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

1,355,520 views ・ 2015-12-02

TED


Будь ласка, двічі клацніть на англійські субтитри нижче, щоб відтворити відео.

Перекладач: Oleksiy Pazyuk Утверджено: Khrystyna Romashko
00:12
I would like to demonstrate for the first time in public
0
12579
3445
Вперше я продемонструю на загал
00:16
that it is possible to transmit a video
1
16048
4071
можливість передавати відео
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
20143
4309
від стандартної світлодіодної лампочки
00:24
to a solar cell with a laptop acting as a receiver.
3
24476
5160
до фотоелемента, під'єднаного до ноутбука, в якості приймача.
00:30
There is no Wi-Fi involved, it's just light.
4
30478
2591
Ніякого Wi-Fi, тільки світло.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
33093
2834
Вам цікаво, в чому суть?
00:35
And the point is this:
6
35951
1744
А суть ось у чому:
00:38
There will be a massive extension of the Internet
7
38399
2676
наближається масове розширення інтернету,
00:41
to close the digital divide,
8
41099
2810
яке покінчить з інформаційною нерівністю,
00:43
and also to allow for what we call "The Internet of Things" --
9
43933
4181
і також дозволить впровадження "Інтернету речей" -
00:48
tens of billions of devices connected to the Internet.
10
48138
3166
десятки мільйонів приладів, під'єднаних до інтернету.
00:51
In my view, such an extension of the Internet can only work
11
51328
4031
На мою думку, таке поширення інтернету можливе за умови,
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
55383
2347
що воно майже не потребуватиме енергії.
00:58
This means we need to use existing infrastructure as much as possible.
13
58173
4832
Це означає, що ми повинні використовувати наявну інфраструктуру по максимуму.
01:03
And this is where the solar cell and the LED come in.
14
63497
4937
І саме тут стануть у нагоді фотоелементи та світлодіоди.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
68959
2318
Вперше я показував Li-Fi,
01:11
at TED in 2011,
16
71301
1965
або ж передачу даних світлом,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
73290
1984
на TED у 2011 році.
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs to transmit data incredibly fast,
18
75781
5995
В Li-Fi використовують звичайні світлодіоди для надшвидкої передачі даних,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
81800
2292
гарантуючи при цьому безпеку.
01:25
Data is transported by the light,
20
85402
2881
Дані доставляються світлом,
01:28
encoded in subtle changes of the brightness.
21
88307
3125
вони закодовані в ледь помітну зміну яскравості.
01:32
If we look around, we have many LEDs around us,
22
92390
3564
Якщо ми озирнемось, то побачимо велику кількість світлодіодів навколо,
01:35
so there's a rich infrastructure of Li-Fi transmitters around us.
23
95978
4661
ми маємо розгалужену систему Li-Fi передавачів навколо.
01:41
But so far, we have been using special devices -- small photo detectors,
24
101393
5239
Далі ми використовуємо спеціальні пристрої - маленькі фотодетектори,
01:46
to receive the information encoded in the data.
25
106656
3682
щоб отримати інформацію, закодовану в дані.
01:50
I wanted to find a way to also use existing infrastructure
26
110940
3892
Я також хотів знайти спосіб використовувати наявну інфраструктуру
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
114856
3006
для отримання даних від Li-Fi світла.
01:58
And this is why I have been looking into solar cells and solar panels.
28
118426
4114
Саме тому я придивляюсь до фотоелементів та сонячних панелей.
02:03
A solar cell absorbs light and converts it into electrical energy.
29
123016
5128
Фотоелементи поглинають світло та перетворюють його в електроенергію.
02:08
This is why we can use a solar cell to charge our mobile phone.
30
128549
4986
Тому ми можемо використовувати їх для зарядки мобільних телефонів.
02:13
But now we need to remember
31
133559
1406
Але слід пам'ятати,
02:14
that the data is encoded in subtle changes of the brightness of the LED,
32
134989
6231
що дані закодовані в ледь помітних змінах яскравості світлодіодів,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
141244
3349
і якщо отримане світло флуктує,
02:24
so does the energy harvested from the solar cell.
34
144617
2931
те саме відбуватиметься і з отриманою від фотоелементів енергією.
02:28
This means we have a principal mechanism in place
35
148579
3509
Це означає, що в нас є механізм
для отримання інформації від світла за допомогою фотоелементів,
02:32
to receive information from the light and by the solar cell,
36
152112
