Wireless data from every light bulb | Harald Haas

Harald Haas: Bütün lambalardan kablosuz veri

Çeviri: Mehmet Demirtaş Gözden geçirme: Sancak Gülgen

Do you know

Tüm dünyada

that we have 1.4 million cellular radio masts

1.4 milyon telsiz direğinin kullanıldığını

deployed worldwide?

biliyor muydunuz?

And these are base stations.

Ve bunlar baz istasyonları.

And we also have

Ayrıca 5 milyardan

more than five billion

fazla bu cihazdan

of these devices here.

var.

These are cellular mobile phones.

Bunlar cep telefonu.

And with these mobile phones,

Ve bu cep telefonlarıyla

we transmit more than 600 terabytes of data

her ay 600 terabayttan fazla veri

every month.

transfer ediyoruz.

This is a 6 with 14 zeroes --

Bu 6'nın yanında 14 sıfır demek,

a very large number.

çok büyük bir sayı.

And wireless communications

Ve kablosuz iletişim

has become a utility

aynı elektrik ve su gibi

like electricity and water.

bir olanak haline geldi.

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

Onu her gün kullanıyoruz. Ve onu gündelik yaşantımızda kullanıyoruz.

in our private lives, in our business lives.

özel ve iş yaşamımızda.

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

Hatta bu gibi etkinliklerde çok nazikçe

to switch off the mobile phone at events like this

cep telefonumuzu kapatmamız geçerli nedenlerle

for good reasons.

istenir.

And it's this importance

İşte böyle önemli olmasından

why I decided to look into the issues

dolayı bu teknolojinin sorunlarına

that this technology has,

yakından bakmaya karar verdim,

because it's so fundamental to our lives.

çünkü o hayatımız için çok gerekli.

And one of the issues is capacity.

Ve bu sorunlardan bir tanesi kapasite sorunu.

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

Kablosuz veriyi elektromanyetik dalgalarla transfer ediyoruz --

in particular, radio waves.

özellikle, radyo dalgalarıyla.

And radio waves are limited.

Ve radyo dalgaları sınırlı.

They are scarce; they are expensive;

Onlar az bulunuyor ve pahalı.

and we only have a certain range of it.

ve onun yalnızca belli bir kısmına sahibiz.

And it's this limitation

İşte bu sınırlamalar

that doesn't cope

kablosuz veri transfer

with the demand of wireless data transmissions

talebiyle ve her ay transfer edilen

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

bayt ve veri sayısıyla başa çıkamıyor.

And we are simply running out of spectrum.

Ve tamamen limitleri doldurmak üzereyiz.

There's another problem.

Başka bir problem daha var.

That is efficiency.

Verimlilik.

These 1.4 million cellular radio masts, or base stations,

Bu 1.4 milyar telsiz direği ya da baz istasyonları

consume a lot of energy.

çok fazla enerji tüketiyor.

And mind you, most of the energy

Ve aslında enerjinin çoğu

is not used to transmit the radio waves,

radyo dalgalarını transfer etmek için değil,

it is used to cool the base stations.

baz istasyonlarını soğutmak için kullanılıyor.

Then the efficiency of such a base station

Böyle bir baz istasyonunun verimliliği

is only at about five percent.

yalnızca %5 civarında.

And that creates a big problem.

Ve bu büyük bir problem teşkil etmekte.

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

Ayrıca hepinizin bildiği bir başka sorun daha var.

You have to switch off your mobile phone

Uçaktayken cep telefonunuzu

during flights.

kapatmanız gerekir.

In hospitals, they are security issues.

Hastanelerde onlar güvelik sorunu.

And security is another issue.

Ve güvenlik diğer bir sorun.

These radio waves penetrate through walls.

Radyo dalgaları duvarların içinden geçebiliyor.

They can be intercepted,

Onlar elde edilebilir,

and somebody can make use of your network

ve kötü niyetli birisi sizin ağınızdan

if he has bad intentions.

faydalanabilir.

So these are the main four issues.

İşte bunlar 4 ana sorun.

But on the other hand,

Fakat diğer taraftan,

we have 14 billion of these:

bunlardan 14 milyar adet var:

light bulbs, light.

lambalar, ışık.

