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

1,356,313 views ・ 2015-12-02

TED


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

Переводчик: Alina Siluyanova Редактор: Yulia Kallistratova
00:12
I would like to demonstrate for the first time in public
0
12579
3445
Я хочу впервые продемонстрировать на публике
возможность передачи видео
00:16
that it is possible to transmit a video
1
16048
4071
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
20143
4309
со стандартной светодиодной лампы
00:24
to a solar cell with a laptop acting as a receiver.
3
24476
5160
на фотогальванический элемент, используя ноутбук как приёмник.
00:30
There is no Wi-Fi involved, it's just light.
4
30478
2591
Для этого не нужен Wi-Fi, только свет.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
33093
2834
Может возникнуть вопрос: «Для чего это нужно?»
00:35
And the point is this:
6
35951
1744
А нужно это вот для чего:
00:38
There will be a massive extension of the Internet
7
38399
2676
Интернет невероятно расширится,
00:41
to close the digital divide,
8
41099
2810
чтобы уменьшить «цифровой барьер»
00:43
and also to allow for what we call "The Internet of Things" --
9
43933
4181
и сделать возможным то, что мы называем «Интернетом вещей», —
00:48
tens of billions of devices connected to the Internet.
10
48138
3166
десятки миллионов устройств, подключённых к Интернету.
00:51
In my view, such an extension of the Internet can only work
11
51328
4031
На мой взгляд, такое расширение возможно только при условии,
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
55383
2347
что оно практически не потребует затрат энергии.
00:58
This means we need to use existing infrastructure as much as possible.
13
58173
4832
Это означает, что необходимо по максимуму использовать существующую инфраструктуру.
01:03
And this is where the solar cell and the LED come in.
14
63497
4937
Вот тут-то и понадобятся фотоэлемент и светодиод.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
68959
2318
На конференции TED в 2011 году
01:11
at TED in 2011,
16
71301
1965
я впервые продемонстрировал Li-Fi,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
73290
1984
от слов Light Fidelity [«Световая верность»].
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs to transmit data incredibly fast,
18
75781
5995
Для стремительной передачи данных Li-Fi задействует обычный светодиод,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
81800
2292
при этом передача безопасна и защищена.
01:25
Data is transported by the light,
20
85402
2881
Данные передаются с помощью света,
01:28
encoded in subtle changes of the brightness.
21
88307
3125
зашифрованные в едва уловимых изменениях яркости.
01:32
If we look around, we have many LEDs around us,
22
92390
3564
Если оглянуться, то можно увидеть, как много вокруг светодиодов,
01:35
so there's a rich infrastructure of Li-Fi transmitters around us.
23
95978
4661
а значит, уже существует богатая инфраструктура передатчиков Li-Fi.
01:41
But so far, we have been using special devices -- small photo detectors,
24
101393
5239
До сих пор мы использовали специальные устройства — мини-фотодетекторы —
01:46
to receive the information encoded in the data.
25
106656
3682
для получения зашифрованной информации.
01:50
I wanted to find a way to also use existing infrastructure
26
110940
3892
Я же хотел найти способ использовать также и существующую инфраструктуру,
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
114856
3006
чтобы получать данные от наших Li-Fi источников света.
01:58
And this is why I have been looking into solar cells and solar panels.
28
118426
4114
Поэтому я и обратил внимание на фотоэлементы и солнечные батареи.
02:03
A solar cell absorbs light and converts it into electrical energy.
29
123016
5128
Фотоэлемент поглощает свет и преобразует его в электрическую энергию.
02:08
This is why we can use a solar cell to charge our mobile phone.
30
128549
4986
Именно поэтому с их помощью можно подзарядить телефон.
02:13
But now we need to remember
31
133559
1406
Но тут нужно вспомнить,
02:14
that the data is encoded in subtle changes of the brightness of the LED,
32
134989
6231
что данные зашифрованы в незначительных изменениях яркости светодиода,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
141244
3349
а значит, если входящий свет постоянно меняется,
02:24
so does the energy harvested from the solar cell.
34
144617
2931
то же происходит и с энергией, собираемой с этого фотоэлемента.
02:28
This means we have a principal mechanism in place
35
148579
3509
А значит, основной механизм
02:32
to receive information from the light and by the solar cell,
36
152112
6110
для передачи информации с помощью света через фотоэлемент уже имеется,
02:38
because the fluctuations of the energy harvested
37
158246
2775
ведь изменения собранной энергии
02:41
correspond to the data transmitted.
