00:00...
...

[1] 00:15Do you know
Tradutor: Carla Berjano Revisora: Miguel Cabral de Pinho

[2] 00:17that we have 1.4 million cellular radio masts
Por acaso sabem que temos 1,4 milhões de antenas de telemóveis

[3] 00:20deployed worldwide?
instaladas pelo mundo fora?

[4] 00:22And these are base stations.
E estas são apenas as estações de base.

[5] 00:24And we also have
Também temos mais de cinco mil milhões

[6] 00:26more than five billion
destes dispositivos aqui.

[7] 00:28of these devices here.
São os telemóveis.

[8] 00:30These are cellular mobile phones.
Com estes telemóveis,

[9] 00:33And with these mobile phones,
transmitimos mais de 600 terabytes de dados, todos os meses.

[10] 00:35we transmit more than 600 terabytes of data
Trata-se de um 6 com 14 zeros - um número muito grande.

[11] 00:37every month.
As comunicações sem fios

[12] 00:39This is a 6 with 14 zeroes --
tornaram-se num bem indispensável, como a eletricidade e a água.

[13] 00:41a very large number.
Usamo-las todos os dias, no nosso quotidiano,

[14] 00:43And wireless communications
na nossa vida pessoal, na nossa vida profissional.

[15] 00:46has become a utility
E, por vezes, têm de nos pedir, amavelmente,

[16] 00:49like electricity and water.
que desliguemos o telemóvel em eventos como este

[17] 00:51We use it everyday. We use it in our everyday lives now --
por boas razões.

[18] 00:54in our private lives, in our business lives.
Foi por esta importância

[19] 00:56And we even have to be asked sometimes, very kindly,
que decidi olhar para os problemas existentes nesta tecnologia,

[20] 01:00to switch off the mobile phone at events like this
porque são fundamentais na nossa vida.

[21] 01:02for good reasons.
Um desses problemas é a capacidade.

[22] 01:05And it's this importance
Transmitimos dados sem fios usando ondas eletromagnéticas,

[23] 01:07why I decided to look into the issues
em particular, ondas de rádio.

[24] 01:09that this technology has,
As ondas de rádio são limitadas.

[25] 01:11because it's so fundamental to our lives.
São escassas, são caras,

[26] 01:14And one of the issues is capacity.
e só temos uma certa gama delas.

[27] 01:16The way we transmit wireless data is by using electromagnetic waves --
É esta limitação que não satisfaz

[28] 01:19in particular, radio waves.
a procura de transmissões de dados sem fios

[29] 01:22And radio waves are limited.
e o número de bytes e dados que são transmitidos todos os meses.

[30] 01:24They are scarce; they are expensive;
Estamos a ficar sem espetro.

[31] 01:26and we only have a certain range of it.
Há outro problema.

[32] 01:30And it's this limitation
Trata-se da eficácia.

[33] 01:32that doesn't cope
Os 1,4 milhões de antenas de telemóveis, ou estações de base,

[34] 01:34with the demand of wireless data transmissions
consomem muita energia.

[35] 01:36and the number of bytes and data which are transmitted every month.
A maior parte da energia

[36] 01:39And we are simply running out of spectrum.
não é usada para transmitir ondas de rádio,

[37] 01:41There's another problem.
é usada para arrefecer as estações de base.

[38] 01:43That is efficiency.
Então, a eficácia de uma estação de base

[39] 01:45These 1.4 million cellular radio masts, or base stations,
é apenas de cerca de 5%.

[40] 01:48consume a lot of energy.
Isto cria um grande problema.

[41] 01:50And mind you, most of the energy
Ainda há outro problema que todos conhecemos.

[42] 01:52is not used to transmit the radio waves,
Temos de desligar os telemóveis durante os voos.

[43] 01:54it is used to cool the base stations.
Nos hospitais, trata-se de questões de segurança.

[44] 01:57Then the efficiency of such a base station
A segurança é outro problema.

[45] 01:59is only at about five percent.
Estas ondas de rádio penetram pelas paredes.

[46] 02:02And that creates a big problem.
Podem ser intercetadas,

[47] 02:05Then there's another issue that you're all aware of.
e alguém pode usar a nossa rede,

[48] 02:08You have to switch off your mobile phone
se tiver más intenções.

