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

1,349,594 views ・ 2015-12-02

TED


Por favor, clique duas vezes nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Wanderley Jesus Revisor: Fernando Gonçalves
00:12
I would like to demonstrate for the first time in public
0
12579
3445
Gostaria de demonstrar pela primeira vez ao público
00:16
that it is possible to transmit a video
1
16048
4071
a possibilidade de transmissão de um vídeo
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
20143
4309
por meio de lâmpadas comuns de LED disponíveis no mercado
00:24
to a solar cell with a laptop acting as a receiver.
3
24476
5160
a uma tela solar com um laptop como receptor.
00:30
There is no Wi-Fi involved, it's just light.
4
30478
2591
Não há Wi-Fi envolvido, há apenas luz.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
33093
2834
E vocês podem questionar, qual é o ponto?
00:35
And the point is this:
6
35951
1744
E o ponto é este:
00:38
There will be a massive extension of the Internet
7
38399
2676
haverá uma extensão maciça de Internet
00:41
to close the digital divide,
8
41099
2810
para aproximar o fosso digital,
00:43
and also to allow for what we call "The Internet of Things" --
9
43933
4181
além de permitir o que denominamos "Internet das Coisas",
00:48
tens of billions of devices connected to the Internet.
10
48138
3166
dezenas de bilhões de equipamentos conectados à Internet.
00:51
In my view, such an extension of the Internet can only work
11
51328
4031
Na minha opinião, tal extensão da Internet só pode funcionar
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
55383
2347
se for o mais próximo à energia neutra.
00:58
This means we need to use existing infrastructure as much as possible.
13
58173
4832
Isto é, precisamos usar ao máximo da infraestrutura existente.
01:03
And this is where the solar cell and the LED come in.
14
63497
4937
É aí que a célula solar e o LED entram.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
68959
2318
Demonstrei, pela primeira vez,
01:11
at TED in 2011,
16
71301
1965
no TED em 2011,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
73290
1984
o "Li-Fi", ou Fidelidade à Luz.
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs to transmit data incredibly fast,
18
75781
5995
o Li-Fi usa os LEDs comuns para transmitir dados
de forma muito rápida, segura e protegida.
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
81800
2292
01:25
Data is transported by the light,
20
85402
2881
As informações são transportadas pela luz,
01:28
encoded in subtle changes of the brightness.
21
88307
3125
codificadas por mudanças sutis de brilho.
01:32
If we look around, we have many LEDs around us,
22
92390
3564
Se prestarmos atenção, há muitos LEDs à nossa volta,
01:35
so there's a rich infrastructure of Li-Fi transmitters around us.
23
95978
4661
então, há muita infraestrutura de Li-Fi em torno de nós.
01:41
But so far, we have been using special devices -- small photo detectors,
24
101393
5239
Mas até então, usamos equipamentos especiais: pequenos fotodectores
01:46
to receive the information encoded in the data.
25
106656
3682
para receber informações codificadas em dados.
01:50
I wanted to find a way to also use existing infrastructure
26
110940
3892
Queria descobrir uma forma possível de aproveitar a infraestrutura existente
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
114856
3006
para receber dados da nossa luz Li-Fi.
01:58
And this is why I have been looking into solar cells and solar panels.
28
118426
4114
E, por isso, pesquiso sobre células e painéis solares.
02:03
A solar cell absorbs light and converts it into electrical energy.
29
123016
5128
Uma célula solar absorve a luz e a converte em energia elétrica.
02:08
This is why we can use a solar cell to charge our mobile phone.
30
128549
4986
Por isso, podemos usar a célula solar para recarregar os nossos celulares.
02:13
But now we need to remember
31
133559
1406
Mas precisamos lembrar
02:14
that the data is encoded in subtle changes of the brightness of the LED,
32
134989
6231
que a codificação de dados ocorre por mudanças sutis do brilho do LED,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
141244
3349
então, se há flutuação na entrada de luz,
02:24
so does the energy harvested from the solar cell.
34
144617
2931
o mesmo ocorre à energia captada da célula solar.
02:28
This means we have a principal mechanism in place
35
148579
3509
Isso significa que nós temos aqui um mecanismo principal
02:32
to receive information from the light and by the solar cell,
36
152112
6110
para receber informações da luz e da célula solar,
02:38
because the fluctuations of the energy harvested
37
158246
2775
porque a flutuação energética captada
corresponde aos dados transmitidos.
