توضیح تصویر: بدن انسان سیگنال های الکتریکی را به خوبی حمل می کند. در حال حاضر این سیگنال ها را به لطف تکنولوژی جدید توسعه یافته توسط مهندسین دانشگاه پوردو می توان در نزدیکی بدن قرار داد.
اعتبار: image / Erin Easterling University of Purdue
محققان از دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب شما، و سایر تکنیک های پزشکی در مقابل هک های از راه دور، قبل از آن که اتفاق بیافتند، محافظت کرده اند.
گزارش کامل
دستگاه تنظیم ضربان قلب شما یا پمپ انسولین شما فقط به وسیله رهگیری و آنالیز سیگنال های بی سیم می تواند هک شود و به طور بالقوه شما بکشد. این هنوز در زندگی واقعی اتفاق نیفتاده است، اما محققان برای حداقل یک دهه نشان داده اند که این امکان وجود دارد.
پیش از وقوع اولین جرم در این رابطه، مهندسان دانشگاه پوردو امنیت "اینترنت بدن" را تشدید می کنند. در حال حاضر، شبکه ای که شما نمی دانستید دارید، به لطف تکنولوژی‌ای که سیگنال های ارتباطی را در داخل بدن نگه می دارد، فقط توسط شما و دستگاه های شما قابل دسترسی است.
این کار در مجله گزارش های علمی به چاپ رسیده است. نویسندگان این تحقیق عبارتند از: شریس سن، استادیار برق و مهندسی کامپیوتر در پوردو، و دانشجویان او، دبایان داس، شوان ماتی و باباب چتتری.
سن، متخصص در سیستم های سنجش و ارتباطات، گفت: "ما امروزه دستگاه های بیشتر و بیشتری را به شبکه های بدن انسان متصل می کنیم، از ساعت های هوشمند و ردیاب های تناسب اندام گرفته تا صفحه نمایش های بالقوه‌ی واقعی سوار شده بر روی سر." دستگاه تنظیم ضربان قلب شما یا پمپ انسولین شما فقط به وسیله رهگیری و آنالیز سیگنال های بی سیم می تواند هک شود و به طور بالقوه شما بکشد.
او گفت: "چالش نه تنها این است که ارتباط در درون بدن نگه داشته شود به طوری که هیچ کس نتواند آن را پیگیری کند، بلکه پهنای باند بالاتر و مصرف باتری کمتر شود."
سیال های بدن بسیار خوب سیگنال های الکتریکی را حمل می کنند. تا کنون، به اصطلاح "شبکه های حوزه بدن" از فن آوری بلوتوث برای ارسال سیگنال در داخل و اطراف بدن استفاده کرده اند. این امواج الکترومغناطیسی را می توان در حداقل یک شعاع 10 متری از یک فرد برداشت کرد.
تیم سن راهی را برای برقراری ارتباطات بدن انسان با ایمنی بیشتر، بدون عبور به بیش از یک سانتی متری از پوست و با استفاده از صد برابر انرژی کمتر از ارتباطات بلوتوث سنتی، به نمایش گذاشت.
این از طریق دستگاهی ممکن است که سیگنال ها را در محدوده الکترو شبه استاتیک، که در طیف الکترومغناطیسی بسیار پایین تر است، به هم می پیوندد. گروه سن با دولت و صنعت همکاری می کنند تا این دستگاه را به یک مدار یکپارچه با سایزی در حد گرد و غبار تبدیل کنند.
از طریق ساعت نمونه اولیه، فرد می تواند یک سیگنال را از هر جایی از بدن دریافت کند، از گوش ها گرفته تا نوک پنجه های پا. سن می گوید ضخامت پوست یا موی شما واقعاً تاثیری در این که چقدر خوب سیگنال ها را حمل می کنید ندارد.
ایده این بود که راهی برای پزشکان خلق شود تا ابزارهای پزشکی بدون جراحی تهاجمی مجدداً برنامه ریزی شوند. این تکنولوژی همچنین به ساده سازی ظهور پزشکی بیوالکترونیک حلقه بسته - که در آن از دستگاه های پوشیدنی یا کاشت به صورت دارو، اما بدون عوارض جانبی، استفاده می شود - و تصویربرداری مغز با سرعت بالا برای کاربردهای علوم اعصاب کمک می کند.
سن گفت: "ما برای اولین بار درکی فیزیکی از ویژگی های امنیتی ارتباطات بدن انسان را نشان می دهیم تا یک شبکه حوزه بدن پنهان را فعال کنیم به گونه ای که هیچ کس نتواند اطلاعات مهم را تجسس کند.
پیش از وقوع اولین جرم در این رابطه، مهندسان دانشگاه پوردو امنیت "اینترنت بدن" را تشدید می کنند. در حال حاضر، شبکه ای که شما نمی دانستید دارید، به لطف تکنولوژی‌ای که سیگنال های ارتباطی را در داخل بدن نگه می دارد، فقط توسط شما و دستگاه های شما قابل دسترسی است.
