Wireless data from every light bulb
Harald Haas
[1] 00:15Do you know
Vocês sabiam
[3] 00:20deployed worldwide?
instaladas ao redor do mundo?
[4] 00:22And these are base stations.
E estas são estações base.
[5] 00:24And we also have
E nós também temos
[6] 00:26more than five billion
mais que cinco bilhões
[7] 00:28of these devices here.
desses aparelhos aqui.
[8] 00:30These are cellular mobile phones.
Estes são aparelhos de telefonia móvel.
[9] 00:33And with these mobile phones,
E com estes telefones móveis,
[10] 00:35we transmit more than 600 terabytes of data
nós transmitimos mais de 600 terabytes de dados
[11] 00:37every month.
todos os meses.
[12] 00:39This is a 6 with 14 zeroes --
Isto é um 6 com 14 zeros --
[13] 00:41a very large number.
um número muito grande.
[14] 00:43And wireless communications
E a comunicação sem fio
[15] 00:46has become a utility
se tornou um serviço
[16] 00:49like electricity and water.
como a eletricidade e a água.
[21] 01:02for good reasons.
por boas razões.
[22] 01:05And it's this importance
E é esta importância
[23] 01:07why I decided to look into the issues
o motivo pelo qual eu decidi investigar os problemas
[24] 01:09that this technology has,
que esta tecnologia tem,
[25] 01:11because it's so fundamental to our lives.
porque ela é tão fundamental para nossas vidas.
[26] 01:14And one of the issues is capacity.
E um dos problemas é capacidade.
[28] 01:19in particular, radio waves.
em particular, ondas de rádio.
[29] 01:22And radio waves are limited.
E ondas de rádio são limitadas.
[30] 01:24They are scarce; they are expensive;
Elas são escassas; são caras;
[31] 01:26and we only have a certain range of it.
e nós só temos um certo alcance a elas.
[32] 01:30And it's this limitation
E é esta limitação
[33] 01:32that doesn't cope
que não suporta
[34] 01:34with the demand of wireless data transmissions
a demanda da transmissão de dados sem fio
[36] 01:39And we are simply running out of spectrum.
E eles estão simplesmente acabando o espectro.
[37] 01:41There's another problem.
Há um outro problema.
[38] 01:43That is efficiency.
Isso é a eficiência.
[40] 01:48consume a lot of energy.
consomem muita energia.
[41] 01:50And mind you, most of the energy
E imaginem, a maior parte da energia
[42] 01:52is not used to transmit the radio waves,
não é usada para transmitir as ondas de rádio,
[43] 01:54it is used to cool the base stations.
ela é usada para resfriar as estações rádio base.
[44] 01:57Then the efficiency of such a base station
Então a eficiência de uma estação rádio base
[45] 01:59is only at about five percent.
é de somente cerca de 5%.
[46] 02:02And that creates a big problem.
E isso cria um grande problema.
[48] 02:08You have to switch off your mobile phone
Vocês têm que desligar os seus celulares
[49] 02:10during flights.
durante vôos.
[50] 02:12In hospitals, they are security issues.
Em hospitais, eles são questões de segurança.
[51] 02:15And security is another issue.
E segurança é outro problema.
[52] 02:18These radio waves penetrate through walls.
Estas ondas de rádio penetram paredes.
[53] 02:20They can be intercepted,
Elas podem ser interceptadas,
[54] 02:22and somebody can make use of your network
e alguém pode fazer uso de sua rede
[55] 02:25if he has bad intentions.
se ele tem más intenções.
[56] 02:27So these are the main four issues.
Então estas são as quatro questões principais.
[57] 02:29But on the other hand,
Mas por outro lado,
[58] 02:31we have 14 billion of these:
nós temos 14 bilhões dessas:
[59] 02:33light bulbs, light.
lâmpadas elétricas, luz.
[61] 02:39So let's look at this in the context
Então vamos olhar para isso no contexto
[64] 02:46X-rays, useful when you go to hospitals.
Raios X são úteis quando vocês vão ao hospital.
[65] 02:49Then there's ultraviolet light.
Então, existe a luz ultravioleta.
[66] 02:51it's good for a nice suntan,
Ela é boa para um bom bronzeado,
[67] 02:53but otherwise dangerous for the human body.
mas também perigosa para o corpo humano.
