TEDGlobal>London
Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
Гаральд Гаас: Новий вид бездротового інтернету
Filmed:
Readability: 4.4
2,751,742 views
Що буде, якщо ми зможемо використовувати наявні технології для забезпечення доступу в інтернет для 4 мільйонів людей в місцях, де інфраструктура його не підтримує? Гаральд Гааст та його команда, використовуючи звичайні світлодіоди та фотоелементи, зробили відкриття нової технології, в якій дані передаються світлом, і це може стати ключем для вирішення інформаційної нерівності. Погляньте, як може виглядати майбутнє інтернету.
Harald Haas - Communications technology innovator
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I would like to demonstrate
for the first time in public
for the first time in public
0
579
3445
Вперше я продемонструю на загал
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
можливість передавати відео
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
від стандартної світлодіодної лампочки
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
до фотоелемента, під'єднаного
до ноутбука, в якості приймача.
до ноутбука, в якості приймача.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
Ніякого Wi-Fi, тільки світло.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
Вам цікаво, в чому суть?
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
А суть ось у чому:
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
наближається масове розширення інтернету,
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
яке покінчить з інформаційною нерівністю,
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
і також дозволить впровадження
"Інтернету речей" -
"Інтернету речей" -
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
десятки мільйонів приладів,
під'єднаних до інтернету.
під'єднаних до інтернету.
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
На мою думку, таке поширення інтернету
можливе за умови,
можливе за умови,
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
що воно майже не потребуватиме енергії.
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
Це означає, що ми повинні використовувати
наявну інфраструктуру по максимуму.
наявну інфраструктуру по максимуму.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
І саме тут стануть у нагоді
фотоелементи та світлодіоди.
фотоелементи та світлодіоди.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
Вперше я показував Li-Fi,
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
або ж передачу даних світлом,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
на TED у 2011 році.
В Li-Fi використовують звичайні
світлодіоди для надшвидкої передачі даних,
світлодіоди для надшвидкої передачі даних,
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
гарантуючи при цьому безпеку.
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
Дані доставляються світлом,
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
вони закодовані в ледь помітну
зміну яскравості.
зміну яскравості.
Якщо ми озирнемось, то побачимо
велику кількість світлодіодів навколо,
велику кількість світлодіодів навколо,
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
ми маємо розгалужену систему
Li-Fi передавачів навколо.
Li-Fi передавачів навколо.
Далі ми використовуємо спеціальні
пристрої - маленькі фотодетектори,
пристрої - маленькі фотодетектори,
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
щоб отримати інформацію,
закодовану в дані.
закодовану в дані.
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
Я також хотів знайти спосіб
використовувати наявну інфраструктуру
використовувати наявну інфраструктуру
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
для отримання даних від Li-Fi світла.
Саме тому я придивляюсь до
фотоелементів та сонячних панелей.
фотоелементів та сонячних панелей.
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
Фотоелементи поглинають світло
та перетворюють його в електроенергію.
та перетворюють його в електроенергію.
Тому ми можемо використовувати їх
для зарядки мобільних телефонів.
для зарядки мобільних телефонів.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
Але слід пам'ятати,
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
02:14
that the data is encoded in subtle changes
of the brightness of the LED,
of the brightness of the LED,
32
122989
6231
що дані закодовані в ледь помітних змінах
яскравості світлодіодів,
яскравості світлодіодів,
і якщо отримане світло флуктує,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
те саме відбуватиметься і з отриманою
від фотоелементів енергією.
від фотоелементів енергією.
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
Це означає, що в нас є механізм
для отримання інформації від світла
за допомогою фотоелементів,
за допомогою фотоелементів,
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
тому що флуктуації отриманої енергії
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
відповідають переданим даним.
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
Виникає питання:
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
чи ми можемо отримувати дуже швидкі
та малі зміни яскравості,
та малі зміни яскравості,
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
такі, які ми передаємо
нашими світлодіодами?
нашими світлодіодами?
Відповідь - так, можемо.
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
Ми показали в лабораторії,
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
що можна отримувати дані
до 50 мегабайтів в секунду
до 50 мегабайтів в секунду
при використанні звичайних
фотоелементів.
фотоелементів.
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
Це швидше, ніж у більшості широкосмугових
засобах зв'язку на сьогодні.
засобах зв'язку на сьогодні.
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
Зараз я покажу, як це виглядає
в дійсності.
в дійсності.
В цій коробці звичайна
світлодіодна лампочка.
світлодіодна лампочка.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
Це - звичайний фотоелемент;
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
він під'єднаний до ноутбука.
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
Також в нас є пристрій,
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
за допомогою якого ми показуємо
енергію, отриману від фотоелемента.
енергію, отриману від фотоелемента.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
Цей пристрій зараз щось показує.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
Чере те, що фотоелемент отримує
енергію від навколишнього освітлення.
енергію від навколишнього освітлення.
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
Перш за все, я включу світло,
і я просто включаю світло,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
03:48
for a moment,
57
216096
2108
на хвильку,
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
ви бачите, що пристрій "стрибнув" вправо.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
Зараз фотоелемент
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
отримує енергію від цього штучного
джерела світла.
джерела світла.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
Коли я виключаю, пристрій повертається.
Я вмикаю...
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
Ми отримуємо енергію
від фотоелемента.
від фотоелемента.
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
Далі я активую потокове відео.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
І зроблю це, натиснувши цю кнопку.
