Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet | Harald Haas

1,349,594 views ・ 2015-12-02

TED


Моля, кликнете два пъти върху английските субтитри по-долу, за да пуснете видеото.

Translator: Radost Tsvetkova Reviewer: Darina Stoyanova
00:12
I would like to demonstrate for the first time in public
0
12579
3445
Искам да демонстрирам за пръв път пред публика
00:16
that it is possible to transmit a video
1
16048
4071
това, че е възможно да се прехвърли видео
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
20143
4309
от стандартна LED лампа, купена от магазина,
00:24
to a solar cell with a laptop acting as a receiver.
3
24476
5160
в слънчева клетка с лаптоп, играеща ролята на приемник.
00:30
There is no Wi-Fi involved, it's just light.
4
30478
2591
Няма намеса на Wi-Fi, всичко е само светлина.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
33093
2834
Може би се чудите: "Какъв е смисълът?"
00:35
And the point is this:
6
35951
1744
Ето това:
00:38
There will be a massive extension of the Internet
7
38399
2676
Ще има огромно увеличение на достъпа до интернет,
00:41
to close the digital divide,
8
41099
2810
което да премахне дигиталната граница между нас,
00:43
and also to allow for what we call "The Internet of Things" --
9
43933
4181
а също така да позволи да се случат така наречените "Интернет предмети" -
00:48
tens of billions of devices connected to the Internet.
10
48138
3166
десетки милиарди устройства, свързани към интернет.
00:51
In my view, such an extension of the Internet can only work
11
51328
4031
Според мен подобно увеличение на интернет свързаността може да работи,
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
55383
2347
само ако е почти енергийно независимо.
00:58
This means we need to use existing infrastructure as much as possible.
13
58173
4832
Това значи, че е необходимо да използваме съществуващата инфраструктура максимално.
01:03
And this is where the solar cell and the LED come in.
14
63497
4937
Тук идва ролята на слънчевите клетки и LED светлините.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
68959
2318
Демонстрирах за пръв път
01:11
at TED in 2011,
16
71301
1965
в TED през 2011,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
73290
1984
Li-Fi или Light Fidelity.
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs to transmit data incredibly fast,
18
75781
5995
Li-Fi използва LED тела от магазина за предаване на данни изключително бързо,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
81800
2292
а също и по безопасен и сигурен начин.
01:25
Data is transported by the light,
20
85402
2881
Данните се пренасят чрез светлината,
01:28
encoded in subtle changes of the brightness.
21
88307
3125
закодирани чрез леки промени в яркостта.
01:32
If we look around, we have many LEDs around us,
22
92390
3564
Ако се огледаме наоколо, ще открием много LED тела около нас,
01:35
so there's a rich infrastructure of Li-Fi transmitters around us.
23
95978
4661
така че вече има богата инфраструктура от Li-Fi трансмитери около нас.
01:41
But so far, we have been using special devices -- small photo detectors,
24
101393
5239
Но до момента използвахме специални устройства - малки фото детектори,
01:46
to receive the information encoded in the data.
25
106656
3682
за да извличаме информацията, закодирана в данните.
01:50
I wanted to find a way to also use existing infrastructure
26
110940
3892
Искаше ми се да намеря начин да използвам и наличната инфраструктура
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
114856
3006
за получаване на данни от нашите Li-Fi светлини.
01:58
And this is why I have been looking into solar cells and solar panels.
28
118426
4114
Ето защо преместих фокуса си върху соларните клетки и панели.
02:03
A solar cell absorbs light and converts it into electrical energy.
29
123016
5128
Соларната клетка поглъща светлината и я превръща в електрическа енергия.
02:08
This is why we can use a solar cell to charge our mobile phone.
30
128549
4986
Ето защо можем да я използваме за зареждане на мобилните си телефони.
02:13
But now we need to remember
31
133559
1406
Но да си припомним,
02:14
that the data is encoded in subtle changes of the brightness of the LED,
32
134989
6231
че данните са закодирани в леки промени в яркостта на LED светлината,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
141244
3349
така че, ако постъпващата светлина е с колебания,
02:24
so does the energy harvested from the solar cell.
34
144617
2931
такава ще бъде и енергията, събрана от соларната клетка.
02:28
This means we have a principal mechanism in place
35
148579
3509
Това означава, че имаме основен механизъм в действие
02:32
to receive information from the light and by the solar cell,
36
152112
6110
за получаване на информация от светлината с помощта на соларната клетка,
02:38
because the fluctuations of the energy harvested
37
158246
2775
