“光带”:无线网络的新突破
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0:01 - 0:04我想要第一次向公众证明
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0:04 - 0:12视频可以由一台LED台灯
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0:12 - 0:18传送至太阳能电池板上,
并由一台手提电脑接收 -
0:18 - 0:21没有Wi-Fi介入,只是光
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0:21 - 0:24那么你可能想知道,
这样做有什么意义? -
0:24 - 0:26意义就是:
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0:26 - 0:29将来互联网会大规模覆盖
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0:29 - 0:32“数字鸿沟“将不复存在
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0:32 - 0:36并且让我们所说的“物联网”变为可能——
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0:36 - 0:39数以亿计的设备连接到互联网
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0:39 - 0:43在我看来,互联网的大程度扩张
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0:43 - 0:46前提是需要基本保证“能源中性化”
(指尽量减少能源消耗) -
0:46 - 0:51这就是说, 我们需要
尽可能的多用现存的基础设施 -
0:51 - 0:56这就是为什么前面提到太阳能电池和LED
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0:57 - 0:59我之前第一次证明这件事
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0:59 - 1:01是2011年在TED演讲
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1:01 - 1:04我称它为Li-Fi,即光保真
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1:04 - 1:10用现存的LED灯可以极快地传递Li-Fi数据
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1:10 - 1:12并且这种方式安全可靠
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1:13 - 1:16数据由光传输
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1:16 - 1:19由亮度的细微变化解码
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1:20 - 1:24如果我们环视四周,在我们身边有很多的LED灯
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1:24 - 1:29因此在我们周围有着非常丰富的Li-Fi发射装置
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1:29 - 1:35但是目前,我们通常使用一个特别的设备——
小型照片探测器 -
1:35 - 1:38来接收由数据解码出来的信息
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1:39 - 1:43我想要找到一种方法,利用现有的基础设施
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1:43 - 1:46来接收Li-Fi灯发出的数据
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1:46 - 1:51这也是为什么我一直研究
太阳能电池和太阳能电板 -
1:51 - 1:56太阳能电池吸收光并转化成电能
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1:57 - 2:02这就是为什么我们能用
太阳能电池给我们的手机充电 -
2:02 - 2:03但我们知道
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2:03 - 2:09数据是由LED亮度的微妙变化来编码的
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2:09 - 2:13所以如果入射的光有波动
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2:13 - 2:16那么太阳能电池收集的能量也有波动
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2:17 - 2:20这就意味着我们具备了一项基本原理:
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2:20 - 2:26信息通过光的传导,由太阳能电池板接收
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2:26 - 2:31因为收集的能量波动 与传输的数据相对应
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2:32 - 2:34当然问题就在
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2:34 - 2:38我们是否能够收集到
非常迅速和微小的亮度变化 -
2:38 - 2:42比如通过我们的LED灯传递的那种
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2:43 - 2:46答案是 是的,我们可以
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2:47 - 2:48我们在实验室已经展示
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2:48 - 2:52我们能够接收达到每秒50MB的数据
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2:52 - 2:54通过一个标准的,现有的太阳能电池
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2:55 - 2:59这比目前最高速的宽带连接还要快
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2:59 - 3:03现在让我来实践展示一下
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3:05 - 3:09在这个盒子里,是一个现有的标准LED灯
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3:11 - 3:14这是一个现有的标准太阳能电池
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3:14 - 3:16它连接到笔记本电脑上
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3:17 - 3:19这儿我们还有一个测量仪
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3:19 - 3:23用来显示我们从太阳能电池收集的能量
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3:23 - 3:26现在这个仪表上有读数
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3:26 - 3:30这是因为太阳能电池
已经开始从周围环境收集光了 -
3:31 - 3:34现在,首先我将把灯打开
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3:34 - 3:37只是简单的打开灯,等一段时间
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3:38 - 3:42你会注意到指针跳到了右边
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3:43 - 3:48所以现在 太阳能电池
