ABOUT THE SPEAKER
Harald Haas - Communications technology innovator
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate.

Why you should listen

Imagine using your car headlights to transmit data ... or surfing the web safely on a plane, tethered only by a line of sight. Harald Haas is working on it. He currently holds the Chair of Mobile Communications at the University of Edinburgh, and is co-founder and Chief Scientific Officer of pureLiFi Ltd as well as the Director of the LiFi Research and Development Center at the University of Edinburgh. His main research interests are in optical wireless communications, hybrid optical wireless and RF communications, spatial modulation, and interference coordination in wireless networks.

Haas has long been studying ways to communicate electronic data signals, designing modulation techniques that pack more data onto existing networks. But his latest work leaps beyond wires and radio waves to transmit data via an LED bulb that glows and darkens faster than the human eye can see. His group published the first proof-of-concept results demonstrating that it is possible to to turn commercially available light emitting diode (LED) light bulbs into broadband wireless transmission systems. 

"It should be so cheap that it's everywhere," he says. "Using the visible light spectrum, which comes for free, you can piggy-back existing wireless services on the back of lighting equipment."

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Harald Haas | Speaker | TED.com
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Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet

ハラルド・ハース: 無線インターネット通信の画期的な新手法

Filmed:
2,751,742 views

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。
- Communications technology innovator
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
I would like to demonstrate実証する
for the first time in publicパブリック
0
579
3445
公の場での初公開となりますが
00:16
that it is possible可能 to transmit送信する a videoビデオ
1
4048
4071
簡単に入手できる標準的なLEDから
00:20
from a standard標準 off-the-shelf既製品 LED lampランプ
2
8143
4309
パソコンに接続された太陽電池へと
00:24
to a solar太陽 cell細胞 with a laptopラップトップ
acting演技 as a receiver受信機.
3
12476
5160
動画を送信できるシステムを
ご紹介したいと思います
00:30
There is no Wi-FiWi-Fi involved関係する,
it's just light.
4
18478
2591
Wi-Fi技術を用いず
光だけによる通信です
00:33
And you mayかもしれない wonderワンダー, what's the pointポイント?
5
21093
2834
それってどういうこと?
と思われるかもしれません
00:35
And the pointポイント is this:
6
23951
1744
要点はこうです
00:38
There will be a massive大規模
extension拡張 of the Internetインターネット
7
26399
2676
インターネット技術を広く普及させ
00:41
to close閉じる the digitalデジタル divide分ける,
8
29099
2810
デジタルデバイドをなくし
00:43
and alsoまた、 to allow許す for what we call
"The Internetインターネット of Things" --
9
31933
4181
しかも「モノのインターネット(IoT)」
つまり
00:48
tens数十 of billions何十億 of devicesデバイス
connected接続された to the Internetインターネット.
10
36138
3166
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
00:51
In my view見る, suchそのような an extension拡張
of the Internetインターネット can only work
11
39328
4031
私の考えでは
このようなインターネットの拡大は
00:55
if it's almostほぼ energy-neutralエネルギーニュートラル.
12
43383
2347
エネルギー中立でなければ
成り立ちません
00:58
This means手段 we need to use existing既存の
infrastructureインフラ as much as possible可能.
13
46173
4832
つまり 既存のインフラを
最大限に活用することです
01:03
And this is where the solar太陽 cell細胞
and the LED come in.
14
51497
4937
ここに太陽電池とLEDの
活用の場が見出されます
01:08
I demonstrated実証済み for the first time,
15
56959
2318
2011年のTEDの場で
01:11
at TEDTED in 2011,
16
59301
1965
初めてお見せしたのが
01:13
Li-FiLi-Fi, or Light Fidelityフィデリティ.
17
61290
1984
Li-Fi つまり高性能光通信技術です
01:15
Li-FiLi-Fi uses用途 off-the-shelf既製品 LEDsLED
to transmit送信する dataデータ incredibly信じられないほど fast速い,
18
63781
5995
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