защото колебанията в събраната енергия
02:41
correspond to the data transmitted.
38
161045
2118
съответстват на прехвърлените данни.
02:43
Of course the question is:
39
163934
2126
Разбира се, въпросът е:
02:46
can we receive very fast and subtle changes of the brightness,
40
166084
4160
"Можем ли да приемаме много бързи и леки промени в яркостта,
02:50
such as the ones transmitted by our LED lights?
41
170268
3810
като тези, изпращани от нашите LED светлини?"
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
174641
3504
И отговорът е: "Да, можем."
02:58
We have shown in the lab
43
178637
1779
В лабораторията показахме,
03:00
that we can receive up to 50 megabytes per second
44
180440
3482
че можем до приемаме до 50 мегабита в секунда
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
183946
2435
чрез стандартна соларна клетка.
03:06
And this is faster than most broadband connections these days.
46
186921
3627
А това е с по-голяма скорост от повечето широколентови връзки в наши дни.
03:11
Now let me show you in practice.
47
191437
3310
А сега, нека ви покажа как става на практика.
03:17
In this box is a standard, off-the-shelf LED lamp.
48
197095
4388
В тази кутия има стандартна LED лампа, купена от магазина.
03:23
This is a standard, off-the-shelf solar cell;
49
203193
2575
Това е стандартна соларна клетка, също от магазина;
03:25
it is connected to the laptop.
50
205792
2183
свързана е към лаптопа.
03:28
And also we have an instrument here
51
208949
2320
Освен това тук имаме инструмент,
03:31
to visualize the energy we harvest from the solar cell.
52
211293
3778
който ни показва енергията, събрана от соларната клетка.
03:35
And this instrument shows something at the moment.
53
215095
2798
В момента той показва нещо.
03:37
This is because the solar cell already harvests light from the ambient light.
54
217917
4281
Причината е, че соларната клетка събира енергия от заобикалящата я светлина.
03:43
Now what I would like to do first is switch on the light,
55
223102
2840
Първото, което искам да направя, е да пусна светлината,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
225966
2106
така че просто ще включа лампата
03:48
for a moment,
57
228096
2108
за момент,
03:50
and what you'll notice is that the instrument jumps to the right.
58
230228
3994
ще забележите, че стрелката на инструмента веднага отскача вдясно.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
234904
1690
Така че соларната клетка в момента
03:56
is harvesting energy from this artificial light source.
60
236618
3522
събира енергия от този изкуствен източник на светлина.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
240540
3278
Ако го изключа, стрелката се връща на мястото си.
04:03
I turn it on ...
62
243842
1183
Включвам го...
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
245049
2719
и събираме енергия чрез соларната клетка.
04:08
But next I would like to activate the streaming of the video.
64
248586
5323
А сега бих искал да стартирам предаването на видеото.
04:15
And I've done this by pressing this button.
65
255418
2324
Направих го, като натиснах този бутон.
04:17
So now this LED lamp here is streaming a video
66
257766
4723
И сега тази LED лампа тук предава видео сигнал,
04:22
by changing the brightness of the LED in a very subtle way,
67
262513
4132
променяйки яркостта на LED светлината съвсем леко
04:26
and in a way that you can't recognize with your eye,
68
266669
2498
и по начин, невидим за окото,
04:29
because the changes are too fast to recognize.
69
269191
3256
защото промените са прекалено бързи, за да бъдат засечени от очите.
04:33
But in order to prove the point,
70
273384
2399
Но за да демонстрирам, че работи,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
275807
3145
мога да блокирам светлината, постъпваща към соларната клетка.
04:40
So first you notice the energy harvesting drops
72
280087
3223
Първо забелязвате, че прекъсва събирането на енергия,
04:43
and the video stops as well.
73
283334
1692
а също така и видеото спира.
04:45
If I remove the blockage, the video will restart.
74
285050
3656
Ако престана да блокирам светлината, видеото тръгва отново.
04:49
(Applause)
75
289357
6229
(Ръкопляскане)
04:55
And I can repeat that.
76
295610
2333
Мога да повторя.
04:57
So we stop the transmission of the video and energy harvesting stops as well.
77
297967
5251
И така, спираме прехвърлянето на видеото, спира и събирането на енергия.
05:03
So that is to show that the solar cell acts as a receiver.
78
303242
4408
Това ни показва ясно, че соларната клетка играе ролята на приемник.
05:08
But now imagine that this LED lamp is a street light, and there's fog.
79
308079
5384
Сега обаче си представете, че това LED тяло е улична лампа и има мъгла.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
314106
2303
И така, искам да симулирам мъгла,
05:16
and that's why I brought a handkerchief with me.
