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無線インターネット通信の画期的な新手法

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    公の場での初公開となりますが
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    簡単に入手できる標準的なLEDから
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    パソコンに接続された太陽電池へと
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    動画を送信できるシステムを
    ご紹介したいと思います
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    Wi-Fi技術を用いず
    光だけによる通信です
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    それってどういうこと？
    と思われるかもしれません
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    要点はこうです
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    インターネット技術を広く普及させ
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    デジタルデバイドをなくし
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    しかも「モノのインターネット(IoT）」
    つまり
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    何百億もの機器への
    インタネット接続を広めようというものです
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    私の考えでは
    このようなインターネットの拡大は
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    エネルギー中立でなければ
    成り立ちません
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    つまり 既存のインフラを
    最大限に活用することです
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    ここに太陽電池とLEDの
    活用の場が見出されます
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    2011年のTEDの場で
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    初めてお見せしたのが
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    Li-Fi つまり高性能光通信技術です
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    Li-Fiは簡単に入手できるLEDを使い
    驚異的な速度のデータ通信を
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    安全かつ確実に行うことができます
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    データは明るさの微妙な変化として
    コード化することによって
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    光によって伝えられます
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    周りを見渡してみると
    多くのLEDがありますが
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    これはLi-Fi通信の
    インフラが豊富にあることを意味します
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    今までは コード化された信号を
    受信するのに
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    特別な装置である 小型の光受信機を
    使ってきました
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    Li-Fiの光信号を受信するのに
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    既存のインフラを利用したいと
    私は考えました
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    そこで 太陽電池やソーラーパネルに
    注目したわけです
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    太陽電池は光を吸収し
    電気エネルギーへと変換します
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    こうやって太陽電池で
    携帯電話の充電ができます
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    さて データはLEDの明るさの
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    微妙な変化としてコード化されるので
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    入射した光がわずかに変化すると
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    太陽電池で生成されたエネルギーも
    微妙に変化します
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    太陽電池を用いて
    光に組み込まれたデータを受信する
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    基本的な仕組みが
    あるということです
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    生成されたエネルギーの変動が
    送信されたデータに
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    関連付けられているということです
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    問題は
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    LEDで送信されたような
    極めて速く かつ微妙な光の変動を
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    検知することが出来るのかということです
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    答えはイエス 可能です
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    実験室において
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    標準的かつ簡単に手に入る太陽電池を用いて
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    毎秒50メガビットのデータが受信できました
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    これは今どきのほとんどの
    ブロードバンド通信よりも速い速度です
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    実際にお見せしましょう
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    この箱には標準的で簡単に手に入る
    LEDランプが入っています
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    これが標準的で簡単に入手可能な
    太陽電池で
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    ラップトップコンピュータに接続されています
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    また太陽電池で生成されたエネルギーを
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    可視化する装置もあります
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    この装置は今も何らかの入力が
    あることを示しています
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    太陽電池が周囲の光をひろって
    エネルギーを生み出しているからです
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    では はじめに
    ランプのスイッチを入れてみましょう
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    しばらくの間
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    スイッチを入れてみるだけです
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    受信機の針が右に振れるのが
    ご覧になれますね
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    太陽電池は
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    人工的な光源から
    エネルギーを生成しています
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    スイッチを切れば 針は元通り
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    またスイッチを入れれば…
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    太陽電池でエネルギーを
    生成することができました
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    次に動画を再生してみましょう
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    再生ボタンを押しました
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    LEDランプは光の明るさを
    ほんの僅かに変化させることで
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    動画の信号を送っていますが
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    人間の目ではこれを検知することはできません
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    変化の速度があまりにも速いからです
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    この仕組みで通信が行なわれていることを
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    証明するために
    太陽電池の光をさえぎってみましょう
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    するとエネルギーの生成が止まったことは
    すぐに分ります
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    動画の再生も止まりました
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    障害物を取り除くと
    動画の再生も再開します
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    (拍手)
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    もう一度やってみましょう
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    ビデオの再生もエネルギーの生成も
    止まります
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    これは太陽電池が受信機として
    動作していることを示します
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    次にLEDランプを街路灯とし
    霧がかっている場面を想像しましょう
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    霧をシミュレートするために
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    ハンカチを持参しました
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    (笑)
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    ハンカチで太陽電池を覆うと
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    ご覧の通り
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    エネルギーは低下します
    思ったとおりです
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    しかし動画は止まることなく
    再生しています
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    つまり 覆いがあっても
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    十分な光がハンカチを透過して
    太陽電池に届き
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    太陽電池は情報を読み取って
    動画を―
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    この場合 HD動画を再生できます
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    大事な点は 太陽電池が
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    エネルギーを作りだすという
    基本的な機能を果たしながら
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    光に埋め込まれた信号による
    高速無線通信の受信器となっていることです
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    ですから
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    小屋の屋根に設置されている
    太陽電池を
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    近くの丘にあるレーザー基地―
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    実際には街路灯からの信号を受け取る
    ブロードバンド受信機として使うことができます
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    太陽電池の種類は問いません
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    窓に埋め込まれた
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    透明な太陽電池でも構いませんし
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    街角にある器具に取り付けられた
    太陽電池でもよく
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    IoT をなす何十億もある
    このような装置に取り付けられた
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    太陽電池でもいいのです
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    端的に言えば
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    このような装置を
    定期的に充電するのは面倒ですし
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    電池を数か月ごとに交換することは
    もっと面倒です
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    先に申し上げたように
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    これを公開するのは
    今回が初めてです
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    まだ実験室での試みで
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    プロトタイプですが
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    我々のチームはきっと２～３年以内に
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    市場に出すことができると考えています
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    デジタルデバイドを無くし
    何十億もの装置の
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    インターネット接続に
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    役立てることができたらと
    願っています
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    しかもエネルギー消費の
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    爆発的増加させることもありません
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    逆の効果をもった太陽電池のおかげです
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    有難うございました
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    (拍手)
Title:
無線インターネット通信の画期的な新手法
Speaker:
ハラルド・ハース
Description:

今ある技術を用いて、インフラが整っていない地域に住む40億人以上の人々がインタネットを使えたら？ ハラルド・ハースらの研究チームは、簡単に入手できるLEDと太陽電池を使った、光によるデータ通信の新技術を発明しました。これはデジタル・デバイドを解消する鍵となることでしょう。未来のインターネットの様子をご覧ください。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
07:24

Japanese subtitles

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