Wireless data from every light bulb | Harald Haas

Traducător: Stefan Molnar Corector: Ana M

Do you know

Știți

that we have 1.4 million cellular radio masts

că avem peste 1,4 milioane de turnuri radio

deployed worldwide?

răspândite pe întreg globul?

And these are base stations.

Și acestea sunt stații de referință.

And we also have

Avem de asemenea

more than five billion

mai mult de cinci miliarde

of these devices here.

de astfel de dispozitive aici.

These are cellular mobile phones.

Acestea sunt telefoanele mobile.

And with these mobile phones,

Cu aceste telefoane mobile,

we transmit more than 600 terabytes of data

noi transmitem mai mult de 600 de terabiți de date

every month.

în fiecare lună.

This is a 6 with 14 zeroes --

Acesta este un 6 cu 14 zerouri --

a very large number.

un număr foarte mare.

And wireless communications

Comunicațiile wireless

has become a utility

au devenit o utilitate

like electricity and water.

ca electricitatea și apa.

We use it everyday. We use it in our everyday lives now --

Le folosim în fiecare zi. Le folosim în viețile noastre de zi cu zi --

in our private lives, in our business lives.

în viețile noastre private, în viețile noastre de afaceri.

And we even have to be asked sometimes, very kindly,

Și chiar suntem rugați câteodată, foarte frumos,

to switch off the mobile phone at events like this

să oprim aceste telefoane la evenimente precum acesta

for good reasons.

pentru motive bine întemeiate.

And it's this importance

Și din acest motiv

why I decided to look into the issues

am decis să cercetez problemele

that this technology has,

pe care această tehnologie le are,

because it's so fundamental to our lives.

pentru că este atât de fundamentală pentru viețile noastre.

And one of the issues is capacity.

Una dintre aceste probleme este capacitatea.

The way we transmit wireless data is by using electromagnetic waves --

Modul în care transmitem date wireless este prin utilizarea undelor electromagnetice --

in particular, radio waves.

mai exact, prin unde radio.

And radio waves are limited.

Undele radio sunt limitate.

They are scarce; they are expensive;

Sunt rare; sunt scumpe;

and we only have a certain range of it.

și avem decât o parte din ele.

And it's this limitation

Și au această limitare

that doesn't cope

care nu face față

with the demand of wireless data transmissions

cererii de transmisii de date wireless

and the number of bytes and data which are transmitted every month.

și numărului de octeți și date care sunt transmise lunar.

And we are simply running out of spectrum.

Pur și simplu rămân fără spectru.

There's another problem.

Aici este o altă problemă.

That is efficiency.

Eficiența.

These 1.4 million cellular radio masts, or base stations,

Acești 1,4 milioane de stâlpi radio, sau stații de bază,

consume a lot of energy.

consumă multă energie.

And mind you, most of the energy

Și gândiți-vă, mare parte din energie

is not used to transmit the radio waves,

nu se folosește pentru a transmite unde radio,

it is used to cool the base stations.

ci se folosește pentru a răci stațiile.

Then the efficiency of such a base station

Astfel eficiența unei astfel de stații

is only at about five percent.

este de doar 5%.

And that creates a big problem.

Și asta creează o mare problemă.

Then there's another issue that you're all aware of.

Mai există o altă problemă de care sunteți conștienți.

You have to switch off your mobile phone

Trebuie să îți oprești telefonul mobil

during flights.

în timpul zborurilor.

In hospitals, they are security issues.

În spitale există probleme de securitate.

And security is another issue.

Și securitatea este o altă problemă.

These radio waves penetrate through walls.

Aceste unde radio trec prin ziduri.

They can be intercepted,

Pot fi interceptate,

and somebody can make use of your network

și cineva se poate folosi de rețeaua voastră

if he has bad intentions.

dacă ar avea intenții rele.

So these are the main four issues.

Acestea sunt cele 4 probleme principale.

But on the other hand,

Dar pe de altă parte,

we have 14 billion of these:

avem 14 miliarde din acestea:

light bulbs, light.

becuri, lumină.

