NTT利用人體通信技術實現光學式電場傳感器開發

　　NTT日前宣布，成功開發出了利用人體表面電場，在人體接觸物品，或者行走的動作過程中實現最大10Mbit/秒高速通信的技術“RedTacton”。一種可輕松裝入口袋里的終端，不需任何特殊接口，即可與手掌等肢體接觸到的其他終端進行通信。NTT在2004年10月舉辦的“CEATEC JAPAN 2004”等展覽會上，作為“接觸通信”發表過此技術。此次，該公司試制出了PC卡型終端和用于各種用途的設備，進行了通信演示（圖1）。在倡導“Human Area Network（HAN，人體局域網）”這一新概念的同時，表明此技術已達實用水平。

　　利用人體介質的通信技術，美國IBM、松下電工和索尼等公司也在進行開發，但數據傳輸速度僅有數Kbit/秒。此次，在10Mbit/秒的高速條件下，不僅是人體，即使隔著絕緣體也能進行通信。因此，其應用領域有可能迅速擴展。比如，將這種通信終端裝入衣服口袋里以后，“只需用手接觸一下車站的檢票設備，即可完成車票結算”，“只需按一下自動售貨機的按鈕，即可購買商品”，“只需往門前一站，即可完成身份識別”，“只需握一下手，即可交換名片數據”（NTT）（圖2）。另外，還能產生這樣一種應用：不需接觸人體，“只需將電腦放到桌子上，即可接入LAN”（NTT）（圖3）。NTT“今后準備征集旨在推進此技術產業化的合作伙伴，最早將于2006年投入應用”。

　　利用光學式傳感器實現比原技術快1000多倍的速度

　　據NTT介紹，人體通信技術分為利用電流檢測信號和利用電壓檢測信號2種類型。“檢測體內電流的類型必須像皮褶厚度計那樣，讓皮膚直接接觸到電極上。因此，假如只是將終端裝到口袋里，就根本無法使用。而檢測電壓的類型雖說隔著絕緣體也能傳達信號，但由于傳輸介質不接地，因此存在著無法準確拾取高頻信號的問題”（NTT微系統集成研究所 智能元件研究部 特別研究員品川 滿）。其原因在于如果不接地，電壓測定的精度就會下降。但假如不能準確檢測高頻信號，就將無法提高通信速度。

　　NTT采用的是電壓檢測型人體通信技術，通過解決高頻成份的檢測問題，將原有的通信速度極限提高了1000多倍。其中最為關鍵的是將電壓信號轉換為光的光學式電場傳感器的開發。該傳感器由激光發光元件和電氣光學（EO）結晶，以及用于檢測偏振面變化的裝置組成。作為EO結晶來說，其折射率等光學性質會根據結晶內部的電場變動而發生變化。于是從結晶中通過的激光偏振面就會隨之發生變化。通過檢測這種偏振面的變化，就能準確地檢測電場變化的高頻成份。“傳感器能夠檢測到10mV級電壓”（品川），靈敏度也很高。

　　此次，NTT開發出了將上述元件全部配置于PC卡尺寸機殼中的終端產品。“目前仍使用獨立元件。但隨著集成度的不斷提高，終端體積將會進一步減小”（NTT）。耗電量“每完成一次通信傳輸，需耗電數百mW。即使小型電池也能使用1年”（NTT）。