東京理科大學、東京大學和東京工業大學的研究小組使用人體通信信號傳輸的簡單等效電路模型解釋了發射器/接收器設備的各種參數的傳輸增益(距離和無線電場強之間的關係)的變化系統。展示了可以做什麼。
近年來廣泛使用的可穿戴設備中使用的 Wi-Fi 和藍牙等無線技術容易受到安全威脅。此外,吸收電磁波的人體會干擾無線通信。另一方面,利用人體自身作為電磁波通道的人體通信,可以實現低功耗、高安全性的高可靠性通信。這是因為隨著距離迅速衰減的“近場電場”用於信號傳輸,因此電磁場不太可能洩漏到周圍環境中,並且由於信號傳輸路徑僅在人體周圍,來自他人的電磁干擾體積小,噪音低。
在研究中,我們構建了信號通過人體從發射器到接收器傳輸的等效電路模型(針對某種特性簡化的電路模型),並進行了特性分析。這一次,假設手腕上佩戴可穿戴設備的用戶觸摸車站的檢票口等大型安裝設備以進行人體通信。使用信號電極和接地電極都與人體接觸的發射器(可穿戴設備)和僅信號電極與人體接觸的接收器(安裝設備)進行了實驗。
結果,隨著發射器的兩個電極分開,等效電路模型中的輸出阻抗(電流難以流動)增大,而當接收器的地(地)增大時,地與人體之間的電容耦合體增大 原來(兩個電路與電容的耦合)變大了。
該研究成果將促進低功耗、高保密性的人體通信技術的發展,有望應用於認證信息和醫療保健領域。
論文信息:【IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems】人體通信中從接收端看的等效電路模型