And light is part of the electromagnetic spectrum.

Și lumina face parte din spectrul electromagnetic

So let's look at this in the context

Să ne uităm la asta în contextul

of the entire electromagnetic spectrum, where we have gamma rays.

întregului spectru electromagnetic, unde avem raze gamma.

You don't want to get close to gamma rays, it could be dangerous.

Nu vrei să te apropii de razele gamma, poate fi periculos.

X-rays, useful when you go to hospitals.

Razele X, folositoare când ajungem la spital.

Then there's ultraviolet light.

Apoi mai este lumina UV.

it's good for a nice suntan,

Este bună pentru bronz,

but otherwise dangerous for the human body.

dar totuși periculoasă pentru corpul uman.

Infrared --

Infraroșiile--

due to eye safety regulations,

datorită reglementărilor în siguranța ochilor,

can be only used with low power.

se pot folosi doar la putere mică.

And then we have the radio waves, they have the issues I've just mentioned.

Și apoi avem undele radio, ele au problemele mai sus menționate.

And in the middle there, we have this visible light spectrum.

În mijloc, avem spectrumul vizibil al luminii.

It's light,

Este lumină,

and light has been around for many millions of years.

și lumina există de milioane de ani.

And in fact, it has created us,

Și de fapt ne-a creat,

has created life,

a creat viața,

has created all the stuff of life.

a creat toate componentele vieții.

So it's inherently safe to use.

Așa că este sigură pentru a fi folosită.

And wouldn't it be great to use that for wireless communications?

Și nu ar fi grozav să o folosim pentru comunicații wireless.

Not only that, I compared [it to] the entire spectrum.

Nu numai asta, am comparat-o cu întregul spectru.

I compared the radio waves spectrum --

Am comparat spectrul undelor radio--

the size of it --

mărimea lui--

with the size of the visible light spectrum.

cu mărimea spectrului luminii vizibile.

And guess what?

Și ghiciți ce am găsit?

We have 10,000 times more of that spectrum,

Avem mai mult de 10.000 de ori din acel spectru,

which is there for us to use.

pe care să îl putem folosi.

So not only do we have this huge amount of spectrum,

Așa că nu numai că avem acest spectru foarte larg,

let's compare that with a number I've just mentioned.

să le comparăm cu un număr înainte menționat.

We have 1.4 million

Avem 1,4 milioane,

expensively deployed,

scump puse,

inefficient radio cellular base stations.

stații radio ineficiente.

And multiply that by 10,000,

Și înmulțind asta cu 10.000,

then you end up at 14 billion.

avem 14 miliarde.

14 billion is the number of light bulbs installed already.

14 miliarde este numărul becurilor deja instalate.

So we have the infrastructure there.

Așa că avem deja infrastructura.

Look at the ceiling, you see all these light bulbs.

Priviți tavanul, vedeți toate aceste becuri.

Go to the main floor, you see these light bulbs.

Mergeți la etajul principal și vedeți aceste becuri.

Can we use them for communications?

Putem să le folosim pentru comunicare?

Yes.

Da.

What do we need to do?

Ce trebuie să facem?

The one thing we need to do

Singurul lucru care trebuie făcut

is we have to replace these inefficient incandescent light bulbs,

este că trebuie înlocuite aceste becuri cu incandescență, ineficiente,

florescent lights,

lumini fluorescente,

with this new technology of LED,

cu noua tehnologie LED,

LED light bulbs.

becuri cu LED.

An LED is a semiconductor. It's an electronic device.

Un LED este un semiconductor. Un dispozitiv electronic.

And it has a very nice acute property.

Și are o calitate prevalentă.

Its intensity can be modulated

Intensitatea sa poate fi modulată

at very high speeds,

la viteze foarte mari,

and it can be switched off at very high speeds.

și poate fi stins la viteze foarte mari.

And this is a fundamental basic property

Și aceasta este calitatea fundamentală

that we exploit

pe care am exploatat-o

with our technology.

cu tehnologia noastră.

So let's show how we do that.

Să vă arăt cum se face.

