Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet | Harald Haas

1,349,594 views ・ 2015-12-02

TED


אנא לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית למטה כדי להפעיל את הסרטון.

מתרגם: Ron Dalal מבקר: Ido Dekkers
00:12
I would like to demonstrate for the first time in public
0
12579
3445
אני רוצה להדגים בפעם הראשונה, בפומבי
00:16
that it is possible to transmit a video
1
16048
4071
שאפשר לשדר וידאו
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
20143
4309
ממנורת לד רגילה
00:24
to a solar cell with a laptop acting as a receiver.
3
24476
5160
אל תא סולארי, עם מחשב נייד בתור המקלט.
00:30
There is no Wi-Fi involved, it's just light.
4
30478
2591
לא מעורב בזה ווי-פי, זה רק אור.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
33093
2834
ואולי אתם תוהים, מה הטעם?
00:35
And the point is this:
6
35951
1744
והטעם הוא:
00:38
There will be a massive extension of the Internet
7
38399
2676
תהיה הארכה עצומה של האינטרנט
00:41
to close the digital divide,
8
41099
2810
בכדי לסגור את הפער הדיגיטלי,
00:43
and also to allow for what we call "The Internet of Things" --
9
43933
4181
וגם כדי לאפשר למה שאנחנו קוראים "האינרנט של הדברים" --
00:48
tens of billions of devices connected to the Internet.
10
48138
3166
עשרות מיליארד מכשירים שמחוברים לרשת.
00:51
In my view, such an extension of the Internet can only work
11
51328
4031
לדעתי, הרחבה כזו של האינטרנט תצליח רק
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
55383
2347
אם היא כמעט נטרלית מבחינת שימוש באנרגיה.
00:58
This means we need to use existing infrastructure as much as possible.
13
58173
4832
זאת אומרת שאנחנו חייבים להשתמש בתשתית הקיימת כמה שאפשר.
01:03
And this is where the solar cell and the LED come in.
14
63497
4937
ופה התא הסולארי ונורות הלד נכנסים לתמונה.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
68959
2318
הדגמתי בפעם הראשונה,
01:11
at TED in 2011,
16
71301
1965
ב-TED ב-2011,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
73290
1984
לי-פי, או נאמנות האור.
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs to transmit data incredibly fast,
18
75781
5995
לי-פי משתמשת בנורות לד פשוטות ורגילות כדי לשדר נתונים מהר מאוד,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
81800
2292
וגם באופן בטוח ומוגן.
01:25
Data is transported by the light,
20
85402
2881
נתונים מועברים על ידי האור,
01:28
encoded in subtle changes of the brightness.
21
88307
3125
שמקודד בשינויים עדינים בבהירות.
01:32
If we look around, we have many LEDs around us,
22
92390
3564
אם נסתכל, יש הרבה נורות לד מסביבנו,
01:35
so there's a rich infrastructure of Li-Fi transmitters around us.
23
95978
4661
לכן ישנה תשתית עשירה של משדרי לי-פי מסביבנו.
01:41
But so far, we have been using special devices -- small photo detectors,
24
101393
5239
אבל עד עכשיו , אנחנו משתמשים במכשירים מיוחדים -- גלאי אור קטנים,
01:46
to receive the information encoded in the data.
25
106656
3682
בכדי לקבל את המידע שמקודד בנתונים.
01:50
I wanted to find a way to also use existing infrastructure
26
110940
3892
רציתי למצוא דרך שתוכל להשתמש בתשתית קיימת
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
114856
3006
בכדי לקבל מידע מאורות הלי-פי.
01:58
And this is why I have been looking into solar cells and solar panels.
28
118426
4114
וזו הסיבה שבדקתי תאים סולרים ומשטחים סולרים.
02:03
A solar cell absorbs light and converts it into electrical energy.
29
123016
5128
תא סולרי קולט אור, וממיר אותו לאנרגיה חשמלית.
02:08
This is why we can use a solar cell to charge our mobile phone.
30
128549
4986
זו הסיבה שאנחנו יכולים להשתמש בתא סולרי בכדי להטעין את הטלפון הנייד.
02:13
But now we need to remember
31
133559
1406
אבל יש לזכור,
02:14
that the data is encoded in subtle changes of the brightness of the LED,
32
134989
6231
שהמידע מקודד בשינויים קלים של בהירות נורת הלד.
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
141244
3349
כך שאם באור הנכנס, הבהירות משתנה
02:24
so does the energy harvested from the solar cell.
34
144617
2931
כך גם האנרגיה שמתקבלת מהתא הסולרי.
02:28
This means we have a principal mechanism in place
35
148579
3509
מה שאומר שיש לנו מנגנון עיקרי
02:32
to receive information from the light and by the solar cell,
36
152112
6110
בכדי לקבל מידע מהאור ודרך התא הסולרי,
02:38
because the fluctuations of the energy harvested
37
158246
2775