این کار در مجله گزارش های علمی به چاپ رسیده است. نویسندگان این تحقیق عبارتند از: شریس سن، استادیار برق و مهندسی کامپیوتر در پوردو، و دانشجویان او، دبایان داس، شوان ماتی و باباب چتتری.
سن، متخصص در سیستم های سنجش و ارتباطات، گفت: "ما امروزه دستگاه های بیشتر و بیشتری را به شبکه های بدن انسان متصل می کنیم، از ساعت های هوشمند و ردیاب های تناسب اندام گرفته تا صفحه نمایش های بالقوه‌ی واقعی سوار شده بر روی سر." دستگاه تنظیم ضربان قلب شما یا پمپ انسولین شما فقط به وسیله رهگیری و آنالیز سیگنال های بی سیم می تواند هک شود و به طور بالقوه شما بکشد.
او گفت: "چالش نه تنها این است که ارتباط در درون بدن نگه داشته شود به طوری که هیچ کس نتواند آن را پیگیری کند، بلکه پهنای باند بالاتر و مصرف باتری کمتر شود."
سیال های بدن بسیار خوب سیگنال های الکتریکی را حمل می کنند. تا کنون، به اصطلاح "شبکه های حوزه بدن" از فن آوری بلوتوث برای ارسال سیگنال در داخل و اطراف بدن استفاده کرده اند. این امواج الکترومغناطیسی را می توان در حداقل یک شعاع 10 متری از یک فرد برداشت کرد.
تیم سن راهی را برای برقراری ارتباطات بدن انسان با ایمنی بیشتر، بدون عبور به بیش از یک سانتی متری از پوست و با استفاده از صد برابر انرژی کمتر از ارتباطات بلوتوث سنتی، به نمایش گذاشت.
این از طریق دستگاهی ممکن است که سیگنال ها را در محدوده الکترو شبه استاتیک، که در طیف الکترومغناطیسی بسیار پایین تر است، به هم می پیوندد. گروه سن با دولت و صنعت همکاری می کنند تا این دستگاه را به یک مدار یکپارچه با سایزی در حد گرد و غبار تبدیل کنند.
از طریق ساعت نمونه اولیه، فرد می تواند یک سیگنال را از هر جایی از بدن دریافت کند، از گوش ها گرفته تا نوک پنجه های پا. سن می گوید ضخامت پوست یا موی شما واقعاً تاثیری در این که چقدر خوب سیگنال ها را حمل می کنید ندارد.
ایده این بود که راهی برای پزشکان خلق شود تا ابزارهای پزشکی بدون جراحی تهاجمی مجدداً برنامه ریزی شوند. این تکنولوژی همچنین به ساده سازی ظهور پزشکی بیوالکترونیک حلقه بسته - که در آن از دستگاه های پوشیدنی یا کاشت به صورت دارو، اما بدون عوارض جانبی، استفاده می شود - و تصویربرداری مغز با سرعت بالا برای کاربردهای علوم اعصاب کمک می کند.
سن گفت: "ما برای اولین بار درکی فیزیکی از ویژگی های امنیتی ارتباطات بدن انسان را نشان می دهیم تا یک شبکه حوزه بدن پنهان را فعال کنیم به گونه ای که هیچ کس نتواند اطلاعات مهم را تجسس کند.
مهندسان برای خلق ترانسفورماتورهای فرکانس رادیویی کوچکتر و کارآمدتر روی دنده شانس هستند
آینده‌ی دستگاه های الکترونیکی تا حدودی در گرو «اینترنت اشیاء» است – که شبکه وسیعی از دستگاه ها، وسایل نقلیه و وسایل الکترونیکی است که درون الکترونیک تعبیه شده اند تا امکان اتصال و تبادل اطلاعات را فراهم کنند. مهندسین در حال کمک کردن به تحقق این آینده هستند با به حداقل رساندن اندازه یک عنصر غالبا بزرگ مدارهای مجتمع مورد استفاده برای ارتباط بی سیم – یعنی ترانسفورماتور.
بر اساس یک مقاله که جزئیات طراحی و عملکرد را در مجله الکترونیک طبیعت تشریح می کند ترانسفورماتورهای سه بعدی رول شده فرکانس رادیویی فضایی 10 تا 100 برابر کمتر را اشغال می کنند، و هنگامی که نسبت انتقال قدرت افزایش می یابد عملکرد بهتری دارند و فرآیند ساخت ساده تری در مقایسه با پیشگامان دو بعدی خود دارند.تیم سن راهی را برای برقراری ارتباطات بدن انسان با ایمنی بیشتر، بدون عبور به بیش از یک سانتی متری از پوست و با استفاده از صد برابر انرژی کمتر از ارتباطات بلوتوث سنتی، به نمایش گذاشت.