02:41
correspond to the data transmitted.
38
161045
2118
02:43
Of course the question is:
39
163934
2126
Claro que a dúvida é:
02:46
can we receive very fast and subtle changes of the brightness,
40
166084
4160
podemos receber mudanças tão rápidas e sutis de brilho,
02:50
such as the ones transmitted by our LED lights?
41
170268
3810
como aquelas transmitidas por nossas luzes de LED?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
174641
3504
E a resposta é: sim, nós podemos.
02:58
We have shown in the lab
43
178637
1779
Nós mostramos no laboratório
03:00
that we can receive up to 50 megabytes per second
44
180440
3482
que é possível receber até 50 MB por segundo
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
183946
2435
dos modelos de células solares disponíveis.
03:06
And this is faster than most broadband connections these days.
46
186921
3627
E é mais rápida do que a maioria das conexões existentes de banda larga.
03:11
Now let me show you in practice.
47
191437
3310
Agora, vou demonstrar-lhes na prática.
03:17
In this box is a standard, off-the-shelf LED lamp.
48
197095
4388
Nesta caixa, há um modelo simples de lâmpada de LED.
03:23
This is a standard, off-the-shelf solar cell;
49
203193
2575
Este é um modelo comum de célula solar
03:25
it is connected to the laptop.
50
205792
2183
que está conectado ao laptop.
03:28
And also we have an instrument here
51
208949
2320
Temos aqui também um instrumento
03:31
to visualize the energy we harvest from the solar cell.
52
211293
3778
para visualizar a captação de energia através da célula solar.
03:35
And this instrument shows something at the moment.
53
215095
2798
Este instrumento mostra-nos algo neste momento.
03:37
This is because the solar cell already harvests light from the ambient light.
54
217917
4281
Isto porque a célula solar já está captando a luz do ambiente.
03:43
Now what I would like to do first is switch on the light,
55
223102
2840
Agora, o que quero fazer primeiro, é acender a luz,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
225966
2106
e eu simplesmente acenderei a luz, por um instante,
03:48
for a moment,
57
228096
2108
03:50
and what you'll notice is that the instrument jumps to the right.
58
230228
3994
e vocês perceberão que o ponteiro do instrumento move-se para a direita.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
234904
1690
Aí, a célula solar, por um tempo,
03:56
is harvesting energy from this artificial light source.
60
236618
3522
capta a energia elétrica através deste recurso artificial.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
240540
3278
Ao desligá-lo, percebemos que o ponteiro cai para a esquerda.
04:03
I turn it on ...
62
243842
1183
Eu o ligo...
Aí captamos energia da célula solar.
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
245049
2719
04:08
But next I would like to activate the streaming of the video.
64
248586
5323
Em seguida, aciono a transmissão do vídeo.
04:15
And I've done this by pressing this button.
65
255418
2324
E faço isso através deste botão.
04:17
So now this LED lamp here is streaming a video
66
257766
4723
Aí, agora, esta lâmpada de LED aqui está acionando um vídeo
04:22
by changing the brightness of the LED in a very subtle way,
67
262513
4132
ao mudar o brilho do LED de forma muito sutil,
04:26
and in a way that you can't recognize with your eye,
68
266669
2498
impossível de se identificar com os olhos,
04:29
because the changes are too fast to recognize.
69
269191
3256
porque as suas mudanças são muito rápidas para percebermos.
04:33
But in order to prove the point,
70
273384
2399
Mas para provar esse ponto,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
275807
3145
posso bloquear a luz da célula solar.
04:40
So first you notice the energy harvesting drops
72
280087
3223
Aí, primeiro, vocês observam a queda da captação energética
04:43
and the video stops as well.
73
283334
1692
e o vídeo para também.
04:45
If I remove the blockage, the video will restart.
74
285050
3656
O vídeo reiniciará ao remover o bloqueio.
04:49
(Applause)
75
289357
6229
(Aplausos)
04:55
And I can repeat that.
76
295610
2333
E, posso repetir esse feito.
04:57
So we stop the transmission of the video and energy harvesting stops as well.
77
297967
5251
Aí, interrompemos a transmissão do vídeo e a captação energética para também.
05:03
So that is to show that the solar cell acts as a receiver.
