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

1,355,520 views ・ 2015-12-02

TED


Dubbelklicka på de engelska undertexterna nedan för att spela upp videon.

Översättare: Daniel Kollin Granskare: Annika Bidner
00:12
I would like to demonstrate for the first time in public
0
12579
3445
Jag skulle vilja demonstrera, för första gången inför publik,
00:16
that it is possible to transmit a video
1
16048
4071
att det är möjligt att överföra en video,
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
20143
4309
från en vanlig, butiksköpt LED-lampa
00:24
to a solar cell with a laptop acting as a receiver.
3
24476
5160
till en solcell med en laptop som mottagare.
00:30
There is no Wi-Fi involved, it's just light.
4
30478
2591
Ingen Wi-Fi är inblandad, det är bara ljus.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
33093
2834
Ni kanske undrar: Vad är poängen?
00:35
And the point is this:
6
35951
1744
Poängen är detta:
00:38
There will be a massive extension of the Internet
7
38399
2676
Det kommer att ske en massiv utökning av Internet
00:41
to close the digital divide,
8
41099
2810
för att minska det digitala gapet.
00:43
and also to allow for what we call "The Internet of Things" --
9
43933
4181
och för att möjliggöra det som kallas "Sakernas Internet" -
00:48
tens of billions of devices connected to the Internet.
10
48138
3166
Tiotals miljarder apparater anslutna till Internet.
00:51
In my view, such an extension of the Internet can only work
11
51328
4031
Enligt mig kan en sådan utökning av Internet bara genomföras
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
55383
2347
om den är så gott som energineutral.
Det betyder att vi måste utnyttja existerande infrastruktur
00:58
This means we need to use existing infrastructure as much as possible.
13
58173
4832
så mycket som möjligt.
01:03
And this is where the solar cell and the LED come in.
14
63497
4937
Och det är här som solcellen och LED-lampan kommer in i bilden.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
68959
2318
Jag demonstrerade för första gången
01:11
at TED in 2011,
16
71301
1965
på TED, år 2011,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
73290
1984
LiFi, "Light Fidelity".
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs to transmit data incredibly fast,
18
75781
5995
LiFi använder butiksköpta LED-lampor för att överföra data extremt snabbt,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
81800
2292
och på ett säkert och tryggt sätt.
01:25
Data is transported by the light,
20
85402
2881
Data överförs via ljuset,
01:28
encoded in subtle changes of the brightness.
21
88307
3125
kodad i små skillnader i lampans ljusstyrka.
01:32
If we look around, we have many LEDs around us,
22
92390
3564
Om vi ser oss omkring har vi många LED-lampor omkring oss,
01:35
so there's a rich infrastructure of Li-Fi transmitters around us.
23
95978
4661
det finns en rik infrastruktur av LiFi-sändare omkring oss.
01:41
But so far, we have been using special devices -- small photo detectors,
24
101393
5239
Än så länge har vi använt speciella apparater, små fotodetektorer
01:46
to receive the information encoded in the data.
25
106656
3682
för att ta emot information kodad i data.
01:50
I wanted to find a way to also use existing infrastructure
26
110940
3892
Jag ville finna ett sätt att använda existerande infrastruktur
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
114856
3006
för att ta emot data från våra LiFi-ljus.
01:58
And this is why I have been looking into solar cells and solar panels.
28
118426
4114
Och det är därför jag har tittat på solceller och solpaneler.
02:03
A solar cell absorbs light and converts it into electrical energy.
29
123016
5128
En solcell absorberar ljus och omvandlar det till elektrisk energi.
02:08
This is why we can use a solar cell to charge our mobile phone.
30
128549
4986
Det är så vi kan använda solceller för att ladda våra mobiltelefoner.
02:13
But now we need to remember
31
133559
1406
Men vi måste komma ihåg
02:14
that the data is encoded in subtle changes of the brightness of the LED,
32
134989
6231
att data kodas i små förändringar i LED-lampans ljusstyrka,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
141244
3349
så om det inkommande ljuset förändras
02:24
so does the energy harvested from the solar cell.
34
144617
2931
påverkar det energin som samlas in från solcellen.
02:28
This means we have a principal mechanism in place
35
148579
3509
Det betyder att vi har en principiell mekanism på plats
02:32
to receive information from the light and by the solar cell,
36
152112
6110
för att sända information från ljuset till solcellen,
02:38
