Harald Haas: données sans fil à partir des ampoules électriques

Saviez-vous que nous avons 1,4 million de mâts d'antennes cellulaires deployés dans le monde entier ? Et celles-ci ne sont que des stations de base. Nous avons aussi plus de 5 milliards de ces dispositifs ici. Je parle des téléphones cellulaires. Avec ces téléphones cellulaires nous transmettons plus de 600 téraoctets de données par mois. On parle d'un 6 suivi de 14 zéros -- un nombre très élevé. La communication sans fil est devenue une commodité comme l'électricité et l'eau Elle fait partie maintenant de notre quotidien. Nous l’utilisons dans notre vie privée et dans nos activités d'affaires. Au point que parfois l'on nous demande, gentiment, d’éteindre notre téléphone cellulaire durant des événements comme celui-ci pour de bonnes raisons. Ces faits si importants m'ont amené à examiner les problèmes de cette technologie, car elle est très importante dans notre vie.

Et l'un des problèmes est la capacité. Nous transmettons les données sans fil au moyen d'ondes électromagnétiques particulièrement des ondes radioélectriques. Mais les ondes radioélectriques sont limitées. Elles sont peu abondantes, elles coûtent cher, et leur portée est limitée. Cette limitation ne permet pas de faire face à la demande en termes de transmission de données sans fil et au nombre d'octets et de données à transmettre par mois. De plus, il y a de moins en moins de spectre. Il y a un autre problème. Le rendement. Ce 1.4 million de mâts d'antennes cellulaires, ou stations de base, consomme énormément d’énergie. Sachez que la plus grosse partie de cette énergie n'est pas investie dans la production d'ondes radioélectriques mais plutôt dans le refroidissement des stations de base. L’efficacité d'une station de base n'est alors que de cinq pour cent. Cela pose un problème d'envergure. Il y a ensuite un autre problème dont vous êtes surement au courant. Vous devez éteindre votre téléphone cellulaire durant les vols. Et aussi dans les hôpitaux, pour des raisons de sécurité. La sécurité est l'autre problème. Ces ondes radioélectriques passent à travers les murs. Elles peuvent être interceptées, et quelqu'un peut se servir de votre réseau s'il a l'intention de le faire.

Donc, voilà les quatre problèmes principaux. D'un autre coté, nous avons 14 milliards de ces ampoules, de lumière et la lumière fait partie du spectre électromagnétique. Regardons ça dans le contexte du spectre électromagnétique au complèt, lequel inclut les rayons gamma. Vous ne voulez pas vous approcher des rayons gamma, ils sont trop dangereux. Les rayons X sont utiles dans les hôpitaux. Il y a ensuite les rayons UV; ils sont bons pour bronzer, mais ils sont quand même dangereux pour le corps humain. Quant aux infrarouges, ils ne peuvent être utilissés qu'à faible puissance à cause des réglementations concernant la sécurité oculaire. Il y a ensuite les ondes radioélectriques, avec tous les problèmes que je viens de mentionner. Puis, en milieu de tout ça, nous avons la partie visible du spectre, la lumière. La lumière existe depuis des millions d'années; elle nous a créés et a créé la vie tout ce qui est en vie. Elle peut donc être utilisée en toute sécurité. N'est-ce pas qu'il serait génial de pouvoir l'utiliser pour les communications sans fil ?

Et pas seulement ça. Je l'ai comparé avec le spectre au complet. J'ai comparé le spectre des ondes radioélectriques sa taille -- avec la taille du spectre visible de la lumière. Et devinez quoi ...? Nous avons l'équivalent de ce spectre multiplié par 10.000 Et il est là, pour nous. Mais il y a plus que cet immense spectre; comparons-le avec le chiffre que je viens de mentionner Il y a 1.4 million de stations de base d'antennes cellulaires inefficaces. Multiplions ce chiffre par 10.000, ça nous done 14 milliards. Et il y a 14 milliards d'ampoules en utilisation. Donc, nous avons déjà l'infrastructure. Regardez le plafond, vous voyez une quantité d'ampoules; Allez au rez-de-chaussée, vous verrez une quantité d'ampoules.