[49] 02:10during flights.
Estes são os quatro problemas principais.

[50] 02:12In hospitals, they are security issues.
Mas, por outro lado, temos 14 mil milhões destas:

[51] 02:15And security is another issue.
lâmpadas, luz.

[52] 02:18These radio waves penetrate through walls.
A luz faz parte do espetro eletromagnético.

[53] 02:20They can be intercepted,
Por isso vamos ver isto no contexto de todo o espetro eletromagnético,

[54] 02:22and somebody can make use of your network
onde temos os raios gama.

[55] 02:25if he has bad intentions.
Não podemos aproximar-nos dos raios gama, é perigoso.

[56] 02:27So these are the main four issues.
Os raios-X são úteis quando vamos ao hospital.

[57] 02:29But on the other hand,
Depois há a luz ultra violeta.

[58] 02:31we have 14 billion of these:
é boa para um bronzeado agradável,

[59] 02:33light bulbs, light.
mas perigosa para o corpo humano.

[60] 02:36And light is part of the electromagnetic spectrum.
Os Infravermelhos

[61] 02:39So let's look at this in the context
devido aos regulamentos de segurança ocular,

[62] 02:41of the entire electromagnetic spectrum, where we have gamma rays.
só podem ser usados numa potência baixa.

[63] 02:44You don't want to get close to gamma rays, it could be dangerous.
Depois temos as ondas de rádio, com os problemas que já referi.

[64] 02:46X-rays, useful when you go to hospitals.
E ali no meio, temos este espetro de luz visível.

[65] 02:49Then there's ultraviolet light.
É a luz.

[66] 02:51it's good for a nice suntan,
A luz já cá anda há muitos milhões de anos.

[67] 02:53but otherwise dangerous for the human body.
Foi ela que nos criou,

[68] 02:55Infrared --
criou a vida,

[69] 02:57due to eye safety regulations,
criou todas as coisas da vida.

[70] 02:59can be only used with low power.
Por isso é inerentemente segura de usar.

[71] 03:01And then we have the radio waves, they have the issues I've just mentioned.
Não seria fantástico usar isto para comunicações sem fios?

[72] 03:04And in the middle there, we have this visible light spectrum.
Não só isso, comparei-a a todo o espetro.

[73] 03:07It's light,
Comparei o espetro das ondas de rádio

[74] 03:09and light has been around for many millions of years.
- o seu tamanho -

[75] 03:11And in fact, it has created us,
com o tamanho do espetro de luz visível.

[76] 03:14has created life,
Sabem que mais?

[77] 03:16has created all the stuff of life.
Temos 10 000 vezes mais desse espetro,

[78] 03:18So it's inherently safe to use.
que está disponível para usarmos.

[79] 03:21And wouldn't it be great to use that for wireless communications?
Por isso, não só temos esta enorme quantidade de espetro,

[80] 03:25Not only that, I compared [it to] the entire spectrum.
vamos comparar com um número que acabei de mencionar.

[81] 03:28I compared the radio waves spectrum --
Temos 1,4 milhões de estações de base

[82] 03:30the size of it --
de células de rádio ineficazes,

[83] 03:32with the size of the visible light spectrum.
implantadas de forma dispendiosa.

[84] 03:34And guess what?
Se multiplicarmos isso por 10 000,

[85] 03:36We have 10,000 times more of that spectrum,
chegamos aos 14 mil milhões.

[86] 03:39which is there for us to use.
14 mil milhões é o número de lâmpadas já instaladas.

[87] 03:42So not only do we have this huge amount of spectrum,
Por isso temos aqui a infraestrutura.

[88] 03:45let's compare that with a number I've just mentioned.
Olham para o teto, há todas estas lâmpadas.

[89] 03:47We have 1.4 million
Vamos ao piso principal, vemos estas lâmpadas.

[90] 03:49expensively deployed,
Podemos usá-las para comunicações?

[91] 03:51inefficient radio cellular base stations.
Podemos.

[92] 03:54And multiply that by 10,000,
O que precisamos de fazer?

[93] 03:56then you end up at 14 billion.
A única coisa que temos de fazer

[94] 03:5814 billion is the number of light bulbs installed already.
é substituir as lâmpadas incandescentes ineficazes,

[95] 04:01So we have the infrastructure there.
as luzes fluorescentes ,

[96] 04:03Look at the ceiling, you see all these light bulbs.
por esta nova tecnologia de LED,

[97] 04:06Go to the main floor, you see these light bulbs.
lâmpadas LED.

