TEDGlobal>London
Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
Харълд Хаас: Революционно нов вид безжичен интернет
Filmed:
Readability: 4.4
2,751,742 views
Какво ако можехме да използваме съществуващите технологии, за да осигурим интернет връзка за повече от 4 милиарда души, живеещи на места, където инфраструктурата не може да го поддържа? С употребата на обикновени LED светлини, закупени от магазина, и соларни клетки Харълд Хаас и неговият екип стават пионери на нова технология, която прехвърля данни, използвайки светлината. Тази технология може да е ключът към разрушаването на дигиталните граници. Вижте как може да изглежда бъдещето на интернет.
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
Искам да демонстрирам
за пръв път пред публика
за пръв път пред публика
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
това, че е възможно да се прехвърли видео
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
от стандартна LED лампа,
купена от магазина,
купена от магазина,
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
в слънчева клетка с лаптоп,
играеща ролята на приемник.
играеща ролята на приемник.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
Няма намеса на Wi-Fi,
всичко е само светлина.
всичко е само светлина.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
Може би се чудите: "Какъв е смисълът?"
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
Ето това:
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
Ще има огромно увеличение
на достъпа до интернет,
на достъпа до интернет,
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
което да премахне
дигиталната граница между нас,
дигиталната граница между нас,
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
а също така да позволи да се случат
така наречените "Интернет предмети" -
така наречените "Интернет предмети" -
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
десетки милиарди устройства,
свързани към интернет.
свързани към интернет.
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
Според мен подобно увеличение
на интернет свързаността може да работи,
на интернет свързаността може да работи,
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
само ако е почти енергийно независимо.
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
Това значи, че е необходимо да използваме
съществуващата инфраструктура максимално.
съществуващата инфраструктура максимално.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
Тук идва ролята на слънчевите
клетки и LED светлините.
клетки и LED светлините.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
Демонстрирах за пръв път
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
в TED през 2011,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
Li-Fi или Light Fidelity.
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
Li-Fi използва LED тела от магазина
за предаване на данни изключително бързо,
за предаване на данни изключително бързо,
а също и по безопасен и сигурен начин.
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
Данните се пренасят чрез светлината,
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
закодирани чрез леки промени в яркостта.
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
Ако се огледаме наоколо,
ще открием много LED тела около нас,
ще открием много LED тела около нас,
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
така че вече има богата инфраструктура
от Li-Fi трансмитери около нас.
от Li-Fi трансмитери около нас.
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
Но до момента използвахме специални
устройства - малки фото детектори,
устройства - малки фото детектори,
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
за да извличаме информацията,
закодирана в данните.
закодирана в данните.
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
Искаше ми се да намеря начин да използвам
и наличната инфраструктура
и наличната инфраструктура
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
за получаване на данни
от нашите Li-Fi светлини.
от нашите Li-Fi светлини.
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
Ето защо преместих фокуса си
върху соларните клетки и панели.
върху соларните клетки и панели.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
Соларната клетка поглъща светлината
и я превръща в електрическа енергия.
и я превръща в електрическа енергия.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
Ето защо можем да я използваме
за зареждане на мобилните си телефони.
за зареждане на мобилните си телефони.
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
Но да си припомним,
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
че данните са закодирани в леки промени
в яркостта на LED светлината,
в яркостта на LED светлината,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
така че, ако постъпващата
светлина е с колебания,
светлина е с колебания,
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
такава ще бъде и енергията,
събрана от соларната клетка.
събрана от соларната клетка.
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
Това означава, че имаме
основен механизъм в действие
основен механизъм в действие
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
за получаване на информация от светлината
с помощта на соларната клетка,
с помощта на соларната клетка,
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
защото колебанията в събраната енергия
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
съответстват на прехвърлените данни.
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
Разбира се, въпросът е:
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
"Можем ли да приемаме много бързи
и леки промени в яркостта,
и леки промени в яркостта,
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
като тези, изпращани
от нашите LED светлини?"
от нашите LED светлини?"
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
И отговорът е: "Да, можем."
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
В лабораторията показахме,
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
че можем до приемаме
до 50 мегабита в секунда
до 50 мегабита в секунда
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
чрез стандартна соларна клетка.
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
А това е с по-голяма скорост от повечето
широколентови връзки в наши дни.
широколентови връзки в наши дни.
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
А сега, нека ви покажа
как става на практика.
как става на практика.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
В тази кутия има стандартна
LED лампа, купена от магазина.
LED лампа, купена от магазина.
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
Това е стандартна соларна клетка,
също от магазина;
също от магазина;
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
свързана е към лаптопа.
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
Освен това тук имаме инструмент,
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
който ни показва енергията,
събрана от соларната клетка.
събрана от соларната клетка.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
В момента той показва нещо.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
Причината е, че соларната клетка събира
енергия от заобикалящата я светлина.
енергия от заобикалящата я светлина.
