今、話題の人体通信


 CEATEC 2007 で、人体通信の展示やデモンストレーションがあり多くの人が興味を示していました。弊社(株式会社アンプレット)社長の根日屋英之も、この展示にコメントを以下のURLに書いています。

http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20071002/140062/

http://china.nikkeibp.co.jp/china/news/news/200710(中国語)

 また、2008年5月19日号の日経エレクトロニクスの36ページに、安保編集委員による人体通信の紹介記事があります。2008年6月30日号の日経エレクトロニクスには人体通信の特集記事が組まれています。私はその両方にコメントを書かせていただきました。

 CEATEC 2007の翌週には、東京大学名誉教授の月尾嘉男先生が、先生のラジオ番組で、「映画『E.T.』でエリオット少年とE.T.が指と指を触れ合って会話をするシーンが、現実に可能になってきた。」とお話になられていました。

 弊社も新しいユビキタス無線端末の一つとして、この人体通信には興味を持っておりました。社長はさっそく近所のデパートにE.T.人形を探しに行ったのですが、25年前の映画で見つからず、長野県のリサイクルショップで探し出し、それに人体通信の試作機を組み込み、エリオット少年とE.T.の会話を再現しました。




人体通信デモ機 DVD動画伝送
人体通信デモ機

 月尾先生のラジオ番組からイメージして弊社社長が作った人体通信の試作機

          (非売品)

 写真左の送信機を持った人の指が、E.T.人形の指を触れるくらいの距離まで近づけるとE.T.人形から声が聞こえてきます。

 電界通信方式によるDVD画像伝送の人体通信試作機開発に成功しました。

         (非売品)





人体通信は4種類のシステム
が発表されています。
電流方式 電界方式

 電流方式とは人体に微弱電流を流す方式で、人が電極に触れることによって人体に微弱電流を流し、その電流に変調をかけて情報を伝達します。 (写真はイメージ画像です。)

 電界方式とは人体に電流を流さず、人体の表面に発生する電界の変化を利用して情報を伝達します。そのため電界方式では、人が直接、電極に触れる必要はなく、手を電極にかざしたりするだけで情報の伝達が可能です。 (写真はアンプレットの動画伝送人体通信試作機)

UHF帯電波方式 弾性波方式(超音波方式)

 低姿勢(高さが低い)側面放射型UHF帯アンテナを用い、UHF帯の電波を人体の表面に沿って伝搬させます。 (写真はイメージ画像です。)

 拓殖大学の前山利幸氏のグループは弾性波方式(超音波方式)による人体通信の研究を行っています。(写真提供 : 拓殖大学 前山利幸氏)




電界を測定して何ができるか?
NHK サイエンス ZERO 電界とは

 NHK教育テレビ「サイエンス ZERO」(2010年4月10日放送、4月16日、17日、5月1日、7日、8日再放送)で、人体近傍の電界を測定すると、どのような情報が得られるかをお話しました。

 「サイエンス ZERO」の Website へ


 電気には正負の電荷があり、同じ極性の電荷では反発し、異なる極性の電荷は引き合います。このとき目に見えない力が発生しています。この力が及んでいる場を、「電界」、または「電場」と呼びます。

 人体はもともと、静電気などによる電界が、人体近傍にオーラのようにまとわりついて存在しています。


電界を通信に利用する

 もともと人体の周りに存在する電界に、外部の「人体通信送信機」の電極から送りたい情報による電界の変化を印加すると、人体周辺の電界が変化しますので、その変化分を人体通信受信機でピックアップすると、情報を伝達することができます。


生体情報が得られる

 人体の周りに存在する電界の中には、人体の中で発生する電位・・・筋肉が伸び縮みすると、筋肉は電圧を発生します・・・が、非常に微弱ですが電界の変化分も含まれています。その微量な人体近傍の電界変化を人体通信受信機でピックアップすると、心電図などの生体情報が得られます。




人体通信技術を用いた心電計の進化
非接触電極により服の上から測定できる心電図

 日常生活で座ったり寝たりという行動を通して、意識せずに健康管理ができることが望まれています。心電計も、「接触電極(皮膚に電極を接触させて測定)」から
「非接触電極(服の上からの測定)へ」の技術に注目が集まっています。

 以下に示す写真は、弊社が試作した接触電極心電計イスと非接触電極心電計イスです。非接触電極心電計イスは、テレビ番組などでも紹介されました。

接触型電極の心電計イス 非接触型電極の心電計イス
接触型電極の心電波形 非接触型電極の心電波形



人体通信でも双方向通信はできますか?
→ 周波数分割復信、時間分割復信で可能です。
周波数分割復信(Frequency Division Duplexing : FDD)
時間分割復信(Time Division Duplexing : TDD)



人体通信はたくさんの雑音にさらされていますが・・・
→ 同様な雑音環境下で用いるPLC(電力線通信)と
同じように広帯域通信技術で雑音対策ができます。
スペクトル拡散方式 OFDM方式
 右の写真は、アルプス電気殿と共同開発の高速スペクトル拡散人体通信試作機です。



人体通信で高速通信はできますか?
→ 多値変調を用いることで実現できます。
16QAM 64QAM

 1タイムスロットで4ビット情報を送れます

1タイムスロットで6ビット情報を送れます




人体通信で多元接続(1:nの通信)はできますか?
→ 通常の無線通信技術と同様に可能です。
TDMA方式 FDMA方式
CDMA拡散方式 FH拡散方式
OFDMA拡散方式 参考文献

東京電機大学出版局

ワイヤレスブロードバンド技術

根日屋英之・小川真紀共著



根日屋英之の人体通信関連リンク

● 人体通信のマスコミ取材・TV番組など ・・・ 


● 人体通信に関する講演情報 ・・・ 


● 最近の人体通信に関する雑誌・文献 ・・・ 


● 財団法人 電波技術協会殿 人体通信関連記事のダウンロード ・・・ 


● JEITA殿 [参考] 電子計測器専門委員会 「人体通信について」 ・・・ 


● 人体通信が無線化してしまうときの対策 ・・・ 


● 「人体通信の測定技術」の参考資料 ・・・ 




[余談]

2008年度

エンジニア オブ ザ イヤー

の候補になっていました。


 たまたまネットサーフィンをしていましたら、Tech総研の「エンジニア オブ ザ イヤー 2008」の Website にたどりつき、「2008年度は、どんな人が受賞したのだろう?」と興味深深で読んでいましたら、なんと!! この記事の下の方に書かれていた「ほかにも こんな候補も・・・」の中に、私「根日屋英之(人体通信)」の名前がありました。人体通信への世の中の興味が高まっていることを感じました。この賞の受賞はできなかったものの、偶然、見つけたこともあって、何故かとても嬉しかったです。

             (2009年9月3日 根日屋英之 記す)


http://next.rikunabi.com/tech/docs/ct_s03600.jsp?p=001456&rfr_id=image&__m=1