US Ads

понедельник

Радиоантенна в вашей одежде

Новый американский дизайн может подготовить почву для появления радиоантенны в повседневной одежде.

В августе 2011 года пресс-служба университета штата Огайо распространила сообщение, что их исследователи разработали новый дизайн одежды с встроенной радиоантенной с рабочим диапазоном в четыре раза больше, чем используемые американскими солдатами. Одновременно, эта информация была опубликована в приложении к очередному выпуску онлайн журнала сообщества беспроводного распространения и антенн (IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters).

Исследовательская группа университета штата Огайо состояла из Чи-Чи Чен (Chi-Chih Chen), доцента кафедры электротехники и вычислительной техники, Джона Волакиса (John Volakis), профессора и директора электронаучной лаборатории ElectroScience Lab, Димитриоса Психодакиса (Dimitrios Psychoudakis), старшего научного сотрудника 
этой же электронаучной лаборатории, и докторанта Хиль-Янг Ли (Gil-Young Lee).

Согласно публикациям, американцы могут начать создавать следующее поколение коммуникационных систем с помощью обычной швейной машинки. Для того, чтобы средства связи были более надежными, исследователи штата Огайо нашли способ включить радиоантенну непосредственно в одежду, используя пластикову пленку и металлическую нить.

По словам Чи-Чи Чен, их задача состояла в том, чтобы улучшить надежность связи и повысить мобильность солдат. Но в перспективе эта технология может работать не только для военных, но также для полицейских, пожарных, космонавтов и всех тех, кому необходимо держать свои руки свободными для важной работы.

Также Чи-Чи Чен пояснил, что идея внедрения коммуникационных устройств в одежду не является новой. Исследователи взяли элементы системы из предыдущих университетских исследований и по-новому объединили их, с добавлением уникального управляемого компьютером устройства, которое позволяет нескольким антеннам работать вместе в одной части одежды.

Согласно выводам исследователей, результатом их труда стала система связи, которая может передавать и принимать сигналы во всех направлениях, даже через стены и внутри здания, без необходимости для того, на ком надета одежда, заботиться о внешней антенне.

Как рассказал в публикациях Волакис, их группа повторила то, что было проделано с мобильными телефонами. Сотовые телефоны имеют внешнюю антенну, но она не видна со стороны, потому что антенна является часть корпуса телефона. Однако, когда антенна вступает в контакт с кожей человека, тело имеет тенденцию поглощать радиосигнал, от чего возникает короткое замыкание. Этот факт был признан в результате недавних трудностей с размещением антенны на корпусе iPhone 4. Кроме того, если антенна неправильно помещена, тело человека может блокировать ее, когда он или она движутся к стене или к другим препятствиям.

Исследователи штата Огайо сумели преодолеть эти трудности, окружим человеческое тело несколькими антеннами, которые работают вместе, и могут передавать и принимать радиосигналы независимо от того, в какую сторону человек направлен лицом. Управляемое компьютером интегрированное устройство чувствует движение тела человека и переключается между антеннами, чтобы активировать одну из них 
с лучшей производительностью для данной позиции тела.

Американские инженеры-исследователи создали прототип антенны травлением тонкого слоя меди на коммерчески доступной пластиковой пленке, называемой FR-4. Эта пленка обладает легкостью и гибкостью, поэтому может быть вшита в обычную ткань. Исследователи расположили антенны в четырех местах на обучной майке в области груди, на спине и на плечах. Компьютерный контроллер представлял собой небольшую металлическую коробочку размером с кредитную карточку и толщиной в один дюйм (2,5 см), которую носили на поясе.

Лабораторные испытания показали, что экспериментальная антенна обладает значительно большей силой радиосигнала по сравнению с обычной военной штыревой антенной. Самое главное, новая система антенн работала во всех направлениях, даже когда исследователи протестировали ее в прихожей своей ElectroScience Lab, где двери и окна, как правило, мешают сигналу. 

Волакис держит в руках прототип радиоантенны, встроенной в ткань одежды.
Фото Al Zanyk. Кредит Ohio State University.

По словам Волакиса, инженеры продолжали свою работу над технологией печати антенн непосредственно в одежду, вшивая антенны с металлическими нитями прямо в в ткань. Обыкновенная швейная машинка стала частью их лабораторного оборудования. Волакис стремится усовершенствовать технологию, чтобы она стала пригодной для широкого круга лиц. Например, пожилые люди и инвалиды смогут носить одежду, которая позволила бы им общаться в радиоэфире в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Также в публикации сообщается, что при разработке антенны инженеры-исследователи сотрудничали с дизайнерской компанией Applied EM (Хэмптон, штат Вирджиния, США), чтобы коммерциализировать свое научное исследование, которое финансировалось за счет гранта для исследования инноваций малого бизнеса (Small Business Innovation Research). По мнению исследователей, при коммерческой реализации новая антенная система может стоить около US$ 200 на одного человека, но массовое производство способно существенно снизить ее стоимость.

Наверняка, люди в привлекательных рубашках, жилетах или даже бальных платьях, сшитых по новой технологии с встроенными незаметными антеннами, в скором времени станут обыденной реальностью.

Ссылка

Эта статья составлена на основе пресс-релиза Университета штата Огайо (Колумбус, Огайо, США). Этот материал мог быть изменен при переводе с английского на русский для содержания и длины текста. За дополнительной информацией обращаться к первоисточнику.

Ohio State University. OSU Research News.
Antennas in Your Clothes? New Design Could Pave the Way
http://researchnews.osu.edu/archive/antcloth.htm