¿Y si tu cinturón hiciera más que sostener tus pantalones? ¿Y si también escuchara su FitBit, gafas inteligentes, y joyas inteligentes para reconocer mejor las actividades en las que estaba involucrado mientras usa mucha menos energía que cualquier otra cosa en el mercado actualmente?

En un nuevo artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza , Los investigadores de la Escuela de Ingeniería de USC Viterbi demostraron cómo la inducción magnética podría algún día impulsar la próxima generación de dispositivos portátiles.

En el futuro cercano, Los dispositivos portátiles harán mucho más que contar nuestros pasos. Se usarán junto con otros dispositivos portátiles para monitorear los signos vitales de los pacientes del hospital o rastrear la ubicación de los bomberos y los socorristas. entre otras aplicaciones.

El problema, sin embargo, es poder y costo. Nadie quiere cargar su reloj inteligente lentes, pulsera o tobillera cada vez que salen por la puerta,

El Prototipo, diseñado por Negar Golestani, autor principal y Ph.D. estudiante en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática Ming Hsieh de USC Viterbi, se compone de una red de dispositivos que se llevan todos al mismo tiempo en el cuerpo como un cinturón, pulsera, calcetín, anillo y collar.

El cinturón, en este caso, actúa como nodo central, lo que significa que los otros dispositivos no necesitan baterías, Partes que se mueven, o sensores costosos.

En lugar de, cada dispositivo genera su propia señal mediante acoplamiento inductivo, mientras que el nodo central recibe las señales. Cuando la persona que usa los dispositivos se mueve, el acoplamiento mutuo cambia y se reciben diferentes potencias de señal de cada dispositivo en el nodo central.

"Esta configuración permite al nodo central ver dónde está cada dispositivo en relación con el conjunto, dándonos una comprensión mucho más detallada de la postura y el movimiento del cuerpo, ", dijo Golestani." Y todo se hace hasta seis veces más eficientemente en términos de energía de la batería en comparación con otros sistemas de comunicación de corto alcance como Bluetooth ".

Todos los dispositivos portátiles prácticos actuales, como FitBit, Google Glass o Jawbone, utilizar la propagación de ondas de radio para la transmisión de señales. Pero esta técnica tiene muchas deficiencias. Primero, requiere mucha energía, lo que significa mucha carga. Cargar constantemente su reloj inteligente antes de trotar puede ser una molestia menor, pero es un riesgo real para la salud cuando estos dispositivos se utilizan para personas que están enfermas en hospitales o que trabajan en entornos peligrosos. La falla en el monitoreo puede causar daños al paciente y resultados imprevistos.

Los sistemas de monitorización convencionales que utilizan tecnologías de propagación de ondas de radio también son costosos y requieren muchas piezas. Un dispositivo de rastreo necesita un sensor, baterías y capacidad de comunicación inalámbrica. Una razón por la que no vemos dispositivos portátiles compuestos por varios dispositivos que se usan en todo el cuerpo, lo que sería mucho más efectivo, es que cada dispositivo necesita energía para la detección y la comunicación inalámbrica. Imagine tener que cargar una red de dispositivos cada cuatro horas mientras realiza su día. Y lo que es más, el propio cuerpo humano puede interferir con las señales de estos dispositivos porque la mayoría de los tejidos biológicos debilitan las ondas electromagnéticas de un dispositivo.

Inducción magnética, que los investigadores de los sistemas de microondas, Sensores y laboratorio de imágenes, o MiXIL, que había utilizado anteriormente para desarrollar sensores subterráneos para monitorear las variables que impactan el cambio climático, tiene el potencial de resolver todos estos problemas y más.

"La observación de Negar es realmente innovadora, elegante y original, "dijo el profesor Mahta Moghaddam, coautor, Director de MiXIL y asesor de Golestani. "Negar pudo comenzar con un concepto semilla que normalmente asociamos con la detección ambiental e innovar en un área muy diferente pero también de gran impacto. La tecnología que ha desarrollado tendrá beneficios de gran alcance en la atención médica, seguridad, aptitud física, entretenimiento, entre otros campos ".

Este sistema puede monitorear las actividades diarias, animar al usuario a realizar acciones específicas, o ayudar a los fisioterapeutas a seguir el progreso de sus pacientes. Según Golestani, las aplicaciones van mucho más allá de los hospitales y los wearables para la salud diaria, también; incluyen vigilancia y respuesta a desastres.

"Imagínese a los bomberos en el campo luchando contra un incendio forestal cerca de Los Ángeles, ", dice." Si estuvieran equipados con un dispositivo como este, podríamos decir muy fácilmente qué está haciendo cada bombero y si se están moviendo. Podríamos hacerlo mucho mejor que con cámaras externas, que puede estar limitado por el humo o el terreno ".

Y hay mas. Debido a que el dispositivo de Golestani usa la misma tecnología que se usa para la comunicación submarina, es mucho mejor que los wearables actuales para entornos donde las frecuencias de radio tienen problemas. Tanto es así que podría equiparse como parte del equipo de un buzo para brindar lecturas precisas sobre el movimiento y la seguridad.

El documento ha proporcionado una prueba de concepto, que Golestani espera eventualmente ser sacado del laboratorio y aplicado al mundo real.