because the fluctuations of the energy harvested
37
158246
2775
eftersom svängningarna i den insamlade energin
02:41
correspond to the data transmitted.
38
161045
2118
motsvarar den data som sänds.
02:43
Of course the question is:
39
163934
2126
Självklart ställs frågan:
02:46
can we receive very fast and subtle changes of the brightness,
40
166084
4160
Kan vi uppfatta snabba och subtila ändringar i ljusstyrkan,
02:50
such as the ones transmitted by our LED lights?
41
170268
3810
som de som förekommer i våra LED-lampor?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
174641
3504
Svaret på det är ja, det kan vi.
02:58
We have shown in the lab
43
178637
1779
Vi har visat detta i labbet
03:00
that we can receive up to 50 megabytes per second
44
180440
3482
att vi kan motta upp till 50 Mbit per sekund
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
183946
2435
från en vanlig butiksköpt solcell.
03:06
And this is faster than most broadband connections these days.
46
186921
3627
Detta är snabbare än de flesta av dagens bredband.
03:11
Now let me show you in practice.
47
191437
3310
Låt mig visa detta i praktiken.
03:17
In this box is a standard, off-the-shelf LED lamp.
48
197095
4388
I lådan har vi en vanlig, butiksköpt LED-lampa.
03:23
This is a standard, off-the-shelf solar cell;
49
203193
2575
Det här är en vanlig, butiksköpt solcell
03:25
it is connected to the laptop.
50
205792
2183
som är ansluten till laptopen.
03:28
And also we have an instrument here
51
208949
2320
Vi har också ett instrument här
03:31
to visualize the energy we harvest from the solar cell.
52
211293
3778
för att visualisera den energi vi samlar in från solcellen.
03:35
And this instrument shows something at the moment.
53
215095
2798
Och instrumentet visar redan aktivitet.
03:37
This is because the solar cell already harvests light from the ambient light.
54
217917
4281
Det är för att solcellen redan samlar in ljus från omgivningen.
03:43
Now what I would like to do first is switch on the light,
55
223102
2840
Jag börjar med att slå på ljuset,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
225966
2106
jag slår helt enkelt på ljuset
03:48
for a moment,
57
228096
2108
för en stund,
03:50
and what you'll notice is that the instrument jumps to the right.
58
230228
3994
och ni ser nu att instrumentet hoppar till höger.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
234904
1690
Under en stund samlar solcellen in energi
03:56
is harvesting energy from this artificial light source.
60
236618
3522
från den här artificiella ljuskällan.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
240540
3278
Stängs ljuset av så ser vi att den faller.
04:03
I turn it on ...
62
243842
1183
Jag slår på den...
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
245049
2719
Och vi samlar in energi med solcellen.
04:08
But next I would like to activate the streaming of the video.
64
248586
5323
Nu vill jag aktivera överföringen av videon.
04:15
And I've done this by pressing this button.
65
255418
2324
Jag gör det genom att trycka på den här knappen.
04:17
So now this LED lamp here is streaming a video
66
257766
4723
LED-lampan strömmar nu videon
04:22
by changing the brightness of the LED in a very subtle way,
67
262513
4132
genom att ändra dess ljusstyrka på ett subtilt sätt.
04:26
and in a way that you can't recognize with your eye,
68
266669
2498
ett sätt som inte uppfattas med vanlig syn,
04:29
because the changes are too fast to recognize.
69
269191
3256
eftersom förändringarna sker för snabbt för att märkas.
04:33
But in order to prove the point,
70
273384
2399
För att bevisa detta
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
275807
3145
kan jag blockera ljuset till solcellen.
04:40
So first you notice the energy harvesting drops
72
280087
3223
Först märker ni att energiinsamlingen sjunker,
04:43
and the video stops as well.
73
283334
1692
och att videon stannar.
04:45
If I remove the blockage, the video will restart.
74
285050
3656
Tar jag bort blockeringen så fortsätter videon.
04:49
(Applause)
75
289357
6229
(Applåder)
04:55
And I can repeat that.
76
295610
2333
Jag kan upprepa det.
04:57
So we stop the transmission of the video and energy harvesting stops as well.
77
297967
5251
Vi stoppar överföringen av videon samtidigt som energin sjunker.
05:03
So that is to show that the solar cell acts as a receiver.
78
303242
4408
Detta visar hur solcellen agerar som en mottagare.
05:08
But now imagine that this LED lamp is a street light, and there's fog.
79
308079
5384
Föreställ er att den här LED-lampan är en gatlykta, och att det är dimma.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
314106
2303