38
161045
2118
соответствуют переданным данным.
02:43
Of course the question is:
39
163934
2126
Конечно, возникает вопрос:
02:46
can we receive very fast and subtle changes of the brightness,
40
166084
4160
можно ли запечатлеть стремительные и едва уловимые изменения яркости,
02:50
such as the ones transmitted by our LED lights?
41
170268
3810
излучаемые светодиодной лампой?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
174641
3504
Ответ: да, можно.
02:58
We have shown in the lab
43
178637
1779
В лаборатории мы доказали,
03:00
that we can receive up to 50 megabytes per second
44
180440
3482
что можно получить объём информации до 50 мегабайт в секудну
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
183946
2435
от обычного стандартного светодиода,
03:06
And this is faster than most broadband connections these days.
46
186921
3627
что быстрее большинства существующих широкополосных соединений.
03:11
Now let me show you in practice.
47
191437
3310
Покажу теперь на практике.
03:17
In this box is a standard, off-the-shelf LED lamp.
48
197095
4388
В этой коробке находится обычная светодиодная лампа.
03:23
This is a standard, off-the-shelf solar cell;
49
203193
2575
Это — стандартный фотоэлемент.
03:25
it is connected to the laptop.
50
205792
2183
Он подключён к ноутбуку.
03:28
And also we have an instrument here
51
208949
2320
Также тут у нас есть прибор
03:31
to visualize the energy we harvest from the solar cell.
52
211293
3778
для визуализации собираемой с фотоэлемента энергии.
03:35
And this instrument shows something at the moment.
53
215095
2798
Прибор уже показывает активность.
03:37
This is because the solar cell already harvests light from the ambient light.
54
217917
4281
Это потому, что фотоэлемент сейчас собирает рассеянный свет.
03:43
Now what I would like to do first is switch on the light,
55
223102
2840
Теперь я сначала включу свет
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
225966
2106
вот таким простым движением
03:48
for a moment,
57
228096
2108
ненадолго.
03:50
and what you'll notice is that the instrument jumps to the right.
58
230228
3994
Обратите внимание, как стрелка прибора отпрыгнула вправо.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
234904
1690
В данный момент фотоэлемент
03:56
is harvesting energy from this artificial light source.
60
236618
3522
собирает энергию от этого искусственного источника света.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
240540
3278
Если выключить свет, стрелка возвращается к нулевой отметке.
04:03
I turn it on ...
62
243842
1183
Снова включаю.
Так мы собираем энергию с помощью фотоэлемента.
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
Теперь я начну трансляцию видео.
04:15
And I've done this by pressing this button.
65
255418
2324
Для этого я просто нажал вот эту кнопку.
04:17
So now this LED lamp here is streaming a video
66
257766
4723
Теперь наш светодиод передаёт видео
04:22
by changing the brightness of the LED in a very subtle way,
67
262513
4132
путём незаметных нам изменений яркости,
04:26
and in a way that you can't recognize with your eye,
68
266669
2498
которые не уловить невооружённым глазом,
04:29
because the changes are too fast to recognize.
69
269191
3256
так как изменения слишком стремительны, чтобы их заметить.
04:33
But in order to prove the point,
70
273384
2399
Но чтобы доказать вам работу теории,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
275807
3145
я загорожу фотоэлемент от света.
04:40
So first you notice the energy harvesting drops
72
280087
3223
Вы тут же замечаете, что сбор энергии прекратился,
04:43
and the video stops as well.
73
283334
1692
а видео остановилось.
04:45
If I remove the blockage, the video will restart.
74
285050
3656
Если убрать преграду, видео снова запускается.
04:49
(Applause)
75
289357
6229
(Аплодисменты)
04:55
And I can repeat that.
76
295610
2333
Действия можно повторить.
04:57
So we stop the transmission of the video and energy harvesting stops as well.
77
297967
5251
Итак, мы останавливаем трансляцию видео, и сбор энергии также останавливается.
05:03
So that is to show that the solar cell acts as a receiver.
78
303242
4408
Это доказывает, что фотоэлемент выступает как приёмник.
05:08
But now imagine that this LED lamp is a street light, and there's fog.
