Nasze ciała w sieci.

Wystarczy wziąć telefon komórkowy do jednej ręki, drugą dłoń
umieścić na wybranym urządzeniu — i już można z dużą szybkością wysyłać
i odbierać informacje. To technologia, która oferuje wiele możliwych
zastosowań w przyszłości. Naturalne ludzkie zachowanie, jakim jest
dotykanie przedmiotów, stanowi inteligentny sposób na radykalne
uproszczenie interakcji z Internetem i innymi usługami cyfrowymi.

Sieć jest wewnątrz nas — podczas prezentacji technologii „Connected
me” przez ciało człowieka jest przesyłany bardzo słaby sygnał.
Opracowane przez firmę Ericsson rozwiązanie, wykorzystujące ciało
użytkownika jako przewód transmisyjny, osiąga na etapie pierwszej
weryfikacji szybkość 6-10 Mb/s.


Zaprezentowano już wiele przykładów zastosowania tej technologii, w
tym transmisję strumieniową muzyki ze smartfona, przesyłanie zdjęć
zrobionych za pomocą aparatu w telefonie, wybór łącza internetowego na
urządzeniu czy otwieranie drzwi przez wysłanie hasła do zamka
elektronicznego.

Jak to działa?

Smartfony wykorzystane w prezentacjach są wyposażone w specjalny
układ cyfrowy, który umożliwia pojemnościową transmisję danych. Układ
jest połączony z płytką przekazującą sygnał do ciała. Po drugiej
stronie — będącej odbiornikiem — umieszczono podobny układ i płytkę,
które z kolei identyfikują słaby sygnał przepływający przez ciało
człowieka.

Informacja jest wysyłana przez modulowanie napięcia na elektrodzie
nadajnika i wykrywanie zmian potencjału na elektrodzie odbiornika.
Jednocześnie przez ciało człowieka przepływa prąd o niewielkim
natężeniu. Wykorzystane tu zjawisko fizyczne jest nazywane sprzężeniem
pojemnościowym.

Co ważne, za pomocą sprzężenia pojemnościowego można przesyłać
informacje przez materiał organiczny, taki jak ciało ludzkie. Dzięki
połączeniu tego zjawiska ze zwykłymi zachowaniami ludzi i komunikacją
cyfrową uzyskujemy wyjątkowe rozwiązanie, które pozwala zrealizować
interakcje trudne (lub niemożliwe) do osiągnięcia za pomocą samej
technologii.


Czy to jest niebezpieczne?

Nie. Stosowane tu poziomy mocy są bardzo niskie. Connected Me jest
technologią zaprezentowaną prosto z laboratorium. Firma Ericsson
przeprowadziła już jednak pomiary, które dowiodły, że zestawy
laboratoryjne ze sporym zapasem spełniają wymagania stawiane
urządzeniom komercyjnym, takim jak smartfony. Wykorzystano
specyfikację, która została ustalona przez Międzynarodową Komisję ds.
Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym (ICNIRP) i jest popierana
przez Światową Organizację Zdrowia (WHO).

Prezentacja technologii Connected Me pokazuje jej szerokie
możliwości w dalszej perspektywie.

Nasze ciała mogłyby odgrywać rolę obwodu elektrycznego na przykład
przy zamykaniu samochodu lub pokoju w hotelu. Aby zapłacić za zakupy w
sklepie, wystarczyłoby dotknięcie dłoni, a w celu wydrukowania
dokumentu z telefonu użytkownik mógłby połączyć go z drukarką. Nie
potrzeba tu tyle energii co podczas korzystania z technologii Bluetooth.