And light is part of the electromagnetic spectrum.

Ve ışık elektromanyetik spektrumun bir parçası.

So let's look at this in the context

Buna gama ışınlarının da olduğu

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

tüm elektromanyetik spektrum bağlamında bakalım.

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

Gama ışınlarına yaklaşmak istemezsiniz, tehlikeli olabilir.

X-rays, useful when you go to hospitals.

X-ışınları hastaneleri için kullanışlı.

Then there's ultraviolet light.

Ultraviyole ışınlar.

it's good for a nice suntan,

bronz tenler için iyi

but otherwise dangerous for the human body.

ancak aksi halde insan vücuduna zararlı.

Infrared --

Kızıl ötesi

due to eye safety regulations,

göz güvenliği yönetmeliğinden ötürü

can be only used with low power.

sadece düşük güç ile kullanılabilir.

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

Ve radyo dalgaları var, az önce bahsettiğim sorunlara sahipler.

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

Ve bu arada, görülebilir ışık spektrumu var.

It's light,

Bu ışık,

and light has been around for many millions of years.

ve ışık milyonlarca yıldır var olagelmekte.

And in fact, it has created us,

Ve aslında bizi yaratan,

has created life,

yaşamı yaratan

has created all the stuff of life.

ve tüm yaşamsal şeyleri yaratan ışıktır.

So it's inherently safe to use.

O yüzden onun doğal olarak kullanımı güvenli.

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

Ve ışığı kablosuz iletişim için kullanmak harika olmaz mıydı?

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

Üstelik, tüm onu spektrumla karşılaştırdım,

I compared the radio waves spectrum --

Radyo dalgaları spektrumuyla karşılaştırdım,

the size of it --

onun boyutlarını

with the size of the visible light spectrum.

görünür ışığın spektrumunun boyutlarıyla.

And guess what?

Ve tahmin edin?

We have 10,000 times more of that spectrum,

Biz kullanabilmemiz için bu spektrumun

which is there for us to use.

10,000 katına daha sahibiz.

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

Yanızca bu çok büyük spektruma sahip değiliz,

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

hani bunu az önce bahsettiğim sayılarla karşılaştıralım.

We have 1.4 million

1.4 milyar adet

expensively deployed,

çok pahalı, verimsiz

inefficient radio cellular base stations.

telsiz baz istasyonlarına sahibiz.

And multiply that by 10,000,

Ve bunu 10,000 ila çarp,

then you end up at 14 billion.

14 milyar eder.

14 billion is the number of light bulbs installed already.

14 milyar hali hazırdaki kurulu lambaların sayısı.

So we have the infrastructure there.

Yani altyapımız var.

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

Tavana bakın, tüm lambaları görüyoruz.

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

Zemin kata gidin, lambaları görürsünüz.

Can we use them for communications?

Peki onları iletişim için kullanabilir miyiz?

Yes.

Evet.

What do we need to do?

Ne yapmamız gerekli?

The one thing we need to do

Yapmamız gereken tek şey

is we have to replace these inefficient incandescent light bulbs,

bu verimsiz akkor ve florasan lambaları

florescent lights,

yeni teknolojili

with this new technology of LED,

LED lambalarıyla değiştirmek.

LED light bulbs.

LED lambaları.

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

LED bir yarı iletken, elektronik bir alet.

And it has a very nice acute property.

Onun çok güzel keskin bir özelliği var.

Its intensity can be modulated

Işığının şiddeti çok hızlı bir şekilde

at very high speeds,

ayarlanabilir,

and it can be switched off at very high speeds.

ve çok hızlı söndürülebilir.

And this is a fundamental basic property

Ve bu en temel özelliği

that we exploit

yeni teknolojimizde

with our technology.

kullanabiliriz.

So let's show how we do that.

Nasıl yapıldığını gösterelim.

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

Görünür ışık spektrumunun en yakın komşusunua gidelim --

go to remote controls.

uzaktan kumandalara.