Let's go to the closest neighbor to the visible light spectrum --

Să mergem la cel mai apropiat vecin al spectrului luminii vizibile--

go to remote controls.

la telecomenzi.

You all know remote controls have an infrared LED --

Ştim că telecomenzile au un LED infraroșu--

basically you switch on the LED, and if it's off, you switch it off.

în mare parte pornești LED-ul, și dacă e închis, îl închizi.

And it creates a simple, low-speed data stream

Și creează un flux simplu de viteză mică de date

in 10,000 bits per second,

de 10.000 biți pe secundă,

20,000 bits per second.

20.000 de biți pe secundă.

Not usable for a YouTube video.

Nu e de folosit pentru un clip YouTube.

What we have done

Ce am făcut noi

is we have developed a technology

este dezvoltarea unei tehnologii

with which we can furthermore

cu care vom putea

replace the remote control of our light bulb.

înlocui telecomanda becului.

We transmit with our technology,

Transmitem cu tehnologia noastră,

not only a single data stream,

nu doar un singur flux de date,

we transmit thousands of data streams

ci mii de fluxuri

in parallel,

în paralel,

at even higher speeds.

la viteze și mai mari.

And the technology we have developed --

Și tehnologia pe care am dezvoltat-o--

it's called SIM OFDM.

se numește SIM OFDM.

And it's spacial modulation --

Este modulație spațială--

these are the only technical terms, I'm not going into details --

aceștia sunt termenii tehnici. Nu intru în detalii--

but this is how we enabled

dar așa am permis

that light source

ca sursa de lumină

to transmit data.

să transmită date.

You will say, "Okay, this is nice --

Veți spune. "Bine, e frumos--

a slide created in 10 minutes."

un slide creat în 10 minute."

But not only that.

Dar nu numai asta

What we've done

Ce am făcut noi

is we have also developed a demonstrator.

e că am dezvoltat și o demonstrație.

And I'm showing for the first time in public

Și o arăt pentru prima dată în public

this visible light demonstrator.

acest demonstrator de lumină vizibilă.

And what we have here

Și ce am făcut noi aici

is no ordinary desk lamp.

este o lampă obișnuită de birou.

We fit in an LED light bulb,

Am pus un bec LED,

worth three U.S. dollars,

cam de 3 dolari,

put in our signal processing technology.

am pus tehnologia noastră de procesare a semnalului.

And then what we have here is a little hole.

Și am făcut o mică gaură.

And the light goes through that hole.

Și lumina trece prin acea gaură.

There's a receiver.

Acolo este un receptor.

The receiver will convert these little, subtle changes in the amplitude

Acest receptor va converti micile și subtilele schimbări în amplitudine

that we create there

pe care le creem,

into an electrical signal.

într-un semnal electric.

And that signal is then converted back

Și semnalul electric este convertit înapoi în

to a high-speed data stream.

flux de date de mare viteză.

In the future we hope

Pe viitor sperăm

that we can integrate this little hole

că putem integra această mică gaură

into these smart phones.

în aceste telefoane.

And not only integrate a photo detector here,

Nu numai să integrăm un detector foto,

but maybe use the camera inside.

dar poate să folosim camera.

So what happens

Ce se întâmplă

when I switch on that light?

când aprind lumina?

As you would expect,

Precum vă așteptați,

it's a light, a desk lamp.

este o lumină, o lampă de birou.

Put your book beneath it and you can read.

Pui cartea sub ea și poți citi.

It's illuminating the space.

Iluminează spațiul.

But at the same time, you see this video coming up here.

Dar în același timp vedeți acest video începând.

And that's a video, a high-definition video

Și este un video HD,

that is transmitted through that light beam.

care este transmis prin unda de lumină.

You're critical.

Sunteți critici.

You think, "Ha, ha, ha.

Spuneți "HA, ha, ha.

This is a smart academic doing a little bit of tricks here."

Uite un academician deștept făcând trucuri."

But let me do this.

Dar stați să fac asta.

(Applause)

(Aplauze)

Once again.

Din nou.

Still don't believe?

