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通过生山西干部在线学院app物组织进行安全的光通信

物理学 2021-12-11 23:59:14

奥卢大学 芬兰奥卢大学马科斯·卡茨教授的团队最近展示了光是如何用于在植入体等体内设备之间传递数据的

当马科斯·卡茨教授和他的团队在2017年首次展示利用VLC和无线电技术的可重构混合无线网络时,可见光通信(VLC)和光通信引起了他的兴趣

根据信道条件、上下文信息、本地策略等,网络从无线电无缝切换到光学,反之亦然

“VLC是一个伟大的无线电辅助技术,”卡茨说

“它的独特优势包括高安全性和私密性、无电磁兼容性问题、支持高数据速率,以及6G所需的所有关键特性

“这些特征在他的最新研究中派上了用场,挑战通过生物组织的交流

卡茨的团队最近展示了光是如何被用来在植入体等体内设备之间传递数据的

“我们正在使用近红外光在生物组织间传输数据,”卡茨说

“在这些波长下,光在生物群内的传播更为有利,尽管通过生物群传输数据非常具有挑战性

" 有了测试平台,团队可以利用不同类型的参数,如调制方案和发射功率

“我们已经用人工制造的光学幻影以及真实的骨骼和鲜肉样本完成了所有实验,”卡茨说

“实验中使用的光学模型是在奥卢大学开发的

“目前,还没有活体测量的计划,但是研究小组严格遵守了人体组织中每平方毫米最大允许光功率的规定

芬兰奥卢大学马科斯·卡茨教授的团队最近展示了光是如何用于在植入体等体内设备之间传递数据的

学分:奥卢大学 最近,一些作者提出将光用于几毫米范围内的非常短的链路,例如用于与皮下设备的通信

“我们已经通过实验证明,我们可以将范围大幅增加到几厘米,允许与深度植入设备以及体内设备之间的通信,”卡茨说

他预见到植入设备和体外设备之间的直接通信也是可能的,即使这些节点距离身体几米远

虽然初步结果显示数据速度为几十kbps,但使用多源/接收器结构(如多输入多输出和高级调制方案)可以显著提高速度

也可以使用脉冲通信来增加组织中的通信范围

卡茨说,光还有一个主要好处,那就是它可以在不担心射频暴露和隐私的情况下使用

以前,无线电通信主要用于向植入设备传输信息

原则上,第三方或恶意用户可以干扰通信链路,窃听信号,并加入设备

最近的研究还表明,商业心脏起搏器和除颤器可能被黑客攻击,这最终导致了设备的大规模召回

凯茨指出,另一方面,基于光的通信是本地的,这实际上阻止了远程黑客的企图

团队正在不断改进测量设置

即将推出的功能包括样品的精确温度控制

“我们计划继续进行广泛的测量,以便能够将生物组织表征为无线通信的媒介,”卡茨说

“基于这些结果,我们将能够开发信道模型,设计针对信道优化的发射机和接收机

我们还计划比较生物问题中的无线电和光学通信

" 卡茨有一个明确的长期目标

“在未来,我们将能够通过开发一个独特的高度安全的光基系统来执行关键的医疗信通技术功能,如诊断、治疗、无线通信、激活、抑制和监测细胞活动等,”卡茨说

“一旦我们将生物问题理解为传播媒介,我们就可以设计与之相匹配的完整的通信链

"

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