2,563,560 views • 12:51

Weet je dat er op de wereld 1,4 miljoen cellulaire radiomasten actief zijn? dit zijn de basisstations. we hebben ook meer dan vijf miljard van deze apparaten hier. Dit zijn cellulaire mobiele telefoons. met deze mobiele telefoons, zenden we elke maand meer dan 600 terabytes aan gegevens uit. Dit is een 6 met 14 nullen - een zeer groot aantal. Draadloze communicatie is uitgegroeid tot een nutsvoorziening zoals elektriciteit en water. Wij gebruiken het elke dag. We gebruiken het nu in ons leven van alle dag - in ons privé-leven, in ons bedrijfsleven. We worden soms zelfs beleefd verzocht om de mobiele telefoon op evenementen als dit om goede redenen uit te schakelen. Het is deze belangrijkheid die mij heeft aangezet om te kijken naar de problemen van deze technologie, omdat ze zo fundamenteel is voor ons leven.

Een van de problemen is capaciteit. We zenden draadloze data uit met behulp van elektromagnetische golven - om precies te zijn, radiogolven. Radiogolven hebben hun beperkingen. Ze zijn schaars en duur. We hebben er maar een bepaald gebied van. Het is deze beperking waardoor het niet mogelijk is aan de vraag voor draadloze gegevensoverdracht en het aantal bytes en data, die worden elke maand uitgezonden, te voldoen. Het geschikte deel van het spectrum is te klein. Er is nog een probleem. Dat is efficiëntie. Deze 1,4 miljoen cellulaire radiomasten, of basisstations, verbruiken veel energie. En de meeste van die energie wordt niet gebruikt om radiogolven uit te zenden, maar wel om de basisstations te koelen. De efficiëntie van een dergelijk basisstation is slechts ongeveer vijf procent. Dat vormt een groot probleem. Dan is er nog een ander probleem waar jullie zich allemaal bewust van zijn. Je moet je mobiele telefoon uitschakelen in het vliegtuig. In ziekenhuizen vormen ze een veiligheidsrisico. Veiligheid is nog een andere kwestie. Deze radiogolven dringen door muren heen. Ze kunnen worden onderschept en iemand met slechte bedoelingen kan gebruik maken van je netwerk.

Dit zijn de belangrijkste vier thema's. Maar aan de andere kant, we hebben 14 miljard stuks van dit hier: lampen, licht. Licht is een onderdeel van het elektromagnetische spectrum. Laten we hier eens naar kijken in de context van het gehele elektromagnetische spectrum met ook gammastralen. Gammastraling wil je niet in je buurt, ze is gevaarlijk. Röntgenstralen, handig in ziekenhuizen. Dan is er nog ultraviolet licht. Goed voor een mooi kleurtje, maar anders gevaarlijk voor het menselijk lichaam. Infrarood licht kan door de veiligheidsvoorschriften voor het oog alleen met een laag vermogen gebruikt worden. Over de problemen van radiogolven heb ik het net gehad. In het midden zit het spectrum van het zichtbare licht. Het is dat licht waar we al vele miljoenen jaren aan gewend zijn. In feite heeft het ons geschapen, het leven, alles wat leeft. Dus is het inherent veilig te gebruiken. Zou het niet geweldig zijn om net dat licht te gebruiken voor draadloze communicatie.

Niet alleen dat, ik vergeleek het met het hele spectrum. Ik vergeleek de grootte van het radiogolvenspectrum met de grootte van het zichtbare-lichtspectrum. Wat denk je? We hebben 10.000 keer meer van dat spectrum om voor ons te gebruiken. Niet alleen hebben we deze enorme hoeveelheid spectrum., Laten we het eens vergelijken met de aantallen die ik zojuist heb genoemd. We hebben 1,4 miljoen dure inefficiënte cellulaire basisstations met radiogolven. vermenigvuldig dat met 10.000, dan kom je uit op 14 miljard. 14 miljard is het aantal lampen dat al is geïnstalleerd. Dus hebben we de infrastructuur. Kijk naar het plafond, zie je al die lampen. Ga naar het gelijkvloers, zie je deze lampen.