You all know remote controls have an infrared LED --

Hepinizin bildiği gibi uzaktan kumanda da kızıl ötesi LED var --

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

Aslında LED'i açtığınızda onu kapatmış oluyorsunuz.

And it creates a simple, low-speed data stream

Ve o basit, yavaş hızda veri akısı yaratıyor

in 10,000 bits per second,

saniyede 10,000 bit,

20,000 bits per second.

saniyede 20,000 bit.

Not usable for a YouTube video.

Bir YouTube videosu için kullanılamaz.

What we have done

Yaptığımız şey

is we have developed a technology

lambalarımızın uzaktan kontrolünü

with which we can furthermore

değiştirebileceğimiz bir

replace the remote control of our light bulb.

teknoloji geliştirdik.

We transmit with our technology,

Yeni teknolojimizle,

not only a single data stream,

yalnızca tek bir veri akışını değil,

we transmit thousands of data streams

aynı anda binlerce veri akışını

in parallel,

yüksek hızda

at even higher speeds.

transfer edebiliyoruz.

And the technology we have developed --

Ve geliştirdiğimiz teknoloji,

it's called SIM OFDM.

SIM OFDM diye adlandırıldı.

And it's spacial modulation --

Ve onun uzaysal modülasyonu --

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

bunlar teknik terimler, o yüzden detaya girmeyeceğim

but this is how we enabled

ancak işte böyle ışık kaynaklarını

that light source

veri transferi için

to transmit data.

uygun hale getirdik.

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

Şöyle diyebilirsiniz: "Tamam, 10 dakikada "

a slide created in 10 minutes."

hazırlanmış güzel bir sunum."

But not only that.

Ama yalnızca bu değil.

What we've done

Aynı zamanda

is we have also developed a demonstrator.

bir prototip geliştirtik.

And I'm showing for the first time in public

Ve bu ışık prototipini ilk kez burada

this visible light demonstrator.

herkesin içinde gösteriyorum.

And what we have here

Buradaki şey sıradan bir

is no ordinary desk lamp.

masa lambası değil.

We fit in an LED light bulb,

İçine 3 dolarlık bir LED lambası

worth three U.S. dollars,

ve bizim sinyal işleme teknolojisini

put in our signal processing technology.

yerleştiriyoruz.

And then what we have here is a little hole.

Ve burada küçük bir delik var.

And the light goes through that hole.

Ve ışık bu delik boyunca yol alıyor.

There's a receiver.

Burada bir alıcı var.

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

Alıcı ışığın şiddetinde oluşan küçük ve ince değişiklikleri

that we create there

bir elektrik sinyaline

into an electrical signal.

dönüştürüyor.

And that signal is then converted back

Ve bu sinyal tekrar yüksek-hızlı

to a high-speed data stream.

veri akışına dönüştürülüyor.

In the future we hope

Umuyoruz gelecekte

that we can integrate this little hole

bu küçük deliği akıllı telefonlara

into these smart phones.

entegre edebiliriz.

And not only integrate a photo detector here,

Ve sadece bir fotoğraf detektörünün entegre edilmesi değil,

but maybe use the camera inside.

ayrıca içeride kamera kullanabiliriz.

So what happens

Öyleyse

when I switch on that light?

bu ışığı açtığımda ne olur?

As you would expect,

Umduğunuz gibi,

it's a light, a desk lamp.

bu bir lamba, masa lambası.

Put your book beneath it and you can read.

Kitabınızı altına koyun, okuyabilirsiniz.

It's illuminating the space.

O boşluğu aydınlatmakta.

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

Ve aynı zamanda, oradaki videoyu görüyorsunuz.

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

Bu, ışık ışınlarıyla transfer edilen video

that is transmitted through that light beam.

yüksek-çözünürlüklü bir video.

You're critical.

Eleştirebilirsiniz.

You think, "Ha, ha, ha.

"Ha,ha,ha,

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

Bu akıllı akademisyen biraz hile yapıyor." diye düşünebilirsiniz.

But let me do this.

Fakat bunu yapayım.

(Applause)

(Alkışlar)

Once again.

Bir daha.

Still don't believe?

Hala inanmıyor musunuz?

