Harald Haas: Vezeték nélküli adatok minden elektromos izzóból

Tudták, hogy 1,4 millió mobiltelefonhálózat antenna működik szerte a világon? és ezek alapállomások. Több mint 5 milliárd ilyen készülékünk van. Ezek a mobiltelefonok. Ezekkel a mobiltelefonokkal több mint 600 terabájt adatot viszünk át minden hónapban. Ez egy 6-os 14 nullával -- egy hatalmas szám. A vezeték nélküli kommunikáció egy olyan közművé vált, mint a villany vagy a víz. Minden nap használjuk. Használjuk mindennapi életünk során -- magánéletben és üzleti szférában egyaránt. Néha még meg is kérnek, igen udvariasan, hogy kapcsoljuk ki a mobilunkat olyan eseményeken, mint ez itt, és okkal. És a dolog fontossága volt az, amiért úgy döntöttem, hogy foglalkozom azokkal a kérdésekkel, amelyek a technológiával kapcsolatosak, mert annyira alapvető az életünkben.

Az egyik ilyen kérdés a kapacitás. Az adattovábbítás egyik módja az elektromágneses hullámok -- közelebbről rádióhullámok. Ezek a rádióhullámok korlátozottak. Ritkák és drágák; továbbá csak egy bizonyos szélesség áll rendelkezésünkre. Pontosan ez a korlátozottság az, ami nem tud megbírkózni a vezeték nélküli adatátvitel-kereslettel és a bájtok és adatok számával, amely minden hónapban átvitelre kerül. Egyszerűen kifogyófélben van. Van egy másik gond is. Ez pedig a hatékonyság. Az 1,4 millió mobiltelefon-hálózat antenna, vagy alapállomás rengeteg áramot fogyaszt. és felhívnám a figyelmüket, hogy a villamos energia nagy része nem a rádióhullámok atvitelére megy el, hanem az alapállomások hűtésére. Így ezen alapállomások hatékonysága csupán 5 százalék körül van. És ez egy nagy problémát vet föl. Van egy másik gond is, amivel mindannyian tisztában vagyunk. Mobilunkat ki kell kapcsolnunk repülés közben. A kórházakban ez biztonsági kérdés. És a biztonság egy újabb gond. Ezek a rádióhullámok áthatolnak falakon, befoghatóak és így valaki kihasználhatja hálózatunkat ha rossz szándékai vannak.

Tehát ez a négy alapvető kérdés. Másrészről viszont, 14 milliárd van belőle: elektromos izzók, fény. És a fény az elektromágneses spektrum része. Vagyis figyeljuk ezt meg az egész elektromágneses spektrum szempontjából, ahol gamma sugarak vannak. Persze nem akarunk közel kerülni a gamma sugarakhoz, ez veszélyes lehet. A röntgen hasznos, amikor kórházba megyünk. Itt van még az ibolyántúli sugárzás, aminél jót napozhatunk, másrészt viszont ártalmas az emberi szervezetre. Infravörös -- látásvédelmi előírások miatt csak alacsony teljesítménnyel használhatjuk. Majd itt vannak a rádióhullámok, kérdéseit fent említettem. és valahol középen helyezkedik el a látható fényspektrum. Ez maga a fény, amely már néhány millió éve jelen van. Tulajdonképpen ő hozott létre bennünket, magát az életet, és annak minden részét. Így magától értetődően biztonságos. Milyen nagyszerű is lenne, ha vezeték nélküli kommunikációra használhatnánk.

És ez még nem minden, összehasonlítottam az egész spektrummal. Összehasonlítottam a rádióhullámok spektrumát-- a méretét -- a látható fény spektrumának méretével. És mit gondolnak, mit találtam? Ennek a spektrumnak 10.000-szer nagyobb része az, amit használni tudunk. Tehát nem csak egy hatalmas mennyiségű spektrum áll rendelkezésünkre, hasonlítsuk ezeket össze azzal a számmal, amit az előbb említettem. 1,4 millió drágán működő, nem hatékony mobiltelefon-hálózat alapállomásunk van. Szorozzuk meg ezt a számot 10.000-el, így kapunk 14 milliárdot. 14 milliárd az elektromos izzók száma, amelyek már be vannak szerelve. Tehát az infrastruktúra adott. Ha a mennyezetre nézünk, látjuk őket. Ha az emeletre megyünk, szintén ott vannak.

