东京理科大学、东京大学和东京工业大学的研究小组使用人类信号传输的简单等效电路模型解释了发射器/接收器设备各种参数的传输增益变化(距离和无线电场强度之间的关系)身体交流系统。演示了可以做什么。

 近年来在可穿戴设备中使用的无线技术(例如 Wi-Fi 和蓝牙)很容易受到安全威胁。此外,人体吸收电磁波会干扰无线通信。另一方面,人体通信利用人体本身作为电磁波的通道,实现了低功耗和高安全性的高可靠性通信。这是因为信号传输采用随距离迅速衰减的“近场电场”,因此电磁场不太可能泄漏到周围,而且由于信号传输路径仅在人体周围,因此来自人体的电磁干扰其他的小,噪音低。

 在研究中,我们构建了信号从发射机到接收机通过人体传输的等效电路模型(针对某一特性进行了简化的电路模型),并进行了特性分析。本次假设用户在手腕上佩戴可穿戴设备,在车站触摸检票口等大型安装设备进行人体交流。使用信号电极和接地电极均与人体接触的发射器(可穿戴设备)和仅信号电极与人体接触的接收器(安装设备)进行实验。

 结果,随着发射器的两个电极分离,等效电路模型中的输出阻抗(电流流动困难)增加,而当接收器的地(地)增加时,地与人之间的电容耦合体变大了,原来(带电容的两个电路的耦合)变大了。

 该研究成果将推动低功耗、高保密性的人体通信技术的发展,有望应用于认证信息和医疗保健领域。

纸张信息:[IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems] 从接收端看人体通信中的等效电路模型

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