W zależności od szybkości transmisji danych możemy
pogrupować usługi w następujący sposób:

Transmisja o niewielkiej szybkości

  • Parowanie urządzeń (jak w przypadku technologii Bluetooth)
  • Otwieranie drzwi, skrytek itp.
  • Regulowanie płatności
  • Sygnalizacja parametrów ciała, np. temperatury
  • Przesyłanie komunikatów do i z maszyny
  • Pobieranie/wysyłanie łączy do stron internetowych

Transmisja o średniej
szybkości

  • Wyświetlanie plików z telefonu na ekranie
  • Drukowanie lub zapisywanie plików
  • Wymiana wizytówek, list utworów itp. z inną osobą
  • Obsługa noszonych lub wszczepionych urządzeń medycznych

Transmisja o dużej szybkości

  • Przesyłanie muzyki do słuchawek
  • Transmisja wideo
  • Powiększanie multimediów

Sprzężenie pojemnościowe umożliwia też radykalną zmianę konstrukcji
urządzeń mobilnych, takich jak smartfony. Ich głośniki, aparaty
fotograficzne i inne części można będzie podłączyć do „osobistego
punktu dostępowego” przez ciało człowieka. Dotyczy to również urządzeń
medycznych, które w przyszłości będą wszczepiane w nasze ciała.

Zaletą tej technologii jest fakt, że pozwala ona tworzyć rozwiązania
bardzo proste w obsłudze. Wystarczy założyć słuchawki, aby połączyć się
ze smartfonem obsługującym sprzężenie pojemnościowe i odtwarzać muzykę
lub rozmawiać przez telefon bez konieczności trzymania urządzenia w
ręku.

Firma Ericsson zawsze dążyła do rozwoju i uproszczenia komunikacji,
a prace nad nową technologią stanowią część naszego innowacyjnego
podejścia do tej dziedziny. Podobny cel – usprawnienie komunikacji w
sieci osobistej – przyświecał nam również podczas opracowywania
technologii Bluetooth.

Nowe rozwiązanie nie zastępuje jednak połączeń Bluetooth ani
komunikacji bliskiego zasięgu (Near Field Communication — NFC).
Ericsson wierzy, że rozszerzy ono możliwości istniejących technologii,
umożliwiając komunikację w pobliżu użytkownika.

Co się stanie w przyszłości? To zależy od nas wszystkich. Połączenie
komunikacji cyfrowej z naturalnym zachowaniem, jakim jest dotykanie
przedmiotów, oferuje niezliczone możliwości.

Fakty

Zestawienie innych korzyści

  • Bezpieczna komunikacja w sieci osobistej (wokół użytkownika) —
    sygnału nie da się skopiować bez dotknięcia danej osoby.
  • Niepotrzebne kable/złącza (na przykład w przypadku drukarki).
  • Energooszczędność — można obniżyć zużycie energii.
  • Niedrogi sprzęt — masowe wdrożenie/integracja.

Historia

Technologia sprzężenia pojemnościowego została zaprezentowana w 1995
roku przez T. G. Zimmermana w pracy magisterskiej na amerykańskiej
uczelni MIT (Cambridge w stanie Massachusetts, wrzesień). Szybkość
transmisji była wtedy niewielka i wynosiła 2,4 kB/s.

Komunikacja za pośrednictwem ludzkiego ciała została też
zaprezentowana przez południowokoreański uniwersytet badawczy KAIST i
japońskiego operatora telekomunikacyjnego NTT DoCoMo.

Choć technologia ta była przedmiotem badań uniwersyteckich od
dłuższego czasu, w początkowych etapach uzyskiwano niewielkie
szybkości. Obecnie możliwa jest transmisja niemal dowolnych treści.
Firma Ericsson uzyskuje szybkość 10 Mb/s, ale możliwy do osiągnięcia
jest też poziom 20-40 Mb/s. Aby nadać tym liczbom perspektywę, warto
sobie uświadomić, że do telewizyjnej transmisji wideo HD potrzebna jest
szybkość 12-16 Mb/s.

Istnieją co najmniej dwa ważne czynniki, które przybliżają nas do
realizacji tej nowej technologii. Pierwszym z nich jest wzrost
popularności mobilnej transmisji szerokopasmowej na całym świecie.
Firma Ericsson jest przy tym bez wątpienia liderem w dziedzinie
technologii szerokopasmowych sieci mobilnych. Drugim czynnikiem jest
wyraźna zmiana w obszarze telefonów komórkowych. Produkowane dziś
smartfony opierają się często na aplikacjach obsługujących czujniki, a
sprzężenie pojemnościowe staje się w tym kontekście naturalną funkcją
dodatkową.

Ericsson