Les technologies portables semblent toutes prêtes à s’emparer de l’électronique de « prochaine génération ». Toutefois, la plupart des techniques de communication sans fil ne sont pas à la hauteur. Pour résoudre ce problème, les scientifiques se sont penchés sur les communications avec le corps humain (HBC). Des communications dans lesquelles le tissu humain est utilisé comme moyen de transmission des signaux électromagnétiques. Leurs découvertes ouvrent la voie à des dispositifs portés sur la tête plus efficace et plus sûre, tels que les appareils auditifs binauraux et les écouteurs.
Les appareils portables modernes sont le résultat de grands progrès en matière de miniaturisation et de communications sans fil. Maintenant, ces appareils peuvent être rendus encore plus petits et plus légers sans perte de fonctionnalité. Il est donc probable qu’une grande partie de l’électronique de la prochaine génération tournera autour des technologies portables. Cependant, pour que les wearables transcendent véritablement les portables, nous devrons repenser la manière dont les appareils communiquent entre eux sous la forme de “réseaux corporels sans fil” (ou WBAN).
L’approche habituelle consiste à utiliser une antenne pour émettre des signaux dans la zone environnante en espérant atteindre un récepteur. Une approche qui n’est pas adaptée aux wearables. Or, cette méthode de transmission est non seulement très gourmande en énergie, mais elle peut aussi être dangereuse du point de vue de la cybersécurité. En outre, le corps humain lui-même constitue également un obstacle de taille, car il absorbe les rayonnements électromagnétiques et bloque les signaux.
L’Human Body Communication (HBC)
Mais quelles alternatives avons-nous pour la technologie portable ? Une approche prometteuse est la “human body communication” (HBC) ou “communication avec le corps humain”. Elle consiste à utiliser le corps lui-même comme support pour transmettre des signaux. L’idée principale est que certains champs électriques peuvent se propager à l’intérieur du corps de manière très efficace. En reliant des appareils portés sur la peau à des électrodes, nous pouvons leur permettre de communiquer entre eux. On utilise pour ce faire des fréquences plus basses que celles utilisées dans les protocoles sans fil classiques comme Bluetooth.
Pour explorer tout le potentiel de la technologie HBC, des chercheurs japonais, dont le Dr Dairoku Muramatsu de l’Université des sciences de Tokyo et le professeur Ken Sasaki de l’Université de Tokyo, se sont concentrés sur son utilisation pour un usage encore inexploré : les appareils auditifs binauraux. Ces appareils auditifs se présentent sous forme de paires — une pour chaque oreille. Ils améliorent considérablement l’intelligibilité et la localisation des sons pour le porteur en communiquant entre eux. Comme ces appareils auditifs sont en contact direct avec la peau, ils constituaient une application candidate parfaite pour la HBC.
Principe et mode de fonctionnement
Dans une étude récente, les chercheurs ont examiné comment les champs électriques émis par une électrode dans une oreille se répartissent dans la tête humaine et atteignent une électrode réceptrice sur l’oreille opposée. Ils voulaient aussi savoir s’ils peuvent être exploités dans un système de communication numérique. En fait, les chercheurs avaient déjà mené une étude expérimentale sur la CBH avec de vrais sujets humains.
À l’aide de modèles de corps humain de différents degrés de complexité, les chercheurs ont d’abord déterminé la meilleure représentation pour garantir des résultats précis dans leurs simulations. Une fois cette question réglée, ils ont exploré les effets de divers paramètres et caractéristiques du système. Enfin, grâce à ces résultats, ils ont déterminé la meilleure structure d’électrode parmi celles qu’ils ont testées. Ils ont également calculé les niveaux d’exposition électromagnétique causés par leur système et ont constaté qu’il serait totalement sûr pour les humains, selon les normes de sécurité modernes.
Dans l’ensemble, cette étude met en évidence le potentiel de l’HBC et étend l’applicabilité de cette technologie prometteuse. Après tout, les appareils auditifs ne sont qu’un des dispositifs sans fil modernes portés sur la tête.
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