Ein bahnbrechendes neues drahtloses Internet

Was wäre, wenn wir existierende Technologien nutzen könnten, um den über vier Milliarden Menschen, die in Gegenden wohnen, denen die Infrastruktur dazu fehlt, einen Internetzugang zu ermöglichen? Harald Haas und sein Team verwenden handelsübliche LEDs und Solarzellen für eine neue Technologie, die Daten durch Licht überträgt und die womöglich der Schlüssel zur Überbrückung der digitalen Kluft sein könnte. Sehen Sie sich an, wie die Zukunft des Internet aussehen könnte.

Ich möchte zum ersten Mal
öffentlich vorführen,

dass es möglich ist, ein Video mittels
handelsüblicher Standard-LED-Leuchte

an eine Solarzelle zu übertragen.

Der Empfänger ist ein Laptop.

Das alles funktioniert
ohne Wi-Fi, nur mit Licht.

Sie fragen sich vielleicht:
Wozu das alles?

Der Grund ist folgender:

Eine immense Ausweitung
des Internets wird stattfinden,

um die digitale Kluft zu schlieβen

und das "Internet der Dinge"
möglich zu machen --

zig Milliarden Geräte,
die mit dem Internet verbunden sind.

Meiner Meinung nach kann
diese Ausweitung nur funktionieren,

wenn sie so gut wie energieneutral ist.

Daher müssen wir so weit wie möglich
existierende Infrastruktur nutzen.

Hier kommen Solarzelle
und LED-Leuchte ins Spiel.

Ich habe Li-Fi, oder Light Fidelity,

erstmals im Jahr 2011 bei TED vorgeführt.

Li-Fi verwendet Standard-LEDs,
um Daten unglaublich schnell

und sehr sicher zu übertragen.

Die Daten werden mittels Licht

durch subtile Änderungen
in der Helligkeit übertragen.

Rund um uns befinden sich viele LEDs,

also gibt es bereits eine reichhaltige
Infrastruktur an Li-Fi-Sendern.

Bis jetzt haben wir spezielle Geräte --
kleine Lichtdetektoren -- verwendet,

um die in den Daten verschlüsselte
Information zu empfangen.

Ich wollte auch existierende
Infrastruktur nutzen,

um Daten von unseren
Li-Fi-Leuchten zu empfangen.

Deshalb habe ich Solarzellen
und Solarkollektoren studiert.

Eine Solarzelle absorbiert Licht und
wandelt sie in elektrische Energie um.

Darum können wir Solarzellen verwenden,
um unser Handy aufzuladen.

Erinnern wir uns:

Die Daten sind in subtilen Änderungen
der LED-Helligkeit verschlüsselt.

Wenn also das ankommende Licht schwankt,

schwankt auch die von der
Solarzelle gewonnene Energie.

Das bedeutet, dass es
einen Grundmechanismus geben muss,

um Informationen durch das Licht
und die Solarzelle zu erhalten,

da die Schwankungen der gewonnenen Energie

den übertragenen Daten entsprechen.

Die Frage ist natürlich:

Können wir sehr schnelle und subtile
Helligkeitsänderungen empfangen,

wie jene, die von unseren
LED-Leuchten übertragen werden?

Die Antwort darauf lautet: ja.

Wir haben im Labor demonstriert,

dass wir bis zu 50 Megabits pro Sekunde

von einer handelsüblichen
Standardsolarzelle empfangen können.

Das ist schneller als die meisten
Breitbandinternetverbindungen heute.

Hier eine Praxisdemonstration.

In diesem Gehäuse befindet sich
eine handelsübliche Standard-LED-Leuchte.

Dies ist eine handelsübliche
Standard-Solarzelle,

die mit dem Laptop verbunden ist.

Und hier ist ein Instrument,

das die Energie, die wir von der
Solarzelle gewinnen, sichtbar macht.

Das Instrument zeigt derzeit etwas an,

weil die Solarzelle bereits Energie
vom Licht der Umgebung empfängt.

Zuerst werde ich das Licht einschalten.

Ich schalte das Licht einfach nur

für einen kurzen Moment ein.

Sie sehen, dass das Instrument
nach rechts ausschlägt.

Also empfängt die Solarzelle

einen Moment lang Energie
von der künstlichen Lichtquelle.

Wenn ich sie ausschalte, fällt es ab.

Wenn ich sie einschalte …

gewinnen wir mit der Solarzelle Energie.

Als nächstes möchte ich
Videostreaming aktivieren.

Das geschieht durch
das Drücken dieses Knopfes.

Jetzt überträgt diese
LED-Leuchte ein Video

durch die subtile Veränderung
der Helligkeit der LED,

die mit bloßem Auge nicht sichtbar ist,

da die Veränderung zu schnell passiert.

Als Beweis dafür

kann ich das Licht
zur Solarzelle blockieren.

Zunächst sehen Sie,
dass die Energiegewinnung abfällt

und das Video stehenbleibt.

Wenn ich die Blockade entferne,
fängt das Video wieder an.

(Applaus)

Und ich kann das wiederholen.

Wenn wir die Videoübertragung stoppen,
endet auch die Energiegewinnung.

Das zeigt, dass die Solarzelle
als Empfänger fungiert.

Stellen Sie sich vor, die LED-Leuchte
ist eine Straβenlaterne und es gibt Nebel.

Da ich Nebel simulieren will,

habe ich ein Taschentuch mitgebracht.

(Lachen)

Ich lege das Taschentuch
über die Solarzelle.

Zuerst merkt man,

dass die Energiegewinnung
wie erwartet sinkt.

Aber das Video spielt trotzdem weiter.

Das heiβt, dass trotz der Blockade

genug Licht durch das Taschentuch
zur Solarzelle dringt.

Also kann die Solarzelle die Informationen
entschlüsseln und übertragen,

in diesem Fall ein hochauflösendes Video.

Was hier entscheidend ist:
Die Solarzelle ist zu einem Empfänger

für in Licht verschlüsselte, drahtlose
Hochgeschwindigkeitssignale geworden,

während sie die Hauptfunktion
als Stromerzeuger beibehält.

Deshalb ist es möglich,
existierende Solarzellen

am Dach eines Hauses

als Breitbandempfänger zu verwenden,

der Daten von einem Hügel in der Nähe
oder einem Laternenmast empfängt.

Es ist auch nicht so wichtig,
wo der Strahl die Solarzelle trifft.

Dasselbe gilt für lichtdurchlässige
Solarzellen in Fenstern,

Solarzellen in der Straβenausstattung

oder Solarzellen in Milliarden Geräten,

die das Internet der Dinge bilden werden.

Einfach gesagt:

Wir wollen diese Geräte
nicht regelmäβig aufladen,

und noch weniger alle paar Monate
die Akkus auswechseln.

Wie gesagt, dies ist das erste Mal,

dass ich den Vorgang
öffentlich gezeigt habe.

Es ist natürlich eine Labordemonstration,

ein Prototyp.

Mein Team und ich sind zuversichtlich,
dass wir die Technologie

in zwei bis drei Jahren
auf den Markt bringen

und dazu beitragen können,
die digitale Kluft zu schlieβen,

und auβerdem dazu,

all die Milliarden Geräte
mit dem Internet zu verbinden.

All das, ohne dass der
Energieverbrauch explodiert.

Dank Solarzellen wird
das Gegenteil eintreten.

Vielen Dank.

(Applaus)