TEDGlobal>London
Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
Harald Haas: Nový přelomový druh bezdrátového internetu
Filmed:
Readability: 4.4
2,751,742 views
Co kdybychom mohli použít již existující technologie, abychom poskytli internetový přístup více než 4 miliardám lidí žijících na místech, jejichž infrastruktura v současnosti neumožňuje jeho podporu? Za použití standardně prodávaných LED žárovek a fotovoltaických buněk vytvořil Harald Haas se svým týmem novou technologii, která vysílá data za pomoci světla, což může být klíčem k překonání digitální propasti. Podívejte se, jak by mohla vypadat budoucnost internetu.
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
Rád bych zde
poprvé veřejně demonstroval,
poprvé veřejně demonstroval,
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
že je možné vysílat video
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
ze standardně vyráběné LED žárovky
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
na s notebookem spojený fotovoltaický
článek, který bude fungovat jako přijímač.
článek, který bude fungovat jako přijímač.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
Bez jakékoli wi-fi, jenom díky světlu.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
A možná se ptáte: "Ale proč?“
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
Tady je důvod:
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
Aby zmenšil digitální propast,
tedy zpřístupnil internet,
tedy zpřístupnil internet,
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
který se brzy masivně rozšíří,
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
a také aby umožnil to,
co nyní nazýváme "internet věcí" -
co nyní nazýváme "internet věcí" -
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
- tedy desítky miliard zařízení
připojených k internetu.
připojených k internetu.
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
Dle mého může
takové rozšíření internetu fungovat
takové rozšíření internetu fungovat
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
jen pokud je téměř energeticky neutrální.
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
To znamená, že musíme maximálně
využít existující infrastrukturu.
využít existující infrastrukturu.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
V tomto bodě přichází na řadu
fotovoltaický článek a LED světlo.
fotovoltaický článek a LED světlo.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
Na konferenci TED v roce 2011
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
jsem poprvé představil
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
Li-Fi, tedy 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 používá standardní LED žárovky
k neuvěřitelně rychlému přenosu dat,
k neuvěřitelně rychlému přenosu dat,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
a to bezpečně a spolehlivě.
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
Data jsou světlem přenášena tak,
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
že se do jasu světla
zakódují drobné změny.
zakódují drobné změny.
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
Pokud se rozhlédneme kolem sebe,
uvidíme mnoho LED žárovek,
uvidíme mnoho LED žárovek,
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
které vytváří
ohromnou infrastrukturu Li-Fi vysílačů.
ohromnou infrastrukturu Li-Fi vysílačů.
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
Dosud jsme však k příjmu
informací používali speciální zařízení –
informací používali speciální zařízení –
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
– malé detektory záření, které přijímaly
informace zakódované v datech.
informace zakódované v datech.
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
Chtěl jsem také najít způsob,
jak k příjmu dat z Li-Fi světel
jak k příjmu dat z Li-Fi světel
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
využít existující infrastrukturu.
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
Zkoumal jsem proto využití
fotovoltaických článků a solárních panelů.
fotovoltaických článků a solárních panelů.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
Fotovoltaický článek absorbuje světlo
a promění je v elektrickou energii.
a promění je v elektrickou energii.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
Proto můžeme fotovoltaický článek
používat k nabíjení našich telefonů.
používat k nabíjení našich telefonů.
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
Musíme si však pamatovat,
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
že data jsou zakódovaná
v drobných změnách jasu LED světla,
v drobných změnách jasu LED světla,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
takže pokud kolísá
množství přijatého světla,
množství přijatého světla,
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
kolísá i energie
nasbíraná z fotovoltaického článku.
nasbíraná z fotovoltaického článku.
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
To znamená, že základním mechanismem
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
pro získávání informací ze světla,
je fotovoltaický článek,
je fotovoltaický článek,
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
protože kolísání nasbírané energie
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
koresponduje s vysílanými daty.
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
Otázkou samozřejmě je,
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
umíme-li přijímat
velmi rychlé a drobné změny jasu
velmi rychlé a drobné změny jasu
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
jako jsou ty,
které vysílají naše LED žárovky?
které vysílají naše LED žárovky?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
A odpověď je: ano, můžeme.
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
V laboratoři jsme již dokázali,
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
že standardně
prodávaným fotovoltaickým článkem
prodávaným fotovoltaickým článkem
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
lze přijímat
až 50 megabytů za sekundu.
až 50 megabytů za sekundu.
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
A to je více než umožňuje většina
současných širokopásmových připojení.
současných širokopásmových připojení.
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
Nyní mi to dovolte ukázat v praxi.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
V této krabici je
běžně prodávaná LED žárovka.
běžně prodávaná LED žárovka.
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
Toto je standardní fotovoltaický článek,
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
který je připojen k notebooku.
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
Pak tady máme přístroj,
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
který ukazuje množství energie
přijímané z fotovoltaického článku.
přijímané z fotovoltaického článku.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
A tento přístroj nyní něco ukazuje.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
Fotovoltaický článek již totiž
získává energii z okolního světla.
získává energii z okolního světla.