בגלל שהשינויים באנרגיה המתקבלת
02:41
correspond to the data transmitted.
38
161045
2118
מתואמים עם המידע שמועבר.
02:43
Of course the question is:
39
163934
2126
והשאלה הברורה היא:
02:46
can we receive very fast and subtle changes of the brightness,
40
166084
4160
האם אנחנו יכולים לתרגם שינויים עדינים ומהירים בבהירות,
02:50
such as the ones transmitted by our LED lights?
41
170268
3810
כמו שנורות הלד שלנו מעבירות?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
174641
3504
והתשובה לשאלה היא כן, אנחנו יכולים.
02:58
We have shown in the lab
43
178637
1779
הראנו במעבדה
03:00
that we can receive up to 50 megabytes per second
44
180440
3482
שאנחנו יכולים לקלוט מידע עד קצב של 50 מגה ביט לשנייה
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
183946
2435
בעזרת תא סולרי סטנדרטי.
03:06
And this is faster than most broadband connections these days.
46
186921
3627
וזה מהיר יותר מרוב חיבורי הפס הרחב כיום.
03:11
Now let me show you in practice.
47
191437
3310
כעת, תנו לי להדגים לכם.
03:17
In this box is a standard, off-the-shelf LED lamp.
48
197095
4388
בקופסא זו, ישנה נורת לד רגילה.
03:23
This is a standard, off-the-shelf solar cell;
49
203193
2575
זה תא סולרי סטנדרטי
03:25
it is connected to the laptop.
50
205792
2183
הוא מחובר אל הלפטופ.
03:28
And also we have an instrument here
51
208949
2320
כמו כן, יש לנו כאן מכשיר
03:31
to visualize the energy we harvest from the solar cell.
52
211293
3778
בכדי להציג את האנרגיה שאנחנו מקבלים מהתא הסולרי.
03:35
And this instrument shows something at the moment.
53
215095
2798
והמכשיר כרגע מראה שיש אנרגיה.
03:37
This is because the solar cell already harvests light from the ambient light.
54
217917
4281
וזה כיוון שהתא הסולרי כבר קלט אור מן הסביבה
03:43
Now what I would like to do first is switch on the light,
55
223102
2840
כעת , אני ארצה קודם כל להדליק את האור
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
225966
2106
ופשוט , אדליק את האור
03:48
for a moment,
57
228096
2108
לרגע אחד
03:50
and what you'll notice is that the instrument jumps to the right.
58
230228
3994
וניתן להבחין שהמכשיר קופץ לימין
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
234904
1690
אז, התא הסולרי, לרגע אחד
03:56
is harvesting energy from this artificial light source.
60
236618
3522
מקבל אנרגיה ממקור האור המלכותי.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
240540
3278
אם אכבה את נורת הלד, נראה שהמכשיר יורד.
04:03
I turn it on ...
62
243842
1183
אני אדליק אותו...
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
245049
2719
אז אנחנו קולטים אנרגיה עם התא הסולרי.
04:08
But next I would like to activate the streaming of the video.
64
248586
5323
כעת, אני אפעיל את ההזרמה של הוידאו
04:15
And I've done this by pressing this button.
65
255418
2324
ואעשה זאת על ידי לחיצה על הלחצן הזה.
04:17
So now this LED lamp here is streaming a video
66
257766
4723
כעת, נורת הלד שכאן מזרימה וידאו.
04:22
by changing the brightness of the LED in a very subtle way,
67
262513
4132
ע"י שינוי הבהירות באור הLED, בצורה עדינה מאוד,
04:26
and in a way that you can't recognize with your eye,
68
266669
2498
ובצורה שאי אפשר לזהות עם העין,
04:29
because the changes are too fast to recognize.
69
269191
3256
בגלל שהשינויים מהירים מידי לזיהוי.
04:33
But in order to prove the point,
70
273384
2399
אבל בכדי להוכיח את הנקודה
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
275807
3145
אני יכול לחסום את האור של התא הסולרי.
04:40
So first you notice the energy harvesting drops
72
280087
3223
אז תחילה שמים לב שהאנרגיה המתקבלת יורדת
04:43
and the video stops as well.
73
283334
1692
והוידאו עוצר גם כן.
04:45
If I remove the blockage, the video will restart.
74
285050
3656
אם אוריד את המחסום , הוידאו יאותחל.
04:49
(Applause)
75
289357
6229
(מחיאות כפיים)
04:55
And I can repeat that.
76
295610
2333
ואני יכול לחזור על כך
04:57
So we stop the transmission of the video and energy harvesting stops as well.
77
297967
5251
כשנעצור את ההזרמה של הוידאו , קבלת האנרגיה תעצור גם כן.
05:03
So that is to show that the solar cell acts as a receiver.
78
303242
4408
וזה מראה שהתא הסולרי משמש כקולט.
05:08
But now imagine that this LED lamp is a street light, and there's fog.
79
308079
5384
אבל כעת , דמיינו שמנורת הלד הזאת, היא מנורת רחוב, ויש ערפל.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
314106
2303