79
308079
5384
А теперь представьте, что этот светодиод — уличный фонарь, окутанный туманом.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
314106
2303
Для симуляции тумана
05:16
and that's why I brought a handkerchief with me.
81
316433
2743
я принёс с собой платок.
(Смех)
05:19
(Laughter)
82
319200
1432
05:20
And let me put the handkerchief over the solar cell.
83
320656
3960
Я накрываю платком фотоэлемент.
05:25
First you notice
84
325905
1628
Первым делом вы замечаете,
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
327557
4197
что сбор энергии прекратился, как и ожидалось,
05:31
but now the video still continues.
86
331778
2578
но видео по-прежнему работает.
05:34
This means, despite the blockage,
87
334769
2619
Это означает, что несмотря на блокировку,
05:37
there's sufficient light coming through the handkerchief to the solar cell,
88
337412
3881
достаточное количество энергии поступает через платок на фотоэлемент,
05:41
so that the solar cell is able to decode and stream that information,
89
341317
5515
что позволяет ему раскодировать и воспроизводить информацию,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
346856
2604
в данном случае видео высокой чёткости.
05:51
What's really important here is that a solar cell has become a receiver
91
351040
5563
Здесь важно отметить, что фотоэлемент превратился в приёмник
05:56
for high-speed wireless signals encoded in light,
92
356627
3815
высокоскоростных беспроводных сигналов, закодированных в свете,
06:00
while it maintains its primary function as an energy-harvesting device.
93
360466
4816
выполняя при этом и свою главную функцию устройства по сбору энергии.
06:05
That's why it is possible
94
365872
2419
Поэтому возможно использовать
06:08
to use existing solar cells on the roof of a hut
95
368315
3857
существующие фотоэлементы на крыше дома
06:12
to act as a broadband receiver
96
372196
2493
в качестве широкополосного приёмника
06:14
from a laser station on a close by hill, or indeed, lamp post.
97
374713
4376
от лазерной станции на соседнем холме или же, как в примере, от уличного фонаря.
06:19
And It really doesn't matter where the beam hits the solar cell.
98
379605
3695
И не важно, где именно луч света касается фотоэлемента.
06:23
And the same is true
99
383647
1178
То же верно
06:24
for translucent solar cells integrated into windows,
100
384849
3793
и для полупрозрачных фотоэлементов, вмонтированных в окна,
06:28
solar cells integrated into street furniture,
101
388666
3532
фотоэлементов, установленных на уличном оборудовании
06:32
or indeed, solar cells integrated into these billions of devices
102
392222
4543
или же на миллиардах различных устройств,
06:36
that will form the Internet of Things.
103
396789
2076
которые и образуют Интернет вещей.
06:38
Because simply,
104
398889
1158
Ведь нам просто-напросто
06:40
we don't want to charge these devices regularly,
105
400071
2491
не хочется регулярно их подзаряжать
06:42
or worse, replace the batteries every few months.
106
402586
2975
или, того хуже, заменять аккумуляторы каждые несколько месяцев.
06:46
As I said to you,
107
406418
1730
Как я сказал,
06:48
this is the first time I've shown this in public.
108
408172
2318
сегодня я впервые продемонстрировал это на публике.
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
410514
2055
Это лабораторная демонстрация,
06:52
a prototype.
110
412593
1203
прототип.
06:54
But my team and I are confident that we can take this to market
111
414276
3294
Но я и моя команда уверены, что мы можем продвинуть нашу идею на рынок
06:57
within the next two to three years.
112
417594
1991
в течение следующих двух-трёх лет.
07:00
And we hope we will be able to contribute to closing the digital divide,
113
420251
5293
И мы надеемся, что сможем помочь сократить цифровой барьер,
07:05
and also contribute
114
425568
1198
а также поспособствовать
07:06
to connecting all these billions of devices to the Internet.
115
426790
2945
подключению миллиардов устройств к Интернету.
07:10
And all of this without causing
116
430370
1525
И всё это, не вызывая
07:11
a massive explosion of energy consumption --
117
431919
2452
массивного роста в потреблении энергии.
07:14
because of the solar cells, quite the opposite.
118
434395
2222
Напротив — ведь мы применяем фотоэлементы.
07:16
Thank you.
119
436641
1153
Спасибо.
07:17
(Applause)
120
437818
5182
(Аплодисменты)
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7