intrabody communication

Dodirnete sugovornika i saznate sve o njemu? Moguće je! Hrvatski znanstvenici objasnili su nam kako to postižu

  • Autor: Mladen Smrekar
  • Zadnja izmjena 09.09.2019 09:08
  • Objavljeno 08.09.2019 u 12:00
Željka Lučev Vasić i Mario Cifrek sa Zavoda za elektroničke sustave i obradbu informacija na Fakultetu elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu

Željka Lučev Vasić i Mario Cifrek sa Zavoda za elektroničke sustave i obradbu informacija na Fakultetu elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu

Izvor: tportal.hr / Autor: Matej Grgić

Koliko vam se puta u životu dogodilo da se rukujete s nekim, a niste baš bili sigurni odakle ga poznajete, pa bi vaš razgovor završio i prije no što je počeo? A sad zamislite da postoji mogućnost da se čovjeku srdačno nasmiješite, za suprugu i dijete pitate ga imenom, a njegov hobi prokomentirate biranim detaljima. A sve to zbog jednog dodira rukama. Kako je to moguće?

Odgovor se krije u sustavu za bežičnu komunikaciju putem ljudskog tijela koji se razvija i u Zavodu za elektroničke sustave i obradbu informacija na Fakultetu elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu.

Pustite li mašti na volju, primjene ovog sustava doista su bezgranične: od otvaranja vrata i paljenja automobila do izmjena privatnih informacija, od onih medicinskih, poput otkucaja srca ili krvnog tlaka, do podataka o vašoj kolekciji poštanskih maraka ili gramofonskih ploča. Kakvom god informacijom raspolagali, s drugima ćete je podijeliti dodirom, i to samo ako to želite, a druga je strana ima čime primiti.

Prirodna električna svojstva ljudskih tkiva

Prijenos signala ljudskim tijelom, Intrabody Communication ili IBC, novi je način bežične komunikacije pri kojoj ljudsko tijelo s bližom okolinom čini prijenosni kanal komunikacijskog sustava. Stvar se razvija otprilike četvrt stoljeća, a o svemu tome ima što reći i ekipa s Fakulteta elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu, na čelu s prof. dr. sc. Marijem Cifrekom s tamošnjeg Zavoda za elektroničke sustave i obradbu informacija. Njihova inovacija sufinancirana je sredstvima iz Programa provjere inovativnog koncepta BICRO-a.

Sustav IBC koji razvijaju na FER-u koristi niže frekvencije od standardnih bežičnih sustava kao što su Bluetooth, WiFi, RFID, ZigBee ili IrDA

Sustav IBC koji razvijaju na FER-u koristi niže frekvencije od standardnih bežičnih sustava kao što su Bluetooth, WiFi, RFID, ZigBee ili IrDA

Izvor: tportal.hr / Autor: Matej Grgić

Tehnički promatrano, stvar radi otprilike ovako: sustavi IBC za prijenos podataka između elektroničkih uređaja - odašiljača i prijamnika - koriste prirodna električna svojstva ljudskih tkiva, a domet im je ograničen na tijelo korisnika. Za komunikaciju rabe niže frekvencije od standardnih bežičnih sustava kao što Bluetooth, WiFi, RFID, ZigBee, IrDA, a niža frekvencija znači manju potrošnju, što pak produljuje vijek trajanja baterija. Dakako, uz sve to manje je zagrijavanje te iritacija tkiva korisnika.

Niska razina zračenja

Razina zračenja prilikom slanja podataka vrlo je niska, a struje koje pritom prolaze tijelom nisu štetne za organizam. Prijenos signala ljudskim tijelom sigurniji je od uobičajenih načina slanja i primanja informacija - većina signala ograničena je na tijelo korisnika, što povećava sigurnost prijenosa podataka te smanjuje mogućnost prisluškivanja i hakiranja.

  • +1

Sustav IBC

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: FER

'Čovjek se pita - a čemu to ako već imamo Bluetooth i druge ustaljene tehnologije', kaže Cifrek. 'Valja znati da Bluetooth ima domet desetak metara u prostor. Ovo je nešto sasvim drugo. Ideja je da ograničite komunikaciju na vlastito tijelo.'

Cifrek odmah nudi jednostavan primjer. 'Kad prilazite automobilu, on uspostavlja komunikaciju s ključem u vašoj ruci ili džepu i kad mu priđete, on je već otvoren. Naša tehnologija ide za tim da se kvaka otvori tek kad je uhvatite i da pritom zračenje u prostor bude zanemarivo.'

'Takav je način kolanja informacija i sigurniji', nadopunit će ga Željka Lučev Vasić, docentica koja je na prijenosu signala ljudskim tijelom stekla i doktorat. 'Netko tko se nalazi na metar od vas ne može presresti taj signal, on mora biti u dodiru s vama.' Dakle, sve se vrti oko ideje da komunikacija bude ograničena na ljudsko tijelo.