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
Първото, което искам да направя,
е да пусна светлината,
е да пусна светлината,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
така че просто ще включа лампата
03:48
for a moment,
57
216096
2108
за момент,
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
ще забележите, че стрелката
на инструмента веднага отскача вдясно.
на инструмента веднага отскача вдясно.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
Така че соларната клетка в момента
събира енергия от този
изкуствен източник на светлина.
изкуствен източник на светлина.
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
Ако го изключа, стрелката
се връща на мястото си.
се връща на мястото си.
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
Включвам го...
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
и събираме енергия
чрез соларната клетка.
чрез соларната клетка.
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
А сега бих искал да стартирам
предаването на видеото.
предаването на видеото.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
Направих го, като натиснах този бутон.
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
И сега тази LED лампа тук
предава видео сигнал,
предава видео сигнал,
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
променяйки яркостта на LED
светлината съвсем леко
светлината съвсем леко
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
и по начин, невидим за окото,
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
защото промените са прекалено
бързи, за да бъдат засечени от очите.
бързи, за да бъдат засечени от очите.
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
Но за да демонстрирам, че работи,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
мога да блокирам светлината,
постъпваща към соларната клетка.
постъпваща към соларната клетка.
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
Първо забелязвате, че прекъсва
събирането на енергия,
събирането на енергия,
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
а също така и видеото спира.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
Ако престана да блокирам
светлината, видеото тръгва отново.
светлината, видеото тръгва отново.
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(Ръкопляскане)
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
Мога да повторя.
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
И така, спираме прехвърлянето на видеото,
спира и събирането на енергия.
спира и събирането на енергия.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
Това ни показва ясно, че соларната
клетка играе ролята на приемник.
клетка играе ролята на приемник.
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
Сега обаче си представете, че това
LED тяло е улична лампа и има мъгла.
LED тяло е улична лампа и има мъгла.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
И така, искам да симулирам мъгла,
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
затова си донесох кърпичка.
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
(Смях)
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
Ще поставя кърпичката
пред соларната клетка.
пред соларната клетка.
05:25
First you notice
84
313905
1628
Първо забелязвате,
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
че събирането на енергия
спира, както и очаквахме,
спира, както и очаквахме,
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
но видеото все още продължава.
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
Това означава, че въпреки блокажа,
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
има достатъчно светлина, преминаваща
през кърпичката към соларната клетка,
през кърпичката към соларната клетка,
за да може клетката да разкодира
сигнала и да го прехвърли към лаптопа,
сигнала и да го прехвърли към лаптопа,
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
в този случай - на видео
с висока резолюция.
с висока резолюция.
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
Истински важното тук е, че една соларна
клетка се е превърнала в приемник
клетка се е превърнала в приемник
на високоскоростен безжичен сигнал,
закодиран в светлина,
закодиран в светлина,
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
изпълнявайки първоначалната си функция
на устройство за събиране на енергия.
на устройство за събиране на енергия.
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
Ето защо е възможно
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
да се използват соларни клетки
на покрива на постройка
на покрива на постройка
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
като широколентови приемници
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
от лазерна станция, разположена
на близък хълм, която си е улична лампа.
на близък хълм, която си е улична лампа.
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
Наистина няма значение под какъв ъгъл
лъчът светлина удря соларната клетка.
лъчът светлина удря соларната клетка.
06:23
And the same is true
99
371647
1178
Същото важи
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
и за прозрачните соларни клетки,
вградени в прозорци,
вградени в прозорци,
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
за соларните клетки, интегрирани
в градските съоръжения,
в градските съоръжения,
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
или дори соларните клетки, поставени
в милиардите устройства,
в милиардите устройства,
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
които ще формират "интернет предметите".
06:38
Because simply,
104
386889
1158
Защото чисто и просто,
няма да искаме да трябва редовно
да зареждаме тези устройства,
да зареждаме тези устройства,
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
или още по-малко да сменяме
батериите им на няколко месеца.
батериите им на няколко месеца.
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
Както ви казах,
показвам това пред публика за пръв път.
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
Представлява по-скоро
лабораторна демонстрация,
лабораторна демонстрация,
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
06:52
a prototype.
110
400593
1203
един прототип.
Но аз и екипът ми сме убедени, че можем
да изкараме устройството на пазара
да изкараме устройството на пазара
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
в рамките на следващите 3-4 години.
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
И се надяваме, че ще допринесем
за премахването на дигиталните граници,
за премахването на дигиталните граници,
07:05
and also contribute
114
413568
1198
а също и че ще допринесем
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
за свързването на милиарди
устройства към интернет.
устройства към интернет.
И всичко това, без да причиняваме
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
огромно повишение
в потреблението на енергия,
в потреблението на енергия,
защото поради соларните клетки,
ще е точно обратното.
ще е точно обратното.
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
07:16
Thank you.
119
424641
1153
Благодаря ви.
07:17
(Applause)
120
425818
5182
(Ръкопляскане)
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