01:21
and alsoまた、 in a safe安全 and secure安全な manner方法.
19
69800
2292
安全かつ確実に行うことができます
01:25
Dataデータ is transported運ばれた by the light,
20
73402
2881
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
01:28
encodedコードされた in subtle微妙 changes変更
of the brightness輝度.
21
76307
3125
光によって伝えられます
01:32
If we look around,
we have manyたくさんの LEDsLED around us,
22
80390
3564
周りを見渡してみると
多くのLEDがありますが
01:35
so there's a richリッチ infrastructureインフラ
of Li-FiLi-Fi transmittersトランスミッタ around us.
23
83978
4661
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
01:41
But so far遠い, we have been usingを使用して
special特別 devicesデバイス -- small小さい photo写真 detectors検出器,
24
89393
5239
今までは コード化された信号を
受信するのに
01:46
to receive受け取る the information情報
encodedコードされた in the dataデータ.
25
94656
3682
特別な装置である 小型の光受信機を
使ってきました
01:50
I wanted to find a way to alsoまた、 use
existing既存の infrastructureインフラ
26
98940
3892
Li-Fiの光信号を受信するのに
01:54
to receive受け取る dataデータ from our Li-FiLi-Fi lightsライト.
27
102856
3006
既存のインフラを利用したいと
私は考えました
01:58
And this is why I have been looking into
solar太陽 cells細胞 and solar太陽 panelsパネル.
28
106426
4114
そこで 太陽電池やソーラーパネルに
注目したわけです
02:03
A solar太陽 cell細胞 absorbs吸収する light
and converts変換する it into electrical電気 energyエネルギー.
29
111016
5128
太陽電池は光を吸収し
電気エネルギーへと変換します
02:08
This is why we can use a solar太陽 cell細胞
to charge電荷 our mobileモバイル phone電話.
30
116549
4986
こうやって太陽電池で
携帯電話の充電ができます
02:13
But now we need to remember思い出す
31
121559
1406
さて データはLEDの明るさの
02:14
that the dataデータ is encodedコードされた in subtle微妙 changes変更
of the brightness輝度 of the LED,
32
122989
6231
微妙な変化としてコード化されるので
02:21
so if the incoming到着 light fluctuates変動する,
33
129244
3349
入射した光がわずかに変化すると
02:24
so does the energyエネルギー harvested収穫した
from the solar太陽 cell細胞.
34
132617
2931
太陽電池で生成されたエネルギーも
微妙に変化します
02:28
This means手段 we have
a principal主要な mechanism機構 in place場所
35
136579
3509
太陽電池を用いて
光に組み込まれたデータを受信する
02:32
to receive受け取る information情報 from the light
and by the solar太陽 cell細胞,
36
140112
6110
基本的な仕組みが
あるということです
02:38
because the fluctuations変動
of the energyエネルギー harvested収穫した
37
146246
2775
生成されたエネルギーの変動が
送信されたデータに
02:41
correspond対応する to the dataデータ transmitted送信された.
38
149045
2118
関連付けられているということです
02:43
Of courseコース the question質問 is:
39
151934
2126
問題は
02:46
can we receive受け取る very fast速い and subtle微妙
changes変更 of the brightness輝度,
40
154084
4160
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
02:50
suchそのような as the onesもの transmitted送信された
by our LED lightsライト?
41
158268
3810
検知することが出来るのかということです
02:54
And the answer回答 to that is yes, we can.
42
162641
3504
答えはイエス 可能です
02:58
We have shown示された in the lab研究室
43
166637
1779
実験室において
03:00
that we can receive受け取る up to 50
megabytesメガバイト per〜ごと second二番
44
168440
3482
標準的かつ簡単に手に入る太陽電池を用いて
03:03
from a standard標準, off-the-shelf既製品 solar太陽 cell細胞.
45
171946
2435
毎秒50メガビットのデータが受信できました
03:06
And this is fasterもっと早く than most最も
broadbandブロードバンド connections接続 these days日々.
46
174921
3627
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
03:11
Now let me showショー you in practice練習.
47
179437
3310
実際にお見せしましょう
03:17
In this boxボックス is a standard標準,
off-the-shelf既製品 LED lampランプ.
48
185095
4388
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
03:23
This is a standard標準,
off-the-shelf既製品 solar太陽 cell細胞;
49
191193
2575
これが標準的で簡単に入手可能な
太陽電池で
03:25
it is connected接続された to the laptopラップトップ.
50
193792
2183
ラップトップコンピュータに接続されています
03:28
And alsoまた、 we have an instrument計器 here
51
196949
2320
また太陽電池で生成されたエネルギーを
03:31
to visualize視覚化する the energyエネルギー
we harvest収穫 from the solar太陽 cell細胞.
52
199293
3778
可視化する装置もあります
03:35
And this instrument計器 showsショー
something at the moment瞬間.
53
203095
2798
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
