Campos magnéticos proporcionam um novo tipo de comunicação sem fio Nova técnica abre o caminho para a construção de sistemas de comunicação sem fio com baixíssimo consumo energético e alta segurança

Engenheiros eletricistas da Universidade da Califórnia demonstraram uma nova técnica de comunicação sem fio que funciona enviando sinais magnéticos através do corpo humano. De acordo com os pesquisadores, essa tecnologia trará um modo mais seguro de comunicação entre dispositivos eletrônicos “vestíveis”, os tais wereables (como o Moto 360 por exemplo), consumindo menos energia que os métodos atuais de comunicação.

Jiwoong Park, engenheiro elétrico doutorando e primeiro autor do estudo, demonstra a comunicação de um braço para o outro usando o campo magnético do corpo. Foto: UC San Diego - Jacobs School of Engineering
Jiwoong Park, engenheiro elétrico doutorando e primeiro autor do estudo, demonstra a comunicação de um braço para o outro usando o campo magnético do corpo. Foto: UC San Diego – Jacobs School of Engineering

Mesmo ainda sendo uma demonstração de prova do conceito, os pesquisadores querem, a partir do protótipo atual, desenvolver um sistema sem fio de baixíssimo consumo energético que possa transmitir informações facilmente através do corpo humano. Uma das aplicações de tal tecnologia poderia ser um sensor sem fio para monitoramento da saúde de todo o corpo do usuário.

“No futuro, as pessoas usarão ainda mais eletrônicos, como smart watches, monitores de exercícios e de saúde. Todos estes dispositivos precisarão comunicar informações uns com os outros. Atualmente, estes dispositivos utilizam a tecnologia Bluetooth, que usa muita energia para se comunicar. Estamos tentando encontrar novas formas de comunicar informações através do corpo humano usando muito menos energia”, disse Patrick Mercier, professor do Departamento de Engenharia Computacional e Elétrica da Universidade da Califórnia que liderou o estudo. Mercier também é codiretor do Centro de Sensores Vestíveis da mesma Universidade.

Transmitindo sinais magnéticos através do corpo humano

Uma das principais barreiras encontradas pelos outros sistemas de comunicação sem fio é a obstrução do sinal. Dispositivos vestíveis de comunicação sem fio atuais utilizam Bluetooth, que nada mais é que o uso de radiação eletromagnética para transmitir dados. Porém, estes sinais de rádio não atravessam facilmente o corpo humano, o que o obriga o dispositivo a utilizar mais energia para contornar a obstrução do sinal.

Durante o estudo, os engenheiros elétricos demonstraram uma técnica onde o corpo humano é utilizado como veículo para transmitir o sinal magnético entre os dispositivos eletrônicos. Este método apresenta uma vantagem, pois campos magnéticos podem atravessar livremente tecidos biológicos, assim os sinais sofrem muito menos obstrução e potencialmente, consomem muito menos energia. A pesquisa demonstrou que a transmissão de dados funciona conforme o esperado, mas não mediram o consumo de energia. Por outro lado, a obstrução do sinal associada com a nova técnica chega a ser 10 milhões de vezes menor do que aquelas associadas com a tecnologia Bluetooth. E como já podemos imaginar, menos consumo de energia significa uma duração maior da bateria.

Outra vantagem do novo sistema é a segurança: como o corpo humano é utilizado como meio de propagação do sinal, é muito mais difícil que um invasor tenha acesso aos dados transmitidos pelo dispositivo eletrônico, ao contrário da tecnologia Bluetooth, que envia sinais de rádio que podem ser captados por até alguns metros de distância. Isso leva a mais privacidade no uso de dispositivos que monitoram todas as funções do seu corpo e sua saúde.

Os pesquisadores também apontam que esta nova tecnologia não apresenta nenhum risco sério à saúde, por ser destinada a sistemas de baixíssimo consumo energético, fazendo com que os sinais magnéticos transmitidos sejam muitas vezes menor do que os emitidos em aparelhos de ressonância magnética e dispositivos sem fio implantados.

Transmitindo sinais magnéticos através do corpo humano

O protótipo construído pelos pesquisadores constitui-se de fios de cobre isolados em tubos de PVC. Em uma ponta, os fios de cobre estão ligados a um analisador externo e na outra, os fios foram enrolados em bobinas em três áreas do corpo: cabeça, braços e pernas. Essas bobinas são as fontes dos campos magnéticos e foram capazes de enviar sinais de uma parte à outra do corpo.

Bobinas geradoras de campo magnéticos enroladas ao redor do braço. Foto: UC San Diego - Jacobs School of Engineering
Bobinas geradoras de campo magnéticos enroladas ao redor do braço. Foto: UC San Diego – Jacobs School of Engineering

Uma limitação apontada para esta tecnologia, segundo os pesquisadores, é que os campos magnéticos exigem geometrias circulares para que possam se propagar pelo corpo humano. Dispositivos como smart watches e cintos podem funcionar bem com esta tecnologia, mas não medidores de batimento cardíaco, por exemplo. Desde que o wereable possa ser enrolado ao redor do corpo, a comunicação de dados com essa tecnologia funcionará normalmente.

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Fonte: UC San Diego

Douglas Moura

Fundador do Engenharia Livre, engenheiro civil e programador. Procuro sempre compartilhar as melhores informações do mundo da Engenharia.
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