[68] 02:55Infrared --
Infravermelho --
[69] 02:57due to eye safety regulations,
devido a regras de segurança para os olhos,
[70] 02:59can be only used with low power.
só se pode usá-lo com baixa potência.
[75] 03:11And in fact, it has created us,
E, de fato, ela nos criou,
[76] 03:14has created life,
ela criou vida,
[77] 03:16has created all the stuff of life.
criou todas as coisas da vida.
[78] 03:18So it's inherently safe to use.
Então é naturalmente segura para nós.
[81] 03:28I compared the radio waves spectrum --
Eu comparei o espectro das ondas de rádio --
[82] 03:30the size of it --
o tamanho delas --
[83] 03:32with the size of the visible light spectrum.
com o tamanho do espectro de luz visível.
[84] 03:34And guess what?
E então?
[85] 03:36We have 10,000 times more of that spectrum,
Nós temos 10.000 vezes mais daquele espectro,
[86] 03:39which is there for us to use.
que está lá para nós usarmos.
[89] 03:47We have 1.4 million
Nós temos 1.4 milhões,
[90] 03:49expensively deployed,
implantadas dispendiosamente,
[91] 03:51inefficient radio cellular base stations.
de estações rádio base ineficientes.
[92] 03:54And multiply that by 10,000,
E multipliquem isto por 10.000,
[93] 03:56then you end up at 14 billion.
então chegamos aos 14 bilhões.
[95] 04:01So we have the infrastructure there.
Então, nós já temos a infraestrutura.
[98] 04:08Can we use them for communications?
Nós podemos usá-las para comunicações?
[100] 04:12What do we need to do?
O que nós precisamos fazer?
[101] 04:14The one thing we need to do
A única coisa que nós precisamos fazer
[103] 04:19florescent lights,
lâmpadas fluorescentes,
[104] 04:22with this new technology of LED,
com esta nova tecnologia de LED,
[105] 04:24LED light bulbs.
lâmpadas de LED.
[107] 04:28And it has a very nice acute property.
E ele tem uma excelente propriedade.
[108] 04:32Its intensity can be modulated
Sua intensidade pode ser modulada
[109] 04:35at very high speeds,
a altas velocidades,
[111] 04:40And this is a fundamental basic property
E esta é uma propriedade fundamental básica
[112] 04:42that we exploit
que nós exploramos
[113] 04:44with our technology.
com nossa tecnologia.
[114] 04:47So let's show how we do that.
Entáo vamos mostrar como nós fazemos isto.
[116] 04:51go to remote controls.
vamos ao controle remoto.
[120] 05:01in 10,000 bits per second,
a 10.000 bits por segundo,
[121] 05:0320,000 bits per second.
20.000 bits por segundo.
[122] 05:05Not usable for a YouTube video.
Não útil para um vídeo do YouTube.
[123] 05:07What we have done
O que nós fizemos
[124] 05:09is we have developed a technology
foi desenvolver uma tecnologia
[125] 05:12with which we can furthermore
com a qual podemos também
[127] 05:17We transmit with our technology,
Nós transmitimos com nossa tecnologia,
[128] 05:19not only a single data stream,
não somente um simples fluxo de dados,
[129] 05:21we transmit thousands of data streams
nós transmitimos milhares de vertentes de dados
[130] 05:23in parallel,
em paralelo,
[131] 05:25at even higher speeds.
a velocidades ainda maiores.
[132] 05:27And the technology we have developed --
E a tecnologia que nós desenvolvemos -
[133] 05:29it's called SIM OFDM.
é chamada SIM OFDM.
[134] 05:31And it's spacial modulation --
E sua modulação espacial --
[136] 05:36but this is how we enabled
mas isto é como nos possibilitamos
[137] 05:38that light source
que aquela fonte de luz
[138] 05:40to transmit data.
transmita dados.
[139] 05:43You will say, "Okay, this is nice --
Vocês irão dizer, "Ok, isso é ótimo --
[140] 05:46a slide created in 10 minutes."
um slide criado em 10 minutos."
[141] 05:48But not only that.
Mas não somente isto.
[142] 05:50What we've done
O que nós fizemos
[143] 05:52is we have also developed a demonstrator.
foi desenvolver um demonstrativo.
