人体通信とは、人体を媒体とする通信技術を言い、ウェアラブル機器への応用が期待されている。
これまでは、スマートウォッチなど主に腕に装着するデバイスへの応用が検討されてきたというが、今回、東京理科大学と東京大学のグループは、人体通信の有望な応用先となる、補聴器のような両耳に装着する左右分離型デバイスを想定し、こうしたデバイスにおける人体通信メカニズムとその特性を検証した。
詳細な数値人体モデルを用いて電磁界解析を行った結果、両耳に装着したデバイス間の通信には、現行の補聴器で使われている2.45GHzの電磁波による通信よりも、10MHzの人体通信の方が適していることがわかった。20MHz、30MHzの人体通信を行った場合のシミュレーションでも、電場分布や伝送特性に大きな違いはなく、いずれも人体通信に適した周波数であることが確認された。
また、デバイスの電極構造が人体通信の伝送メカニズムと通信特性に大きな影響を与えること、インピーダンスのマッチングで通信特性を向上できることなどがわかったほか、今回提案したシステムは、電力消費と人体への安全性という点において十分実用化に耐えうるレベルをクリアしていることも確認された。
脳などの重要な器官が集中する頭部への人体通信の利用はこれまで十分に検討されてこなかったが、人体通信は秘匿性に優れ、電磁雑音を発生せず、かつ低消費電力で通信できる可能性があるという利点がある。本研究により、人体通信の応用範囲が広がり、補聴器だけではなくワイヤレスイヤホンなど頭部に装着するウェアラブル機器を対象とした人体通信システムの普及が加速することが期待される。
論文情報：【Electronics】Transmission Analysis in Human Body Communication for Head-Mounted Wearable Devices