"ترانسفورماتورها یکی از بزرگترین و سنگین ترین عناصر در هر صفحه مدار هستند." "هنگامی که شما یک لامپ LED را بر می دارید، به نسبت اندازه اش سنگین به نظر می رسد و این به دلیل ترانسفورماتور بزرگ موجود در داخل آن است. اندازه این ترانسفورماتور ممکن است تبدیل به یک مانع اصلی برای غلبه بر مشکلات آینده در ارتباطات بی سیم و IoT شود."
ترانسفورماتور از سیمهای پیچ خورده برای تبدیل سیگنال های ورودی به سیگنال های خروجی خاص برای استفاده در دستگاه هایی مانند میکرو تراشه استفاده می کند. محققان پیشین برخی از ترانسفورماتورهای فرکانس رادیویی را با استفاده از مواد هدایت انبوه برای حل مشکل اشغال فضای زیاد توسعه داده اند، اما این پتانسیل عملکرد را محدود کرده است. این عملکرد محدود به علت اتصال مغناطیسی ناکارامد بین کویل ها در هنگام تبدیل نسبتا زیاد است، به این معنی که سیم پیچ اولیه بیشتر از سیم پیچ ثانویه است یا برعکس. این ترانسفورماتورهای انباشته باید با استفاده از مواد ویژه ای ساخته شوند و ساختن آنها بسیار سخت و غیر قابل انعطاف است – و اینها مشکلاتی است بر سر راه گسترش یک اینترنت ایده آل اشیاء.
بر اساس یک مقاله که جزئیات طراحی و عملکرد را در مجله الکترونیک طبیعت تشریح می کند ترانسفورماتورهای سه بعدی رول شده فرکانس رادیویی فضایی 10 تا 100 برابر کمتر را اشغال می کنند، و هنگامی که نسبت انتقال قدرت افزایش می یابد عملکرد بهتری دارند و فرآیند ساخت ساده تری در مقایسه با پیشگامان دو بعدی خود دارند.تیم سن راهی را برای برقراری ارتباطات بدن انسان با ایمنی بیشتر، بدون عبور به بیش از یک سانتی متری از پوست و با استفاده از صد برابر انرژی کمتر از ارتباطات بلوتوث سنتی، به نمایش گذاشت.
"ترانسفورماتورها یکی از بزرگترین و سنگین ترین عناصر در هر صفحه مدار هستند." "هنگامی که شما یک لامپ LED را بر می دارید، به نسبت اندازه اش سنگین به نظر می رسد و این به دلیل ترانسفورماتور بزرگ موجود در داخل آن است. اندازه این ترانسفورماتور ممکن است تبدیل به یک مانع اصلی برای غلبه بر مشکلات آینده در ارتباطات بی سیم و IoT شود."
ترانسفورماتور از سیمهای پیچ خورده برای تبدیل سیگنال های ورودی به سیگنال های خروجی خاص برای استفاده در دستگاه هایی مانند میکرو تراشه استفاده می کند. محققان پیشین برخی از ترانسفورماتورهای فرکانس رادیویی را با استفاده از مواد هدایت انبوه برای حل مشکل اشغال فضای زیاد توسعه داده اند، اما این پتانسیل عملکرد را محدود کرده است. این عملکرد محدود به علت اتصال مغناطیسی ناکارامد بین کویل ها در هنگام تبدیل نسبتا زیاد است، به این معنی که سیم پیچ اولیه بیشتر از سیم پیچ ثانویه است یا برعکس. این ترانسفورماتورهای انباشته باید با استفاده از مواد ویژه ای ساخته شوند و ساختن آنها بسیار سخت و غیر قابل انعطاف است – و اینها مشکلاتی است بر سر راه گسترش یک اینترنت ایده آل اشیاء.
.jpg "بدن شما اینترنت شماست - و دیگر نمی توان آن را هک کرد")
طراحی جدید ترانسفورماتور با استفاده از تکنیک هایی که قبلا برای ساخت سلف های رول ساخته شده است صورت گرفت. لی گفت: "ما ساختارهای سه بعدی را با استفاده از پردازش دو بعدی انجام می دهیم." این گروه، سیمهای فلزی با دقت طراحی شده را روی فیلمهای نازک دو بعدی کشیده شده می نشاند. هنگامی که تنش را آزاد می کنند، فیلم های 2 بعدی خود را به لوله های کوچکی تبدیل می کنند که اجازه می دهد سیم های اولیه و ثانویه به طور کامل در داخل یکدیگر قرار بگیرند و به یک القاء الکتریکی و جفت شدگی مطلوب برسند.
بر گرفته از سایت ساینس دیلی
مترجم: علی رضایی میر قائد
