Gøre menneskekroppens internet mere effektivt

Trådløse teknologier såsom Wi-Fi og Bluetooth har gjort fjernforbindelse lettere, og efterhånden som elektronik bliver mindre og hurtigere, adoptionen af ​​"wearables" er steget. Fra smarture til implantabler, sådanne enheder interagerer med den menneskelige krop på måder, der er meget forskellige fra en computers. Imidlertid, de bruger begge de samme protokoller til at overføre information, gør dem sårbare over for de samme sikkerhedsrisici. Dermed, forskere overvejer at bruge selve menneskekroppen til at overføre og indsamle information. Dette forskningsområde er kendt som human body communication (HBC). Nu, videnskabsmænd fra Japan rapporterer HBC-karakteristika, der er specifikke for impedans og elektroder, som de siger "har potentialet til at forbedre design og funktion af enheder baseret på HBC."

HBC er mere sikker, fordi den bruger et lavere frekvenssignal, der er kraftigt dæmpet afhængigt af afstanden. Den lukkede karakter af transmissionen resulterer i lavere interferens og højere pålidelighed, og derfor, mere sikre forbindelser. At have enheden til at interagere direkte med kroppen betyder også, at den har pålidelige biomedicinske applikationer.

HBC-teknologier bruger elektroder i stedet for antenner til at koble signaler til den menneskelige krop. Dette kan bruges til at lede et elektrisk felt fra en sender til en modtager, og dermed at kommunikere data. HBC-modtagere fungerer meget på samme måde som radiofrekvensmodtagere; imidlertid, det er meget sværere at bestemme deres indgangsimpedans. Dette er vigtigt, fordi dette giver forskere mulighed for at maksimere den modtagne signaleffekt.

De vigtigste faktorer er placeringen af ​​elektroder og afstanden mellem senderen og modtageren. Disse påvirker udgangsimpedansen og den tilsvarende kildespænding for systemet, i sidste ende har en indvirkning på den modtagne signaleffekt. Signalet udgår fra senderelektroden og går gennem kroppen. Kroppens ledningsevne kobler feltet til omgivelserne, og dette tjener som returvejen for det transmitterede signal.

I deres undersøgelse, holdet af japanske videnskabsmænd - Dr. Dairoku Muramatsu (Tokyo University of Science), hr. Yoshifumi Nishida, Prof Ken Sasaki, Mr. Kentaro Yamamoto (alle fra University of Tokyo), og Prof Fukuro Koshiji (Tokyo Polytechnic University) - søgte at analysere disse karakteristika ved at konstruere en tilsvarende kredsløbsmodel af signaltransmissionen, der går fra kroppen til en off-body modtager gennem berøring.

Signalelektroderne på både senderen og modtageren, samt jordelektroden på senderen, var knyttet til kroppen. Modtagerens jordelektrode blev efterladt "svævende" i luften. Dette var i modsætning til andre moderne HBC-konfigurationer, hvor begge jordelektroder efterlades svævende i luften. Forskerne fandt ud af, at impedansen stiger med stigende afstand mellem senderelektroderne. Interessant nok, de fandt også ud af, at størrelsen af ​​modtagerjorden var en anden faktor, der påvirkede transmissionen. De rapporterer, at kapacitiv kobling mellem modtagerjord og menneskekroppen øges, efterhånden som førstnævnte bliver større.

Resultaterne af denne undersøgelse er vigtige, da de gør det muligt for forskere at designe mere effektive HBC-enheder, som er bedre afstemt til det menneskelige elektriske felt og, forhåbentlig, bedre egnet til brugerinteraktion.

tastaturer, skærme, kontakter og ledninger dominerer den måde, folk kommunikerer på, og det grundlæggende i brugergrænseflader, eller "blød ergonomi, " har næsten ikke ændret sig i de sidste par årtier. Folk sidder stadig bag skriveborde i timevis og stirrer på skærme. Forbindelse er meget afhængig af trådløse signaler, og dermed, disse netværks åbne natur gør data sårbare over for hackerangreb.

Ved at bruge selve menneskekroppen som et netværk, HBC kunne potentielt ændre dette.

Som Dr. Muramatsu og Mr. Nishida udtrykte det, "Fordi det elektriske felt, der bruges i HBC, har den egenskab at være kraftigt dæmpet med hensyn til afstand, det lækker næsten ikke til det omgivende rum under signaltransmission. Dermed, Brug af denne menneskelige kropskommunikationsmodel gør det muligt at kommunikere med fremragende fortrolighed og uden at generere elektromagnetisk støj. Imidlertid, en stor ulempe ved HBC er, at den ikke kan bruges til højhastighedsdatakommunikation. Dermed, fokus bør være på applikationer af HBC, der transmitterer relativt lav kapacitet data, såsom autentificeringsoplysninger og biomedicinske signaler, i lange perioder med lavt strømforbrug."