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

1,356,313 views ・ 2015-12-02

TED


Fare doppio clic sui sottotitoli in inglese per riprodurre il video.

Traduttore: Valentina Valepiano Revisore: Francesco Lamberti
00:12
I would like to demonstrate for the first time in public
0
12579
3445
Mi piacerebbe dimostrare per la prima volta in pubblico
che è possibile trasmettere un video
00:16
that it is possible to transmit a video
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16048
4071
da una comune lampada a LED
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
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20143
4309
ad una cella solare con un PC portatile come ricevitore.
00:24
to a solar cell with a laptop acting as a receiver.
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24476
5160
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There is no Wi-Fi involved, it's just light.
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30478
2591
Nessuna rete Wi-Fi è utilizzata, è solo merito della luce.
E potreste chiedervi, qual è il punto?
00:33
And you may wonder, what's the point?
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33093
2834
00:35
And the point is this:
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35951
1744
E il punto è questo:
ci sarà un incredibile sviluppo di Internet
00:38
There will be a massive extension of the Internet
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38399
2676
00:41
to close the digital divide,
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41099
2810
per ridurre il divario digitale,
00:43
and also to allow for what we call "The Internet of Things" --
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43933
4181
e per permettere anche di sviluppare il cosiddetto "Internet delle cose":
decine di milioni di dispositivi connessi a Internet.
00:48
tens of billions of devices connected to the Internet.
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48138
3166
00:51
In my view, such an extension of the Internet can only work
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51328
4031
Credo che una tale estensione di Internet possa funzionare
00:55
if it's almost energy-neutral.
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55383
2347
solo se è a basso impatto energetico.
Questo significa che bisogna usare il più possibile infrastrutture esistenti.
00:58
This means we need to use existing infrastructure as much as possible.
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58173
4832
E qui è dove la cella solare e il LED entrano in scena.
01:03
And this is where the solar cell and the LED come in.
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63497
4937
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I demonstrated for the first time,
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68959
2318
Per la prima volta, ho dimostrato
a TED nel 2011
01:11
at TED in 2011,
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71301
1965
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Li-Fi, or Light Fidelity.
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73290
1984
Li-Fi, o Light Fidelity.
Li-Fi usa comuni LED per trasmettere dati molto velocemente
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs to transmit data incredibly fast,
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75781
5995
01:21
and also in a safe and secure manner.
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81800
2292
e anche in modo certo e sicuro.
I dati sono trasmessi tramite la luce,
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Data is transported by the light,
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85402
2881
codificati in minimi cambiamenti della luminosità.
01:28
encoded in subtle changes of the brightness.
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88307
3125
01:32
If we look around, we have many LEDs around us,
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3564
Se ci guardiamo intorno, abbiamo molti LED intorno a noi,
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so there's a rich infrastructure of Li-Fi transmitters around us.
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95978
4661
quindi c'è una ricca infrastruttura di trasmettitori Li-Fi intorno a noi.
Finora, abbiamo usato dispositivi speciali -- piccoli fotorilevatori,
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But so far, we have been using special devices -- small photo detectors,
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101393
5239
per ricevere le informazioni codificate nei dati.
01:46
to receive the information encoded in the data.
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106656
3682
01:50
I wanted to find a way to also use existing infrastructure
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110940
3892
Volevo trovare un modo per usare anche le infrastrutture esistenti
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
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114856
3006
per ricevere dati dalla luce dei nostri Li-Fi.
Ecco perché ho iniziato a esaminare le celle e i pannelli solari.
01:58
And this is why I have been looking into solar cells and solar panels.
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118426
4114
Una cella solare assorbe la luce e la converte in energia elettrica.
02:03
A solar cell absorbs light and converts it into electrical energy.
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123016
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Ecco perché possiamo usare una cella solare per caricare il nostro cellulare.
02:08
This is why we can use a solar cell to charge our mobile phone.
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128549
4986
02:13
But now we need to remember
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133559
1406
Ma ora dobbiamo ricordarci
02:14
that the data is encoded in subtle changes of the brightness of the LED,
