, an LED flashlight.

Ada lampu senter, lampu senter LED.

These are potential sources for high-speed data transmission.

Ini adalah sumber potensial untuk transmisi data kecepatan tinggi.

And then there's security.

Berikutnya adalah keamanan.

You would agree with me

Anda pasti setuju dengan saya

that light doesn't penetrate through walls.

bahwa cahaya tidak bisa menembus dinding.

So no one, if I have a light here,

Jadi tidak ada, jika saya memiliki cahaya di sini,

if I have secure data,

jika saya memiliki data rahasia,

no one on the other side of this room through that wall

tidak ada satu pun di sisi lain ruangan ini melalui dinding

would be able to read that data.

yang akan mampu membaca data tersebut.

And there's only data where there is light.

Data hanya ada di mana ada cahaya.

So if I don't want that receiver to receive the data,

Jadi jika saya tidak ingin penerima menerima data,

then what I could do,

yang bisa saya lakukan,

turn it away.

adalah mengarahkannya menjauh.

So the data goes in that direction, not there anymore.

Sehingga data mengarah ke tempat lain, tidak di sana lagi.

Now we can in fact see where the data is going to.

Kita sebenarnya bisa melihat ke mana data akan mengarah.

So for me,

Jadi bagi saya,

the applications of it,

aplikasinya,

to me, are beyond imagination at the moment.

bagi saya, masih di luar imajinasi saat ini.

We have had a century of very nice, smart application developers.

Kita sudah melewati satu abad pengembangan aplikasi yang sangat canggih.

And you only have to notice, where we have light,

Anda hanya harus menyadari, jika ada cahaya,

there is a potential way to transmit data.

ada cara potensial untuk mengirimkan data.

But I can give you a few examples.

Saya bisa memberikan beberapa contoh.

Well you may see the impact already now.

Anda sudah bisa melihat hasilnya sekarang.

This is a remote operated vehicle

Ini adalah kendaraan yang dioperasikan jarak jauh

beneath the ocean.

di bawah lautan.

And they use light to illuminate space down there.

Mereka menggunakan cahaya untuk menerangi ruang di bawah sana.

And this light can be used to transmit wireless data

Cahaya ini bisa digunakan untuk mengirimkan data nirkabel

that these things [use] to communicate with each other.

yang digunakan untuk berkomunikasi satu sama lain.

Intrinsically safe environments

Lingkungan yang secara instrinsik aman

like this petrochemical plant --

seperti pabrik petrokimia ini --

you can't use RF, it may generate antenna sparks,

Anda tidak bisa menggunakan RF karena bisa menimbulkan percikan antena,

but you can use light -- you see plenty of light there.

tetapi kita bisa menggunakan cahaya -- ada banyak lampu di sana.

In hospitals,

Di rumah sakit,

for new medical instruments;

untuk beberapa instrumen medis baru;

in streets for traffic control.

di jalan, untuk pengendalian lalu lintas.

Cars have LED-based headlights, LED-based back lights,

Mobil memiliki lampu depan, lampu belakang berbasis LED,

and cars can communicate with each other

dan mobil bisa berkomunikasi satu sama lain

and prevent accidents

mencegah kecelakaan

in the way that they exchange information.

dengan cara saling menukar informasi.

Traffic lights can communicate to the car and so on.

Lampu lalu lintas bisa berkomunikasi dengan mobil dan sebagainya.

And then you have these millions of street lamps

Kita juga memiliki jutaan lampu jalan

deployed around the world.

yang ada di seluruh dunia.

And every street lamp could be a free access point.

Setiap lampu jalan bisa menjadi titik akses gratis.

We call it, in fact, a Li-Fi,

Kita menyebutnya Li-Fi,

light-fidelity.

"light-fidelity"

And then we have these aircraft cabins.

Kita juga memiliki kabin pesawat.

There are hundreds of lights in an aircraft cabin,

Ada ratusan lampu dalam kabin pesawat,

and each of these lights

dan masing-masing lampu

could be a potential transmitter of wireless data.

bisa berpotensi menjadi pemancar data nirkabel.

So you could enjoy your most favorite TED video

Jadi Anda bisa menikmati video TED favorit Anda

on your long flight back home.

dalam penerbangan panjang Anda ke rumah.

Online life. So that is a vision, I think, that is possible.

Kehidupan online. Saya yakin, visi ini mungkin.

So, all we would need to do

Jadi, yang harus kita lakukan

is to fit a small microchip

adalah memasang chip-mikro kecil

to every potential illumination device.

pada setiap perangkat penerangan yang potensial.

And this would then combine

Ini kemudian akan menggabungkan

two basic functionalities:

dua fungsi dasar:

illumination and wireless data transmission.

penerangan dan transmisi data nirkabel.

And it's this symbiosis that I personally believe

Dan itu simbiosis ini yang saya pribadi percaya

could solve the four essential problems

bisa memecahkan empat masalah penting

that face us in wireless communication these days.

yang kita hadapi dalam komunikasi nirkabel hari ini.

And in the future,

Dan di masa depan,

you would not only have 14 billion light bulbs,

Anda tidak akan hanya memiliki 14 miliar bohlam lampu,

you may have 14 billion Li-Fis

Anda bisa memiliki 14 miliar Li-Fis

deployed worldwide --

digunakan di seluruh dunia --

for a cleaner, a greener,

untuk masa depan yang lebih bersih,

and even a brighter future.

lebih hijau, dan bahkan lebih cerah.

Thank you.

Terima kasih.

(Applause)

(Tepuk tangan)