TEDGlobal>London
Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
Харальд Хаас: Новый рывок в будущее беспроводного Интернета
Filmed:
Readability: 4.4
2,751,742 views
Что, если бы мы могли использовать существующие технологии для обеспечения доступа к Интернету более чем 4 миллиардам человек, живущих там, где инфраструктура не может этого позволить? Используя стандартные светодиоды и фотоэлементы, Харальд Хаас и его команда разработали новую передовую технологию, которая передаёт данные при помощи света, а это может стать ключом к решению проблемы цифрового барьера. Взгляните, каким может оказаться будущее Интернета.
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
Я хочу впервые
продемонстрировать на публике
продемонстрировать на публике
возможность передачи видео
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
со стандартной светодиодной лампы
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
на фотогальванический элемент,
используя ноутбук как приёмник.
используя ноутбук как приёмник.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
Для этого не нужен Wi-Fi, только свет.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
Может возникнуть вопрос:
«Для чего это нужно?»
«Для чего это нужно?»
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
А нужно это вот для чего:
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
Интернет невероятно расширится,
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
чтобы уменьшить «цифровой барьер»
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
и сделать возможным то,
что мы называем «Интернетом вещей», —
что мы называем «Интернетом вещей», —
десятки миллионов устройств,
подключённых к Интернету.
подключённых к Интернету.
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
На мой взгляд, такое расширение
возможно только при условии,
возможно только при условии,
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
что оно практически
не потребует затрат энергии.
не потребует затрат энергии.
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
Это означает, что необходимо по максимуму
использовать существующую инфраструктуру.
использовать существующую инфраструктуру.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
Вот тут-то и понадобятся
фотоэлемент и светодиод.
фотоэлемент и светодиод.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
На конференции TED в 2011 году
я впервые продемонстрировал Li-Fi,
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
от слов Light Fidelity
[«Световая верность»].
[«Световая верность»].
Для стремительной передачи данных
Li-Fi задействует обычный светодиод,
Li-Fi задействует обычный светодиод,
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
при этом передача безопасна и защищена.
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
Данные передаются с помощью света,
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
зашифрованные в едва уловимых
изменениях яркости.
изменениях яркости.
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
Если оглянуться, то можно увидеть,
как много вокруг светодиодов,
как много вокруг светодиодов,
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
а значит, уже существует
богатая инфраструктура передатчиков Li-Fi.
богатая инфраструктура передатчиков Li-Fi.
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
До сих пор мы использовали специальные
устройства — мини-фотодетекторы —
устройства — мини-фотодетекторы —
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
для получения зашифрованной информации.
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
Я же хотел найти способ использовать
также и существующую инфраструктуру,
также и существующую инфраструктуру,
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
чтобы получать данные
от наших Li-Fi источников света.
от наших Li-Fi источников света.
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
Поэтому я и обратил внимание
на фотоэлементы и солнечные батареи.
на фотоэлементы и солнечные батареи.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
Фотоэлемент поглощает свет
и преобразует его в электрическую энергию.
и преобразует его в электрическую энергию.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
Именно поэтому с их помощью
можно подзарядить телефон.
можно подзарядить телефон.
Но тут нужно вспомнить,
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
что данные зашифрованы в незначительных
изменениях яркости светодиода,
изменениях яркости светодиода,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
а значит, если входящий свет
постоянно меняется,
постоянно меняется,
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
то же происходит и с энергией,
собираемой с этого фотоэлемента.
собираемой с этого фотоэлемента.
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
А значит, основной механизм
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
для передачи информации с помощью света
через фотоэлемент уже имеется,
через фотоэлемент уже имеется,
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
ведь изменения собранной энергии
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
соответствуют переданным данным.
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
Конечно, возникает вопрос:
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
можно ли запечатлеть стремительные
и едва уловимые изменения яркости,
и едва уловимые изменения яркости,
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
излучаемые светодиодной лампой?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
Ответ: да, можно.
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
В лаборатории мы доказали,
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
что можно получить объём информации
до 50 мегабайт в секудну
до 50 мегабайт в секудну
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
от обычного стандартного светодиода,
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
что быстрее большинства существующих
широкополосных соединений.
широкополосных соединений.
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
Покажу теперь на практике.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
В этой коробке находится
обычная светодиодная лампа.
обычная светодиодная лампа.
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
Это — стандартный фотоэлемент.
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
Он подключён к ноутбуку.
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
Также тут у нас есть прибор
для визуализации собираемой
с фотоэлемента энергии.
с фотоэлемента энергии.