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
Začnu tím, že rozsvítím světlo.
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
Udělám jenom to,
03:48
for a moment,
57
216096
2108
že teď jednoduše na chvíli zapnu lampu.
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
Všimněte si,
že ručička na přístroji poskočila doprava.
že ručička na přístroji poskočila doprava.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
Nyní fotovoltaický článek
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
sbírá energii z umělého osvětlení.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
Když osvětlení vypnu, ručička klesne.
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
Zapnu a...
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
tady vidíte, jak
fotovoltaickým článkem sbíráme energii.
fotovoltaickým článkem sbíráme energii.
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
V další fázi aktivuji streamování videa.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
Což jsem udělal stiskem tlačítka.
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
Nyní tedy LED světlo streamuje video
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
pomocí drobných změn v jasu LED žárovky.
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
Okem je nerozeznáte, protože
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
se jas mění příliš rychle,
než aby to oko dokázalo zachytit.
než aby to oko dokázalo zachytit.
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
Jako důkaz teď ale
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
odstíním proud světla
na fotovoltaický článek.
na fotovoltaický článek.
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
Nejdřív si všimněte,
že klesla míra přijaté energie,
že klesla míra přijaté energie,
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
a video se rovněž zastavilo.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
Po odstranění překážky
video znovu začne hrát.
video znovu začne hrát.
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(potlesk)
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
A můžu to zopakovat.
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
Zabráníme tedy vysílání videa
a energie se také přestane sbírat.
a energie se také přestane sbírat.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
To byl důkaz, že fotovoltaický článek
je přijímačem.
je přijímačem.
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
Teď si ale představte, že je tato žárovka
použita v pouličním osvětlení a je mlha.
použita v pouličním osvětlení a je mlha.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
Vzal jsem si s sebou kapesník,
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
abych mohl simulovat mlhu.
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
(smích)
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
Teď kapesníkem
překryji fotovoltaický článek.
překryji fotovoltaický článek.
05:25
First you notice
84
313905
1628
A první věc, které si všimnete,
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
je to, že míra přijaté energie
klesá, což jsme očekávali,
klesá, což jsme očekávali,
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
video ale stále hraje.
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
Což znamená, že i navzdory překážce
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
prochází přes kapesník dostatek světla,
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
aby z něj článek dokázal dekódovat
a streamovat informace,
a streamovat informace,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
v tomto případě
video ve vysokém rozlišení.
video ve vysokém rozlišení.
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
Důležité je ale to, že se
fotovoltaický článek stal přijímačem
fotovoltaický článek stal přijímačem
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
vysokorychlostních bezdrátových
signálů zakódovaných ve světle,
signálů zakódovaných ve světle,
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
zatímco si uchovává svou primární
funkci přístroje pro sběr energie.
funkci přístroje pro sběr energie.
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
Proto je možné
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
použít existující fotovoltaické buňky
na střechách domů
na střechách domů
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
jako širokopásmové přijímače
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
informací z laserové stanice na blízkém
kopci nebo lampy veřejného osvětlení.
kopci nebo lampy veřejného osvětlení.
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
A je vlastně jedno,
na kterou část článku paprsek dopadne.
na kterou část článku paprsek dopadne.
06:23
And the same is true
99
371647
1178
To samé pak platí
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
i pro průhledné fotovoltaické články
zabudované v oknech,
zabudované v oknech,
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
nebo v lavičkách a jiných objektech
ve veřejném prostoru
ve veřejném prostoru
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
a dokonce i pro články
zabudované v miliardách zařízení,
zabudované v miliardách zařízení,
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
které vytvoří "internet věcí".
06:38
Because simply,
104
386889
1158
Jednoduše proto,
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
že tyto přístroje
nechceme pravidelně nabíjet,
nechceme pravidelně nabíjet,
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
nebo v nich dokonce
každých pár měsíců měnit baterie.
každých pár měsíců měnit baterie.
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
Jak jsem vám již řekl,
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
toto je poprvé,
kdy jsem to předvedl na veřejnosti.
kdy jsem to předvedl na veřejnosti.
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
Je to v zásadě jen laboratorní ukázka,
06:52
a prototype.
110
400593
1203
prototyp.
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
Ale já i můj tým doufáme,
že se nám to během dalších
že se nám to během dalších
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
dvou až tří let
povede dostat na trh.
povede dostat na trh.
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
A doufáme, že budeme moci
přispět ke zmenšení digitální propasti,
přispět ke zmenšení digitální propasti,
07:05
and also contribute
114
413568
1198
stejně jako
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
k připojení
všech těch miliard zařízení k internetu.
všech těch miliard zařízení k internetu.
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
A to vše bez masivního nárůstu
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
spotřeby energie,
ale právě naopak -
ale právě naopak -
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
za pomoci fotovoltaických článků.
07:16
Thank you.
119
424641
1153
Děkuji.
07:17
(Applause)
120
425818
5182
(potlesk)
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