Kunnen we ze gebruiken voor communicatie? Ja. Wat moeten we doen? Het enige wat we moeten doen is deze inefficiënte lampen vervangen, die TL-verlichting, door deze nieuwe technologie van de LED, LED-lampen. Een LED is een halfgeleider. Een elektronisch apparaat. En hij heeft een heel interessante eigenschap. De intensiteit kan zeer snel worden gemoduleerd en hij kan met zeer hoge snelheid worden geschakeld. Dit is een fundamentele basiseigenschap die we verkend hebben met onze technologie. Laten we eens tonen hoe we dat doen. Laten we naar de naaste buur van het zichtbare-lichtspectrum gaan - de afstandsbedieningen. Jullie weten allemaal dat afstandsbedieningen een infrarode LED hebben - In principe schakel je de LED aan en uit. Hij geeft een eenvoudige datastroom van lage snelheid zo'n 10.000 à 20.000 bits per seconde. Niet bruikbaar voor een YouTube-video.

We hebben een technologie ontwikkeld waarmee we bovendien de afstandsbediening van onze lamp kunnen vervangen. Wij brengen met onze technologie, niet alleen een enkele datastroom over, maar we zenden duizenden datastromen in parallel uit, bij nog hogere snelheden. De technologie die we hebben ontwikkeld heet SIM-OFDM. Het is ruimtelijke modulatie - dit zijn de enige technische termen, ik ga niet in detail treden - maar dit is hoe wij het een lichtbron mogelijk maakten om gegevens te verzenden.

Je zal zeggen: 'Oke, dit is mooi - een dia gemaakt in 10 minuten." Maar niet alleen dat. We hebben ook een demonstrator ontwikkeld. Ik toon deze zichtbaar-lichtdemonstrator voor het eerst in het openbaar. We hebben hier een gewone bureaulamp met een LED-lamp van drie dollar. We voegen daar onze signaalverwerkingstechnologie aan toe. Hier zit een klein gaatje. Het licht gaat door dat gat. Er is een ontvanger. De ontvanger zal de kleine, subtiele veranderingen in de amplitude omzetten in een elektrisch signaal. Dat elektrisch signaal wordt vervolgens weer omgezet naar een datastroom van hoge snelheid. In de toekomst hopen we dat we dit gaatje kunnen integreren in smartphones. Niet alleen een fotodetector integreren, maar misschien gebruik maken van de camera erin.

Wat gebeurt er wanneer ik het licht aan doe? Net zoals je zou verwachten geeft ze licht. Een bureaulamp. Leg je boek eronder en je kan lezen. Ze verlicht de ruimte. Maar op hetzelfde moment zie je deze video hier verschijnen. Het is een hoge-definitie video die wordt overgebracht door die lichtbundel. Je bent kritisch. Je denkt: "Ha, ha. Een slimme academicus haalt hier een beetje trucjes uit." Maar laat me dit doen.

(Applaus)

Opnieuw. Nog steeds niet te geloven? Het is dit licht dat deze hoge-definitie video uitzendt in een bitstroom. Als je kijkt naar het licht dan verlicht het net zoals je zou verwachten. Je merkt niets met je menselijke oog. Je merkt de subtiele veranderingen in de amplitude niet die we deze lamp opleggen. Ze werkt als verlichting maar tegelijkertijd zijn wij in staat om deze gegevens te verzenden. Je kunt zelfs zien dat zelfs licht van het plafond op de ontvanger valt. Hij kan dat constant licht negeren omdat de ontvanger alleen maar geïnteresseerd is in die subtiele veranderingen. Je kan ook wat kritische vragen stellen. Zoals: "Oké, moet het licht de hele tijd aan staan om dit te laten werken?" Het antwoord is: ja. Maar, je kunt het dimmen tot een niveau dat het lijkt te zijn uitgeschakeld. Je kan dan nog steeds gegevens verzenden.