[98] 04:08Can we use them for communications?
Um LED é um semicondutor. É um dispositivo eletrónico.

[99] 04:10Yes.
Tem uma propriedade muito pertinente.

[100] 04:12What do we need to do?
A sua intensidade pode ser modulada a velocidades muito altas,

[101] 04:14The one thing we need to do
e podem ser desligadas a velocidades muito altas.

[102] 04:16is we have to replace these inefficient incandescent light bulbs,
Esta é uma propriedade básica fundamental

[103] 04:19florescent lights,
que explorámos com a nossa tecnologia.

[104] 04:22with this new technology of LED,
Por isso, vou mostrar como o fazemos.

[105] 04:24LED light bulbs.
Vamos ao vizinho mais próximo do espetro de luz visível

[106] 04:26An LED is a semiconductor. It's an electronic device.
os telecomandos.

[107] 04:28And it has a very nice acute property.
Sabemos que os telecomandos têm um LED de infravermelhos.

[108] 04:32Its intensity can be modulated
Ligamos o LED, e se estiver desligado, desligamo-lo.

[109] 04:35at very high speeds,
Isto cria um fluxo de dados simples e de baixa velocidade

[110] 04:37and it can be switched off at very high speeds.
em 10 mil bits por segundo, 20 mil bits por segundo.

[111] 04:40And this is a fundamental basic property
Não é utilizável para um vídeo do YouTube.

[112] 04:42that we exploit
Desenvolvemos uma tecnologia

[113] 04:44with our technology.
com a qual podemos, mais tarde,

[114] 04:47So let's show how we do that.
substituir o telecomando da nossa lâmpada.

[115] 04:49Let's go to the closest neighbor to the visible light spectrum --
Transmitimos, com a nossa tecnologia,

[116] 04:51go to remote controls.
não só um fluxo de dados único,

[117] 04:53You all know remote controls have an infrared LED --
transmitimos milhares de fluxos de dados, em paralelo,

[118] 04:55basically you switch on the LED, and if it's off, you switch it off.
em velocidades ainda mais altas.

[119] 04:58And it creates a simple, low-speed data stream
A tecnologia que desenvolvemos

[120] 05:01in 10,000 bits per second,
chama-se SIM OFDM.

[121] 05:0320,000 bits per second.
É uma modulação especial

[122] 05:05Not usable for a YouTube video.
- não vou entrar em mais pormenores técnicos -

[123] 05:07What we have done
mas é assim que permitimos

[124] 05:09is we have developed a technology
que uma fonte de luz transmita dados.

[125] 05:12with which we can furthermore
Vão dizer: "Ok, isso é giro.

[126] 05:15replace the remote control of our light bulb.
"Um diapositivo criado em 10 minutos."

[127] 05:17We transmit with our technology,
Mas não se trata só disso.

[128] 05:19not only a single data stream,
Também desenvolvemos um demonstrador.

[129] 05:21we transmit thousands of data streams
Vou mostrar, pela primeira vez em público,

[130] 05:23in parallel,
este demonstrador de luz visível.

[131] 05:25at even higher speeds.
O que temos aqui

[132] 05:27And the technology we have developed --
não é um candeeiro de secretária comum.

[133] 05:29it's called SIM OFDM.
Pusemos-lhe uma lâmpada LED,

[134] 05:31And it's spacial modulation --
que custa três dólares americanos,

[135] 05:33these are the only technical terms, I'm not going into details --
colocámos a nossa tecnologia de processamento de sinal.

[136] 05:36but this is how we enabled
Temos aqui um pequeno buraco

[137] 05:38that light source
e a luz passa por esse buraco.

[138] 05:40to transmit data.
Aqui temos um recetor.

[139] 05:43You will say, "Okay, this is nice --
O recetor vai converter estas mudanças pequenas e subtis de amplitude,

[140] 05:46a slide created in 10 minutes."
que criamos aqui

[141] 05:48But not only that.
num sinal elétrico.

[142] 05:50What we've done
Depois, esse sinal elétrico é convertido de novo

[143] 05:52is we have also developed a demonstrator.
para um fluxo de dados de alta velocidade.

