Et si votre ceinture faisait plus que maintenir votre pantalon ? Et s'il écoutait aussi votre FitBit, lunettes intelligentes, et des bijoux intelligents pour mieux reconnaître les activités dans lesquelles vous étiez engagé tout en utilisant beaucoup moins d'énergie que tout ce qui existe actuellement sur le marché ?

Dans un nouvel article publié dans Communication Nature , des chercheurs de l'USC Viterbi School of Engineering ont démontré comment l'induction magnétique pourrait un jour alimenter la prochaine génération d'appareils portables.

Dans le futur proche, les appareils portables feront bien plus que compter nos pas. Ils seront utilisés conjointement avec d'autres appareils portables pour surveiller les signes vitaux des patients hospitalisés ou suivre l'emplacement des pompiers et des premiers intervenants, entre autres applications.

Le problème, cependant, est la puissance et le coût. Personne ne veut recharger sa montre connectée, lunettes, bracelet ou cheville à chaque fois qu'ils franchissent la porte,

Le Prototype, conçu par Negar Golestani, auteur principal et Ph.D. étudiant au département de génie électrique et informatique de l'USC Viterbi Ming Hsieh, est constitué d'un réseau d'appareils tous portés en même temps sur le corps comme une ceinture, bracelet, Bracelet de cheville, bague et collier.

La ceinture, dans ce cas, agit comme un nœud central, ce qui signifie que les autres appareils n'ont pas besoin de piles, pièces mobiles, ou des capteurs coûteux.

Au lieu, chaque appareil génère son propre signal par couplage inductif, tandis que le nœud central reçoit les signaux. Lorsque la personne portant les appareils bouge, le couplage mutuel change et différentes puissances de signal sont reçues de chaque dispositif au niveau du nœud central.

"Cette configuration permet au nœud central de voir où se situe chaque appareil par rapport à l'ensemble, nous donnant une compréhension beaucoup plus détaillée de la pose et du mouvement du corps, " a déclaré Golestani. " Et tout est fait jusqu'à six fois plus efficacement en termes de puissance de la batterie par rapport à d'autres systèmes de communication à courte portée comme Bluetooth. "

Tous les appareils portables pratiques actuels, comme FitBit, Google Glass ou Jawbone, utiliser la propagation des ondes radio pour les transmissions de signaux. Mais cette technique a beaucoup de défauts. D'abord, cela demande beaucoup d'énergie, ce qui signifie beaucoup de charge. Charger constamment votre smartwatch avant un jogging peut être un désagrément mineur, mais c'est un risque réel pour la santé lorsque ces appareils sont utilisés pour des personnes malades dans les hôpitaux ou travaillant dans des environnements dangereux. L'échec de la surveillance peut causer des dommages aux patients et des résultats imprévus.

Les systèmes de surveillance conventionnels utilisant les technologies de propagation des ondes radio sont également coûteux et nécessitent de nombreuses pièces. Un dispositif de suivi a besoin d'un capteur, piles, et la capacité de communication sans fil. L'une des raisons pour lesquelles nous ne voyons pas de dispositifs portables composés de plusieurs appareils portés sur tout le corps - ce qui serait beaucoup plus efficace - est que chaque appareil a besoin d'alimentation pour la détection et la communication sans fil. Imaginez devoir recharger un réseau d'appareils toutes les quatre heures pendant votre journée. Et ce qui est plus, le corps humain lui-même peut interférer avec les signaux de ces appareils, car la plupart des tissus biologiques affaiblissent les ondes électromagnétiques d'un appareil.

L'induction magnétique - que les chercheurs des systèmes micro-ondes, Capteurs, et laboratoire d'imagerie, ou MiXIL, avait précédemment utilisé pour développer des capteurs souterrains pour surveiller les variables ayant un impact sur le changement climatique - a le potentiel de résoudre tous ces problèmes et plus encore.

"L'observation de Negar est vraiment originale, élégant et original, " a déclaré le professeur Mahta Moghaddam, coauteur, Directeur MiXIL et conseiller de Golestani. "Negar a pu démarrer avec un concept de semences que nous pourrions généralement associer à la détection environnementale et innover dans un domaine très différent mais aussi très impactant. La technologie qu'elle a développée aura des avantages considérables dans le domaine de la santé, Sécurité, aptitude, divertissement, entre autres domaines."

Ce système peut surveiller les activités quotidiennes, encourager l'utilisateur à effectuer des actions spécifiques, ou aider les physiothérapeutes à suivre les progrès de leurs patients. Selon Golestani, les applications vont bien au-delà des hôpitaux et des appareils portables pour la santé au quotidien, trop; ils comprennent la surveillance et la réponse aux catastrophes.

"Imaginez les pompiers sur le terrain en train de combattre un feu de broussailles près de Los Angeles, " dit-elle. " S'ils étaient équipés d'un appareil comme celui-ci, nous pourrions dire très facilement ce que fait chaque pompier et s'ils se déplacent. Nous pourrions faire bien mieux qu'avec des caméras externes, qui pourraient être limités par la fumée ou le terrain."

Et il y a plus. Parce que l'appareil de Golestani utilise la même technologie que celle utilisée pour la communication sous-marine, il est bien meilleur que les appareils portables actuels pour les environnements où les radiofréquences ont du mal. À tel point qu'il pourrait être équipé dans le cadre de l'équipement d'un plongeur pour donner des lectures précises sur le mouvement et la sécurité.

L'article a fourni une preuve de concept, que Golestani espère éventuellement sortir du laboratoire et appliquer au monde réel.