81
316433
2743
затова си донесох кърпичка.
05:19
(Laughter)
82
319200
1432
(Смях)
05:20
And let me put the handkerchief over the solar cell.
83
320656
3960
Ще поставя кърпичката пред соларната клетка.
05:25
First you notice
84
325905
1628
Първо забелязвате,
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
327557
4197
че събирането на енергия спира, както и очаквахме,
05:31
but now the video still continues.
86
331778
2578
но видеото все още продължава.
05:34
This means, despite the blockage,
87
334769
2619
Това означава, че въпреки блокажа,
05:37
there's sufficient light coming through the handkerchief to the solar cell,
88
337412
3881
има достатъчно светлина, преминаваща през кърпичката към соларната клетка,
05:41
so that the solar cell is able to decode and stream that information,
89
341317
5515
за да може клетката да разкодира сигнала и да го прехвърли към лаптопа,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
346856
2604
в този случай - на видео с висока резолюция.
05:51
What's really important here is that a solar cell has become a receiver
91
351040
5563
Истински важното тук е, че една соларна клетка се е превърнала в приемник
05:56
for high-speed wireless signals encoded in light,
92
356627
3815
на високоскоростен безжичен сигнал, закодиран в светлина,
06:00
while it maintains its primary function as an energy-harvesting device.
93
360466
4816
изпълнявайки първоначалната си функция на устройство за събиране на енергия.
06:05
That's why it is possible
94
365872
2419
Ето защо е възможно
06:08
to use existing solar cells on the roof of a hut
95
368315
3857
да се използват соларни клетки на покрива на постройка
06:12
to act as a broadband receiver
96
372196
2493
като широколентови приемници
06:14
from a laser station on a close by hill, or indeed, lamp post.
97
374713
4376
от лазерна станция, разположена на близък хълм, която си е улична лампа.
06:19
And It really doesn't matter where the beam hits the solar cell.
98
379605
3695
Наистина няма значение под какъв ъгъл лъчът светлина удря соларната клетка.
06:23
And the same is true
99
383647
1178
Същото важи
06:24
for translucent solar cells integrated into windows,
100
384849
3793
и за прозрачните соларни клетки, вградени в прозорци,
06:28
solar cells integrated into street furniture,
101
388666
3532
за соларните клетки, интегрирани в градските съоръжения,
06:32
or indeed, solar cells integrated into these billions of devices
102
392222
4543
или дори соларните клетки, поставени в милиардите устройства,
06:36
that will form the Internet of Things.
103
396789
2076
които ще формират "интернет предметите".
06:38
Because simply,
104
398889
1158
Защото чисто и просто,
06:40
we don't want to charge these devices regularly,
105
400071
2491
няма да искаме да трябва редовно да зареждаме тези устройства,
06:42
or worse, replace the batteries every few months.
106
402586
2975
или още по-малко да сменяме батериите им на няколко месеца.
06:46
As I said to you,
107
406418
1730
Както ви казах,
06:48
this is the first time I've shown this in public.
108
408172
2318
показвам това пред публика за пръв път.
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
410514
2055
Представлява по-скоро лабораторна демонстрация,
06:52
a prototype.
110
412593
1203
един прототип.
06:54
But my team and I are confident that we can take this to market
111
414276
3294
Но аз и екипът ми сме убедени, че можем да изкараме устройството на пазара
06:57
within the next two to three years.
112
417594
1991
в рамките на следващите 3-4 години.
07:00
And we hope we will be able to contribute to closing the digital divide,
113
420251
5293
И се надяваме, че ще допринесем за премахването на дигиталните граници,
07:05
and also contribute
114
425568
1198
а също и че ще допринесем
07:06
to connecting all these billions of devices to the Internet.
115
426790
2945
за свързването на милиарди устройства към интернет.
07:10
And all of this without causing
116
430370
1525
И всичко това, без да причиняваме
07:11
a massive explosion of energy consumption --
117
431919
2452
огромно повишение в потреблението на енергия,
07:14
because of the solar cells, quite the opposite.
118
434395
2222
защото поради соларните клетки, ще е точно обратното.
07:16
Thank you.
119
436641
1153
Благодаря ви.
07:17
(Applause)
120
437818
5182
(Ръкопляскане)
Относно този уебсайт

Този сайт ще ви запознае с видеоклипове в YouTube, които са полезни за изучаване на английски език. Ще видите уроци по английски език, преподавани от първокласни учители от цял свят. Кликнете два пъти върху английските субтитри, показани на всяка страница с видеоклипове, за да възпроизведете видеото оттам. Субтитрите се превъртат в синхрон с възпроизвеждането на видеото. Ако имате някакви коментари или искания, моля, свържете се с нас, като използвате тази форма за контакт.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7