Használhatjuk őket kommunikációra is? Igen. Mit kell tennünk? Amit meg kell tennünk az az, hogy kicseréljük ezeket a nem hatékony hagyományos izzókat, a neon izzókat, az új LED technológiára, LED izzókra. A LED egy félvezető. Egy elektromos készülék. És egy nagyon helyes tulajdonsága is van, az intenzitását állítani lehet nagyon nagy sebességeken, továbbá kikapcsolhatók nagy sebességeknél is. És ez egy alapvető tulajdonság, amelyet a technológiánk kihasznál. Mutassuk tehát meg, hogyan is csináljuk ezt. Vegyük a látható fényspektrum legközelebbi szomszédját -- a távirányítót. Mindannyian tudjuk, hogy a távirányítóban van egy infravörös LED -- tulajdonképpen bekapcsoljuk a LED-et és ha ki van kapcsolva, kikapcsoljuk. És ez egy egyszerű, alacsony sebességű adatfolyamot hoz létre másodpercenként 10.000 bittel, másodpercenként 20.000 bittel. Nem alkalmas YouTube video megtekintésére.

Amit elvégeztünk az egy új technológia kifejlesztése, amivel kicserélhetjük az távirányítót egy izzóra. Nemcsak egy egyszerű adatfolyamot továbbíthatunk ezzel a technológiával, adatfolyamok ezreit továbbíthatjuk párhuzamosan, még magasabb sebességeken is. És a technológiát, amelyet kifejlesztettünk -- SIM OFDM-nek nevezzük. ez egy térbeli moduláció -- ezek az egyedüli technikai kifejezések, nem fogok részletekbe menni -- de ilyen módon tettünk alkalmassá egy fényforrást adatátvitelre.

Most persze azt mondják, "Rendben, ez nagyon érdekes -- egy dia, ami 10 perc alatt elkészült." De nem csak ebben áll a dolog. Létrehoztunk még egy bemutató készüléket is. És először a nyilvánosság előtt mutatok be egy látható fénybemutató készüléket. Amit itt látnak, az egy közönséges íróasztali lámpa. Behelyezünk egy LED izzót, ami 3 amerikai dollárba kerül, belehelyezzük a jelfeldolgozó technológiánkat továbbá, ami még szükséges, az egy apró lyuk. A fény áthalad ezen a lyukon. Itt található egy vevő. A vevő átalakítja ezeket a kis, érzékeny változásokat az amplitúdóban, amelyekből egy elektromos jelet hozunk létre. És ezt az elektromos jelet aztán visszaalakítjuk egy nagy sebességű adatfolyammá. Remeljük, a jövőben majd sikerül beleépíteni ezeket a kis lyukakat ezekbe az okostelefonokba. És nemcsak fénykép detektort építünk majd be, hanem a kamerát is tudjuk majd használni.

Tehát, mi történik, amikor bekapcsolom ezt a fényt? Ahogyan elvárhatjuk, ez a fény az asztali lámpából. Ha alája teszünk egy könyvet, olvashatjuk. Megvilágítja a teret. Ugyanakkor láthatunk egy bejovő videót is. és ez a videó nagy felbontású, amelyet a fénynyaláb továbbít. Most persze kételkednek. Azt gondolják, "Ha, ha, ha. Ez egy okostojás professzor, aki trükkösködik itt nekünk." De, hadd csináljam ezt.

(Taps)

Még egyszer. Még mindig nem hiszik? Ez az a fény, amely továbbítja ezt a nagyfelbontású videót töredék folyamokban. És ha megnézik a fényt, megvilágít, mint ahogyan elvárható. Nem követhető emberi szemmel. Nem érzékeljük az apró változásokat az amplitúdóban, amelyet átfolyatunk az izzón. Eleget tesz a világítás követelményének, ugyanakkor képesek vagyunk adatátvitelre is. Láthatjuk, hogy a mennyezeti fényt is elér a vevőhöz. Nem kell figyelembe vennem az állandó fényt, mert, ami a vevőt érdekli, azok az apró változások. Biztosan felmerülnek néha kételkedő kérdések. Azt mondják, "Rendben, de a fényforrásnak állandóan bekapcsolva kell lennie ahhoz, hogy ez működjön?" A válasz, igen. Viszont a fényt olyan szintre is tompíthatjuk, aminél már úgy tűnik, mintha ki lenne kapcsolva. és még így is képesek vagyunk adatátvitelre -- ez lehetséges.

