2,568,717 views • 12:51

Czy wiecie, że mamy 1,4 miliona stacji bazowych sieci komórkowej rozmieszczonych na całym świecie? I to tylko stacje bazowe. A mamy też przeszło pięć miliardów tych urządzeń. To telefony komórkowe. I dzięki tym telefonom komórkowym przekazujemy ponad 600 terabajtów danych co miesiąc. To 6 z 14 zerami — bardzo duża liczba. A komunikacja bezprzewodowa stała się dobrem jak elektryczność i woda. Korzystamy z niej codziennie. Wykorzystujemy ją teraz w życiu codziennym — w naszym życiach prywatnych, w naszych życiach biznesowych. A czasem nawet jesteśmy proszeni, bardzo uprzejmie, o wyłączenie telefonu komórkowego przy wydarzeniach takich jak to z dobrych powodów. I to przez tą istotność zdecydowałem się zająć problemami tej technologii, ponieważ jest ona tak fundamentalna dla naszego życia.

I jednym z tych problemów jest zdolność przepustowa. Przekazujemy dane bezprzewodowo za pomocą fal elektromagnetycznych — a w szczególności fal radiowych. A fale radiowe mają swoje ograniczenia. Są ograniczone, są drogie i mamy tylko pewien ich zakres. I to właśnie to ograniczenie, które nie daje sobie rady z wymogiem bezprzewodowego przesyłu danych i liczbą bajtów i danych, które są przekazywane co miesiąc. Po prostu kończy się ich spektrum. Jest jeszcze jeden problem. To wydajność. Te 1,4 miliona masztów sieci komórkowych lub stacji bazowych pochłania wiele energii. I pamiętajcie, że większość energii nie jest zużywana do przekazania tych fal radiowych, a do chłodzenia tych stacji. Wówczas wydajność takiej stacji bazowej wynosi tylko około 5%. I to tworzy wielki problem. Jest jeszcze jedna kwestia, której wszyscy jesteście świadomi. Trzeba wyłączyć telefon komórkowy podczas lotów. W szpitalach, są to kwestie bezpieczeństwa. I bezpieczeństwo jest następną kwestią. Te fale radiowe przenikają przez ściany. Mogą zostać przechwycone i ktoś może użyć twojej sieci jeśli ma złe intencje.

Więc to są cztery główne kwestie. Ale z drugiej strony mamy 14 miliardów tych: żarówek, światłeł. A światło jest częścią spektrum elektromagnetycznego. Więc spójrzmy na nie w kontekście tego całego spektrum elektromagnetycznego, gdzie mamy promieniowanie gamma. Nie chcecie się zbliżać do promieni gamma, to może być niebezpieczne. Promieniowanie rentgenowskie, przydatne w szpitalu. Potem jest światło ultrafioletowe. Jest dobre do opalania, ale z innych względów niebezpieczne dla ludzkiego ciała. Podczerwień — z powodu przepisów chroniących oczy. można jej używać tylko na niskiej mocy. A potem mamy fale radiowe, które sprawiają problemy, które właśnie wymieniłem. A tam w środku mamy zakres światła widzialnego. To światło, a światło było od wielu milionów lat. I w rzeczywistości stworzyło nas, stworzyło życie, jak również wszystko co od niego pochodne. Więc z natury bezpiecznie jest go używać. I czy nie byłoby wspaniale używać go do komunikacji bezprzewodowej?!

I nie tylko, porównałem je do całego spektrum. Porównałem zakres fal radiowych — jego rozmiar — z rozmiarem spektrum światła widzialnego. I wiecie co? Mamy 10 000 razy więcej tego spektrum, które czeka abyśmy je wykorzystali. Więc nie tylko mamy tą dużą ilość spektrum, porównajmy je z liczbami, które właśnie wymieniłem. Mamy 1,4 milionów utrzymywanych dużym kosztem, mało wydajnych radiowych stacji bazowych sieci komórkowych. Pomnóżcie to przez 10 000, wówczas macie 14 miliardów. 14 miliardów to liczba już zainstalowanych żarówek. Więc mamy już infrastrukturę. Spójrzcie na sufit, widzicie te wszystkie żarówki. Idźcie na parter, zobaczycie żarówki.

