Namiesto Bluetooth „internet tela“?

Pri nositeľných zariadeniach, azda s výnimkou slúchadiel k smartfónu, si bez bezdrôtových sietí WPAN len ťažko vieme predstaviť normálne fungovanie. Navyše aj pri tých slúchadlách je už bezdrôtová konektivita samozrejmosťou.

Takéto prepojenie však nie je celkom bezpečné a zvyšuje energetické nároky zariadení. Vedci z Tokijskej univerzity našli spôsob ako tento problém elegantne vyriešiť. Odstrihli dáta nielen od káblov, ale aj od rádiového prenosu – prenášajú ich priamo prostredníctvom ľudského tela.

Pozrite siNositeľné zariadenia wearables by mohli nahradiť smartfóny

Táto technológia je známa ako komunikácia ľudským telom (Human Body Communication /HBC). Ako naznačuje jej názov, metóda využíva ľudské telo na prenos energie a dát, podobne ako dátová sieť. Pre siete založené na tejto technológie sa už ustálil aj názov Wireless Body Area Networks (WBAN), teda bezdrôtové siete v priestore tela.

Komunikácia šitá na telo

Podľa nedávnej štúdie publikovanej tímom japonských výskumníkov z Tokyo University of Science a University of Tokyo však pomocou HBC vznikne menšia a viac uzavretá sieť, ktorá ponúka výhodu bezpečnejšieho a energeticky účinnejšieho prenosu dát.

Hoci sa pri Wi-Fi a Bluetooth spojení použije šifrovanie dát, tieto prenosy sa dajú diaľkovo monitorovať a získaná komunikácia sa potom dá dešifrovať, čo nie je dobré pri prenose citlivých údajov.

Technológia HBC využíva namiesto antén na spojenie signálov s ľudským telom elektródy umiestnené na koži. Tie môžu byť použité na vedenie elektrického prúdu o nízkej intenzite z vysielača do prijímača, a teda aj na prenos dát.

Pozrite siNositeľné technológie nám môžu zlepšiť zdravie. Alebo nie?

Riešenie by sa mohlo s výhodou využiť nielen pri implantátoch a biosenzoroch v oblasti e-health, ale aj pri inteligentných náramkoch, hodinkách a iných nositeľných zaradeniach. Jednou z perspektívnych oblastí je autentifikácia, kde by umožnilo nositeľné zariadenie s externým systémom spárovať jediným dotykom a nahradiť tak napríklad technológiu NFC.

Hlavne ovládanie a medicínske senzory

Aj keď prijímače HBC pracujú podobne ako prijímače rádiových frekvencií, vedci tvrdia, že určenie ich vstupnej impedancie a nastavenie potrebného výkonu je značnou výzvou. Je potrebné zvážiť usporiadanie elektród a vzdialenosť medzi vysielačom a prijímačom.

ZDROJ | TUS

Signál vychádza z elektródy vysielača a prechádza cez ľudské telo. Vodivosť tela spája pole s prostredím a slúži ako spätný kanál pre prenášaný signál.

Pri experimentoch výskumníci zistili, že impedancia rastie so zvyšujúcou sa vzdialenosťou medzi elektródami vysielača. Prenos tiež ovplyvňuje veľkosť základne prijímača – kapacita prenosového kanála je úmerná tejto veľkosti.

Porovnanie prenosu pomocou HBC (WBAN) (a) a rádiových sietí WPAN (b) ZDROJ | TU Delft

Dalo by sa zhrnúť, že HBC je bezpečnejšie a spoľahlivejšie, ako rádiové technológie, pretože používa signál s nižšou frekvenciou, ktorý je s rastúcou vzdialenosťou silne tlmený. Uzavretá forma prenosu je odolnejšia voči rušeniu a má vyššiu spoľahlivosť, preto prináša bezpečnejšiu konektivitu.

Pozrite siBudú smart hodinky vďaka kožnému displeju onedlho staromódne?

Jednou z hlavných nevýhod HBC však je, že sa nehodí na vysokorýchlostnú dátovú komunikáciu. Uplatnenie technológie preto leží v oblasti aplikácií prenášajúcich relatívne nízke dátové objemy. Typickým príkladom sú autentifikačné informácie a biomedicínske signály prenášané počas dlhých časových intervalov s nízkou spotrebou energie.

Využitím ľudského tela na dátovú komunikáciu sa zaoberajú aj výskumníci z ďalších vedeckých inštitúcií a IT spoločností.

ZdrojTokyo University of Science

Komentáre k článku