正在从这个人工光源接收能量 -
3:49 - 3:52如果把它关掉,我们看到读数降回去了
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3:52 - 3:53再打开
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3:53 - 3:56所以我们用太阳能电池收集了能源
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3:57 - 4:02接下来, 我将要启动视频传导
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4:03 - 4:06通过按下这个按钮来实现
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4:06 - 4:15所以现在这个LED灯正在通过亮度的细微变化传导一个视频
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4:15 - 4:20这种亮度变化太快,不能用肉眼识别
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4:21 - 4:24为了证明这一点
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4:24 - 4:27我可以阻挡太阳能电池接收的光
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4:28 - 4:31首先你会注意到收集的能源下降了
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4:31 - 4:33并且视频也停止了
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4:33 - 4:37如果我移开阻碍物, 视频会继续播放
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4:37 - 4:44(掌声)
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4:44 - 4:46这个操作可以重复
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4:46 - 4:51所以当我们阻止视频的传输
能源收集也相应停止 -
4:51 - 4:56这说明太阳能电池可以作为一个接收器
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4:56 - 5:01但是现在想像一下这个LED灯是街灯
并且周围有雾 -
5:02 - 5:04我想模拟有雾的情况
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5:04 - 5:07因此我随身带来一个手帕
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5:07 - 5:09(笑声)
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5:09 - 5:13让我把手帕放到太阳能电池上
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5:14 - 5:16首先你会注意到
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5:16 - 5:20能源收集量降低了,和预料的一样
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5:20 - 5:22但是现在视频仍在继续播放
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5:23 - 5:25这意味着,尽管有阻碍物
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5:25 - 5:29还是有足够的光穿过手帕到太阳能电池
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5:29 - 5:35因此太阳能电池仍然
能够解码、传导数据信息 -
5:35 - 5:38甚至是我们现在用的高清视频信息
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5:39 - 5:45重要的是 太阳能电池
在这里成为了一个接收器 -
5:45 - 5:48接收编码成光的高速无线信号
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5:48 - 5:53同时也保持了它作为
能源收集设备的基本功能 -
5:54 - 6:00这就是说,屋顶上那些现有的太阳能电池
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6:00 - 6:03可以用来作为宽带网络的接收器
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6:03 - 6:07信号可以来自靠近山坡的
激光站,或者街边的路灯 -
6:08 - 6:11哪里的光束到达太阳能电池并不要紧
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6:12 - 6:13并且实际上
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6:13 - 6:17窗户上安装的半透明太阳能电池
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6:17 - 6:20安装在街道设施上的太阳能电池
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6:20 - 6:25甚至安装在成千上万
其他设备上的太阳能电池 -
6:25 - 6:27它们将会形成物联网
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6:27 - 6:31这是因为我们不想经常给这些设备充电
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6:31 - 6:34更不想每几个月就要更换电池
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6:34 - 6:36我之前说
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6:36 - 6:38这是我第一次向公众展示这些
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6:38 - 6:41这次展示可以说是一个实验证明
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6:41 - 6:42一个原型
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6:42 - 6:48但是我和我的团队有信心
接下来两到三年,这项产品会进入市场 -
6:48 - 6:54希望我们能够对终结“数字鸿沟”做出贡献
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6:54 - 6:58并且帮助成千上万的设备连接到互联网
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6:58 - 7:02而且所有设备不会造成巨大的能源消耗
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7:02 - 7:05因为我们将利用现有的太阳能电池
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7:05 - 7:06谢谢
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7:06 - 7:11(掌声)
- Title:
- “光带”:无线网络的新突破
- Speaker:
- Harald Haas
- Description:
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我们能否用已存的技术来给超过40亿人居住的,不具备网络基础设施的地方提供互联网呢?Harald Haas 和他的团队作为技术的先驱者,用现有的 LED 和太阳能电池,实现了通过光传导数据,这很可能是跨越“数字鸿沟”的关键。看一看未来的互联网会是怎么样的吧。
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 07:24
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