Trådlös teknik som Wi-Fi och Bluetooth har gjort fjärranslutning enklare, och när elektroniken blir mindre och snabbare, Antagandet av "wearables" har ökat. Från smarta klockor till implantat, sådana enheter interagerar med människokroppen på ett sätt som skiljer sig mycket från datorns. Dock, de använder båda samma protokoll för att överföra information, gör dem sårbara för samma säkerhetsrisker. Således, forskare överväger att använda människokroppen själv för att överföra och samla information. Detta forskningsområde är känt som människokroppskommunikation (HBC). Nu, forskare från Japan rapporterar HBC -egenskaper specifika för impedans och elektroder, som de säger "har potential att förbättra design och funktion av enheter baserade på HBC."

HBC är säkrare eftersom den använder en lägre frekvenssignal som kraftigt dämpas beroende på avståndet. Överföringens slutna natur resulterar i lägre störningar och högre tillförlitlighet, och därför, säkrare anslutningar. Att få enheten att interagera direkt med kroppen innebär också att den har tillförlitliga biomedicinska applikationer.

HBC -teknik använder elektroder istället för antenner för att koppla signaler till människokroppen. Detta kan användas för att leda ett elektriskt fält från en sändare till en mottagare, och därmed för att kommunicera data. HBC -mottagare fungerar mycket på samma sätt som radiofrekvensmottagare; dock, Det är mycket svårare att bestämma deras ingångsimpedans. Detta är viktigt eftersom detta gör det möjligt för forskare att maximera den mottagna signaleffekten.

De viktigaste faktorerna är arrangemanget av elektroder och avståndet mellan sändaren och mottagaren. Dessa påverkar systemets utgångsimpedans och motsvarande källspänning, slutligen ha en inverkan på den mottagna signaleffekten. Signalen kommer från sändarelektroden och går genom kroppen. Kroppens konduktivitet kopplar fältet till miljön och detta fungerar som returväg för den överförda signalen.

I deras studie, teamet av japanska forskare - Dr. Dairoku Muramatsu (Tokyo University of Science), Herr Yoshifumi Nishida, Prof Ken Sasaki, Herr Kentaro Yamamoto (alla från University of Tokyo), och prof Fukuro Koshiji (Tokyo Polytechnic University)-tänkte analysera dessa egenskaper genom att konstruera en ekvivalent kretsmodell för signalöverföringen som går från kroppen till en mottagare utanför kroppen genom beröring.

Signalelektroderna för både sändaren och mottagaren, såväl som jordelektroden på sändaren, var fästa vid kroppen. Mottagarens markelektrod lämnades "flytande" i luften. Detta var till skillnad från andra moderna HBC -konfigurationer, där båda jordelektroderna lämnas flytande i luften. Forskarna fann att impedansen ökar med ökande avstånd mellan sändarelektroderna. Intressant, de fann också att storleken på mottagarens mark var en annan faktor som påverkade överföringen. De rapporterar att kapacitiv koppling mellan mottagarjord och människokropp ökar när den förra blir större.

Resultaten av denna studie är viktiga, eftersom de gör det möjligt för forskare att designa effektivare HBC -enheter, som är bättre anpassade till det mänskliga elektriska fältet och, förhoppningsvis, bättre lämpad för användarinteraktion.

Tangentbord, skärmar, switchar och ledningar dominerar hur människor kommunicerar, och grunderna i användargränssnitt, eller "mjuk ergonomi, "har knappast förändrats under de senaste decennierna. Människor sitter fortfarande bakom skrivbord i timmar och stirrar på bildskärmar. Anslutningen är mycket beroende av trådlösa signaler, och sålunda, den öppna naturen hos dessa nät gör data sårbara för hackarattacker.

Genom att använda själva människokroppen som ett nätverk, HBC kan eventuellt ändra detta.

Som Dr. Muramatsu och Mr. Nishida uttryckte det, "Eftersom det elektriska fältet som används i HBC har egenskapen att vara kraftigt dämpad med avseende på avstånd, det läcker knappast till det omgivande utrymmet under signalöverföring. Således, Med hjälp av denna kommunikationsmodell för människokroppar är det möjligt att kommunicera med utmärkt konfidentialitet och utan att generera elektromagnetiskt brus. Dock, en stor nackdel med HBC är att den inte kan användas för höghastighets datakommunikation. Således, fokus bör ligga på applikationer av HBC som överför data med relativt låg kapacitet, såsom autentiseringsinformation och biomedicinska signaler, under långa perioder med låg strömförbrukning. "