Nema rasipanja informacija u prostor

Čemu to još može služiti? Danas imate gomilu uređaja koji mjere nešto po ljudskom tijelu, od otkucaja srca do napetosti mišića, kojekakvih fitness trackera... Svi ti uređaji moraju komunicirati s nečime i negdje pohranjivati te informacije. A riječ je o vrlo osobnim podacima. 'Zašto bi netko preko Bluetootha deset metara od mene mogao hakirati moje gadgete i zaključiti nešto o meni? Ovaj sustav omogućuje to da informacije budu vezane uz čovjeka, da se ne rasipaju u prostoru', objašnjava Cifrek.

'Komunikacija se ovako prenosi na neki uređaj preko ljudskog tijela. Mjerimo nešto što se događa na čovjeku i onda to po njegovom tijelu šaljemo u centralni spremnik. A kad to dođe u moj mobitel, onda preko nekog oblaka ili bilo kakve standardne bežične veze ide liječniku koji me prati', opisuje Cifrek proces kolanja informacija. 'Ponavljam, razlika je u tome što ovako informaciju ne zračimo u prostor, nego je lociramo na ljudsko tijelo. To je sukus svega.'

Docentica Željka Lučev Vasić znanstvenicima iz Kine pokazuje kako radi sustav sklopljen na zagrebačkom FER-u

Docentica Željka Lučev Vasić znanstvenicima iz Kine pokazuje kako radi sustav sklopljen na zagrebačkom FER-u

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: FER

Cifreka ljudi često pitaju 'puštaš struju kroz tijelo, zar to nije opasno?' On odmahuje glavom i podastire podatke o normama za izloženost tijela elektromagnetskim poljima i zračenjima. A sve su te brojke manje od onih koje bilježe svi drugi danas poznati načini povezivanja uređaja. U pitanju su daleko manje snage od Bluetootha i sličnih načina komunikacije. Pojednostavljeno, tehnologija IBC nije opasna po čovjeka jer su iznosi struja i električnih polja znatno ispod granica koje propisuju pravilnici o zaštiti od elektromagnetskih polja.

Sadašnji trendovi i budući izazovi

Tema doktorata Željke Lučev Vasić bila je objasniti kako funkcionira ta komunikacija. Kako tijelo vodi struju, odnosno elektromagnetske valove, na kojim frekvencijama je najbolji prijenos te od čega se sastoji elektronika koja šalje i prima informacije. O tome je s grupom autora objavila i znanstveni rad 'Past Results, Present Trends, and Future Challenges in Intrabody Communication' (Prošli rezultati, sadašnji trendovi i budući izazovi u komunikaciji ljudskim tijelom). U njemu je pobrojano sve što biste trebali znati o sustavu za bežičnu komunikaciju putem njenog tijela, od objašnjenja fenomena, preko objašnjenja razlika između kapacitivne i galvanske metode generiranja odašiljačkog signala, do nanotehnologije i futurističkih problema s kojima se suočavaju ljudi koji istražuju IBC.

  • +3

Mario Cifrek i Željka Lučev Vasić

Izvor: tportal.hr / Autor: Matej Grgić

Komercijalni proizvodi bazirani na sustavima za bežičnu komunikaciju putem ljudskog tijela zasad još uvijek ne postoje, ali to ne znači da se na njima intenzivno ne radi. Osim ekipe s FER-a, na tome eksperimentira dvadesetak radnih grupa širom svijeta. S ferovcima već godinama intenzivno surađuju znanstvenici iz Kine sa sveučilišta u Fuzhou i Makauu. Na 8. sastanku na vrhu zemalja srednje i istočne Europe i Kine održanom u Dubrovniku prije pet mjeseci navedeni su kao primjer odlične suradnje znanstvenih institucija. 'Oni imaju drugačiji pristup nego mi pa se nadopunjujemo; mi više radimo na hardveru i mjerenjima, a oni na simulacijama', kaže Lučev Vasić.

Niz otvorenih pitanja

Na komunikaciji putem ljudskog tijela radi se već više od dva desetljeća. Shvaćene su osnove mehanizma komunikacije, dizajnirani su sve sofisticiraniji prototipovi. No još uvijek ostaje niz otvorenih pitanja, od posljedica dugotrajne upotrebe u ljudskom tijelu, preko optimizacije komunikacije putem realističnijih i personaliziranijih anatomskih modela, do standardizacije komunikacija i primjene još manjih i energetski učinkovitijih primopredajnika.

Niz je pitanja koja traže odgovore, a za nekima od njih prilično uspješno tragaju u Zavodu za elektroničke sustave i obradbu informacija. Njihove inovacija jedinstvene su po tome što za komunikaciju putem ljudskog tijela koriste niže frekvencije, a to smanjuje ukupnu potrošnju uređaja. Sad pokušavaju odrediti optimum između brzine prijenosa i ukupne potrošnje sustava, a istražuju se i alternativni načini napajanja energijom iz okoliša.

Pregled tjedna bez spama i reklama

Prijavi se na naš newsletter i u svoj inbox primaj tjedni pregled najvažnijih vijesti!