Tot nu credeți?

It is this light

E această lumină

that transmits this high-definition video in a split stream.

care transmite acest video HD în flux separat.

And if you look at the light,

Dacă vă uitați la lumină,

it is illuminating as you would expect.

luminează după cum v-ați așteptat.

You don't notice with your human eye.

Nu observați cu ochiul uman.

You don't notice the subtle changes in the amplitude

Nu observați micile schimbări în amplitudine

that we impress onto this light bulb.

pe care le provocăm becului.

It's serving the purpose of illumination,

Servește iluminării,

but at the same time, we are able to transmit this data.

dar în același timp, putem transmite date.

And you see,

Și puteți vedea

even light from the ceiling comes down here to the receiver.

că și lumina de la tavan vine spre receptor.

It can ignore that constant light,

Poate ignora lumina constantă,

because all the receiver's interested in

pentru că receptorul este interesat doar de

are subtle changes.

schimbările subtile.

You also have a critical question now, and

Mai aveți întrebări critice.

you say, "Okay,

Spuneți, "Ok,

do I have to have the light on all the time

trebuie să am lumina aprinsă tot timpul

to have this working?"

ca să funcționeze?"

And the answer is yes.

Răspunsul este da.

But, you can dim down the light

Dar puteți scădea intensitatea

to a level that it appears to be off.

la un nivel care pare minim.

And you are still able to transmit data -- that's possible.

Și tot puteți transmite date-- e posibil.

So I've mentioned to you the four challenges.

V-am menționat cele 4 provocări.

Capacity:

Capacitatea:

We have 10,000 times more spectrum,

Avem de 10 000 de ori mai mult spectru,

10,000 times more LEDs

de 10 000 de ori mai multe LED-uri

installed already in the infrastructure there.

deja instalate ca infrastructură.

You would agree with me, hopefully,

Veți fi de acord cu mine, sper,

there's no issue of capacity anymore.

că nu mai există problema capacității.

Efficiency:

Eficiență:

This is data through illumination --

Date transmise prin iluminare--

it's first of all an illumination device.

în primul rând este un dispozitiv de iluminare.

And if you do the energy budget,

Și dacă faceți bugetul pentru energie,

the data transmission comes for free --

transmiterea de date e gratis--

highly energy efficient.

foarte eficientă din punct de vedere energetic.

I don't mention the high energy efficiency

Nu menționez eficiența energetică

of these LED light bulbs.

a becurilor LED.

If the whole world would deploy them,

Dacă toată lumea le-ar instala,

you would save hundreds of power plants.

am salva sute de electrocentrale.

That's aside.

Asta e deja altceva.

And then I've mentioned the availability.

Și pe urmă am menționat disponibilitatea

You will agree with me that we have lights in the hospital.

Sunteți de acord că avem becuri în spital.

You need to see what to do.

Trebuie văzut ce se poate face.

You have lights in an aircraft.

Avem lumini în avion.

So it's everywhere in a day there is light.

Deci peste tot sunt lumini.

Look around. Everywhere. Look at your smart phone.

Priviți în jur. Peste tot. Uitați-vă la telefon.

It has a flashlight, an LED flashlight.

Are un blitz, un blitz LED.

These are potential sources for high-speed data transmission.

Acestea sunt posibile surse de transmitere de mare viteză a datelor.

And then there's security.

Și urmează securitatea.

You would agree with me

Veți fi de acord

that light doesn't penetrate through walls.

că lumina nu trece prin ziduri.

So no one, if I have a light here,

Și nimeni, dacă am o lumină aici,

if I have secure data,

dacă am date sigure,

no one on the other side of this room through that wall

nimeni de cealaltă parte a zidului

would be able to read that data.

nu va putea să-mi citească datele.

And there's only data where there is light.

Și există date doar unde este lumină.

So if I don't want that receiver to receive the data,

Și dacă nu vreau ca receptorul să primească date,

then what I could do,

aș putea

turn it away.

să o mut.

So the data goes in that direction, not there anymore.

Așa că datele merg în acea direcție, nu acolo.