It is this light

İşte bu ışık

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

o yüksek çözünürlüklü videoyu ekrana transfer etti.

And if you look at the light,

Ve ışığa bakarsanız,

it is illuminating as you would expect.

beklendiği gibi aydınlatmaya devam ediyor.

You don't notice with your human eye.

İnsan gözüyle fark edemezsiniz.

You don't notice the subtle changes in the amplitude

Bu lambanın ışık şiddetindeki küçük değişiklikleri

that we impress onto this light bulb.

fark edemezsiniz.

It's serving the purpose of illumination,

Aydınlatma görevini yerine getiriyor,

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

ama aynı zamanda, bu veriyi transfer edebiliyoruz.

And you see,

Görüyorsunuz,

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

yukarıdan da bu aşağıdaki alıcıya ışık geliyor.

It can ignore that constant light,

Alıcı bu sabit ışığı yok sayıyor,

because all the receiver's interested in

çünkü alıcı sadece çok ince değişimlerle

are subtle changes.

ilgileniyor.

You also have a critical question now, and

Yine önemli bir sorunuz olabilir, ve

you say, "Okay,

şöyle diyebilirsiniz:

do I have to have the light on all the time

"Peki, bu şeyin çalışması için her zaman "

to have this working?"

ışığın mı olması gerekiyor?"

And the answer is yes.

Sorunun cevabı evet.

But, you can dim down the light

Fakat, ışığı kapanmış görünecek

to a level that it appears to be off.

seviyeye kadar düşürebilirsiniz.

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

Ve hala veri transfer edilebilir. -- Bu mümkün.

So I've mentioned to you the four challenges.

Size 4 meydan okumadan bahsetmiştim.

Capacity:

Kapasite:

We have 10,000 times more spectrum,

Burada 10,000 kat fazla spektrum var,

10,000 times more LEDs

alt yapıda hali hazırda kurulmuş

installed already in the infrastructure there.

10,000 kat fazla LED var.

You would agree with me, hopefully,

Umarım, siz de bana kapasitenin

there's no issue of capacity anymore.

artık bir sorun olmadığı konusunda katılırsınız

Efficiency:

Verimlilik:

This is data through illumination --

Aydınlatma yoluyla veri --

it's first of all an illumination device.

bir aydınlatma cihazı için ilk.

And if you do the energy budget,

Ve enerji bütçesini hazırlarsanız

the data transmission comes for free --

veri transferi bedavaya geliyor.

highly energy efficient.

büyük oranda verimli.

I don't mention the high energy efficiency

LED lamblarının çok yüksek enerji verimliliğinden

of these LED light bulbs.

bahsetmiyorum.

If the whole world would deploy them,

Eğer tüm dünya bunlardan kullanabilse,

you would save hundreds of power plants.

binlerce enerji istasyonundan tasarruf edilebilirdi.

That's aside.

Bu bir tarafta.

And then I've mentioned the availability.

Ve ulaşılabilirlikten bahsettim.

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

Hastanelerden lambalar var.

You need to see what to do.

Ne yaptığınızı görmeniz lazım.

You have lights in an aircraft.

Hava taşıtında lambalar var.

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

Ve her yerde ışık var.

Look around. Everywhere. Look at your smart phone.

Çevrenize bakın. Her yerde. Akıllı telefonlarınıza bakın.

It has a flashlight, an LED flashlight.

Flaş ışığı var, LED ışığı.

These are potential sources for high-speed data transmission.

Bunlar hep yüksek hızlı veri transferi için potansiyel kaynaklar.

And then there's security.

Ve güvenlik var.

You would agree with me

Ve ışığın duvardan geçemediği

that light doesn't penetrate through walls.

konusunda hem fikiriz.

So no one, if I have a light here,

Öyleyse, bir lambam varsa,

if I have secure data,

güvenli bir verim varsa,

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

bu duvarın diğer tarafındaki hiç kimse bu veriye

would be able to read that data.

sahip olamayacak.

And there's only data where there is light.

Öyleyse ışığın olduğu yerde veri var.

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

Eğer alıcının veri almasını istemezsem,

then what I could do,

yapacağım şey alıcıyı

turn it away.

döndürmek.