6110
02:38
because the fluctuations of the energy harvested
37
158246
2775
тому що флуктуації отриманої енергії
02:41
correspond to the data transmitted.
38
161045
2118
відповідають переданим даним.
02:43
Of course the question is:
39
163934
2126
Виникає питання:
02:46
can we receive very fast and subtle changes of the brightness,
40
166084
4160
чи ми можемо отримувати дуже швидкі та малі зміни яскравості,
02:50
such as the ones transmitted by our LED lights?
41
170268
3810
такі, які ми передаємо нашими світлодіодами?
Відповідь - так, можемо.
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
174641
3504
Ми показали в лабораторії,
02:58
We have shown in the lab
43
178637
1779
03:00
that we can receive up to 50 megabytes per second
44
180440
3482
що можна отримувати дані до 50 мегабайтів в секунду
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
183946
2435
при використанні звичайних фотоелементів.
03:06
And this is faster than most broadband connections these days.
46
186921
3627
Це швидше, ніж у більшості широкосмугових засобах зв'язку на сьогодні.
03:11
Now let me show you in practice.
47
191437
3310
Зараз я покажу, як це виглядає в дійсності.
03:17
In this box is a standard, off-the-shelf LED lamp.
48
197095
4388
В цій коробці звичайна світлодіодна лампочка.
Це - звичайний фотоелемент;
03:23
This is a standard, off-the-shelf solar cell;
49
203193
2575
03:25
it is connected to the laptop.
50
205792
2183
він під'єднаний до ноутбука.
03:28
And also we have an instrument here
51
208949
2320
Також в нас є пристрій,
03:31
to visualize the energy we harvest from the solar cell.
52
211293
3778
за допомогою якого ми показуємо енергію, отриману від фотоелемента.
03:35
And this instrument shows something at the moment.
53
215095
2798
Цей пристрій зараз щось показує.
03:37
This is because the solar cell already harvests light from the ambient light.
54
217917
4281
Чере те, що фотоелемент отримує енергію від навколишнього освітлення.
03:43
Now what I would like to do first is switch on the light,
55
223102
2840
Перш за все, я включу світло,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
225966
2106
і я просто включаю світло,
03:48
for a moment,
57
228096
2108
на хвильку,
03:50
and what you'll notice is that the instrument jumps to the right.
58
230228
3994
ви бачите, що пристрій "стрибнув" вправо.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
234904
1690
Зараз фотоелемент
03:56
is harvesting energy from this artificial light source.
60
236618
3522
отримує енергію від цього штучного джерела світла.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
240540
3278
Коли я виключаю, пристрій повертається.
04:03
I turn it on ...
62
243842
1183
Я вмикаю...
Ми отримуємо енергію від фотоелемента.
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
Далі я активую потокове відео.
04:15
And I've done this by pressing this button.
65
255418
2324
І зроблю це, натиснувши цю кнопку.
04:17
So now this LED lamp here is streaming a video
66
257766
4723
Зараз ця світлодіодна лампа передає відео,
04:22
by changing the brightness of the LED in a very subtle way,
67
262513
4132
ледве змінюючи яскравість світлодіода,
04:26
and in a way that you can't recognize with your eye,
68
266669
2498
це не можна побачити неозброєним оком,
04:29
because the changes are too fast to recognize.
69
269191
3256
бо зміни занадто швидкі, щоб їх розпізнати.
04:33
But in order to prove the point,
70
273384
2399
Для того, щоб довести це,
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
275807
3145
я заблокую світло фотоелемента.
04:40
So first you notice the energy harvesting drops
72
280087
3223
Спочатку помітно зменшення отриманої енергії,
04:43
and the video stops as well.
73
283334
1692
і відео зупинилось також.
04:45
If I remove the blockage, the video will restart.
74
285050
3656
Якщо я приберу перешкоду, відео відновиться.
04:49
(Applause)
75
289357
6229
(Оплески)
04:55
And I can repeat that.
76
295610
2333
Я можу це повторити.
04:57
So we stop the transmission of the video and energy harvesting stops as well.
77
297967
5251
Ми зупиняємо передачу відео, і отримання енергії також припиняється.
05:03
So that is to show that the solar cell acts as a receiver.
78
303242
4408
Це показує, що фотоелемент працює як приймач.
05:08
But now imagine that this LED lamp is a street light, and there's fog.
79
308079
5384
Тепер уявимо цю світлодіодну лампу на вулиці в тумані.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
314106
2303
Я хочу відтворити туман,
05:16
and that's why I brought a handkerchief with me.
81
316433
2743