Jag vill simulera dimma,
05:16
and that's why I brought a handkerchief with me.
81
316433
2743
och det är därför som jag tog med mig en näsduk.
05:19
(Laughter)
82
319200
1432
(Skratt)
05:20
And let me put the handkerchief over the solar cell.
83
320656
3960
Jag lägger näsduken över solcellen.
05:25
First you notice
84
325905
1628
Först märker ni
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
327557
4197
att energin sjunker, som väntat,
05:31
but now the video still continues.
86
331778
2578
men videon fortsätter att spelas.
05:34
This means, despite the blockage,
87
334769
2619
Detta betyder att, trots blockeringen,
05:37
there's sufficient light coming through the handkerchief to the solar cell,
88
337412
3881
så lyser tillräckligt med ljus genom näsduken på solcellen,
05:41
so that the solar cell is able to decode and stream that information,
89
341317
5515
så att solcellen fortfarande kan avkoda och strömma informationen,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
346856
2604
i detta fall en högupplöst video.
05:51
What's really important here is that a solar cell has become a receiver
91
351040
5563
Det som är viktigt här är att en solcell har blivit en mottagare
05:56
for high-speed wireless signals encoded in light,
92
356627
3815
för snabba, trådlösa signaler
kodade i ljus,
06:00
while it maintains its primary function as an energy-harvesting device.
93
360466
4816
men behåller sin huvudsakliga funktion som en energisamlande apparat
06:05
That's why it is possible
94
365872
2419
Det är därför som det är möjligt
06:08
to use existing solar cells on the roof of a hut
95
368315
3857
att låta existerande solceller på taket av en hydda
06:12
to act as a broadband receiver
96
372196
2493
agera som bredbandsmottagare
06:14
from a laser station on a close by hill, or indeed, lamp post.
97
374713
4376
från en laserstation på en närliggande kulle, eller från en gatlykta.
06:19
And It really doesn't matter where the beam hits the solar cell.
98
379605
3695
Det gör ingen skillnad var strålen träffar solcellen.
06:23
And the same is true
99
383647
1178
Detsamma är sant
06:24
for translucent solar cells integrated into windows,
100
384849
3793
för genomskinliga solceller som är integrerade med fönster,
06:28
solar cells integrated into street furniture,
101
388666
3532
solceller integrerade med gatumöbler,
06:32
or indeed, solar cells integrated into these billions of devices
102
392222
4543
eller solceller integrerade med dessa miljarder apparater
06:36
that will form the Internet of Things.
103
396789
2076
som bildar Sakernas Internet.
06:38
Because simply,
104
398889
1158
Vi vill helt enkelt inte behöva ladda dessa apparater regelbundet,
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
eller värre, byta batterierna efter ett par månader.
06:46
As I said to you,
107
406418
1730
Som jag har sagt,
är detta första gången som den har visats för allmänheten.
06:48
this is the first time I've shown this in public.
108
408172
2318
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
410514
2055
Det är fortfarande en labbdemonstration,
06:52
a prototype.
110
412593
1203
en prototyp.
06:54
But my team and I are confident that we can take this to market
111
414276
3294
Men mitt lag och jag är säkra på att den kan dyka upp på marknaden
06:57
within the next two to three years.
112
417594
1991
inom de kommande två till tre åren.
07:00
And we hope we will be able to contribute to closing the digital divide,
113
420251
5293
Vi hoppas att vi ska kunna bidra till att minska det digitala gapet,
07:05
and also contribute
114
425568
1198
och dessutom att bidra till
07:06
to connecting all these billions of devices to the Internet.
115
426790
2945
att ansluta alla dessa miljarder apparater till Internet.
07:10
And all of this without causing
116
430370
1525
Och allt detta utan att orsaka
07:11
a massive explosion of energy consumption --
117
431919
2452
en massiv explosion av energikonsumtion -
07:14
because of the solar cells, quite the opposite.
118
434395
2222
tack vare solcellerna får vi snarare det omvända.
07:16
Thank you.
119
436641
1153
Tackar.
07:17
(Applause)
120
437818
5182
(Applåder)
Om denna webbplats

På den här webbplatsen hittar du YouTube-videor som är användbara för att lära sig engelska. Du kommer att få se engelska lektioner som ges av förstklassiga lärare från hela världen. Dubbelklicka på de engelska undertexterna som visas på varje videosida för att spela upp videon därifrån. Undertexterna rullar i takt med videouppspelningen. Om du har några kommentarer eller önskemål kan du kontakta oss via detta kontaktformulär.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7