Podríamos estar un paso más cerca de la visión de los dispositivos implantados inalámbricos conectados a Internet.
Los ingenieros de la Universidad de Washington han introducido una nueva forma de comunicación que permite que dispositivos como implantes cerebrales, lentes de contacto, tarjetas de crédito y dispositivos electrónicos portátiles más pequeños puedan comunicarse con dispositivos cotidianos como teléfonos inteligentes y relojes.
Esta nueva "comunicación entre dispersiones" funciona al convertir las señales de Bluetooth en transmisiones de Wi-Fi a través del aire. Usando solo reflejos, un dispositivo de dispersión como una lente de contacto inteligente convierte las señales de Bluetooth de un reloj inteligente, por ejemplo, en transmisiones de Wi-Fique puede ser recogido por un teléfono inteligente.
La nueva técnica se describe en un documento que se presentará el 22 de agosto en la conferencia anual del Grupo de Interés Especial de la Asociación de Maquinaria de Computación sobre Comunicación de Datos SIGCOMM 2016 en Brasil.
"La conectividad inalámbrica para dispositivos implantados puede transformar la forma en que manejamos las enfermedades crónicas", dijo el coautor Vikram Iyer, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica de la Universidad de Washington. "Por ejemplo, una lente de contacto podría controlar el nivel de azúcar en la sangre de los diabéticos en las lágrimas y enviar notificaciones"al teléfono cuando el nivel de azúcar en la sangre baja "
Debido a su tamaño y ubicación dentro del cuerpo, estas lentes de contacto inteligentes están demasiado limitadas por las demandas de energía para enviar datos usando transmisiones inalámbricas convencionales. Eso significa que hasta ahora no han podido enviar datos usando Wi-Fi a teléfonos inteligentes y otrosdispositivos móviles.
Esos mismos requisitos también limitan las tecnologías emergentes, como los implantes cerebrales que tratan la enfermedad de Parkinson, estimulan los órganos e incluso algún día pueden reanimar las extremidades.
El equipo de ingenieros eléctricos y científicos informáticos de UW ha demostrado por primera vez que este tipo de dispositivos con limitación de energía pueden "hablar" con otros mediante la comunicación Wi-Fi estándar. Su sistema no requiere equipo especializado, ya que se basa únicamente en dispositivos móvilescomúnmente se encuentra con los usuarios para generar señales de Wi-Fi usando 10,000 veces menos energía que los métodos convencionales.
"En lugar de generar señales de Wi-Fi por su cuenta, nuestra tecnología crea Wi-Fi mediante transmisiones de Bluetooth desde dispositivos móviles cercanos como los relojes inteligentes", dijo el coautor Vamsi Talla, un recién graduado de doctorado en ingeniería eléctrica de la Universidad de Washington, quien esahora investigador asociado en el Departamento de Informática e Ingeniería.
El proceso del equipo se basa en una técnica de comunicación llamada retrodispersión, que permite a los dispositivos intercambiar información simplemente reflejando las señales existentes. Debido a que la nueva técnica permite la comunicación entre tecnologías mediante el uso de señales Bluetooth para crear transmisiones Wi-Fi, el equipo lo llama "intercalado "
La comunicación Interscatter utiliza las radios Bluetooth, Wi-Fi o ZigBee integradas en dispositivos móviles comunes como teléfonos inteligentes, relojes, computadoras portátiles, tabletas y auriculares, para servir como fuentes y receptores para estas señales reflejadas.
En un ejemplo, el equipo demostró que un reloj inteligente transmite una señal Bluetooth a una lente de contacto inteligente equipada con una antena. Para crear una pizarra en blanco en la que se puede escribir nueva información, el equipo de UW desarrolló una forma innovadora de transformar la transmisión Bluetoothen una señal de "tono único" que puede manipularse y transformarse aún más. Al retrodispersar esa señal de tono único, la lente de contacto puede codificar datos, como la información de salud que puede estar recopilando, en un paquete estándar de Wi-Fi que luego puedeser leída por un teléfono inteligente, tableta o computadora portátil
"Los dispositivos Bluetooth aleatorizan las transmisiones de datos utilizando un proceso llamado codificación", dijo el profesor principal Shyam Gollakota, profesor asistente de ciencias de la computación e ingeniería. "Encontramos una forma de aplicar ingeniería inversa a este proceso de codificación para enviar una señal de tono único desde Bluetoothdispositivos habilitados como teléfonos inteligentes y relojes que utilizan una aplicación de software "
El desafío, sin embargo, es que el proceso de retrodispersión crea una copia de imagen espejo no deseada de la señal, que consume más ancho de banda e interfiere con las redes en el canal Wi-Fi de copia espejo. Pero el equipo de UW desarrolló una técnica llamada "retrodispersión de banda lateral única "para eliminar el subproducto no deseado.
"Eso significa que podemos usar tanto ancho de banda como una red Wi-Fi y aún puede hacer que otras redes Wi-Fi funcionen sin interferencias", dijo el coautor y estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica Bryce Kellogg.
Los investigadores, que trabajan en el Laboratorio de Redes y Sistemas Móviles de la UW y el Laboratorio de Sistemas de Sensores, crearon tres demostraciones de prueba de concepto para aplicaciones previamente inviables, que incluyen una lente de contacto inteligente y un dispositivo de grabación neural implantable que puede comunicarse directamentecon teléfonos inteligentes y relojes.
"Preservar la vida útil de la batería es muy importante en los dispositivos médicos implantados, ya que reemplazar la batería en un marcapasos o un estimulador cerebral requiere cirugía y pone a los pacientes en riesgo potencial de esas complicaciones", dijo el coautor Joshua Smith, profesor asociado de ingeniería eléctrica yde informática e ingeniería.
"Interscatter puede habilitar Wi-Fi para estos dispositivos implantados mientras consume solo decenas de microvatios de potencia"
Más allá de los dispositivos implantados, los investigadores también han demostrado que su tecnología puede aplicarse a otras aplicaciones, como las tarjetas de crédito inteligentes. El equipo creó prototipos de tarjetas de crédito que pueden comunicarse directamente entre sí reflejando las señales de Bluetooth provenientes de un teléfono inteligente. Esto se abreposibilidades para tarjetas de crédito inteligentes que pueden comunicarse directamente con otras tarjetas y habilitar aplicaciones donde los usuarios pueden dividir la factura simplemente tocando sus tarjetas de crédito juntas.
"Proporcionar la capacidad de estos objetos cotidianos, como las tarjetas de crédito, además de los dispositivos implantados, para comunicarse con los dispositivos móviles puede liberar el poder de la conectividad ubicua", dijo Gollakota.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por Jennifer Langston. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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