ובכן, אני רוצה לחקות מצב שבו יש ערפל,
05:16
and that's why I brought a handkerchief with me.
81
316433
2743
וזו הסיבה שהבאתי ממחטה איתי.
05:19
(Laughter)
82
319200
1432
(צחוק)
05:20
And let me put the handkerchief over the solar cell.
83
320656
3960
וכעת , אשים את הממחטה על התא הסולרי.
05:25
First you notice
84
325905
1628
קודם כל שמים לב
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
327557
4197
שהאנרגיה המתקבלת ירדה, כצפוי,
05:31
but now the video still continues.
86
331778
2578
אבל, הוידאו עדיין ממשיך.
05:34
This means, despite the blockage,
87
334769
2619
מה שאומר, שלמרות המחסום,
05:37
there's sufficient light coming through the handkerchief to the solar cell,
88
337412
3881
יש מספיק אור שמגיע דרך הממחטה אל התא הסולרי,
05:41
so that the solar cell is able to decode and stream that information,
89
341317
5515
כך שהתא הסולרי יכול לקודד ולהעביר את המידע,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
346856
2604
במקרה הזה, וידאו באיכות HD.
05:51
What's really important here is that a solar cell has become a receiver
91
351040
5563
החשוב כאן הוא שהתא הסולרי הפך להיות מקלט
05:56
for high-speed wireless signals encoded in light,
92
356627
3815
לאותות אלחוטיים במהירות גבוהה שמקודדים באור.
06:00
while it maintains its primary function as an energy-harvesting device.
93
360466
4816
תוך כדי שהוא שומר על תכונתו כמכשיר קולט אנרגיה.
06:05
That's why it is possible
94
365872
2419
וזו הסיבה שזה אפשרי
06:08
to use existing solar cells on the roof of a hut
95
368315
3857
להשתמש בתאים סולרים על גג של בית
06:12
to act as a broadband receiver
96
372196
2493
להתנהג כקולטי פס-רחב
06:14
from a laser station on a close by hill, or indeed, lamp post.
97
374713
4376
מתחנת לייזר בגבעה הקרובה, או מנורת רחוב.
06:19
And It really doesn't matter where the beam hits the solar cell.
98
379605
3695
וזה לא משנה איפה הקרן פוגעת בתא הסולרי.
06:23
And the same is true
99
383647
1178
ואותו הדבר נכון גם
06:24
for translucent solar cells integrated into windows,
100
384849
3793
עבור תאים סולרים שקופים למחצה שנמצאים בתוך חלונות,
06:28
solar cells integrated into street furniture,
101
388666
3532
תאים סולרים שנמצאים בתוך ריהוט רחוב,
06:32
or indeed, solar cells integrated into these billions of devices
102
392222
4543
או בהחלט , תאים סולרים שיהיו בתוך מילארדי מכשירים.
06:36
that will form the Internet of Things.
103
396789
2076
שיצרו את ה"אינטרנט של הדברים"
06:38
Because simply,
104
398889
1158
מפני שפשוט,
06:40
we don't want to charge these devices regularly,
105
400071
2491
אנחנו לא רוצים להטעין את המכשירים האלו בצורה קבועה,
06:42
or worse, replace the batteries every few months.
106
402586
2975
או גרוע יותר, להחליף סוללות כל כמה חודשים.
06:46
As I said to you,
107
406418
1730
כפי שאמרתי לכם,
06:48
this is the first time I've shown this in public.
108
408172
2318
זאת הפעם הראשונה שאני מראה זאת בפומבי.
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
410514
2055
זו ממש הדגמת מעבדה,
06:52
a prototype.
110
412593
1203
אב טיפוס.
06:54
But my team and I are confident that we can take this to market
111
414276
3294
אבל, אני והצוות שלי בטוחים שאנחנו יכולים לקחת את זה לשוק.
06:57
within the next two to three years.
112
417594
1991
בשנתיים או שלוש הקרובות.
07:00
And we hope we will be able to contribute to closing the digital divide,
113
420251
5293
ואנחנו מקווים שנוכל לתרום לסגירת הפער הדיגטלי,
07:05
and also contribute
114
425568
1198
וכמו כן, להמשיך לתרום
07:06
to connecting all these billions of devices to the Internet.
115
426790
2945
לחיבור כל המכשירים הללו לאינטרנט.
07:10
And all of this without causing
116
430370
1525
וכל זה, מבלי לגרום
07:11
a massive explosion of energy consumption --
117
431919
2452
לפיצוץ מאסיבי של צריכת אנרגיה --
07:14
because of the solar cells, quite the opposite.
118
434395
2222
בגלל התאים הסולרים, אלא להפך.
07:16
Thank you.
119
436641
1153
תודה רבה.
07:17
(Applause)
120
437818
5182
(מחיאות כפיים)
על אתר זה

אתר זה יציג בפניכם סרטוני YouTube המועילים ללימוד אנגלית. תוכלו לראות שיעורי אנגלית המועברים על ידי מורים מהשורה הראשונה מרחבי העולם. לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית המוצגות בכל דף וידאו כדי להפעיל את הסרטון משם. הכתוביות גוללות בסנכרון עם הפעלת הווידאו. אם יש לך הערות או בקשות, אנא צור איתנו קשר באמצעות טופס יצירת קשר זה.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7