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134989
6231
che i dati sono criptati in minimi cambiamenti della luminosità dei LED,
quindi, se la luce in arrivo fluttua,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
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141244
3349
lo stesso farà l'energia prodotta dal pannello solare.
02:24
so does the energy harvested from the solar cell.
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144617
2931
Questo significa che abbiamo un meccanismo principale
02:28
This means we have a principal mechanism in place
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148579
3509
per ricevere informazioni dalla luce e attraverso il pannello solare,
02:32
to receive information from the light and by the solar cell,
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152112
6110
perché le fluttuazioni dell'energia prodotta
02:38
because the fluctuations of the energy harvested
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158246
2775
corrispondono ai dati trasmessi.
02:41
correspond to the data transmitted.
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161045
2118
02:43
Of course the question is:
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163934
2126
Naturalmente, la domanda è:
possiamo ricevere cambiamenti molto veloci e minimi di luminosità,
02:46
can we receive very fast and subtle changes of the brightness,
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166084
4160
come quelli trasmessi dalla luce dei nostri LED?
02:50
such as the ones transmitted by our LED lights?
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170268
3810
E la risposta a questa domanda è sì, possiamo.
02:54
And the answer to that is yes, we can.
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174641
3504
02:58
We have shown in the lab
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178637
1779
Abbiamo dimostrato in laboratorio
03:00
that we can receive up to 50 megabytes per second
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180440
3482
che possiamo ricevere più di 50 megabytes al secondo
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
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183946
2435
da un pannello solare standard, presente in commercio.
03:06
And this is faster than most broadband connections these days.
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186921
3627
E questo è più veloce della maggior parte delle connessioni a banda larga esistenti.
03:11
Now let me show you in practice.
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191437
3310
Ora, lasciate che ve lo dimostri praticamente.
03:17
In this box is a standard, off-the-shelf LED lamp.
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197095
4388
In questa scatola c'è una classica lampada a LED presente in commercio.
03:23
This is a standard, off-the-shelf solar cell;
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203193
2575
Questo è un pannello solare standard commerciale;
03:25
it is connected to the laptop.
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205792
2183
è connesso al computer portatile.
03:28
And also we have an instrument here
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208949
2320
Inoltre, abbiamo qui uno strumento,
per visualizzare l'energia che è generata dal pannello solare.
03:31
to visualize the energy we harvest from the solar cell.
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211293
3778
Questo strumento mostra qualcosa in questo momento.
03:35
And this instrument shows something at the moment.
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215095
2798
03:37
This is because the solar cell already harvests light from the ambient light.
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217917
4281
Questo perché la cella solare sta producendo energia dalla luce ambientale.
Ora quello che vorrei fare per prima cosa è accendere la luce,
03:43
Now what I would like to do first is switch on the light,
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223102
2840
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
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225966
2106
e, semplicemente, accenderò la luce,
per un momento,
03:48
for a moment,
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228096
2108
03:50
and what you'll notice is that the instrument jumps to the right.
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230228
3994
e quello che vedrete è che l'indicatore si sposterà verso destra.
03:54
So the solar cell, for a moment,
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234904
1690
Quindi, la cella solare, attualmente,
03:56
is harvesting energy from this artificial light source.
60
236618
3522
sta producendo energia da questa fonte di luce artificiale.
Se la spengo, vediamo l'indicatore tornare verso sinistra.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
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240540
3278
04:03
I turn it on ...
62
243842
1183
La accendo...
Quindi, produciamo energia con il pannello solare.
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
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245049
2719
Ma ora vorrei attivare lo streaming del video.
04:08
But next I would like to activate the streaming of the video.
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248586
5323
E l'ho fatto premendo questo bottone.
04:15
And I've done this by pressing this button.
65
255418
2324
04:17
So now this LED lamp here is streaming a video
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257766
4723
Quindi ora questa lampada a LED sta riproducendo un video
cambiando la luminosità del LED in modo così minimo,
04:22
by changing the brightness of the LED in a very subtle way,
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262513
4132
04:26
and in a way that you can't recognize with your eye,
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266669
2498