[144] 05:55And I'm showing for the first time in public
No futuro, esperamos poder integrar este pequeno buraco

[145] 05:57this visible light demonstrator.
nestes smartphones.

[146] 05:59And what we have here
E não apenas integrar um detetor de fotos aqui,

[147] 06:01is no ordinary desk lamp.
mas talvez usar a câmara integrada.

[148] 06:04We fit in an LED light bulb,
Então o que acontecerá quando eu acender esta luz?

[149] 06:06worth three U.S. dollars,
Como seria de esperar,

[150] 06:09put in our signal processing technology.
é uma luz, um candeeiro de secretária.

[151] 06:11And then what we have here is a little hole.
Ponham o vosso livro por baixo e poderão ler.

[152] 06:14And the light goes through that hole.
Está a iluminar o espaço.

[153] 06:16There's a receiver.
Mas, ao mesmo tempo, vemos aparecer este vídeo.

[154] 06:18The receiver will convert these little, subtle changes in the amplitude
É um vídeo de alta definição

[155] 06:21that we create there
que é transmitido através daquele feixe de luz.

[156] 06:23into an electrical signal.
Estão céticos?

[157] 06:25And that signal is then converted back
Estão a pensar: "Ah, ah, ah.

[158] 06:27to a high-speed data stream.
"É um académico esperto a fazer aqui uns truques."

[159] 06:29In the future we hope
Mas deixem-me fazer isto.

[160] 06:31that we can integrate this little hole
(Aplausos)

[161] 06:33into these smart phones.
Outra vez.

[162] 06:36And not only integrate a photo detector here,
Ainda não acreditam?

[163] 06:39but maybe use the camera inside.
É esta luz que transmite este vídeo de alta definição

[164] 06:43So what happens
num fluxo dividido.

[165] 06:45when I switch on that light?
Se olharem para a luz,

[166] 06:50As you would expect,
está a iluminar, tal como se espera.

[167] 06:52it's a light, a desk lamp.
Não é percetível ao olho humano.

[168] 06:54Put your book beneath it and you can read.
Não conseguimos reparar nas alterações subtis na amplitude

[169] 06:57It's illuminating the space.
que implantámos nesta lâmpada.

[170] 06:59But at the same time, you see this video coming up here.
Está a servir o propósito da iluminação,

[171] 07:03And that's a video, a high-definition video
mas, ao mesmo tempo, podemos transmitir estes dados.

[172] 07:06that is transmitted through that light beam.
Como podem ver,

[173] 07:08You're critical.
a luz que vem do teto vem até aqui ao recetor

[174] 07:10You think, "Ha, ha, ha.
que ignora essa luz constante,

[175] 07:12This is a smart academic doing a little bit of tricks here."
porque só está interessado nas alterações subtis.

[176] 07:15But let me do this.
De vez em quando, também aparece uma pergunta importante:

[177] 07:19(Applause)
"Ok, preciso de ter a luz sempre ligada para ter isto a funcionar?

[178] 07:24Once again.
A resposta é sim.

[179] 07:27Still don't believe?
Mas podemos reduzir a luz

[180] 07:30It is this light
a um nível que aparenta estar desligada.

[181] 07:32that transmits this high-definition video in a split stream.
Mesmo assim, é possível transmitir dados.

[182] 07:36And if you look at the light,
Eu falei-vos de quatro problemas.

[183] 07:39it is illuminating as you would expect.
Capacidade:

[184] 07:41You don't notice with your human eye.
Temos 10 mil vezes mais espetro,

[185] 07:43You don't notice the subtle changes in the amplitude
dez mil vezes mais LEDs já instalados na infraestrutura.

[186] 07:46that we impress onto this light bulb.
Espero que concordam comigo

[187] 07:49It's serving the purpose of illumination,
que já não há um problema de capacidade.

[188] 07:51but at the same time, we are able to transmit this data.
Eficácia.

[189] 07:54And you see,
Trata-se de dados através da iluminação.

[190] 07:56even light from the ceiling comes down here to the receiver.
Em primeiro lugar, é um dispositivo de iluminação.

[191] 07:59It can ignore that constant light,
Se fizermos o orçamento energético,

[192] 08:02because all the receiver's interested in
a transmissão de dados vem sem custos

[193] 08:04are subtle changes.
- uma alta eficácia energética.

