Fashion

Magnetic Human Body Communication: Magnetwellen statt Bluetooth

Marek Hoffmann Autor, Hemd & Hoodie

“Magnetic Human Body Communication” (MHBC) – Dieser etwas sperrige Ausdruck hat nichts mit zwischenmenschlicher Attraktivität durch anziehend wirkende Körpersignale zu tun. Er bezeichnet vielmehr eine neue Technologie zur drahtlosen Datenübertragung, die kürzlich von Patrick Mercier, dem stellvertretenden Direktor am Center for Wearable Sensors der University of California in San Diego entwickelt wurde. Mit ihr könnte vor allem der sich derzeit so schnell wie kein zweiter entwickelnde Tech-Bereich der Wearables eine wesentliche Optimierung erfahren.

Denn MHBC soll die Kommunikation zwischen verschiedenen technischen Geräten durch den Einsatz magnetischer Felder ermöglichen – wobei sie den menschlichen Körper zur Übertragung der Daten nutzt. Das Verfahren hätte insbesondere im Vergleich zu Bluetooth erhebliche Vorteile, wovon der Beeindruckendste in einer mehr als signifikanten Senkung des Energieverbrauchs der Gadgets liegt.

Menschlicher Körper als Transportmedium 

Greringer Energiebedarf, erhöhte Akku-Laufzeit

Diese kommt durch den Unterschied zustande, wie MHBC und Bluetooth Daten übertragen. Der in den 1990er-Jahren entwickelte Industriestandard nutzt dafür die Kurzstrecken-Funktechnik Wireless Personal Area Network, also Radiowellen. Das Problem ist nun, dass Gewebe und elektromagnetische Wellen nicht so recht miteinander auskommen. Vereinfacht ausgedrückt, bilden wir dadurch eine Art Blockade zwischen den sich per Bluetooth austauschenden Geräten, weshalb die ausgesandten Signale im Vergleich zum Normalfall um ein mehrfaches verstärkt werden müssen. Das geht jedoch zu Lasten des Akkus, und zwar selbst dann, wenn sich beispielsweise das Smartphone in der Hosentasche und die Smartwatch am Handgelenk befinden.

 (a) galvanische Kopplung mit elektrischen Feldes - (b) eine kapazitive Kopplung mit elektrischen Feldern -  (c) der vorgeschlagene magnetische Resonanzkopplungsschema

(a) galvanische Kopplung mit elektrischen Feldes
(b) eine kapazitive Kopplung mit elektrischen Feldern 
(c) vorgeschlagene magnetische Resonanzkopplung

Was bei Bluetooth im Weg steht, wird bei MHBC hingegen als Transportmedium genutzt. Allerdings handelt es sich hierbei um Energie, die von magnetischen Feldern erzeugt wird – vergleichbar denen, die von Magnetresonanztomographie-Geräten her bekannt sind. Den Forschern zufolge passiert sie den Körper ungehindert und ohne nennenswerte Verluste, wird für das Funktionieren von MHBC aber zugleich in so kleinen Dosen benötigt – geringer als der vom Körper selbst erzeugte Strom, dass die Energiemenge für den Menschen kein Risiko darstellt. Neben dem geringen Energiebedarf, der sich wie oben erwähnt extrem positiv auf die Akku-Laufzeit auswirkt, bietet MHBC im Vergleich zu Bluetooth noch einen weiteren großen Vorteil: eine erhöhte Datensicherheit. Die entsteht dadurch, dass das neue Verfahren nach Auffassung der Wissenschaftler seine Signale nicht in alle Richtungen und – je nach Klasse – mit einer mehrere Meter hohen Reichweite versendet, wie das bei Bluetooth der Fall ist. Vielmehr ist die Datenübertragung nahezu unmittelbar auf den Körper des Nutzers beschränkt, was das Abfangen von Informationen mit speziellen Tools zwar auch nicht unmöglich macht, aber doch erheblich erschwert.

Smartphones könnten größte Hürde darstellen

Downer ist die limitierte Reichweite von MHBC

Doch wie es oft der Fall ist: Auch die Magnetic Human Body Communication kann nicht nur mit Vorteilen aufwarten. Ein Downer ist der Umstand, dass durch die limitierte Reichweite Peripheriegeräte wie etwa Lautsprecher nicht angesteuert werden können. Viel schlimmer dürfte allerdings ein anderer Umstand sein: Um MHBC nämlich überhaupt nutzen zu können, müssen die miteinander im Austausch stehenden Geräte idealerweise rund sein und direkt am Körper getragen werden! Denn um die für die Datenübertragung notwendigen magnetischen Felder zu erzeugen, bedarf es Spulen, die in die Devices integriert werden. Und während das bei den meisten Wearables kein größeres Problem darstellen dürfte – sie können sich beispielsweise in Arm- oder Stirnbändern befinden -, ist das bei Smartphones nicht ganz so einfach. Keine allzu geringe Hürde, die MHBC auf dem Weg zur breiten Akzeptanz da noch nehmen muss… Und das dürfte nicht die einzige Herausforderung sein.

Denn wissenschaftliche Anstrengungen im Bereich Human Body Communications – was grob als Oberbegriff für Personal Area Network und Body Area Network gelten kann – gibt es schon seit einigen Jahren. Ein Beispiel jüngeren Datums stammt unter anderem von Intel, andere liegen schon Jahrzehnte zurück, wobei Skinplex zu den bekannteren gehören dürften. Mercier und sein Team werden mit ihrem Prototypen unter Beweis stellen müssen, dass sie mit ihren Ergebnissen der Konkurrenz voraus sind. Das gilt unter anderem für die Angaben in Bezug auf die erhöhte Datensicherheit: Denn es dürfte eine Herausforderung sein, die durch die Spulen induzierten Ströme davon abzuhalten, sich nicht auch außerhalb des Körpers eines Menschen auszubreiten. Und diese Streufelder könnten durchaus auch von anderen Personen empfangen werden – womit der Sicherheitsaspekt dahin wäre. Sollte das den Wissenschaftlern um Mercier tatsächlich gelingen, wäre es ein echter Meilenstein.

Cover-Foto & Bild 1: Flickr – UC San Diego Jacobs School of Engineering
Bild3: Jiwoong Park and Patrick P. Mercier

Artikel empfehlen

Zugehörige Themen

Fashion

Als Nächstes lesen

Read Full Story