Pouvons nous les utiliser pour les communications? Oui. Que devons-nous faire? Ce que nous devons faire est remplacer ces ampoules à incandescence, ces éclairages fluorescents, par la nouvelle technologie DEL, par des ampoules à diode électroluminescente (DEL). Le DEL est un semiconducteur, un dispositif électrique qui a une propriété très intéressante. Son intensité peut être modulée à très haute vitesse, et peut déconnectée à très haute vitesse. C'est une propriété de base fondamentale que nous exploitons avec notre technologie. Je vais vous montrer comment nous faisons ça. Prenons le voisin le plus proche du spectre visible de la lumière -- la télécommande. Comme vous le savez, les télécommandes ont un DEL infrarouge -- Vous mettez en marche le DEL, et s'il est allumé vous l'éteignez Le DEL crée un flux de données simple, de basse vitesse, équivalent à 10.000 bits par seconde, 20.000 bits par seconde. Il ne peut pas être utilisé pour visualiser un vidéo sur YouTube.

Ce que nous avons fait est développer une technologie qui nous permette de faire plus que le contrôle à distance. Avec notre technologie, nous transmettons non seulement un flux de données unique, mais des milliers de flux de données en parallèle et à des vitesses encore plus hautes. Cette technologie que nous avons développée s'appelle SIM OFDM. Et sa modulation spatiale -- c'étaient les seuls termes techniques, je ne rentrerai pas dans les détails -- Voici comment nous avons réussi à faire en sorte qu'une source de lumière transmette des données.

Vous pensez sans doute " Ok, c'est un joli diaporama créé en 10 minutes". Mais ce n'est pas juste ça. Nous avons aussi créé un démonstrateur. C'est la première fois que je montre en publique ce démonstrateur de lumière. Ce que nous avons ici est une lampe de bureau de tous les jours. Nous y insérons une Ampoule DEL qui vaut trois dollars US$, et nous démarrons notre technologie de traitement des signaux. Ici, il y a un petit trou. La lumière passe par ce trou. Il y a un récepteur. Le récepteur convertit ces petits et subtils changements dans l'amplitude que nous créons là en signal électrique El le signal électrique est ensuite reconverti en flux de données à haute vitesse. Nous espérons, dans le futur, pouvoir intégrer ce petit trou dans ces téléphones intelligentes. Et non seulement intégrer un détecteur photo mais aussi utiliser l'appareil photo qui y est integré.

Alors, que se passe-t'il quand j'allume la lampe? Comme l'on pouvait s'y attendre, c'est une lampe, une lampe de bureau. Placez votre livre au dessous et vous pourrez lire. Ça éclaire. Mais en même temps, vous voyez un vidéo là. Il s'agit d'un vidéo haute définition qui est transmis par ce rayon de lumière. Vous n'êtes pas convaincus. Vous penses " Ouais, voici un malin un qui nous joue quelque tours". Mais laissez-moi faire ceci.

(Applaudissements)

Encore une fois. Vous n'y croyez pas encore? C'est cette lumière qui transmet ce vidéo haute définition sur un flux séparé Et si vous regardez la lumière, elle éclaire, comme on s'y attendait. Vous n'apercevez pas, vous ne détectez pas ces subtils changements d'amplitude que nous imprimons sur cette ampoule. Elle remplit le besoin d'éclairage, puis en même temps, nous sommes en mesure de transmettre des données. Comme vous le voyez il y aussi de la lumière du plafond qui éclaire le récepteur; mais il peut ignorer cette lumière constante, parce que le récepteur n'est intéressé qu'aux changements subtils. Vous vous posez quelques questions quand même. Vous pensez, "Faut-il que la lampe soit allumée tout le temps pour que ce truc fonctionne ?" La réponse est Oui. Mais, vous pouvez atténuer la lumière jusqu'à au point ou elle semblerait être etteinte. Puis vous êtes encore capable de transmettre des données. C'est possible.