[194] 08:09You also have a critical question now, and
Não mencionei a alta eficácia energética destas lâmpadas LED.

[195] 08:11you say, "Okay,
Se toda a gente as implementasse,

[196] 08:13do I have to have the light on all the time
podíamos poupar centenas de centrais elétricas.

[197] 08:15to have this working?"
Questão resolvida.

[198] 08:17And the answer is yes.
Depois mencionei a disponibilidade.

[199] 08:19But, you can dim down the light
Concordarão comigo de que há luzes no hospital.

[200] 08:23to a level that it appears to be off.
Precisam de ver o que estão a fazer.

[201] 08:25And you are still able to transmit data -- that's possible.
Temos luzes num avião.

[202] 08:28So I've mentioned to you the four challenges.
Portanto, a luz está em todo o lado.

[203] 08:31Capacity:
Olhem à volta. Para todos os lados. Olhem para o vosso smartphone.

[204] 08:33We have 10,000 times more spectrum,
Tem uma lanterna, uma lanterna LED.

[205] 08:3510,000 times more LEDs
São potenciais fontes de transmissão de dados de alta velocidade.

[206] 08:37installed already in the infrastructure there.
Depois, temos a segurança.

[207] 08:39You would agree with me, hopefully,
Concordarão comigo que a luz não atravessa paredes.

[208] 08:41there's no issue of capacity anymore.
Por isso, se eu tivesse uma luz aqui,

[209] 08:43Efficiency:
se tivesse dados seguros,

[210] 08:45This is data through illumination --
ninguém do outro lado da parede da sala

[211] 08:47it's first of all an illumination device.
conseguiria ler esses dados.

[212] 08:49And if you do the energy budget,
E só há dados onde há luz.

[213] 08:52the data transmission comes for free --
Por isso, se eu não quiser que o recetor receba os dados,

[214] 08:54highly energy efficient.
o que posso fazer

[215] 08:56I don't mention the high energy efficiency
é mudá-lo de direção.

[216] 08:58of these LED light bulbs.
Os dados seguem naquela direção, e desaparecem.

[217] 09:00If the whole world would deploy them,
Podemos ver para onde vão os dados.

[218] 09:02you would save hundreds of power plants.
Portanto, para mim,

[219] 09:05That's aside.
as aplicações disto vão para além da imaginação, neste momento.

[220] 09:07And then I've mentioned the availability.
Tivemos um século de criadores de aplicações inteligentes e agradáveis.

[221] 09:09You will agree with me that we have lights in the hospital.
Só precisam de ver que, onde tivermos luz,

[222] 09:12You need to see what to do.
há uma forma potencial de transmitir dados.

[223] 09:14You have lights in an aircraft.
Mas posso dar-vos alguns exemplos.

[224] 09:16So it's everywhere in a day there is light.
Já poderão ver o impacto.

[225] 09:18Look around. Everywhere. Look at your smart phone.
Isto é um veículo comandado à distância,

[226] 09:21It has a flashlight, an LED flashlight.
sob os oceanos.

[227] 09:23These are potential sources for high-speed data transmission.
Usam luz para iluminar o espaço lá em baixo.

[228] 09:27And then there's security.
Esta luz pode ser usada para transmitir dados sem fios

[229] 09:30You would agree with me
que estas coisas usam para comunicar entre si.

[230] 09:32that light doesn't penetrate through walls.
Ambientes intrinsecamente seguros,

[231] 09:35So no one, if I have a light here,
como esta central petroquímica,

[232] 09:37if I have secure data,
não podem usar frequências de rádio, que podem gerar faíscas na antena,

[233] 09:39no one on the other side of this room through that wall
mas podem usar luz - vemos ali muita luz.

[234] 09:41would be able to read that data.
Nos hospitais,

[235] 09:43And there's only data where there is light.
para novos instrumentos médicos;

[236] 09:46So if I don't want that receiver to receive the data,
nas ruas para controlo de trânsito.

[237] 09:50then what I could do,
Os carros têm faróis e luzes traseiras com base em LEDs

[238] 09:54turn it away.
e os carros podem comunicar entre si

[239] 09:57So the data goes in that direction, not there anymore.
e evitar acidentes

[240] 09:59Now we can in fact see where the data is going to.
na medida em que trocam informações.