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

Ve bu yönde gelen veri daha fazla orada değil.

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

Şimdi verinin gerçekte nereye gittiğini görebiliriz.

So for me,

Benim için,

the applications of it,

onun uygulamaları,

to me, are beyond imagination at the moment.

şu anda hayal edilebilenin ötesinde.

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

Güzel ve akıllı uygulama geliştiricilerin yüzyılındayız.

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

Ve sadece şunu fark edin, ışığın olduğu yerde,

there is a potential way to transmit data.

veri transferi için potansiyel bir yol var.

But I can give you a few examples.

Size bir kaç örnek daha verebilirim.

Well you may see the impact already now.

Etkiyi şu anda görebilirsiniz.

This is a remote operated vehicle

Bu okyanus altında

beneath the ocean.

uzaktan kontrollü bir cihaz.

And they use light to illuminate space down there.

Ve onlar ışığı aşağıyı aydınlatmak için kullanıyorlar.

And this light can be used to transmit wireless data

Ve bu ışık bu şeylerin bir birleriyle haberleşmesindeki

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

veri transferi için kullanılabilir.

Intrinsically safe environments

Aslında bu petro-kimyasal tesis gibi

like this petrochemical plant --

güvenli çevrelerde

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

RF kullanamazsınız, antenlerde kıvılcım oluşturabilir.

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

ama ışığı kullanabilirsiniz. bir sürü ışık görüyorsunuz orada.

In hospitals,

Hastanelerde,

for new medical instruments;

yeni medikal cihazlar için;

in streets for traffic control.

sokaklarda trafik kontrolü için.

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

Arabalar LED tabanlı ön far ve arka farlara sahipler,

and cars can communicate with each other

ve arabalar birbirleriyle haberleşerek,

and prevent accidents

bilgi alış-verişi yaparak

in the way that they exchange information.

kazaları engelleyebilirler.

Traffic lights can communicate to the car and so on.

Trafik ışıkları arabalarla haberleşebilir ve dahası.

And then you have these millions of street lamps

Ve tüm dünyada kullanılan milyonlarca

deployed around the world.

sokak lambası var.

And every street lamp could be a free access point.

Ve her sokak lambası serbest erişim noktası olabilir.

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

Aslında biz ona Li-Fi diyoruz,

light-fidelity.

ışık-bağlılığı.

And then we have these aircraft cabins.

Ve bu hava araçlarındaki kabinler var.

There are hundreds of lights in an aircraft cabin,

Bir hava aracının kabinin de binlerce lamba var.

and each of these lights

ve bütün bu lambaların

could be a potential transmitter of wireless data.

kablosuz veriyi taşıma potansiyeli var.

So you could enjoy your most favorite TED video

Bu şekilde eve dönerken ki uzun uçuşunuzda

on your long flight back home.

en sevdiğiniz TED videosunun tadını çıkarabilirsiniz.

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

Çevrimiçi yaşam. İşte bu kanaatimce olası bir vizyon.

So, all we would need to do

Öyleyse yapmamız gereken şey

is to fit a small microchip

küçük bir mikroçipe

to every potential illumination device.

tüm potansiyel aydınlatma cihazlarını yerleştirmek.

And this would then combine

Ve bu iki temel işlevselliği

two basic functionalities:

bir araya getirir:

illumination and wireless data transmission.

aydınlatma ve kablosuz veri transferi.

And it's this symbiosis that I personally believe

Ve bu ortaklık kişisel olarak inanıyorum ki

could solve the four essential problems

bugünlerde kablosuz iletişimde karşılaşılan

that face us in wireless communication these days.

4 temel problemi de çözecektir.

And in the future,

Ve gelecekte,

you would not only have 14 billion light bulbs,

sadece 14 milyar lambaya değil,

you may have 14 billion Li-Fis

dünya çapında 14 milyar Li-Fi'ye

deployed worldwide --

sahip olacağız.

for a cleaner, a greener,

daha temiz, daha yeşil

and even a brighter future.

ve hatta daha parlak bir gelecek için.

Thank you.

Teşekkürler.

(Applause)

(Alkışlar)