Magnetwellen statt Bluetooth

Immer mehr Wearable-Geräte mit begrenzter Akkukapazität sollen mit anderer Technik kommunizieren können. US-Forscher wollen Informationen jetzt stromsparend direkt durch den Körper schicken.

Menschen kommunizieren fast die ganze Zeit mit ihrem Körper, doch was das bedeutet, könnte bald eine grundlegende Änderung erfahren: Forscher an der University of California in San Diego (USCD) entwickeln eine neue Technologie, die den Körper als Kommunikationsmedium einsetzt. Irgendwann könnte daraus eine stromsparende und sicherere Alternative zu Bluetooth für die Anbindung von Wearable-Technik wie Uhren oder Fitness- und Gesundheitstrackern werden.

Patrick Mercier ist Assistant Professor und Co-Leiter des Center for Wearable Sensors an der USCD. Die in vielen Geräten eingebauten Bluetooth-Funkeinheiten seien gut für die Übertragung von Daten über kurze Entfernungen, sagt er. Sie seien aber wenig effizient, wenn die Funkstrahlen dabei den menschlichen Körper durchqueren müssen. Denn ein Teil dieser Strahlen wird vom Gewebe absorbiert, so dass der Bluetooth-Funk zum Ausgleich mit mehr Leistung erfolgen muss.

Magnetfelder dagegen durchqueren den menschlichen Körper ohne Probleme. Also haben sich Mercier und der Graduiertenstudent Jiwoong Park vorgenommen, auf dieser Grundlage eine stromsparende und damit akkuschonende Methode zur Anbindung der steigenden Zahl von Wearable-Geräten zu schaffen. In ihren Augen müsste es möglich sein, effektiv zu kommunizieren, indem man Magnetwellen direkt durch den Körper des Trägers schickt.

In Versuchen wickelten Mercier und Park isolierte Spulen aus Kupferdraht um Kopf, Beine und Arme einer Person. Mit einer angelegten Spannung ließen sie ein Magnetfeld entstehen und maßen dann, wie die Magnetwellen nach Durchqueren des Körpers von den anderen Spulen registriert wurden.

Die Spulen sollen den "Arm als eine Art Richtschnur nehmen, um die Magnetwellen durch den Körper zur anderen Seite zu leiten", sagt Mercier.

Bei den Messungen, welcher Teil des Signals auf dem Weg durch den Körper – etwa von Arm zu Arm oder vom Arm zum Kopf – verlorengeht, zeigte sich: Der Verlust ist volle zehn Millionen Mal geringer als bei der Verwendung von Bluetooth. Für die Forscher ist das Anlass zur Hoffnung, dass nach diesem Prinzip Wearable-Geräte mit weitaus weniger Strombedarf für die Kommunikation möglich wären.

Darüber hinaus hält Mercier die Technologie auch für sicherer als Bluetooth, weil sie Informationen durch den Körper schickt, statt sie durch die Luft zu verbreiten; jegliche Versuche, Datenaustausch abzufangen, werden dadurch erschwert. Außerdem seien die verwendeten Magnetfelder "mehrere Größenordnungen" schwächer als zum Beispiel bei Magnetresonanztomografie.

Noch befindet sich die Technologie in einem frühen Prototypen-Stadium. Es gebe zwar schon "vorläufige" Prototypen, mit denen man Daten über die Hirnaktivität von einer Spule um den Kopf zu einer am Handgelenk und von dort weiter zu einem Computer übertragen habe. Eine Integration in ein Gerät habe man aber noch nicht versucht, erklärt Mercier. Als Nächstes seien jetzt Experimente geplant, um Daten von einem Pulsmesser durch den Körper an eine Smartwatch zu schicken.

Grundsätzlich geht Mercier davon aus, dass die Technologie weniger nützlich für Geräte sein wird, die nicht um den Körper geschnallt werden, also etwa Smartphones oder Sensor-Streifen. Die nämlich seien dadurch nicht so gut darin, Magnetwellen durch den Körper zu schicken.

(sma)