Tehát említettem önöknek a négy kihívást. Kapacitás; 10.000-szer több spektrum áll rendlkezésre, 10.000-szer több LED már beszerelt állapotban a hálózat része. Gondolom, egyetértenek velem abban, hogy a kapacitás többé nem kérdés. Hatékonyság; Adatok világítás által -- mindenekelőtt ez egy világító berendezés. Ha számításba vesszük az energia árát, az adatátvitel ingyenes lesz -- nagy mértékben energiahatékony. Nem is szólva a nagy energihatékonyságú LED izzókról. Ha az egész világ hasznalná őket, több száz erőművet takaríthatnánk meg. Csak úgy mellesleg.

Ezek után említettem az elérhetőséget. Egyetértenek velem, hogy fényre szükség van a kórházakban. Látni kell, amit az ember csinál. Fény van a repülőgépeken is. Tehát a technológia mindenütt ott van, ahol fény van. Nézzenek körül. Mindenhol. Nézzenek az okostelefonjukra. Van benne egy elemlámpa, egy LED elemlámpa. Ezek a nagy sebességű adatátvitel lehetséges forrásai.

Itt van még a biztonság kérdése. Megegyezhetünk abban, hogy a fény nem hatol át falakon. Tehát ha meggyújtom ezt a fényt, biztonságos az adatátvitel, senki a szoba másik oldalán a falon keresztül nem lesz képes elolvasni ezt az adatot. És az adat csak ott létezik, ahol fény is van. Tehát ha nem akarom, hogy a vevő adatot fogjon, amit tehetek az az, hogy elfordítom. Így az adat ebbe az irányba halad és nem abba. Tulajdonképpen láthatjuk, hova halad az adat.

Így számomra, a dolog felhasználhatósága, nekem elképzelhetetlenül nagy mértékű jelenleg. Egy évszazadon keresztül tanúi lehettünk nagyon szép és okos berendezések fejlesztőinek. És csupán észre kell vennünk, hogy ahol fény van, ott lehetőség is van adatátvitelre. De hadd mondjak egy pár példát. Már most láthatjuk a hatást. Ez egy távolból irányított jármű. az óceán fenekén. És a fény megvilágítja az odalenti világot. Ez a fény felhasználható vezeték nélküli adatátvitelre, hogy ezek a dolgok egymással kommunikáljanak.

Biztonsági előírások miatt, mint ezen az olajfeldolgozó állomáson -- nem használhatunk rádióhullámokat a képződő szikrák miatt, de használhatunk fényt -- rengeteg fényt látunk itt. A kórházakban, az új egészségügyi berendezéseknél; az utcán közlekedés-irányításban. Az autókban LED alapú első és hátsó fényszórók vannak, így az autók akár kommunikálhatnak is egymással és baleseteket előzhetnek meg az információk cseréje által. A közlekedési lámpák kommunikálhatnak a járművekkel és így tovább. Továbbá itt vannak még az utcai lámpák milliói szerte a világon. És minden egyes utcai lámpa egy ingyenes hozzáférhetőségi pont lenne. Nevezhetjük tulajdonképpen Li-Fi-nak is light-fidelity. Továbbá itt vannak pilótafülkék, amelyekben több száz fény található, és minden egyes fény egy lehetséges vezeték nélküli adó lehet. Tehát élvezhetjük a kedvenc TED videónkat a hosszú repülőút alatt útban hazafelé. Egy online élet. Úgy gondolom ez egy lehetséges vízió.

Tehát, amit tennünk kell, az egy microchip elhelyezése minden lehetséges megvilágító szerkezetbe. És így egyszerre ellát két alapfunkciót; világítás és vezeték nélküli adatátvitel. Így ez az a szimbiózis, amiről azt hiszem, megoldhatná a négy alapvető problémát, amivel napjainkban szembenézünk a vezeték nélküli távközlésben. És a jövőben, nemcsak 14 milliárd izzónk lenne, hanem 14 milliárd Li-Fi is működőképesen szerte a világon -- egy tisztább, zöldebb, és egy még fényesebb jövőért.

Köszönöm.

(Taps)