古天乐太阳娱乐集团tyc493衣服的二维通信可以为体表的传感器供电和通信！
- 寻找一种可以更广泛、更深入地测量身体数据的新型可穿戴设备。除了智能手机之外，智能手表如今也变得司空见惯。它配备了触摸屏、扬声器、通话麦克风、通知振动器等，还具有测量心率的功能，因此很多用户用它来进行健康管理。可以附着在人体上的计算机被称为可穿戴设备，而野田聪副教授的研究主题之一就是利用独特的通信技术来探索现有可穿戴设备所不具备的功能。 “智能手表将其功能集中在手腕上的一个点上，可以测量心率，因为只有一个心脏。另一方面，例如，要测量全身肌肉的紧张状态，就必须读取每个单独部位的肌肉运动时产生的神经信号。”为了实现这一目标，他们致力于开发一种分布式可穿戴系统，该系统具有许多小型、灵活的电子设备，可以嵌入分布在整个身体上的衣服中。 身体表面。目的是开发一种可以作为衣服佩戴的设备，类似于智能手表戴在手腕上的方式，以获取日常生活中更详细的生物信息。如果实现，预计将应用于健康管理和预防医学、运动科学等多个领域，甚至与头戴式显示器相结合，振兴虚拟现实（VR）产业。
以服装本身作为传输路径，实现供电和通讯的二维通讯
智能手表和智能眼镜等集中式可穿戴设备古天乐太阳娱乐集团tyc493电池作为电源，并古天乐太阳娱乐集团tyc493无线电波进行无线通信。然而，这样的配置对于分布式可穿戴系统来说并不现实。
“我们分发的不是像智能手表那样带有触摸屏的设备。我们分发的是数十个或数百个豌豆古天乐太阳娱乐集团tyc493的集成电路 (IC) 芯片，它们充当全身各处的传感器。如果我们将电池和无线通信电路连接到每个豌豆上，您可以想象，除了传感器之外的部件会重得多并且会妨碍。”野田副教授说道。进一步的挑战包括电池的充电和更换，以及由于大量无线通信模块挤在一起而产生的干扰导致的数据传输的即时性和可靠性。另一方面，将数据采集和控制的中央处理装置和电源的电线单独连接到各个元件的方法也存在诸如断线风险以及降低衣服的灵活性和耐磨性等缺点。
野田副教授解决这些问题所采用的方法是古天乐太阳娱乐集团tyc493由导电纤维制成的服装作为二维传输路径，为无需电池或天线的元件供电并进行通信。
“这是二维通信技术的应用，这是我从读研究生以来一直在研究的一个领域。利用这项技术，以衣服本身作为传输路径，可以像徽章一样制作小型电子电路。只需将其贴在衣服上的任何位置即可完成连接，无需单独布线即可供电和通信。向整个传输线供电 从一个地方开始，每个元件都通过从传输线接收电力来运行，无需电池。”
数据传输也经由该传输路径进行，并且不向外部发射用于通信的无线电波。这样，二维通信就具备了一般有线、无线连接方式所不具备的特点。
（一件镶有 LED 的 T 恤，作为一项技术应用而开发，可同时为衣服上的传感器供电并古天乐太阳娱乐集团tyc493二维通信进行通信。衣服由导电纤维制成。）
通过避免柔性材料特有的问题来实现高度灵活的网络
在柔性材料（例如布和薄膜，包括服装）上形成电子电路的技术领域已经进行了大量的研究和开发。大多数这些方法涉及在衣服顶部形成许多单独的信号线。另一方面，野田副教授提出的古天乐太阳娱乐集团tyc493二维通信的方法古天乐太阳娱乐集团tyc493整件衣服作为单一传输路径。 “如果你用与普通硬电路板相同的方式创建电路，但用软材料代替它们，就会出现新的问题。由于它是由布制成的，它会折叠、起皱并形成导电绒毛，这会导致硬电路板不会发生的短路故障。”
“在我们正在研究的二维通信系统中，我们不是将每根电线单独布线，而是将它们并联在一起，因此不会发生像这样的短路故障。它们一开始就已连接。”
古天乐太阳娱乐集团tyc493统一的材料并联连接所有东西而不是形成单独的电线还有其他好处。 “由于它是通过均匀编织或针织制成的，因此可以批量生产成卷。裤子、夹克、长袖和短袖都可以由相同的面料制成。此外，制作服装后，您可以根据需要更改电子电路的安装位置、添加或删除。''
然而，由于供电和数据传输古天乐太阳娱乐集团tyc493相同的传输路径，因此需要多路传输机制。野田副教授的研究古天乐太阳娱乐集团tyc493了一种称为频分复用（FDM）的技术来同时提供连续的直流电源和数据通信。
“关键是要同时进行。与在通信过程中停止供电的方法相比，它可以满足对电力和通信的更高要求。这在电路方面需要一些独创性。”
我们还开发了一种新的电路方法，只需添加少量电路元件即可实现与现有串行通信方法的兼容性。通过实现与已广泛古天乐太阳娱乐集团tyc493的现有通信方法的兼容性，可以按原样古天乐太阳娱乐集团tyc493市售传感器 IC，其好处包括内置于 IC 中的高级功能以及按原样古天乐太阳娱乐集团tyc493现有通信软件库的能力。
有望应用于健康管理、预防医学、VR产业拓展等
野田副教授研发的可穿戴网络可以同时为衣服上的传感器供电并进行通信，因此具有很高的工业应用潜力，有望用于健康管理和预防医学等领域。
“这项技术将许多传感器附着在人体表面的各个地方，移动它们，收集所有数据，从而可以更仔细地测量人体。将来，如果它可以实现在日常穿着的服装中，就可以对体力劳动者说，“从肌肉活动的状态来看，很明显你处于压力之下，所以请采取一些措施 休息。''
换句话说，健康管理可以基于客观、直接的数字，而不是疲劳等主观指标或工作时间等间接指标，有助于创造一个更安全、更有保障的工作环境。其他应用不仅包括老年人的家庭保健，还包括运动科学（因为它可以获取详细的身体数据）以及在 VR 中提供全身触觉的系统。
“开发此类应用系统以解决社会问题和创造新产业需要大量的试验和错误，我期待着与去年到达的高知工业大学的学生们认真合作，”野田副教授说。他说，他希望创造一个环境，让学生能够专注于他们的创造性工作，尽可能少地受到限制，这样他们就可以始终以自由的想法进行研究。
最后，当我问野田副教授研究中最好的部分是什么时，他回答说：“当你想出一个想法，你可以用你所拥有的知识这样做时，就会有成就感，然后想，‘哇，我做到了！’”
“我们最终想要在这项研究中测试的想法是颠覆电子产品的传统价值观。我们正在从提高集成密度和将高功能封装到手掌古天乐太阳娱乐集团tyc493的设备中，转向通过在整个身体或更广泛的范围内分布简单电路来实现新功能。”
如上所述，除了通过创造响应医疗和虚拟现实等社会和产业需求的研究成果来为社会做出贡献之外，验证“想法”的机会也在不断扩大，例如提出了电子领域范式转变的问题。
发布日期：2023 年 7 月/报道日期：2022 年 11 月