[241] 10:05So for me,
Os semáforos podem comunicar com o carro, etc.

[242] 10:08the applications of it,
Também temos milhões de candeeiros de rua

[243] 10:11to me, are beyond imagination at the moment.
espalhados pelo mundo inteiro.

[244] 10:15We have had a century of very nice, smart application developers.
Cada candeeiro de rua pode ser um ponto de acesso grátis.

[245] 10:19And you only have to notice, where we have light,
Chamamos a isto um Li-Fi,

[246] 10:22there is a potential way to transmit data.
fidelidade de luz.

[247] 10:25But I can give you a few examples.
Depois temos as cabinas dos aviões.

[248] 10:28Well you may see the impact already now.
Há centenas de luzes na cabina de um avião,

[249] 10:32This is a remote operated vehicle
e cada uma dessas luzes

[250] 10:34beneath the ocean.
pode ser um potencial transmissor de dados sem fios.

[251] 10:36And they use light to illuminate space down there.
Por isso poderão desfrutar os vossos vídeos favoritos das TED

[252] 10:39And this light can be used to transmit wireless data
nos vossos longos voos de volta a casa.

[253] 10:41that these things [use] to communicate with each other.
A vida online. Acredito que seja uma visão que é possível.

[254] 10:44Intrinsically safe environments
Portanto, tudo o que precisaríamos de fazer

[255] 10:46like this petrochemical plant --
é encaixar um pequeno microprocessador

[256] 10:48you can't use RF, it may generate antenna sparks,
em todos os potenciais dispositivos de iluminação.

[257] 10:51but you can use light -- you see plenty of light there.
Isto combinaria duas funcionalidades básicas:

[258] 10:54In hospitals,
iluminação e transmissão de dados sem fios.

[259] 10:56for new medical instruments;
E é esta simbiose que, acredito pessoalmente,

[260] 10:59in streets for traffic control.
poderia resolver os quatro problemas essenciais

[261] 11:02Cars have LED-based headlights, LED-based back lights,
que enfrentamos na comunicação sem fios nos dias de hoje.

[262] 11:05and cars can communicate with each other
E, no futuro,

[263] 11:07and prevent accidents
poderemos não ter apenas 14 mil milhões de lâmpadas,

[264] 11:10in the way that they exchange information.
poderemos ter 14 mil milhões de Li-Fis espalhadas pelo mundo

[265] 11:13Traffic lights can communicate to the car and so on.
para um futuro mais limpo, mais verde e mais brilhante.

[266] 11:16And then you have these millions of street lamps
Obrigado.

[267] 11:19deployed around the world.
(Aplausos)

[268] 11:22And every street lamp could be a free access point.
--268--

[269] 11:24We call it, in fact, a Li-Fi,
--269--

[270] 11:26light-fidelity.
--270--

[271] 11:28And then we have these aircraft cabins.
--271--

[272] 11:32There are hundreds of lights in an aircraft cabin,
--272--

[273] 11:36and each of these lights
--273--

[274] 11:38could be a potential transmitter of wireless data.
--274--

[275] 11:41So you could enjoy your most favorite TED video
--275--

[276] 11:44on your long flight back home.
--276--

[277] 11:46Online life. So that is a vision, I think, that is possible.
--277--

[278] 11:55So, all we would need to do
--278--

[279] 11:57is to fit a small microchip
--279--

[280] 11:59to every potential illumination device.
--280--

[281] 12:02And this would then combine
--281--

[282] 12:05two basic functionalities:
--282--

[283] 12:07illumination and wireless data transmission.
--283--

[284] 12:09And it's this symbiosis that I personally believe
--284--

[285] 12:12could solve the four essential problems
--285--

[286] 12:14that face us in wireless communication these days.
--286--

[287] 12:17And in the future,
--287--

[288] 12:19you would not only have 14 billion light bulbs,
--288--

[289] 12:22you may have 14 billion Li-Fis
--289--

[290] 12:25deployed worldwide --
--290--

[291] 12:27for a cleaner, a greener,
--291--

[292] 12:29and even a brighter future.
--292--

[293] 12:31Thank you.
--293--

[294] 12:33(Applause)
--294--