03:37
This is because the solar太陽 cell細胞 already既に
harvests収穫 light from the ambient周囲 light.
54
205917
4281
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
03:43
Now what I would like to do first
is switchスイッチ on the light,
55
211102
2840
では はじめに
ランプのスイッチを入れてみましょう
03:45
and I'll simply単に, only switchスイッチ on the light,
56
213966
2106
しばらくの間
03:48
for a moment瞬間,
57
216096
2108
スイッチを入れてみるだけです
03:50
and what you'llあなたは notice通知 is that
the instrument計器 jumpsジャンプする to the right.
58
218228
3994
受信機の針が右に振れるのが
ご覧になれますね
03:54
So the solar太陽 cell細胞, for a moment瞬間,
59
222904
1690
太陽電池は
03:56
is harvesting収穫 energyエネルギー
from this artificial人工的な light sourceソース.
60
224618
3522
人工的な光源から
エネルギーを生成しています
04:00
If I turn順番 it off, we see it drops落ちる.
61
228540
3278
スイッチを切れば 針は元通り
04:03
I turn順番 it on ...
62
231842
1183
またスイッチを入れれば…
04:05
So we harvest収穫 energyエネルギー with the solar太陽 cell細胞.
63
233049
2719
太陽電池でエネルギーを
生成することができました
04:08
But next I would like to activate活性化する
the streamingストリーミング of the videoビデオ.
64
236586
5323
次に動画を再生してみましょう
04:15
And I've done完了 this
by pressing押す this buttonボタン.
65
243418
2324
再生ボタンを押しました
04:17
So now this LED lampランプ here
is streamingストリーミング a videoビデオ
66
245766
4723
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
04:22
by changing変化 the brightness輝度 of the LED
in a very subtle微妙 way,
67
250513
4132
動画の信号を送っていますが
04:26
and in a way that you can't
recognize認識する with your eye,
68
254669
2498
人間の目ではこれを検知することはできません
04:29
because the changes変更
are too fast速い to recognize認識する.
69
257191
3256
変化の速度があまりにも速いからです
04:33
But in order注文 to prove証明する the pointポイント,
70
261384
2399
この仕組みで通信が行なわれていることを
04:35
I can blockブロック the light of the solar太陽 cell細胞.
71
263807
3145
証明するために
太陽電池の光をさえぎってみましょう
04:40
So first you notice通知
the energyエネルギー harvesting収穫 drops落ちる
72
268087
3223
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
04:43
and the videoビデオ stops停止 as well.
73
271334
1692
動画の再生も止まりました
04:45
If I remove除去する the blockage閉塞,
the videoビデオ will restart再起動.
74
273050
3656
障害物を取り除くと
動画の再生も再開します
04:49
(Applause拍手)
75
277357
6229
(拍手)
04:55
And I can repeat繰り返す that.
76
283610
2333
もう一度やってみましょう
04:57
So we stop the transmission送信 of the videoビデオ
and energyエネルギー harvesting収穫 stops停止 as well.
77
285967
5251
ビデオの再生もエネルギーの生成も
止まります
05:03
So that is to showショー that the solar太陽 cell細胞
acts行為 as a receiver受信機.
78
291242
4408
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
05:08
But now imagine想像する that this LED lampランプ
is a street通り light, and there's fog.
79
296079
5384
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
05:14
And so I want to simulateシミュレートする fog,
80
302106
2303
霧をシミュレートするために
05:16
and that's why I brought持ってきた
a handkerchiefハンカチ with me.
81
304433
2743
ハンカチを持参しました
05:19
(Laughter笑い)
82
307200
1432
(笑)
05:20
And let me put the handkerchiefハンカチ
over the solar太陽 cell細胞.
83
308656
3960
ハンカチで太陽電池を覆うと
05:25
First you notice通知
84
313905
1628
ご覧の通り
05:27
the energyエネルギー harvested収穫した drops落ちる, as expected期待される,
85
315557
4197
エネルギーは低下します
思ったとおりです
05:31
but now the videoビデオ still continues続ける.
86
319778
2578
しかし動画は止まることなく
再生しています
05:34
This means手段, despite何と the blockage閉塞,
87
322769
2619
つまり 覆いがあっても
05:37
there's sufficient十分 light coming到来 throughを通して
the handkerchiefハンカチ to the solar太陽 cell細胞,
88
325412
3881
十分な光がハンカチを透過して
太陽電池に届き
05:41
so that the solar太陽 cell細胞 is ableできる to decodeデコード
and streamストリーム that information情報,
89
329317
5515
太陽電池は情報を読み取って
動画を―
05:46
in this case場合, a high-definition高解像度 videoビデオ.
90
334856
2604
この場合 HD動画を再生できます
05:51
What's really important重要 here is that
a solar太陽 cell細胞 has become〜になる a receiver受信機
91
339040
5563
大事な点は 太陽電池が
05:56
