Eventyr i Hudhandelen

I denne måned planlægger NTT Labs, forsknings- og udviklingsafdelingen af ​​Nippon Telegraph and Telephone Corporation, at begynde at udføre feltforsøg for en radikal ny human area networking-teknologi kaldet RedTacton, der bruger de naturligt forekommende elektriske felter i menneskelig hud til at overføre data.

Den slanke, PCMCIA-baserede RedTacton-transceiver kombinerer et optisk modtagerkredsløb udstyret med en superfølsom fotonisk elektrisk feltsensor og en krystal til at transmittere data over overfladen af ​​menneskekroppen med op til 10 megabit pr. sekund mellem bærbare enheder.

Kun forbundet ved berøring, kan transceiverne også forbindes til lignende transceivere, som bæres af andre brugere eller indlejret i objekter i det virkelige rum, såsom tællekors eller forbrugerelektronik. RedTacton lover bedre sikkerhed og langt mindre interferens end trådløse kortdistanceteknologier såsom Bluetooth, ZigBee og Near-Field Communications, og RedTacton vil sandsynligvis blive målrettet til brug i applikationer såsom trådløse hovedtelefoner, bærbart medicinsk udstyr, sikkerhedsapplikationer og point-of- salgsinteraktioner.

RedTacton er måske ny, men de ledende principper bag det har eksisteret i næsten et årti. I 1996 offentliggjorde MIT Media Lab-forskerne Thomas Zimmerman og Neil Gershenfeld et papir, der hurtigt engagerede mainstream-medierne. Holdet udviklede en prototype af et intra-kropskommunikationsnetværk, der udnyttede små elektriske udsving langs overfladen af ​​den menneskelige hud til at overføre data mellem enheder. Penn og Teller brugte teknologien til et magisk trick, hvor et musikinstrument blev spillet, uden at det blev rørt. IBM Almaden Research Center, som havde bakket op om projektet, fik hurtigt fat i Zimmerman og teknologien til bærbare computernetværk.

Til dato har ingen ansøgninger dog set dagens lys. Faktisk har der været lidt mere hørt om emnet siden da. Yderligere forskning blev udført ved MIT, University of Washington, University of Tokyo, Microsoft, Sony og Matsushita, men ingen syntes at være i stand til at overvinde de grundlæggende barrierer for afstand (målt i centimeter) og begrænset båndbredde (lavt tocifret) kilobits pr. sekund). Drømmen om at få to mennesker til at give hånd og udveksle andet end indholdet af et visitkort mellem håndledsmonterede computere syntes ingen steder i sigte.

Indtast Mitsuru Shinagawa, et fremtrædende teknisk medlem af NTTs Smart Devices Laboratory. For adskillige år siden havde Shinagawa arbejdet med de nyeste elektro-optiske sensorer til et projekt om integrerede kredsløbsonder, da han besluttede at anvende dimserne på det gamle intra-kropsproblem. Udskiftning af de elektriske sensorer i et Media Lab-lignende system med hurtigere lasere og elektro-optiske sensorer viste dramatiske resultater.

Det første gennembrud var ideen om at anvende EO-sensorer, siger Hideki Sakamoto, senior manager for NTTs R&D Strategy Department. Vi indså ved et uheld, at meget følsomme integrerede kredsløbsprober kunne bruges til kommunikation over den menneskelige krop.

Det fænomen, som Shinagawa først opdagede, var, at de optiske egenskaber af en elektro-optisk krystal varierer, når der er ændringer i et svagt elektrisk felt. Når kroppens naturlige elektriske felt interagerer med den nærmeste transceivers, for eksempel, transmitteres markante svingninger mellem felterne. Polariseret af oscillationerne skyder en lille laserstråle gennem RedTacton-krystallen, og sensoren måler refleksionen og konverterer den til et elektrisk signal.

Først demonstreret på Siggraph af NTT i 2003 under navnet ElectAura-Net, teknologien er blevet væsentligt opgraderet i den seneste RedTacton-prototype.

Vi havde forskellige problemer, blandt andet støj og energiforbrug, men vi har løst det ene efter det andet, siger Sakamoto.

Ifølge Kurt Partridge, som var hoveddesigner af et nyligt intra-body netværkssystem ved University of Washington, overgår RedTacton langt mulighederne for nogen af ​​de eksisterende elektriske sensor-baserede projekter.

Den hastighed, de får, er meget imponerende, siger Partridge, som nu er forsker ved PARC. Det gør teknologien konkurrencedygtig med andre kortdistancekommunikationsteknologier som Bluetooth, Zigbee og UWB.

Partridge ser frem til at se, hvor godt NTT har løst problemet med strømforbrug.

Deres tidlige prototyper forbrugte meget strøm; han siger. Forhåbentlig har de løst dette problem.

