人體通信的新進(jìn)展
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日前，nttdocomo、信息通信研究機(jī)構(gòu)（nict）、慶應(yīng)大學(xué)在正在召開(kāi)的“二零零八年電子信息通信學(xué)會(huì)綜合大會(huì)”上舉行了以分子通信為主題的指導(dǎo)演講會(huì)。其中，近程通信成為熱點(diǎn)，比如分子通信和人體通信的概念被進(jìn)1步的產(chǎn)品化。 分子通信是指利用生物體內(nèi)運(yùn)輸荷爾蒙、神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)和信息素的傳導(dǎo)機(jī)理，將化學(xué)物質(zhì)送達(dá)通信對(duì)象的技術(shù)。 傳統(tǒng)通信大多是與遠(yuǎn)程對(duì)象交流。因此，傳送介質(zhì)主要使用電波及包括光在內(nèi)的電磁波。而近來(lái)，面向極短距離，節(jié)能且小型化甚至微細(xì)化的通信技術(shù)的需求逐漸增多。但在數(shù)cm距離以下，電磁波不是合適的傳送介質(zhì)，此前1直使用與電磁波不同類(lèi)的電磁場(chǎng)。 例如索尼開(kāi)發(fā)的近程通信技術(shù)“transferjet”，以傳送距離小于頻率相應(yīng)波長(zhǎng)的臨近電磁場(chǎng)作為傳送介質(zhì)。某些人體通信使用稱(chēng)為“爬波”，在人體皮膚表面?zhèn)鞑サ碾姶艌?chǎng)表面波。分子通信不使用電磁場(chǎng)，而是利用了生物體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)作傳送介質(zhì)。從二零零三年開(kāi)始研究該項(xiàng)技術(shù)的nttdocomo先進(jìn)技術(shù)研究所先進(jìn)技術(shù)研究部門(mén)研究主任森谷優(yōu)貴表示，按照初設(shè)想，該技術(shù)將首先用于通過(guò)檢查汗液實(shí)現(xiàn)半實(shí)時(shí)健康診斷的手機(jī)。 檢查及診斷生物體物質(zhì)的技術(shù)還有由晶體管技術(shù)和生物傳感器組成的“dna芯片”等。森谷指出，作為分子通信的特征，“在生物體物質(zhì)從‘發(fā)送’位置運(yùn)送到‘接收器’附近的過(guò)程中，因?yàn)榭梢赃^(guò)濾多余的化學(xué)物質(zhì)，并且按照化學(xué)物質(zhì)分配，所以生物傳感器的壽命長(zhǎng)，效率也比較高”。 森谷表示，讀取動(dòng)植物的需要和反應(yīng)，基于生物體內(nèi)生物納米機(jī)械的自動(dòng)健康診斷系統(tǒng)，記錄再現(xiàn)過(guò)去的興奮與感動(dòng)的生化狀態(tài)存儲(chǔ)器和與家人和熟人分享興奮與感動(dòng)的“心靈相通”等也將成為未來(lái)的新用途。分子通信從二零零五年開(kāi)始作為重要的研究課題在世界廣泛涌現(xiàn)�！岸懔惆四甓�，美國(guó)nsf（national sciencefoundation：國(guó)家科學(xué)基金會(huì)）為分子通信下?lián)芸睢保ㄉ龋５Ｍ獯蠖嚅_(kāi)展的是理論研究，“很少有我們這樣實(shí)際制作系統(tǒng)并進(jìn)行操作的先例”（森谷）。 早在去年年底舉行的ceatec上，nttdocomo發(fā)布1款采用阿爾卑斯電氣的通信模塊手機(jī)。該手機(jī)具有通過(guò)人體進(jìn)行通信的“人體通信”功能。 nttdocomo試制成功了配備人體通信模塊的手機(jī)。不管這款手機(jī)是裝在兜里還是掛在脖子上，只要火影忍者438向通信設(shè)備伸1下手，就可以交換數(shù)據(jù)。以前的“錢(qián)包手機(jī)”等必須取出手機(jī)，把它在通信終端上放1下才行。而此次的手機(jī)可以裝在兜里，只需火影忍者438把手放在通信終端上方即可。 會(huì)場(chǎng)上演示了從手機(jī)向沒(méi)有連線(xiàn)的耳機(jī)傳送音樂(lè)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)。