Czy możemy ich użyć do komunikacji? Tak. Co musimy zrobić? Rzeczą, którą powinniśmy zrobić jest wymiana tych niewydajnych żarówek żarzeniowych, świateł fluorescencyjnych, na tą nową technologię LED, żarówki LED. LED jest półprzewodnikiem. To urządzenie elektryczne. I ma bardzo fajną właściwość. Jego intensywność może być moduloana z bardzo dużą szybkością i może ona być wyłączana bardzo szybko. I to jest fundamentalna, podstawowa właściwość, którą badaliśmy naszą technologią. Więc pokażmy jak to robimy. Przejdźmy do najbliższego sąsiada spektrum światła widzialnego — pilotów do zdalnego sterowania. Wszyscy wiecie, że piloty mają LED na podczerwień — w zasadzie włączacie LED, a jeśli jest wyłączone wyłączacie je. I wywołuje to prosty, powolny przepływ danych 10 000 bitów na sekundę, 20 000 bitów na sekundę. Bezużyteczne dla filmiku na YouTube.

To, co zrobiliśmy to rozwinięcie technologii, dzięki której można dalej zamienić pilota na naszą żarówkę. Przekazujemy za pomocą naszej technologii, nie jeden strumień danych, przekazujemy tysiące strumieni danych, równolegle, z nawet większą szybkością. I technologia, którą stworzyliśmy — nazywa się SIM OFDM. Jest to modulacja przestrzenna — to tylko terminy techniczne, nie będę się wgłębiał w szczegóły — ale tak umożliwiliśmy przesyłanie danych przez źródło światła.

Powiecie, "OK, to fajnie — slajd stworzony w 10 minut." Ale nie tylko to. Ale stworzyliśmy także model do demonstracji. I pokazuję po raz pierwszy publicznie ten model dotyczący światła widzialnego. Mamy tutaj zwykłą lampkę biurkową. Wkręciliśmy żarówkę LED, wartą trzy dolary amerykańskie, wprowadziliśmy naszą technologię przetwarzania sygnałów. A tutaj mamy małą dziurkę. I światło przechodzi przez tą dziurkę. Tam jest odbiornik. Odbiornik będzie przekształcał te niewielkie, subtelne zmiany amplitudy, które wytwarzamy tam, w sygnał elektryczny. A ten sygnał elektryczny jest potem z powrotem przetwarzany na szybki strumień danych. Mamy nadzieję, że w przyszłości będzie można umieścić taką dziurkę w smartfonach. I nie tylko zintegrować z nimi fotodetektor, ale może i użyć aparatu w środku.

Więc co się stanie jeśli włączę to światło? Jak oczekujecie, jest to światło, lampka. Połóżcie pod nią książkę i możecie czytać. Oświetla przestrzeń. Ale jednocześnie widzicie ten film. I to jest film, w wysokiej rozdzielczności, który jest przekazywany przez ten promień światła. Jesteście krytyczni. Myślicie, "Ha, ha, ha. To sprytny uczony robi swoje sztuczki." Ale pozwólcie mi zrobić to.

(Oklaski)

Jeszcze raz. Nadal nie wierzycie? To to światło przekazuje film w dużej rozdzielczości podzielonym strumieniem. A jeśli spojrzycie na światło, świeci tak, jakbyście tego oczekiwali. Nie da się tego zauważyć ludzkim okiem. Nie dostrzegacie subtelnych zmian amplitudy, które wywołujemy w tej żarówce. Służy oświetleniu, ale jednocześnie jesteśmy w stanie przekazywać te dane. I możecie zobaczyć, że nawet światło z sufitu dociera do odbiornika. To urządzenie może pominąć stałe światło, ponieważ wszystko co interesuje odbiornik to subtelnie zmiany. Stawiacie także od czasu do czasu krytyczne pytanie. Powiecie, "OK, czy muszę mieć cały czas włączone światło, by to działało?" I odpowiedź brzmi tak. Ale można przyciemnić światło do takiego poziomu, że wydaje się, że jest ono wyłączone. A wciąż będziecie w stanie przekazywać dane — to jest możliwe.

