Empfänger für Touch-Kommunikation ohne Batterie

Forscher der ETH Zürich (ETHZ) haben einen neuen leistungslosen Empfänger für Touch-Kommunikation entwickelt, der seine Energie direkt aus dem Signal erhält. [...]

Das leistungslose Device der ETHZ erhält Energie direkt aus dem Signal. (c) ethz.ch, Michele Magno
Das leistungslose Device der ETHZ erhält Energie direkt aus dem Signal. (c) ethz.ch, Michele Magno

„Der Trick besteht darin, die nötige Energie zum Empfangen eines Aufweck-Befehls mittels eines ‚Touch‘, also einer Berührung, direkt aus dem Sender zu gewinnen“, erklärt ETHZ-Experte Michele Magno.

Körper als Energiequelle

Das Prinzip ist simpel: Der Empfänger, der keine eigene Batterie hat, empfängt Signale über eine Elektrode, wenn diese von einem menschlichen Körper berührt wird. Damit der Empfänger aufgeweckt wird, schickt der Sender dem eigentlichen Signal – das aus einer modulierten elektromagnetischen Welle mit einer Frequenz von einigen Megahertz besteht – eine nur wenige Millisekunden dauernde „Präambel“ voraus, die keine Informationen enthält.

Die Energie, die der Empfänger in dieser Zeitspanne aufnimmt, wird in einem Kondensator gespeichert, der dann als Energiequelle für das Empfangen und Dekodieren des Kontrollsignals fungiert. Andere energiehungrige Geräte im Schlafmodus können dann vom Empfänger ihrerseits geweckt werden, vorausgesetzt, die richtige Identifikation wurde empfangen.

Breites Anwendungspotenzial

„Auf diese Weise haben wir einen wirklichen leistungslosen Empfänger, der auf verschiedenste Weise eingesetzt werden kann, wie zum Beispiel in Berührungssensoren im Auto, die einen erkennen und die Türen öffnen“, so Magno. Dies könnte viel sicherer sein als die derzeit benutzten Radiowellen-Technologien wie RFID, die ihre Signale über größere Entfernungen übermitteln und deshalb anfällig für Lauschangriffe sind.

Eine weitere Anwendung ist die Intra-Köper-Kommunikation, bei der zum Beispiel zwei am Körper getragene Geräte kommunizieren, oder Handshake-Informationsübertragung zwischen zwei Benutzern. Magno und seine Kollegen haben gezeigt, dass der Prototyp ihres Empfängers eine Reichweite am Körper von mehr als 1,70 Meter hat, wodurch Kommunikation zwischen dem Handgelenk und einem beliebigen anderen Körperteil eines Trägers möglich ist.

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