Selvom nogle potentielle kunder måske vægrer sig ved tanken om, at deres kroppe bliver oplyst som et juletræ, hævder Sakamoto, at systemet er fuldstændig sikkert, fordi der ikke strømmer strøm ind i kroppen. Han siger også, at signalintegriteten er usårlig over for regn, kulde, varme, statisk elektricitet eller elektriske storme.

Han indrømmer dog, på trods af dens uhyppighed, at dataudveksling nogle gange forstyrres af elektromagnetiske bølger - radiobølger af en bestemt frekvens.

Det store gennembrud for RedTacton, siger Sakamoto, er, at det frigør teknologien fra de mere alvorlige problemer med interferens mellem trådløse enheder. RedTacton bevarer tilsyneladende sin båndbredde selv under samtidig kommunikation med flere brugere. (Hvis det er sandt, kan gruppekrammeret blive til et produktivitetsværktøj såvel som en motiverende teknik.)

Den lille transceiver passer behageligt i en skjortelomme og kræver i modsætning til tidligere systemer ikke en direkte forbindelse til huden. Prototypen kan kommunikere med 10 Mbps med andre transceivere på kroppen, for eksempel ved at formidle transmission mellem en MP3-afspiller og et headset, og Sakamoto siger, at den snart vil skrumpe til den størrelse, hvor den kan indbygges i mobiltelefoner og andre enheder. Når man forbinder ud over kroppen, kan det elektriske felt bevæge sig gennem ledere og dialektrike i en afstand fra centimeter til meter, afhængigt af ledningsevnen.

NTT er især begejstret for berøringsbaserede personaliseringsapplikationer. For eksempel kan det at sidde i din autostol instruere sæder og spejle til at justere i overensstemmelse hermed, eller at tage en delt mobiltelefon vil øjeblikkeligt gøre den til din. NTT forestiller sig også berøringsbaseret interaktiv annoncering, der tilpasser sig til en persons profil eller smarte medicinflasker, der ville slå en alarm, hvis du forsøger at tage den forkerte pille.

Inden teknologien bliver kommerciel, siger Sakamoto, vil den formentlig først blive integreret i sikkerhedsapplikationer. Fordi RedTacton undgår trådløs snooping, vil berøringsbaserede køb være private og give godkendelse til leverandører, hvilket giver folk mulighed for at gøre ting som at låse en dør op blot ved at røre ved knappen.

På vej mod de Big-Brother-scenarier, som alle sådanne gennemgribende teknologier synes at muliggøre, kunne RedTacton indbygges i objekter såsom arkivskabe, så virksomheder kunne holde styr på, hvem der brugte hvad.

Forudsat at NTT Labs har løst sine strømproblemer og regelmæssigt kan opnå selv en fjerdedel af sin tophastighed på 10 Mbps, burde det finde en plads på markedet. Den største udfordring er overfloden af ​​konkurrerende kortdistance trådløse formater, der bruger mere gennemprøvet teknologi.

Mens NTT placerer RedTacton i forhold til den førende kortdistancekonkurrent, Bluetooth, er den måske mere passende sammenligning med den kommende Near Field Communications-teknologi. NFCs RFID-lignende teknologi transmitterer kun med et par hundrede kilobits i sekundet, men det vil sandsynligvis være meget billigere end RedTacton (eller enhver anden konkurrerende teknologi), og ligesom RedTacton kan den prale af større sikkerhed på grund af sin korte rækkevidde på 10 centimeter. Sony og Philips håber at få NFC indlejret i alt fra mobiltelefoner til smart cards i løbet af de næste par år.

Udover at tilbyde større båndbredde er RedTactons største fordel i forhold til NFC og andre trådløse teknologier bekvemmelighed.

Man skal ikke tage sit ID-kort op af lommen, siger Sakamoto. Bare det at røre ved eller gå med din PDA i lommen er nok til godkendelse.

Nogle mennesker vil blive meget tiltrukket af ideen om at bruge deres kroppe som netværk, og nye applikationer kan blomstre. Alligevel kan psykologiske barrierer vise sig at være et problem for mange brugere. Selvom nogle er overbevist om enhedens sikkerhed, kan nogle bekymre sig om privatlivets fred eller tyveri fra utilsigtet fysisk kontakt. Med ordentlig sikkerhed er disse ikke alvorlige problemer, men nogle brugere kan også føle en vag følelse af krænkelse af deres personlige rum.

Sakamoto hævder, at vi har overvundet sådanne psykologiske barrierer mange gange tidligere.

Hvis brugerudbyttet er meget større end deres bekymringer, vil folk begynde at bruge det, siger han. Det er præcis, hvad der skete med mobiltelefoner.

skjule