Je vous ai mentionné les quatre défis. Capacité: Nous avons un spectre 10.000 fois plus large, 10.000 fois plus DELs déjà installés en termes d'infrastructure. J'espère que vous serez d'accord avec moi, il n'y a plus de problème de capacité. Efficacité: La transmission de données se fait par l'éclairage -- il s'agit d'abord et avant tout d'un dispositif d'éclairage. Et si vous faites les comptes, la transmission de données est sans frais, et hautement efficace du point de vue énergétique Et je ne parle pas de la haute efficacité énergétique de ces ampoules DEL. Si tout le monde les utilisait, on épargnerait des centaines de centrales électrique. Laissons ça de coté.

J'ai aussi mentionné la disponibilité. Vous êtes d'accord avec moi qu'il y a des lampes dans les hôpitaux. Vous devez savoir ce que vous faites. Il y a des lampes dans les avions. Il y a de l'éclairage partout. Regardez autour de vous. Partout. Regardez votre téléphone intelligent. Il a une lampe de poche DEL. Ce sont toutes des sources potentielles de transmission de données à haute vitesse.

Ensuite il y a la sécurité. Vous serez d'accord avec moi, que la lumière ne passe pas à travers les murs. Alors, si j'ai une lumière ici et que j'ai des données protégées, personne de l'autre coté de cette pièce ne pourra lire ces données à travers le mur. Puis il n'y a pas de données sans lumière. Donc, si vous ne voulez pas que le récepteur reçoive des données, vous n'avez qu'à le détourner. Est-ce que le données sont encore transmisses ? Non. Nous pouvons maintenant voir où vont les données.

Je suis de l'avis que les applications de cette technologie, dépassent encore notre imagination. Pendant un siècle, des applications intéressantes et intelligentes ont été developpées Et maintenant, vous voyez que là où il y a de la lumière, il existe un potentiel de transmission de données. Je vais vous fournir quelques exemples. Bon, vous êtes surement en mesure d'en évaluer l'impact aujourd'hui. Voici un véhicule contrôlé à distance sous les océans. Il utilisse de la lumière pour éclairer l'environnement la-dessous. Cette lumière pourrait être utilissée pour transmettre des données sans fil. Et ces choses communiquent entre elles.

Des environnements hautement protégés comme cette usine pétrochimique -- ne peuvent pas utiliser la fréquence radioélectrique, cela pourrait produire des étincelles mais il y a moyen d'utiliser la lumière -- il y a plein de lumière dans ces endroits. Dans les hôpitaux, pour les nouveaux instruments médicaux; dans les rues, pour la contrôle de la circulation. Les voitures ont des phares et aussi des feux arrières DEL, et les voitures pourraient communiquer entre elles et éviter les accidents par l'échange d'information. Les feux de circulation pourraient communiquer avec la voiture, et ainsi de suite. Puis il y a aussi des millions de lampadaires installés dans le monde entier. Chaque lampadaire deviendrait un point d'accès gratuit. En fait, nous l'appelons un Li-Fi lumière-fidélité Il y a aussi les cabines des avions, qui ont des centaines de lampes; et chaque lampe pourrait être un transmetteur de données sans fil. Alors vous pourriez y jouir de votre vidéo TED préféré durant votre long vol en direction de chez vous. Vie en ligne. Oui, je crois que cette vision est possible.

Donc, tout ce que nous avons besoin de faire est insérer une petite micropuce dans chaque dispositif d'éclairage potentiel, de manière a associer deux fonctionnalitées fondamenentales : l'éclairage et la transmission de données sans fil. Je suis de l'avis que cette symbiose règlerait les quatre problèmes essentiels auxquels nous faisons face, de nos jours, par rapport aux communications sans fils. Dans le future il y aurait non seulement 14 milliards d'ampoules, mais aussi 14 milliards de Li-Fis installés dans le monde entier -- pour un future plus propre, plus vert pour un avenir brillant.

Merci.

(Applaudissements)