Draadloze technologieën zoals Wi-Fi en Bluetooth hebben connectiviteit op afstand eenvoudiger gemaakt, en naarmate elektronica kleiner en sneller wordt, de adoptie van "wearables" is toegenomen. Van slimme horloges tot implanteerbare producten, dergelijke apparaten hebben een interactie met het menselijk lichaam op een manier die heel anders is dan die van een computer. Echter, ze gebruiken allebei dezelfde protocollen om informatie over te dragen, waardoor ze kwetsbaar zijn voor dezelfde veiligheidsrisico's. Dus, onderzoekers overwegen het menselijk lichaam zelf te gebruiken om informatie over te dragen en te verzamelen. Dit onderzoeksgebied staat bekend als communicatie met het menselijk lichaam (HBC). Nutsvoorzieningen, wetenschappers uit Japan rapporteren HBC-kenmerken die specifiek zijn voor impedantie en elektroden, waarvan ze zeggen dat ze "het potentieel hebben om het ontwerp en de werking van apparaten op basis van HBC te verbeteren."

HBC is veiliger omdat het een signaal met een lagere frequentie gebruikt dat sterk wordt verzwakt, afhankelijk van de afstand. Het gesloten karakter van de transmissie resulteert in minder interferentie en hogere betrouwbaarheid, en daarom, veiligere verbindingen. Door het apparaat rechtstreeks met het lichaam te laten interageren, heeft het ook betrouwbare biomedische toepassingen.

HBC-technologieën gebruiken elektroden in plaats van antennes om signalen aan het menselijk lichaam te koppelen. Dit kan worden gebruikt om een ​​elektrisch veld van een zender naar een ontvanger te geleiden, en dus om gegevens te communiceren. HBC-ontvangers werken op dezelfde manier als radiofrequentie-ontvangers; echter, het is veel moeilijker om hun ingangsimpedantie te bepalen. Dit is belangrijk omdat wetenschappers hierdoor het ontvangen signaalvermogen kunnen maximaliseren.

De belangrijkste factoren zijn de plaatsing van de elektroden en de afstand tussen zender en ontvanger. Deze beïnvloeden de uitgangsimpedantie en de equivalente bronspanning van het systeem, uiteindelijk een impact hebben op het ontvangen signaalvermogen. Het signaal komt van de zenderelektrode en gaat door het lichaam. De geleidbaarheid van het lichaam koppelt het veld aan de omgeving en dit dient als het retourpad voor het verzonden signaal.

In hun studie hebben het team van Japanse wetenschappers - Dr. Dairoku Muramatsu (Tokyo University of Science), Meneer Yoshifumi Nishida, Prof Ken Sasaki, Dhr. Kentaro Yamamoto (allen van de Universiteit van Tokyo), en prof. Fukuro Koshiji (Tokyo Polytechnic University) - probeerden deze kenmerken te analyseren door een equivalent circuitmodel te construeren van de signaaloverdracht die door aanraking van het lichaam naar een off-body ontvanger gaat.

De signaalelektroden van zowel de zender als de ontvanger, evenals de aardelektrode van de zender, aan het lichaam vastzaten. De aardelektrode van de ontvanger bleef "zwevend" in de lucht. Dit was anders dan andere hedendaagse HBC-configuraties, waarin beide aardelektroden in de lucht blijven zweven. De onderzoekers ontdekten dat de impedantie toeneemt met toenemende afstand tussen de zenderelektroden. interessant, ze ontdekten ook dat de grootte van de ontvangergrond een andere factor was die de transmissie beïnvloedde. Ze melden dat de capacitieve koppeling tussen de ontvangergrond en het menselijk lichaam toeneemt naarmate de eerste groter wordt.

De bevindingen van dit onderzoek zijn belangrijk, omdat ze wetenschappers in staat stellen efficiëntere HBC-apparaten te ontwerpen, die beter zijn afgestemd op het menselijke elektrische veld en, Hopelijk, beter geschikt voor gebruikersinteractie.

Toetsenborden, schermen, schakelaars en draden domineren de manier waarop mensen communiceren, en de basis van gebruikersinterfaces, of "zachte ergonomie, " zijn de afgelopen decennia nauwelijks veranderd. Mensen zitten nog steeds uren achter bureaus en staren naar monitoren. Connectiviteit is erg afhankelijk van draadloze signalen, en daarom, het open karakter van deze netwerken maakt data kwetsbaar voor hackeraanvallen.

Door het menselijk lichaam zelf als netwerk te gebruiken, HBC zou hier mogelijk verandering in kunnen brengen.

Zoals Dr. Muramatsu en Mr. Nishida het zeiden, "Omdat het elektrische veld dat in HBC wordt gebruikt de eigenschap heeft sterk te worden verzwakt met betrekking tot afstand, het lekt nauwelijks naar de omringende ruimte tijdens signaaloverdracht. Dus, het gebruik van dit communicatiemodel voor het menselijk lichaam maakt het mogelijk om met uitstekende vertrouwelijkheid en zonder elektromagnetische ruis te communiceren. Echter, een groot nadeel van HBC is dat het niet kan worden gebruikt voor datacommunicatie met hoge snelheid. Dus, de nadruk moet liggen op toepassingen van HBC die gegevens met een relatief lage capaciteit verzenden, zoals authenticatie-informatie en biomedische signalen, voor lange periodes met een laag stroomverbruik."