[145] 05:57this visible light demonstrator.
este demonstrativo de luz visível.
[146] 05:59And what we have here
E o que temos aqui
[147] 06:01is no ordinary desk lamp.
é uma simples lâmpada de mesa.
[148] 06:04We fit in an LED light bulb,
Nós adaptamos uma lâmpada LED
[149] 06:06worth three U.S. dollars,
que custa três dólares,
[152] 06:14And the light goes through that hole.
E a luz passa através daquele orifício.
[153] 06:16There's a receiver.
Há um receptor.
[155] 06:21that we create there
que nós criamos lá
[156] 06:23into an electrical signal.
em um sinal elétrico.
[157] 06:25And that signal is then converted back
E aquele sinal elétrico é então convertido de volta
[158] 06:27to a high-speed data stream.
numa corrente de dados de alta velocidade.
[159] 06:29In the future we hope
No futuro, nós esperamos
[160] 06:31that we can integrate this little hole
poder integrar este pequeno orifício
[161] 06:33into these smart phones.
nesses smartphones.
[162] 06:36And not only integrate a photo detector here,
E não somente integrar um fotodetector aqui,
[163] 06:39but maybe use the camera inside.
mas talvez usar a câmera interna.
[164] 06:43So what happens
Então, o que acontece
[165] 06:45when I switch on that light?
quando eu ligar aquela luz?
[166] 06:50As you would expect,
Como vocês esperavam,
[167] 06:52it's a light, a desk lamp.
é uma luz, uma luz de mesa.
[169] 06:57It's illuminating the space.
Está iluminando o espaço.
[171] 07:03And that's a video, a high-definition video
E é um vídeo, um vídeo de alta definição
[173] 07:08You're critical.
Vocês são críticos.
[174] 07:10You think, "Ha, ha, ha.
Vocês pensam, " he, he, he.
[176] 07:15But let me do this.
Mas deixe eu fazer isso.
[177] 07:19(Applause)
(Aplausos)
[178] 07:24Once again.
Mais uma vez.
[179] 07:27Still don't believe?
Ainda não acreditam?
[180] 07:30It is this light
É esta luz
[182] 07:36And if you look at the light,
E se vocês olharem para a luz,
[183] 07:39it is illuminating as you would expect.
ela está iluminando como se poderia esperar.
[184] 07:41You don't notice with your human eye.
Vocês não notam com os seus olhos humanos.
[186] 07:46that we impress onto this light bulb.
que nós imprimimos dentro desta lâmpada elétrica.
[187] 07:49It's serving the purpose of illumination,
Ela serve ao propósito da iluminação,
[189] 07:54And you see,
E vocês podem ver,
[191] 07:59It can ignore that constant light,
Ele pode ignorar aquela luz constante,
[192] 08:02because all the receiver's interested in
porque tudo que o receptor está interessado
[193] 08:04are subtle changes.
são mudanças sutís.
[195] 08:11you say, "Okay,
Vocês dizem, "OK,
[196] 08:13do I have to have the light on all the time
terei que manter a luz ligada o tempo todo
[197] 08:15to have this working?"
para ter isto funcionando?"
[198] 08:17And the answer is yes.
E a resposta é sim.
[199] 08:19But, you can dim down the light
Mas vocês podem diminuir a luz
[200] 08:23to a level that it appears to be off.
para um nível em que pareça estar desligada.
[203] 08:31Capacity:
Capacidade:
[204] 08:33We have 10,000 times more spectrum,
Nós temos 10.000 vezes mais espectro,
[205] 08:3510,000 times more LEDs
10.000 vezes mais LEDs
[206] 08:37installed already in the infrastructure there.
já instaladas na infraestrutura.
[207] 08:39You would agree with me, hopefully,
Vocês concordariam comigo, espero,
[208] 08:41there's no issue of capacity anymore.
não há mais problemas de capacidade.
[209] 08:43Efficiency:
Eficiência:
[210] 08:45This is data through illumination --
Isto é informação através da iluminação --
[212] 08:49And if you do the energy budget,
E se vocês analisarem o custo da energia,
[213] 08:52the data transmission comes for free --
o transmissor de dados é grátis --
[214] 08:54highly energy efficient.
altamente eficiente em energia.