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
Зараз ця світлодіодна лампа
передає відео,
передає відео,
ледве змінюючи яскравість світлодіода,
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
це не можна побачити
неозброєним оком,
неозброєним оком,
бо зміни занадто швидкі,
щоб їх розпізнати.
щоб їх розпізнати.
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
Для того, щоб довести це,
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
я заблокую світло фотоелемента.
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
Спочатку помітно зменшення
отриманої енергії,
отриманої енергії,
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
і відео зупинилось також.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
Якщо я приберу перешкоду,
відео відновиться.
відео відновиться.
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(Оплески)
Я можу це повторити.
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
04:57
So we stop the transmission of the video
and energy harvesting stops as well.
and energy harvesting stops as well.
77
285967
5251
Ми зупиняємо передачу відео, і отримання
енергії також припиняється.
енергії також припиняється.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
Це показує, що фотоелемент
працює як приймач.
працює як приймач.
05:08
But now imagine that this LED lamp
is a street light, and there's fog.
is a street light, and there's fog.
79
296079
5384
Тепер уявимо цю світлодіодну лампу
на вулиці в тумані.
на вулиці в тумані.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
Я хочу відтворити туман,
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
тому я приніс із собою носову хустинку.
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
(Сміх)
Я кладу носову хустинку
на фотоелемент.
на фотоелемент.
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
Спочатку ви бачите,
05:25
First you notice
84
313905
1628
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
як і очікувалось,
отримана енергія зменшується,
отримана енергія зменшується,
але зараз відео досі продовжується.
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
Це означає, що незважаючи на перешкоду,
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
крізь хустинку до фотоелемента
проходить достатньо світла.
проходить достатньо світла.
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
Фотоелемент спроможний розшифрувати
і передати інформацію,
і передати інформацію,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
в нашому випадку -
це відео високої якості.
це відео високої якості.
05:51
What's really important here is that
a solar cell has become a receiver
a solar cell has become a receiver
91
339040
5563
Справді важливим є те,
що фотоелемент стає приймачем
що фотоелемент стає приймачем
високошвидкісних сигналів,
закодованих світлом,
закодованих світлом,
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
при тому зберігаючи свою основну функцію
пристрою для перетворення енергії.
пристрою для перетворення енергії.
Тому стає можливо
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
використовувати наявні фотоелементи,
розташовані на даху помешкань,
розташовані на даху помешкань,
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
в якості широкосмугових приймачів
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
сигналу лазерного передавача,
на горі або взагалі, на стовпі.
на горі або взагалі, на стовпі.
06:19
And It really doesn't matter
where the beam hits the solar cell.
where the beam hits the solar cell.
98
367605
3695
І не важливо, як промінь потрапить
на фотоелемент.
на фотоелемент.
Те ж стосується
06:23
And the same is true
99
371647
1178
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
прозорих фотоелементів,
вмонтованих у вікно,
вмонтованих у вікно,
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
фотоелементів,
які використовуються на вулиці,
які використовуються на вулиці,
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
або ж фотоелементів,
інтегрованих в мільйони пристроїв,
інтегрованих в мільйони пристроїв,
які формують "Інтернет речей".
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
06:38
Because simply,
104
386889
1158
Просто тому, що ми не хочемо
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
постійно заряджати ці пристрої,
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
або ще гірше, міняти батареї
кожні декілька місяців.
кожні декілька місяців.
Як я говорив,
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
це мій перший показ на публіці.
Є дуже багато лабораторних демонстрацій,
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
є наявний прототип.
06:52
a prototype.
110
400593
1203
Але ми з командою впевнені,
що можемо вивести це на ринок
що можемо вивести це на ринок
06:54
But my team and I are confident
that we can take this to market
that we can take this to market
111
402276
3294
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
впродовж наступних трьох років.
І ми сподіваємось, що зможемо зробити
внесок у вирішення цифрової нерівності,
внесок у вирішення цифрової нерівності,
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
а також
07:05
and also contribute
114
413568
1198
приєднати до Інтернету мільйони пристроїв.
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
І все це
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
без масового збільшення
споживання електроенергії,
споживання електроенергії,
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
завдяки фотоелементам,
які цього не потребують.
які цього не потребують.
07:16
Thank you.
119
424641
1153
Дякую.
(Оплески)
07:17
(Applause)
120
425818
5182
ABOUT THE SPEAKER
Harald Haas - Communications technology innovatorHarald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate.
Why you should listen
Imagine using your car headlights to transmit data ... or surfing the web safely on a plane, tethered only by a line of sight. Harald Haas is working on it. He currently holds the Chair of Mobile Communications at the University of Edinburgh, and is co-founder and Chief Scientific Officer of pureLiFi Ltd as well as the Director of the LiFi Research and Development Center at the University of Edinburgh. His main research interests are in optical wireless communications, hybrid optical wireless and RF communications, spatial modulation, and interference coordination in wireless networks.
Haas has long been studying ways to communicate electronic data signals, designing modulation techniques that pack more data onto existing networks. But his latest work leaps beyond wires and radio waves to transmit data via an LED bulb that glows and darkens faster than the human eye can see. His group published the first proof-of-concept results demonstrating that it is possible to to turn commercially available light emitting diode (LED) light bulbs into broadband wireless transmission systems.
"It should be so cheap that it's everywhere," he says. "Using the visible light spectrum, which comes for free, you can piggy-back existing wireless services on the back of lighting equipment."
Harald Haas | Speaker | TED.com