in un modo che non è visibile con i vostri occhi,
04:29
because the changes are too fast to recognize.
69
269191
3256
perchè i cambiamenti sono troppo veloci da poterli riconoscere.
04:33
But in order to prove the point,
70
273384
2399
Ma al fine di provare che sta funzionando,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
275807
3145
posso bloccare la luce della cella solare.
Prima di tutto notate che la produzione di energia cala
04:40
So first you notice the energy harvesting drops
72
280087
3223
04:43
and the video stops as well.
73
283334
1692
e che anche il video si ferma.
04:45
If I remove the blockage, the video will restart.
74
285050
3656
Se rimuovo il blocco, il video riparte.
(Applausi)
04:49
(Applause)
75
289357
6229
04:55
And I can repeat that.
76
295610
2333
E lo posso ripetere.
04:57
So we stop the transmission of the video and energy harvesting stops as well.
77
297967
5251
Quindi, fermiamo il video e si ferma anche la generazione di energia.
Questo prova che il pannello solare funziona come ricevitore.
05:03
So that is to show that the solar cell acts as a receiver.
78
303242
4408
05:08
But now imagine that this LED lamp is a street light, and there's fog.
79
308079
5384
Ma ora immaginate che questa lampada a LED sia un lampione, e c'è nebbia.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
314106
2303
Quindi voglio simulare la nebbia,
05:16
and that's why I brought a handkerchief with me.
81
316433
2743
ed ecco perché ho portato un fazzoletto con me.
(Risate)
05:19
(Laughter)
82
319200
1432
05:20
And let me put the handkerchief over the solar cell.
83
320656
3960
E lasciatemi mettere il fazzoletto sulla cella solare.
05:25
First you notice
84
325905
1628
Prima di tutto notate
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
327557
4197
che l'energia generata cala, come ci aspettavamo,
05:31
but now the video still continues.
86
331778
2578
ma la riproduzione del video continua.
05:34
This means, despite the blockage,
87
334769
2619
Questo vuol dire che, nonostante l'ostruzione,
c'è abbastanza luce che attraversa il fazzoletto e arriva sulla cella solare,
05:37
there's sufficient light coming through the handkerchief to the solar cell,
88
337412
3881
da permettere alla cella di decodificare e riprodurre queste informazioni,
05:41
so that the solar cell is able to decode and stream that information,
89
341317
5515
05:46
in this case, a high-definition video.
90
346856
2604
in questo caso, un video ad alta definizione.
05:51
What's really important here is that a solar cell has become a receiver
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351040
5563
Ciò che è veramente importante è che la cella solare è diventata un ricevitore
05:56
for high-speed wireless signals encoded in light,
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356627
3815
di segnali wireless ad alta velocità codificati nella luce,
mentre mantiene la sua funzione primaria di collettore di energia.
06:00
while it maintains its primary function as an energy-harvesting device.
93
360466
4816
06:05
That's why it is possible
94
365872
2419
Ecco perché è possibile
usare pannelli solari già esistenti collocati sui tetti delle case
06:08
to use existing solar cells on the roof of a hut
95
368315
3857
come ricevitori a banda larga
06:12
to act as a broadband receiver
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372196
2493
06:14
from a laser station on a close by hill, or indeed, lamp post.
97
374713
4376
da una stazione laser su una collina vicino o da un palo della luce.
06:19
And It really doesn't matter where the beam hits the solar cell.
98
379605
3695
E non importa dove il raggio colpisce il pannello solare.
06:23
And the same is true
99
383647
1178
La stessa cosa vale
06:24
for translucent solar cells integrated into windows,
100
384849
3793
per le celle solari traslucide integrate nelle finestre,
06:28
solar cells integrated into street furniture,
101
388666
3532
celle solari integrate nell'arredo urbano,
o celle solari integrate in miliardi di dispositivi
06:32
or indeed, solar cells integrated into these billions of devices
102
392222
4543
06:36
that will form the Internet of Things.
103
396789
2076
che creeranno l'Internet delle Cose.
06:38
Because simply,
104
398889
1158
Perché, semplicemente,
non vogliamo caricare questi dispositivi regolarmente,
06:40
we don't want to charge these devices regularly,
105
400071
2491
06:42
or worse, replace the batteries every few months.
106
402586
2975
o peggio, cambiare le batterie ogni paio di mesi.
06:46
As I said to you,
107
406418
1730
Come vi ho detto,
questa è la prima volta che mostro questo in pubblico.
06:48
this is the first time I've shown this in public.
108
408172
2318
Assomiglia molto a una dimostrazione da laboratorio,
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
410514
2055
06:52
a prototype.
110
412593
1203
a un prototipo,
06:54
But my team and I are confident that we can take this to market
111
414276
3294
ma io e il mio team siamo fiduciosi di poterlo mettere in commercio
06:57
within the next two to three years.
112
417594
1991
entro i prossimi due o tre anni.
E speriamo di essere capaci di contribuire alla riduzione del divario digitale,
07:00
And we hope we will be able to contribute to closing the digital divide,
113
420251
5293
e anche a contribuire
07:05
and also contribute
114
425568
1198
07:06
to connecting all these billions of devices to the Internet.
115
426790
2945
a connettere miliardi di dispositivi ad Internet.
E tutto ciò senza causare
07:10
And all of this without causing
116
430370
1525
07:11
a massive explosion of energy consumption --
117
431919
2452
un enorme incremento dei consumi di energia
07:14
because of the solar cells, quite the opposite.
118
434395
2222
a causa dei pannelli solari, piuttosto il contrario.
07:16
Thank you.
119
436641
1153
07:17
(Applause)
120
437818
5182
Grazie.
(Applausi)
A proposito di questo sito web

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