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
Прибор уже показывает активность.
Это потому, что фотоэлемент
сейчас собирает рассеянный свет.
сейчас собирает рассеянный свет.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
Теперь я сначала включу свет
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
вот таким простым движением
03:48
for a moment,
57
216096
2108
ненадолго.
Обратите внимание,
как стрелка прибора отпрыгнула вправо.
как стрелка прибора отпрыгнула вправо.
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
В данный момент фотоэлемент
собирает энергию от этого
искусственного источника света.
искусственного источника света.
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
Если выключить свет,
стрелка возвращается к нулевой отметке.
стрелка возвращается к нулевой отметке.
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
Снова включаю.
Так мы собираем энергию
с помощью фотоэлемента.
с помощью фотоэлемента.
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
Теперь я начну трансляцию видео.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
Для этого я просто нажал вот эту кнопку.
Теперь наш светодиод передаёт видео
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
путём незаметных нам изменений яркости,
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
которые не уловить невооружённым глазом,
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
так как изменения слишком
стремительны, чтобы их заметить.
стремительны, чтобы их заметить.
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
Но чтобы доказать вам работу теории,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
я загорожу фотоэлемент от света.
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
Вы тут же замечаете,
что сбор энергии прекратился,
что сбор энергии прекратился,
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
а видео остановилось.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
Если убрать преграду,
видео снова запускается.
видео снова запускается.
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(Аплодисменты)
Действия можно повторить.
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
Итак, мы останавливаем трансляцию видео,
и сбор энергии также останавливается.
и сбор энергии также останавливается.
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
Это доказывает, что фотоэлемент
выступает как приёмник.
выступает как приёмник.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
А теперь представьте, что этот светодиод —
уличный фонарь, окутанный туманом.
уличный фонарь, окутанный туманом.
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
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
Для симуляции тумана
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
я принёс с собой платок.
(Смех)
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
Я накрываю платком фотоэлемент.
05:25
First you notice
84
313905
1628
Первым делом вы замечаете,
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
что сбор энергии прекратился,
как и ожидалось,
как и ожидалось,
но видео по-прежнему работает.
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
Это означает,
что несмотря на блокировку,
что несмотря на блокировку,
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
достаточное количество энергии
поступает через платок на фотоэлемент,
поступает через платок на фотоэлемент,
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
что позволяет ему раскодировать
и воспроизводить информацию,
и воспроизводить информацию,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
в данном случае видео высокой чёткости.
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
Здесь важно отметить, что фотоэлемент
превратился в приёмник
превратился в приёмник
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
высокоскоростных беспроводных сигналов,
закодированных в свете,
закодированных в свете,
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
выполняя при этом и свою главную функцию
устройства по сбору энергии.
устройства по сбору энергии.
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
Поэтому возможно использовать
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
существующие фотоэлементы на крыше дома
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
в качестве широкополосного приёмника
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
от лазерной станции на соседнем холме
или же, как в примере, от уличного фонаря.
или же, как в примере, от уличного фонаря.
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
И не важно, где именно
луч света касается фотоэлемента.
луч света касается фотоэлемента.
06:23
And the same is true
99
371647
1178
То же верно
и для полупрозрачных фотоэлементов,
вмонтированных в окна,
вмонтированных в окна,
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
фотоэлементов, установленных
на уличном оборудовании
на уличном оборудовании
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
или же на миллиардах различных устройств,
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
которые и образуют Интернет вещей.
06:38
Because simply,
104
386889
1158
Ведь нам просто-напросто
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
не хочется регулярно их подзаряжать
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
или, того хуже, заменять аккумуляторы
каждые несколько месяцев.
каждые несколько месяцев.
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
Как я сказал,
сегодня я впервые
продемонстрировал это на публике.
продемонстрировал это на публике.
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
Это лабораторная демонстрация,
06:52
a prototype.
110
400593
1203
прототип.
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
Но я и моя команда уверены,
что мы можем продвинуть нашу идею на рынок
что мы можем продвинуть нашу идею на рынок
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
в течение следующих двух-трёх лет.
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 мы надеемся, что сможем помочь
сократить цифровой барьер,
сократить цифровой барьер,
а также поспособствовать
07:05
and also contribute
114
413568
1198
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
подключению миллиардов
устройств к Интернету.
устройств к Интернету.
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
И всё это, не вызывая
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
массивного роста в потреблении энергии.
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
Напротив — ведь мы применяем фотоэлементы.
07:16
Thank you.
119
424641
1153
Спасибо.
(Аплодисменты)
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