Więc wspomniałem o czterech wyzwaniach. Zdolność przepustowa: Mamy 10 000 razy więcej spektrum, 10 000 razy więcej LED-ów już zainstalowanych. Mam nadzieje, że zgodzicie się ze mną, że nie ma już problemu z przepustowością. Wydajność: To dane przez oświetlenie — przede wszystkim jest to urządzenie do oświetlania. I jeśli dokonacie obliczenia wydatków na energię transmisja danych jest gratis — bardzo wydajne energetycznie. Nie wspominam wysokiej wydajności energetycznej tych żarówek LED. Jeśli cały świat by je stosował, ocalilibyśmy setki roślin opałowych. To tak poza tym.

A potem wspomniałem o dostępności. Zgodzicie się ze mną, że mamy światła w szpitalu. Trzeba widzieć co się robi. Mamy światła w samolocie. Więc światło jest wszędzie. Rozejrzyjcie się. Wszędzie. Spójrzcie na swój smartfon. Ma źródło światła LED. Są one potencjalnymi źródłami szybkiego przesyłu danych.

I jest jeszcze bezpieczeństwo. Zgodzicie się ze mną, że światło nie przenika przez ściany. Więc nikt, jeśli mam światło tutaj, jeśli mam zabezpieczone dane, nikt po drugiej stronie tego pokoju przez tą ścianę nie będzie w stanie odczytać tych danych. A dane są tylko wtedy, gdy jest światło. Więc jeśli nie chcę by ten odbiornik otrzymywał dane, co mogę zrobić, to odwrócić lampkę. I dane idą w tym kierunku, a nie w tamtym. Teraz możemy rzeczywiście zobaczyć dokąd idą dane.

Więc dla mnie, wykorzystanie tego, moim zdaniem jest teraz poza wyobrażeniami. Mieliśmy wiek programistów piszących bardzo ładne, sprytne aplikacje. A musicie tylko zauważyć, że gdzie jest światło, tam jest potencjalny sposób przesyłu danych. Ale mogę wam podać kilka przykładów. Możecie już teraz dostrzec ten wpływ. To jest zdalnie sterowany pojazd pod powierzchnią oceany. Używają one światła do oświetlenia przestrzeni tam na dole. I to światło może być wykorzystane do przekazywania danych bezprzewodowo, których te pojazdy używają do komunikacji między sobą.

Środowiska, które muszą być bezpieczne, jak ta fabryka petrochemiczna — nie można tu użyć fal radiowych, bo może to wywołać iskrę, ale można wykorzystać światło — widać tam mnóstwo światła. W szpitalach. dla nowych urządzeń medycznych; na ulicach do kontroli ruchu. Samochody mają reflektory LED i tylne światła LED i samochody mogą się porozumiewać i zapobiegać wypadkom poprzez wymianę informacji. Światła drogowe mogą się porozumiewać z samochodem i tak dalej. A potem mamy te miliony lamp ulicznych dookoła świata. I każda lampa na ulicy będzie darmowym punktem dostępu. W rzeczywistości nazywamy to Li-Fi, świetlna wierność (light-fidelity). I mamy te kabiny pilotów. Są setki świateł w kabinie samolotu, a każde z tych świateł może być potencjalnym przekaźnikiem danych bezprzewodowych. Więc mogłobyście się cieszyć swoim ulubionych wykładem TED podczas długiego przelotu z powrotem do domu. Życie online. Więc myślę, że jest to możliwa wizja.

Więc wszystko co musielibyśmy zrobić to umieszczenie małego mikroczipa w każdym potencjalnym urządzeniu do świecenia. I wówczas będzie ono łączyło dwie podstawowe funkcjonalności: oświetlenie i bezprzewodowy przesył danych. I osobiście wierzę, ze to ta symbioza może rozwiązać cztery główne problemy, które dotyczą współczesnej komunikacji bezprzewodowej. A w przyszłości, będziecie mieli nie tylko 14 miliardów żarówek, możecie mieć 14 miliardów Li-Fi na całym świecie — dla czystszej, bardziej zielonej, a nawet jaśniejszej przyszłości.

Dziękuję.

(Oklaski)