78
303242
4408
Isto prova que a célula solar atua como um receptor.
05:08
But now imagine that this LED lamp is a street light, and there's fog.
79
308079
5384
Agora, imaginemos que esta lâmpada de LED esteja na rua e haja cerração.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
314106
2303
Então, vou simular uma cerração,
05:16
and that's why I brought a handkerchief with me.
81
316433
2743
para isso, trouxe um lenço comigo.
05:19
(Laughter)
82
319200
1432
(Risos)
05:20
And let me put the handkerchief over the solar cell.
83
320656
3960
Vou colocá-lo sobre a célula solar.
05:25
First you notice
84
325905
1628
Primeiro, observamos
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
327557
4197
que a energia captada cai, como esperado,
05:31
but now the video still continues.
86
331778
2578
mas o vídeo continua agora.
05:34
This means, despite the blockage,
87
334769
2619
O que prova que apesar do bloqueio,
05:37
there's sufficient light coming through the handkerchief to the solar cell,
88
337412
3881
há luz suficiente penetrando na célula solar pelo lenço,
05:41
so that the solar cell is able to decode and stream that information,
89
341317
5515
então, a célula solar pode decodificar e acionar aquela informação,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
346856
2604
neste caso, um vídeo de alta definição.
05:51
What's really important here is that a solar cell has become a receiver
91
351040
5563
O que de fato importa aqui é: a célula solar transformou-se num receptor
05:56
for high-speed wireless signals encoded in light,
92
356627
3815
de sinais de alta velocidade sem fio codificados por luz,
06:00
while it maintains its primary function as an energy-harvesting device.
93
360466
4816
além de manter a sua função primária de captação energética.
06:05
That's why it is possible
94
365872
2419
Por isso, é possível
06:08
to use existing solar cells on the roof of a hut
95
368315
3857
usar células solares existentes no telhado de uma cabana
06:12
to act as a broadband receiver
96
372196
2493
como receptores de banda larga
06:14
from a laser station on a close by hill, or indeed, lamp post.
97
374713
4376
ou de estação de laser numa colina próxima ou de poste de iluminação.
06:19
And It really doesn't matter where the beam hits the solar cell.
98
379605
3695
Realmente, não importa o local no qual o feixe incide sobre a célula solar.
06:23
And the same is true
99
383647
1178
E ocorre o mesmo
06:24
for translucent solar cells integrated into windows,
100
384849
3793
às células solares translúcidas integradas às janelas,
06:28
solar cells integrated into street furniture,
101
388666
3532
às células solares integradas ao equipamento urbano,
06:32
or indeed, solar cells integrated into these billions of devices
102
392222
4543
ou mesmo, àquelas integradas aos bilhões de equipamentos
06:36
that will form the Internet of Things.
103
396789
2076
que formarão a "Internet das Coisas".
06:38
Because simply,
104
398889
1158
Apenas, porque não queremos recarregá-los constantemente
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
ou pior, substituir suas baterias em poucos meses.
06:46
As I said to you,
107
406418
1730
Como disse a vocês,
06:48
this is the first time I've shown this in public.
108
408172
2318
esta é a primeira vez que o apresento em público.
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
410514
2055
Trata-se de uma demonstração laboratorial,
06:52
a prototype.
110
412593
1203
um protótipo.
06:54
But my team and I are confident that we can take this to market
111
414276
3294
Mas, minha equipe e eu estamos certos de que vamos trazê-lo ao mercado
06:57
within the next two to three years.
112
417594
1991
nos próximos dois ou três anos.
07:00
And we hope we will be able to contribute to closing the digital divide,
113
420251
5293
Esperamos ser capazes de contribuir ao fechamento do fosso digital,
07:05
and also contribute
114
425568
1198
além de contribuirmos
07:06
to connecting all these billions of devices to the Internet.
115
426790
2945
com a conexão de todos esses bilhões de aparelhos de Internet.
07:10
And all of this without causing
116
430370
1525
E tudo isso sem causar
07:11
a massive explosion of energy consumption --
117
431919
2452
explosão maciça no consumo de energia,
07:14
because of the solar cells, quite the opposite.
118
434395
2222
porque as células solares agem de forma oposta.
07:16
Thank you.
119
436641
1153
Obrigado.
07:17
(Applause)
120
437818
5182
(Aplausos)
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