TED–哈洛哈斯：让每颗灯泡都为我们传输无线资料

在TED Global 2011主题为「哈洛哈斯：让每颗灯泡都为我们传输无线资料」的演讲上，是这样说的

你知道全世界有一千四百万无线电信号发射塔吗？而且还有信号站。我们还有超过，五十亿的像这样的设备–蜂窝式移动电话。我们每个月，要用这些手机传输超过600万亿字节的数据。而且无线通讯已经变成了像水和电一样的基本生活必需品。我决定关注这个话题的原因是很重要的，那是因为这项技术对我们的生活非常重要。

有一个问题是容量问题，我们现在用来传输无线数据的方式是电磁波，更准确地是无线电波。无线电波是有局限性的，它稀少又昂贵，而且我们只有一定的范围可以使用，这个限制，使其不能满足，利用无线数据传输的，每个月大量的字节和数据，而且它能使用的范围也都已经被利用了。还有一个问题，就是能效，这些一百四十万个无线信号发射塔或者是基站，要消耗大量的能量，还要指出的是，这其中大部分的能量，并不是用来传输无线电波的，而是用在冷却基站的，这样的一个基站的效率，大概只有百分之五，这就是个大问题。还有一个大家都知道的问题，那就是在在医院里、坐飞机的时候你得把手机关了。还有安全问题，数据的安全性是另一个问题，这些无线电波能穿透墙面，它就能被截获，有人就可以利用你的网络干些坏事什么的。 

这就是主要的四个问题，另一方面，我们有一百四十亿个灯泡，而光是电磁波谱中的一部分，我们来利用一点背景知识：这是一个完整的电磁波谱，这里是伽玛射线，你不会想利用伽玛射线，因为它是危险的。X光可以用在医疗上。这里是紫外光，如果想晒黑一点，它倒是帮得上忙，但其它时候对人体却是有害的。红外线，出于对眼睛的安全考虑，你只能用很低的功率。然后有无线电波，它的问题我们刚刚谈过。中间这里，我们有可见光区域，它是光， 光在生活里有许多许多百万年了，光本身就是安全可用的，如果能直接用于无线通讯难道不是很棒吗？

比较了一下整个光谱，把无线电波光谱的大小和可见光谱的大小进行了比较． 猜猜结果如何？可见光谱能用的范围是无线电波的一万倍，这些都可以被我们利用，所以我们不仅有这么大光谱范围可以用，我来把刚才提到的数字和这些比较一下，我们一共有一百四十万个造价高，效率低的无线电波发射基站，把这个数字乘以一万，那就是一百四十个亿，一百四十个亿恰好是已经在使用中的电灯泡的数量，所以我们已经有了基础设施在那。

有一件事我们需要做的 就是把这些效率不高的白炽灯和荧光灯换成新技术的LED，是个半导体、电子器件，它有一个特别好的敏锐的性能，它的亮度是可以高速调节，它也能以很快的速度开启或关闭，这是我们发展这项技术的一个很基础的性能，让我来演示下我们是怎么做的。大家都知道遥控器有红外线的LED，开机的时候就开了LED，关了遥控的同时关了LED，它发射一个简单的低速的数据流，每秒传输十万个或二十万个字节，如果使用Youtube这是不够的。 

我们所做的就是开发了一项新技术，我们可以用这项新技术取代我们对灯泡的远程控制。我们不是只用一个简单的数据流，我们在同一时间并行传输几千个数据流，而且传输速度更快，我们开发的这项技术叫 SIM OFDM是利用到第三维的「空间调变」技术，技术细节在此点到为止，总之，我们应用这种技术来以光线作无线传输用途。

这场演讲中，也现场示范了这样的技术：

就是这个台灯，把高清晰的视频通过分开的数据流传输的，你不会发现我们加在这个灯泡上的亮度的微小变化，它起到了提供照明的作用，同时也传输了数据。会说：＂好吧，我是不是得时刻开着灯才能让它工作呢？＂ 答案是：是的。但你能调暗这灯暗到它看起来像是关着的，这样它还是可以传输数据。

我提到过四个挑战，容量，我们有一万倍的光谱范围一万多倍的LED灯，已经搭建在基础设施中，容量已经不再是个问题。节能，这是通过照明传输数据，灯是基本一定要开的，这样一来你算能源开销时，资料传输项目等于免费，高节能、费用低，还不提LED灯本身就是高度节能的灯具。 

我还提到了可用性，我们都知道医院里有灯泡，飞机上也有灯泡，所有地方都有灯泡。看看你的智能手机，它有一个闪光灯，那是个LED灯，它们都是潜在的高速数据传输的设备。

还有安全问题，你会同意说光不能穿透墙壁，所以如果我有个灯泡在这，如果我有安全相关的数据，在墙那边的人是不可能透过墙壁猎取我的数据的，只有在有光的地方才能看到数据。现在我们能真的看到数据是往哪里传了。 

这项技术的应用前景是超乎想像的，哪里有光哪里就能用来传输数据，举几个例子：在这片海域下面，有一个远程操控的移动设备，它们用光来照亮底下的空间，光能被用来传输无线数据，这些东西就能用光来相互交流。

在那些石化工厂里，你不能用RF，它会在天线上产生火花，但可以用光，你能看到许多的灯光在那。在医院里，用于新的医疗设备。在街上用来控制交通状况，车辆有LED灯做的前灯、后灯，这样车辆间就能交流了，它们这样交换信息的方式能阻止交通事故的发生，而且信号灯也能和车辆进行沟通。而且全世界还有几百万个这样的路灯，即使是这路灯也能成为免费的发射点，我们叫它 Li Fi（linght-fidelity）。还有飞机机舱，里面有几百盏灯，每一个这样的灯都有潜在的传输无线信号的能力，所以你就能在长长的回家旅途中享受你最喜欢的TED视频、线上生活，我想这个设想是可行的。

我们需要做的就只是把一个微小的芯片，插入到每一个潜在的照明设备中，这就整合了两个基本的功能：照明和无线数据传输，我个人相信，这种组合能解决我们现在无线信号传输中四个关键的问题，在将来，我们不仅仅是有只一百四十万个灯泡，而是有一百四十万个Li Fi，遍布全球创建一个更干净，更环保，更光明的未来！

这样的智能灯具，在我们LEDBEST已经可以看到了，欢迎主动与我们联系相关的资讯。

引自https://www.ted.com/talks/harald_haas_wireless_data_from_every_light_bulb/transcript?fb_ref=talk&language=zh-tw#t-739136

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