Ik vernoemde vier uitdagingen. Capaciteit: We hebben 10.000 keer meer spectrum en er zijn al 10.000 keer meer LED's geïnstalleerd in de infrastructuur. Je zal het wel met me eens zijn dat capaciteit geen probleem meer zal zijn. Efficiëntie: Dit is data door middel van verlichting - Het is in de eerste plaats een verlichtingsapparaat. Als je de energiebegroting opmaakt, dan is de overdracht van gegevens gratis - zeer energie-efficiënt. Ik hoef de hoge energie-efficiëntie van deze LED-lampen niet te vermelden. Als de hele wereld ze zou gebruiken, zou je honderden elektriciteitscentrales kunnen besparen. Dat terzijde.

Dan heb ik gewezen op de beschikbaarheid. Je zal het met me eens zijn dat er lampen hangen in het ziekenhuis. Je moet kunnen zien wat je doet. Ook vind je lampen in een vliegtuig. Er is overal licht. Kijk rond. Overal. Kijk naar je smartphone. Ze heeft een zaklamp, een LED-zaklamp. Dit zijn potentiële bronnen voor dataoverdracht aan hoge snelheid.

Dan nog de privacy. Je zal het met me eens zijn dat licht niet door muren kan. Dus, als ik hier een lamp heb en beveiligde gegevens wil verzenden, is niemand aan de andere kant van de zaal door die muur in staat om die gegevens te lezen. Er zijn alleen gegevens waar er licht is. Als ik niet wil dat de ontvanger de gegevens ontvangt, hoef ik hem maar weg te draaien. Dan gaan de gegevens alleen nog maar die richting. Nu kunnen we in feite zien waar de gegevens naartoe gaan.

Voor mij gaan de toepassingen hiervan veel verder dan wat we ons nu kunnen indenken. We leven in een eeuw van ontwikkelaars van zeer knappe, slimme applicaties. Waar we het licht hebben zal het mogelijk zijn om data te verzenden. Ik geef een paar voorbeelden. Je kan nu de impact al zien. Dit is een op afstand bediend vaartuig in de oceaan. Ze gebruiken licht om de ruimte daar beneden te verlichten. Dit licht kan worden gebruikt om draadloos gegevens te verzenden waardoor deze dingen met elkaar kunnen communiceren.

In intrinsiek onveilige omgevingen zoals dit petrochemisch bedrijf kan je geen radiofrequenties gebruiken omdat antennes vonken kunnen geven. Maar wel licht - je ziet daar veel licht. In ziekenhuizen voor de nieuwe medische instrumenten. Voor verkeerscontrole. Auto's hebben LED-koplampen en LED-achterlichten. Auto's kunnen met elkaar communiceren en ongevallen voorkomen door de manier waarop ze informatie uitwisselen. Verkeerslichten kunnen communiceren met de auto en ga zo maar door. Dan heb je ook nog de miljoenen lantaarnpalen overal ter wereld. Elke straatlamp kan een gratis toegangspunt worden. Wij noemen het al een Li-Fi, light-fidelity. Ook in vliegtuigen. Er zijn honderden lichtjes in een vliegtuig, en elk van deze lichten kan een potentiële zender van draadloze data worden. Je zou van je meest favoriete TED-video op de lange vlucht terug naar huis kunnen genieten. Online, live. Ik denk dat dat mogelijk wordt.

Alles wat we moeten doen is een kleine microchip aan te brengen in elk potentieel verlichtingsapparaat. Dit zou dan twee basisfuncties combineren: verlichting en draadloze datatransmissie. Deze symbiose zal volgens mij een oplossing zijn voor de vier essentiële problemen van de huidige draadloze communicatie. In de toekomst zal je op de wereld niet alleen 14 miljard lampen, maar ook 14 miljard Li-Fi's gaan vinden - voor een schonere, groenere, en zelfs een betere toekomst.

Dank u.

(Applaus)