耳機(jī)上配備有電極和接收模塊，通過(guò)人體接受數(shù)據(jù)并通過(guò)揚(yáng)聲器播放。另外，nttdocomo還演示了通過(guò)埋在地板下的發(fā)送模塊，通過(guò)人體向手機(jī)發(fā)送文字?jǐn)?shù)據(jù)的用法。“上市日期未定，不過(guò)有可能在二零零九年推出產(chǎn)品”（nttdocomo）。試制機(jī)由富士通生產(chǎn)。所配備的通信模塊由kaisert技術(shù)和阿爾卑斯電氣開(kāi)發(fā)。此次的通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸速度為四零kbit/秒。 阿爾卑斯電氣也在該公司展區(qū)演示了使用人體通信模塊的音樂(lè)傳輸實(shí)驗(yàn)。演示中，設(shè)置了連接便攜音樂(lè)播放器的通信模塊和連接揚(yáng)聲器的通信模塊，然后分別用手靠近后，就會(huì)通過(guò)人體傳送數(shù)據(jù)，播放音樂(lè)。通信模塊的量產(chǎn)“計(jì)劃在下年度內(nèi)（截至二零零九年三月）”（阿爾卑斯新業(yè)務(wù)推進(jìn)部光＆傳感器項(xiàng)目技術(shù)解說(shuō)員）。手不必直接接觸通信模塊，離開(kāi)數(shù)厘米或者隔著手帕等絕緣物，也都可以傳送數(shù)據(jù)。這種通信利用的是“電場(chǎng)方式”——人起著電容器的作用。 通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸速度為四零kbit/秒（發(fā)送和接收均可達(dá)到此值）�！敖窈筮�將根據(jù)需要，開(kāi)發(fā)數(shù)k～數(shù)百kbit/秒的模塊”（阿爾卑斯電氣事業(yè)開(kāi)發(fā)本部 工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)中心 開(kāi)發(fā)3部第3傳感器項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人）。耗電量也比藍(lán)牙等低1個(gè)數(shù)量級(jí)。 關(guān)于人體通信的應(yīng)用，主要考慮有如下用途：握手或接近的人所持有的便攜終端間相互交換名片信息、文件及照片數(shù)據(jù)等；手機(jī)與耳機(jī)間的音頻通信；只需伸手就可以檢票口以及電子鎖的開(kāi)關(guān)等。1對(duì)戀人可以手拉手或者靠在1起，共享1部便攜音樂(lè)播放器，但用各自的耳機(jī)聽(tīng)相同的音樂(lè)。此外，“將體脂肪計(jì)中的數(shù)據(jù)傳到手機(jī)上等保健用途，以及基于人體動(dòng)作的游戲用途等也在考慮之中”（阿爾卑斯電氣的技術(shù)解說(shuō)員）。精通人體通信的東京電機(jī)大學(xué)工學(xué)系電子工學(xué)專(zhuān)業(yè)講師、橫須賀電信研究所（yrp）信息通信技術(shù)研修講師根日屋英（amplet董事長(zhǎng)兼社長(zhǎng)）指出：“人體通信的方法大體分為電流方式和電場(chǎng)方式兩大類(lèi)，兩類(lèi)的研究都在進(jìn)行之中。就全球而言，已有用于軍事用途的人體通信裝置的實(shí)例，歐洲也在推進(jìn)類(lèi)似的開(kāi)發(fā)，但是民用方面達(dá)到實(shí)用水平的還很少。對(duì)于日本來(lái)說(shuō)，還有領(lǐng)先1步開(kāi)拓市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。今后，業(yè)界應(yīng)該考慮相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制訂問(wèn)題，以保證與其它短距離無(wú)線(xiàn)通信和光通信系統(tǒng)間的兼容性”。（上述內(nèi)容以日本同行報(bào)道整理而成，僅為傳播新通信技術(shù)動(dòng)態(tài)為目的。）