тому я приніс із собою носову хустинку.
05:19
(Laughter)
82
319200
1432
(Сміх)
05:20
And let me put the handkerchief over the solar cell.
83
320656
3960
Я кладу носову хустинку на фотоелемент.
05:25
First you notice
84
325905
1628
Спочатку ви бачите,
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
327557
4197
як і очікувалось, отримана енергія зменшується,
але зараз відео досі продовжується.
05:31
but now the video still continues.
86
331778
2578
05:34
This means, despite the blockage,
87
334769
2619
Це означає, що незважаючи на перешкоду,
05:37
there's sufficient light coming through the handkerchief to the solar cell,
88
337412
3881
крізь хустинку до фотоелемента проходить достатньо світла.
05:41
so that the solar cell is able to decode and stream that information,
89
341317
5515
Фотоелемент спроможний розшифрувати і передати інформацію,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
346856
2604
в нашому випадку - це відео високої якості.
05:51
What's really important here is that a solar cell has become a receiver
91
351040
5563
Справді важливим є те, що фотоелемент стає приймачем
05:56
for high-speed wireless signals encoded in light,
92
356627
3815
високошвидкісних сигналів, закодованих світлом,
06:00
while it maintains its primary function as an energy-harvesting device.
93
360466
4816
при тому зберігаючи свою основну функцію пристрою для перетворення енергії.
06:05
That's why it is possible
94
365872
2419
Тому стає можливо
використовувати наявні фотоелементи, розташовані на даху помешкань,
06:08
to use existing solar cells on the roof of a hut
95
368315
3857
06:12
to act as a broadband receiver
96
372196
2493
в якості широкосмугових приймачів
06:14
from a laser station on a close by hill, or indeed, lamp post.
97
374713
4376
сигналу лазерного передавача, на горі або взагалі, на стовпі.
06:19
And It really doesn't matter where the beam hits the solar cell.
98
379605
3695
І не важливо, як промінь потрапить на фотоелемент.
06:23
And the same is true
99
383647
1178
Те ж стосується
06:24
for translucent solar cells integrated into windows,
100
384849
3793
прозорих фотоелементів, вмонтованих у вікно,
06:28
solar cells integrated into street furniture,
101
388666
3532
фотоелементів, які використовуються на вулиці,
06:32
or indeed, solar cells integrated into these billions of devices
102
392222
4543
або ж фотоелементів, інтегрованих в мільйони пристроїв,
06:36
that will form the Internet of Things.
103
396789
2076
які формують "Інтернет речей".
06:38
Because simply,
104
398889
1158
Просто тому, що ми не хочемо
06:40
we don't want to charge these devices regularly,
105
400071
2491
постійно заряджати ці пристрої,
06:42
or worse, replace the batteries every few months.
106
402586
2975
або ще гірше, міняти батареї кожні декілька місяців.
06:46
As I said to you,
107
406418
1730
Як я говорив,
06:48
this is the first time I've shown this in public.
108
408172
2318
це мій перший показ на публіці.
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
410514
2055
Є дуже багато лабораторних демонстрацій,
06:52
a prototype.
110
412593
1203
є наявний прототип.
Але ми з командою впевнені, що можемо вивести це на ринок
06:54
But my team and I are confident that we can take this to market
111
414276
3294
06:57
within the next two to three years.
112
417594
1991
впродовж наступних трьох років.
І ми сподіваємось, що зможемо зробити внесок у вирішення цифрової нерівності,
07:00
And we hope we will be able to contribute to closing the digital divide,
113
420251
5293
07:05
and also contribute
114
425568
1198
а також
приєднати до Інтернету мільйони пристроїв.
07:06
to connecting all these billions of devices to the Internet.
115
426790
2945
І все це
07:10
And all of this without causing
116
430370
1525
07:11
a massive explosion of energy consumption --
117
431919
2452
без масового збільшення споживання електроенергії,
07:14
because of the solar cells, quite the opposite.
118
434395
2222
завдяки фотоелементам, які цього не потребують.
07:16
Thank you.
119
436641
1153
Дякую.
07:17
(Applause)
120
437818
5182
(Оплески)
Про цей сайт

Цей сайт познайомить вас з відеороликами YouTube, корисними для вивчення англійської мови. Ви побачите уроки англійської мови, які проводять першокласні викладачі з усього світу. Двічі клацніть на англійських субтитрах, що відображаються на кожній сторінці відео, щоб відтворити відео з цієї сторінки. Субтитри прокручуються синхронно з відтворенням відео. Якщо у вас є коментарі або побажання, будь ласка, зв'яжіться з нами за допомогою цієї контактної форми.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7