Now we can in fact see where the data is going to.

Acum putem de fapt vedea unde merg datele.

So for me,

Deci pentru mine,

the applications of it,

modurile de aplicaţie

to me, are beyond imagination at the moment.

sunt mai multe decât îmi pot imagina acum.

We have had a century of very nice, smart application developers.

Am avut un secol de dezvoltatori deştepţi de aplicații.

And you only have to notice, where we have light,

Și trebuie doar observat că unde este lumină,

there is a potential way to transmit data.

este o posibilă modalitate de a transmite date.

But I can give you a few examples.

Dar vă pot da câteva exemple.

Well you may see the impact already now.

Puteți vedea impactul acum.

This is a remote operated vehicle

Acesta este un vehicul operat de la distanță

beneath the ocean.

în oceane.

And they use light to illuminate space down there.

Și folosesc lumina pentru a ilumina spațiul de acolo.

And this light can be used to transmit wireless data

Și lumina poate fi folosită pentru a transmite date wireless

that these things [use] to communicate with each other.

și aceste lucruri comunică reciproc.

Intrinsically safe environments

Medii intrinsec sigure

like this petrochemical plant --

cum e o fabrică petrochimică--

you can't use RF, it may generate antenna sparks,

nu se pot folosi frecvențe radio, care pot genera scântei la antene,

but you can use light -- you see plenty of light there.

dar se poate folosi lumina-- se observă destulă lumină acolo.

In hospitals,

În spitale,

for new medical instruments;

pentru noile instrumente medicale;

in streets for traffic control.

pe străzi pentru controlul traficului.

Cars have LED-based headlights, LED-based back lights,

Mașinile au faruri pe bază de LED-uri, stopuri cu LED-uri,

and cars can communicate with each other

și mașinile pot comunica unele cu altele

and prevent accidents

prevenind accidente

in the way that they exchange information.

prin schimbul de informație.

Traffic lights can communicate to the car and so on.

Semafoarele pot comunica cu mașinile și așa mai departe.

And then you have these millions of street lamps

Și după aceea avem milioane de stâlpi de iluminare stradală

deployed around the world.

peste tot în lume.

And every street lamp could be a free access point.

Și fiecare stâlp ar fi un punct de acces gratuit.

We call it, in fact, a Li-Fi,

Îl numim, de fapt, Li-Fi,

light-fidelity.

fidelitatea luminii.

And then we have these aircraft cabins.

Și mai avem cabinele avioanelor.

There are hundreds of lights in an aircraft cabin,

Sunt sute de lumini într-o cabină de avion,

and each of these lights

și fiecare dintre aceste lumini

could be a potential transmitter of wireless data.

poate fi un potențial transmițător wireless de date.

So you could enjoy your most favorite TED video

Ca să vă puteți bucura de clipul TED preferat

on your long flight back home.

în timpul lungului zbor spre casă.

Online life. So that is a vision, I think, that is possible.

Viața online. Cred că este o viziune posibilă.

So, all we would need to do

Tot ce ar trebui să facem

is to fit a small microchip

e să punem un microcip

to every potential illumination device.

fiecărui potențial dizpozitiv de iluminare.

And this would then combine

Asta ar combina

two basic functionalities:

2 funcționalități de bază:

illumination and wireless data transmission.

iluminarea și transmisia de date wireless.

And it's this symbiosis that I personally believe

Și cred personal că această simbioză

could solve the four essential problems

ar putea rezolva cele 4 probleme esențiale

that face us in wireless communication these days.

pe care le găsim în comunicarea wireless de azi.

And in the future,

Și pe viitor,

you would not only have 14 billion light bulbs,

nu am avea doar 14 miliarde de becuri,

you may have 14 billion Li-Fis

s-ar putea să avem 14 miliarde de Li-Fi-uri

deployed worldwide --

peste tot în lume--

for a cleaner, a greener,

pentru un viitor mai curat, mai verde,

and even a brighter future.

și chiar mai strălucitor.

Thank you.

Vă mulțumesc.

(Applause)

(Aplauze)