[215] 08:56I don't mention the high energy efficiency
E nem mencionei a alta eficiência em energia
[216] 08:58of these LED light bulbs.
dessas lâmpadas de LED.
[217] 09:00If the whole world would deploy them,
Se o mundo inteiro as implantasse,
[218] 09:02you would save hundreds of power plants.
economizariam milhares de usinas de energia.
[219] 09:05That's aside.
Só um exemplo.
[220] 09:07And then I've mentioned the availability.
E então mencionei a disponibilidade.
[222] 09:12You need to see what to do.
Precisa ver o que está fazendo.
[223] 09:14You have lights in an aircraft.
Temos luz nos aviões.
[224] 09:16So it's everywhere in a day there is light.
Então está em qualquer lugar onde haja luz.
[226] 09:21It has a flashlight, an LED flashlight.
Eles têm uma lanterna, uma lanterna de LED.
[228] 09:27And then there's security.
E entáo há segurança.
[229] 09:30You would agree with me
Vocês vão concordar comigo
[230] 09:32that light doesn't penetrate through walls.
que a luz não penetra através de paredes.
[231] 09:35So no one, if I have a light here,
Então, ninguém, se eu tenho uma luz aqui,
[232] 09:37if I have secure data,
se eu tenho dados seguros,
[234] 09:41would be able to read that data.
seria capaz de ler aquela informação.
[235] 09:43And there's only data where there is light.
E somente há dados onde há luz.
[237] 09:50then what I could do,
o que eu poderia fazer,
[238] 09:54turn it away.
basta virá-lo.
[241] 10:05So for me,
Então pra mim,
[242] 10:08the applications of it,
as aplicações disto,
[247] 10:25But I can give you a few examples.
Eu quero lhes dar alguns exemplos.
[248] 10:28Well you may see the impact already now.
Bom, vocês já podem ver o impacto agora.
[249] 10:32This is a remote operated vehicle
Este é um veículo dirigido remotamente
[250] 10:34beneath the ocean.
embaixo dos oceanos.
[254] 10:44Intrinsically safe environments
Intrinsecamente ambientes seguros
[255] 10:46like this petrochemical plant --
como esta usina de petroquímicos --
[258] 10:54In hospitals,
Em hospitais,
[259] 10:56for new medical instruments;
para novos instrumentos médicos;
[260] 10:59in streets for traffic control.
nas ruas, para o controle do tráfego.
[262] 11:05and cars can communicate with each other
e os carros podem comunicar-se uns com os outros
[263] 11:07and prevent accidents
e prevenir acidentes
[264] 11:10in the way that they exchange information.
na maneira como eles transmitem informações.
[267] 11:19deployed around the world.
instaladas ao redor do mundo.
[269] 11:24We call it, in fact, a Li-Fi,
Nós o chamamos na verdade um Li-Fi,
[270] 11:26light-fidelity.
fidelidade de iluminação.
[271] 11:28And then we have these aircraft cabins.
E então nós temos estas cabines de avião.
[273] 11:36and each of these lights
e cada uma destas luzes
[276] 11:44on your long flight back home.
nas suas longas viagens de volta para casa.
[278] 11:55So, all we would need to do
Então, tudo o que nós precisaríamos fazer
[279] 11:57is to fit a small microchip
seria adaptar um pequeno microchip
[280] 11:59to every potential illumination device.
a todo potencial equipamento de iluminação.
[281] 12:02And this would then combine
E isto então combinaria
[282] 12:05two basic functionalities:
duas funcionalidades básicas:
[283] 12:07illumination and wireless data transmission.
iluminação e transmissão de dados sem fio.
[285] 12:12could solve the four essential problems
poderia resolver os quatro problemas essenciais
[287] 12:17And in the future,
E no futuro,
[289] 12:22you may have 14 billion Li-Fis
nós teríamos 14 bilhões de Li-Fis
[290] 12:25deployed worldwide --
instaladas ao redor do mundo --
[291] 12:27for a cleaner, a greener,
para um mais limpo, mais ecológico,
[292] 12:29and even a brighter future.
e ainda mais brilhante futuro.
[293] 12:31Thank you.
Muito obrigado.
[294] 12:33(Applause)
(Aplausos)