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Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
Harald Haas: Una versione innovativa di Internet senza fili
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E se potessimo usare le tecnologie esistenti per fornire accesso ad Internet ad oltre 4 miliardi di persone che vivono in luoghi dove le infrastrutture non possono sostenerlo? Usando lampade a LED commerciali e pannelli solari, Harald Haas e il suo team hanno sviluppato una nuova tecnologia capace di trasmettere dati attraverso la luce e questo potrebbe essere la chiave per superare il divario digitale. Guarda come potrebbe essere il futuro di Internet.
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
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00:12
I would like to demonstrate
for the first time in public
for the first time in public
0
579
3445
Mi piacerebbe dimostrare
per la prima volta in pubblico
per la prima volta in pubblico
che è possibile trasmettere un video
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
da una comune lampada a LED
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
ad una cella solare con un
PC portatile come ricevitore.
PC portatile come ricevitore.
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
Nessuna rete Wi-Fi è utilizzata,
è solo merito della luce.
è solo merito della luce.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
E potreste chiedervi,
qual è il punto?
qual è il punto?
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
E il punto è questo:
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
ci sarà un incredibile
sviluppo di Internet
sviluppo di Internet
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
per ridurre il divario digitale,
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
e per permettere anche di sviluppare
il cosiddetto "Internet delle cose":
il cosiddetto "Internet delle cose":
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
decine di milioni di dispositivi
connessi a Internet.
connessi a Internet.
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
Credo che una tale estensione
di Internet possa funzionare
di Internet possa funzionare
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
solo se è a basso impatto energetico.
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
Questo significa che bisogna usare
il più possibile infrastrutture esistenti.
il più possibile infrastrutture esistenti.
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
E qui è dove la cella solare e il LED
entrano in scena.
entrano in scena.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
Per la prima volta, ho dimostrato
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
a TED nel 2011
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
Li-Fi, o Light Fidelity.
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
Li-Fi usa comuni LED
per trasmettere dati molto velocemente
per trasmettere dati molto velocemente
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
e anche in modo certo e sicuro.
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
I dati sono trasmessi tramite la luce,
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
codificati in minimi cambiamenti
della luminosità.
della luminosità.
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
Se ci guardiamo intorno,
abbiamo molti LED intorno a noi,
abbiamo molti LED intorno a noi,
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
quindi c'è una ricca infrastruttura
di trasmettitori Li-Fi intorno a noi.
di trasmettitori Li-Fi intorno a noi.
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
Finora, abbiamo usato dispositivi
speciali -- piccoli fotorilevatori,
speciali -- piccoli fotorilevatori,
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
per ricevere le informazioni
codificate nei dati.
codificate nei dati.
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
Volevo trovare un modo per usare anche
le infrastrutture esistenti
le infrastrutture esistenti
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
per ricevere dati
dalla luce dei nostri Li-Fi.
dalla luce dei nostri Li-Fi.
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
Ecco perché ho iniziato a esaminare
le celle e i pannelli solari.
le celle e i pannelli solari.
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
Una cella solare assorbe la luce
e la converte in energia elettrica.
e la converte in energia elettrica.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
Ecco perché possiamo usare una cella
solare per caricare il nostro cellulare.
solare per caricare il nostro cellulare.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
Ma ora dobbiamo ricordarci
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
che i dati sono criptati in minimi
cambiamenti della luminosità dei LED,
cambiamenti della luminosità dei LED,
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
quindi, se la luce in arrivo fluttua,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
lo stesso farà l'energia prodotta
dal pannello solare.
dal pannello solare.
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
Questo significa che abbiamo
un meccanismo principale
un meccanismo principale
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
per ricevere informazioni dalla luce
e attraverso il pannello solare,
e attraverso il pannello solare,
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
perché le fluttuazioni
dell'energia prodotta
dell'energia prodotta
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
corrispondono ai dati trasmessi.
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
Naturalmente, la domanda è:
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
possiamo ricevere cambiamenti molto veloci
e minimi di luminosità,
e minimi di luminosità,
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
come quelli trasmessi
dalla luce dei nostri LED?
dalla luce dei nostri LED?
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
E la risposta a questa domanda è
sì, possiamo.
sì, possiamo.
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
Abbiamo dimostrato in laboratorio
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
che possiamo ricevere più
di 50 megabytes al secondo
di 50 megabytes al secondo
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
da un pannello solare standard,
presente in commercio.
presente in commercio.
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
E questo è più veloce della maggior parte
delle connessioni a banda larga esistenti.
delle connessioni a banda larga esistenti.
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
Ora, lasciate che ve lo dimostri
praticamente.
praticamente.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
In questa scatola c'è una classica
lampada a LED presente in commercio.
lampada a LED presente in commercio.
Questo è un pannello solare standard
commerciale;
commerciale;
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
è connesso al computer portatile.
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
Inoltre, abbiamo qui uno strumento,
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
per visualizzare l'energia
che è generata dal pannello solare.
che è generata dal pannello solare.
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
Questo strumento mostra qualcosa
in questo momento.
in questo momento.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
Questo perché la cella solare sta
producendo energia dalla luce ambientale.
producendo energia dalla luce ambientale.