for high-speed高速 wireless無線 signalsシグナル
encodedコードされた in light,
92
344627
3815
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
06:00
while it maintains維持する its primary一次 function関数
as an energy-harvestingエネルギー収穫 deviceデバイス.
93
348466
4816
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
06:05
That's why it is possible可能
94
353872
2419
ですから
06:08
to use existing既存の solar太陽 cells細胞
on the roofルーフ of a hut小屋
95
356315
3857
小屋の屋根に設置されている
太陽電池を
06:12
to act行為 as a broadbandブロードバンド receiver受信機
96
360196
2493
近くの丘にあるレーザー基地―
06:14
from a laserレーザ station on a close閉じる by hill,
or indeed確かに, lampランプ post役職.
97
362713
4376
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
06:19
And It really doesn't matter問題
where the beamビーム hitsヒット the solar太陽 cell細胞.
98
367605
3695
太陽電池の種類は問いません
06:23
And the same同じ is true真実
99
371647
1178
窓に埋め込まれた
06:24
for translucent半透明 solar太陽 cells細胞
integrated統合された into windows,
100
372849
3793
透明な太陽電池でも構いませんし
06:28
solar太陽 cells細胞 integrated統合された
into street通り furniture家具,
101
376666
3532
街角にある器具に取り付けられた
太陽電池でもよく
06:32
or indeed確かに, solar太陽 cells細胞 integrated統合された
into these billions何十億 of devicesデバイス
102
380222
4543
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
06:36
that will form the Internetインターネット of Things.
103
384789
2076
太陽電池でもいいのです
06:38
Because simply単に,
104
386889
1158
端的に言えば
06:40
we don't want to charge電荷
these devicesデバイス regularly定期的に,
105
388071
2491
このような装置を
定期的に充電するのは面倒ですし
06:42
or worse悪化する, replace置き換える the batteries電池
everyすべて few少数 months数ヶ月.
106
390586
2975
電池を数か月ごとに交換することは
もっと面倒です
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
先に申し上げたように
06:48
this is the first time
I've shown示された this in publicパブリック.
108
396172
2318
これを公開するのは
今回が初めてです
06:50
It's very much a lab研究室 demonstrationデモンストレーション,
109
398514
2055
まだ実験室での試みで
06:52
a prototypeプロトタイプ.
110
400593
1203
プロトタイプですが
06:54
But my teamチーム and I are confident自信を持って
that we can take this to market市場
111
402276
3294
我々のチームはきっと2~3年以内に
06:57
within以内 the next two to three years.
112
405594
1991
市場に出すことができると考えています
07:00
And we hope希望 we will be ableできる to contribute貢献する
to closing閉鎖 the digitalデジタル divide分ける,
113
408251
5293
デジタルデバイドを無くし
何十億もの装置の
07:05
and alsoまた、 contribute貢献する
114
413568
1198
インターネット接続に
07:06
to connecting接続する all these billions何十億
of devicesデバイス to the Internetインターネット.
115
414790
2945
役立てることができたらと
願っています
07:10
And all of this withoutなし causing原因
116
418370
1525
しかもエネルギー消費の
07:11
a massive大規模 explosion爆発
of energyエネルギー consumption消費 --
117
419919
2452
爆発的増加させることもありません
07:14
because of the solar太陽 cells細胞,
quiteかなり the opposite反対の.
118
422395
2222
逆の効果をもった太陽電池のおかげです
07:16
Thank you.
119
424641
1153
有難うございました
07:17
(Applause拍手)
120
425818
5182
(拍手)
Translated by Tomoyuki Suzuki
Reviewed by Takafusa Kitazume

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Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate.

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Haas has long been studying ways to communicate electronic data signals, designing modulation techniques that pack more data onto existing networks. But his latest work leaps beyond wires and radio waves to transmit data via an LED bulb that glows and darkens faster than the human eye can see. His group published the first proof-of-concept results demonstrating that it is possible to to turn commercially available light emitting diode (LED) light bulbs into broadband wireless transmission systems. 

"It should be so cheap that it's everywhere," he says. "Using the visible light spectrum, which comes for free, you can piggy-back existing wireless services on the back of lighting equipment."

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