Ora quello che vorrei fare per prima cosa
è accendere la luce,
è accendere la luce,
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
e, semplicemente, accenderò la luce,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
per un momento,
03:48
for a moment,
57
216096
2108
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
e quello che vedrete è che l'indicatore
si sposterà verso destra.
si sposterà verso destra.
Quindi, la cella solare,
attualmente,
attualmente,
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
sta producendo energia
da questa fonte di luce artificiale.
da questa fonte di luce artificiale.
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
Se la spengo, vediamo l'indicatore
tornare verso sinistra.
tornare verso sinistra.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
La accendo...
Quindi, produciamo energia
con il pannello solare.
con il pannello solare.
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
Ma ora vorrei attivare
lo streaming del video.
lo streaming del video.
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
E l'ho fatto premendo questo bottone.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
Quindi ora questa lampada a LED
sta riproducendo un video
sta riproducendo un video
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
cambiando la luminosità del LED
in modo così minimo,
in modo così minimo,
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
in un modo che non è visibile
con i vostri occhi,
con i vostri occhi,
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
perchè i cambiamenti sono troppo veloci
da poterli riconoscere.
da poterli riconoscere.
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
Ma al fine di provare
che sta funzionando,
che sta funzionando,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
posso bloccare la luce
della cella solare.
della cella solare.
Prima di tutto notate
che la produzione di energia cala
che la produzione di energia cala
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
e che anche il video si ferma.
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
Se rimuovo il blocco,
il video riparte.
il video riparte.
(Applausi)
04:49
(Applause)
75
277357
6229
E lo posso ripetere.
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
Quindi, fermiamo il video e si ferma
anche la generazione di energia.
anche la generazione di energia.
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
Questo prova che il pannello solare
funziona come ricevitore.
funziona come ricevitore.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
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
Ma ora immaginate che questa lampada a LED
sia un lampione, e c'è nebbia.
sia un lampione, e c'è nebbia.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
Quindi voglio simulare la nebbia,
ed ecco perché ho portato
un fazzoletto con me.
un fazzoletto con me.
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
(Risate)
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
E lasciatemi mettere il fazzoletto
sulla cella solare.
sulla cella solare.
Prima di tutto notate
05:25
First you notice
84
313905
1628
che l'energia generata cala,
come ci aspettavamo,
come ci aspettavamo,
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
ma la riproduzione del video continua.
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
Questo vuol dire che,
nonostante l'ostruzione,
nonostante l'ostruzione,
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
c'è abbastanza luce che attraversa
il fazzoletto e arriva sulla cella solare,
il fazzoletto e arriva sulla cella solare,
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
da permettere alla cella di decodificare
e riprodurre queste informazioni,
e riprodurre queste informazioni,
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
in questo caso,
un video ad alta definizione.
un video ad alta definizione.
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
Ciò che è veramente importante è che
la cella solare è diventata un ricevitore
la cella solare è diventata un ricevitore
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
di segnali wireless ad alta velocità
codificati nella luce,
codificati nella luce,
mentre mantiene la sua funzione
primaria di collettore di energia.
primaria di collettore di energia.
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
Ecco perché è possibile
usare pannelli solari già esistenti
collocati sui tetti delle case
collocati sui tetti delle case
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
come ricevitori a banda larga
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
da una stazione laser su una
collina vicino o da un palo della luce.
collina vicino o da un palo della luce.
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
E non importa dove il raggio
colpisce il pannello solare.
colpisce il pannello solare.
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
La stessa cosa vale
06:23
And the same is true
99
371647
1178
per le celle solari traslucide
integrate nelle finestre,
integrate nelle finestre,
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
celle solari integrate
nell'arredo urbano,
nell'arredo urbano,
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
o celle solari integrate
in miliardi di dispositivi
in miliardi di dispositivi
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
che creeranno l'Internet delle Cose.
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
Perché, semplicemente,
06:38
Because simply,
104
386889
1158
non vogliamo caricare
questi dispositivi regolarmente,
questi dispositivi regolarmente,
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
o peggio, cambiare le batterie
ogni paio di mesi.
ogni paio di mesi.
Come vi ho detto,
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
questa è la prima volta
che mostro questo in pubblico.
che mostro questo in pubblico.
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
Assomiglia molto a una dimostrazione
da laboratorio,
da laboratorio,
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
a un prototipo,
06:52
a prototype.
110
400593
1203
ma io e il mio team siamo fiduciosi
di poterlo mettere in commercio
di poterlo mettere in commercio
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
entro i prossimi due o tre anni.
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
E speriamo di essere capaci di contribuire
alla riduzione del divario digitale,
alla riduzione del divario digitale,
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
e anche a contribuire
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
a connettere miliardi
di dispositivi ad Internet.
di dispositivi ad Internet.
E tutto ciò senza causare
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
un enorme incremento
dei consumi di energia
dei consumi di energia
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
a causa dei pannelli solari,
piuttosto il contrario.
piuttosto il contrario.
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
07:16
Thank you.
119
424641
1153
Grazie.
07:17
(Applause)
120
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(Applausi)
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