滑動衣袖即可一米二內安全支付，新型智能織物將傳感器“穿”身上

我們在購物時，使用智能手機“掃一掃”，聽到“滴”的聲音，結賬完成。這種靠近讀卡器的射頻（RF）識別技術被稱為“進場信號技術”（NFC）。

通常，NFC存在識別距離短、功率低或需要直接連接終端等問題。隨著技術的發展，智能織物相關技術越來越先進，可以“變身”傳感器、顯示屏、甚至還能發電。

近日，美國加利福尼亞大學歐文分校的工程師發明了的一種基于NFC原理，無需電池通信、成本低、高靈活性的高科技智能織物。并且，將進場信號的范圍從傳統的幾英寸擴展到約1.2米以上。

該智能織物可“穿”在身上，使汽車通過它來識別車主的身份進而自動啟動;在醫療領域，它能將傳感器系統集成在有智能織物的病號服，持續地測量患者的健康數據。

相關論文以《用于近場多體區域網絡的紡織集成超材料》為題發表。

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“穿”在身上的傳感器

目前，在醫療領域，可穿戴傳感設備為隨時監測患者的健康數據提供了便利。但是，傳感設備需要經常更換電池，并且這也為醫護人員帶來額外的工作負擔。

該團隊的智能織物傳感設計受低成本的乙烯基服裝啟發，通過提出在智能織物上加入一種簡便、多功能的磁電感應網絡來解決這些需求。

并且，該網絡可以被隨意地設計、構建和擴展，以滿足用戶的需要。磁感應元件由離散的、平面的和靈活的無微電子環組成，其光譜行為穩定在人體效應下。因此，它們創造了一條可調節的力量通信路徑。

“該紡織品制作簡單，可以與有趣的可穿戴設計相結合。我們希望該技術不僅設計酷炫、價格便宜，而且還可以減輕現代電子產品給人們生活帶來的負擔。”該論文第一作者美國加利福尼亞大學歐文分校氣工程與計算機科學專業博士阿米雷森·霍杰杰恩說。

研究人員將磁感應網絡集成在紡織面料，用這種方法消除了以往柔性傳感設備對復雜的縫紉技術和這些方法中所需的導線。這簡化了制作工藝，并且導線的消除使該智能織物的成本大幅度降低，進而為大規模生產創造了條件。

“希望磁感應元件能夠根據用戶的要求可擴展到不同的頻帶，從而實現應用程序或特定于人員的傳輸。”該團隊表示。

該團隊創建的系統無需使用電池，能量收集應答器減少了用戶的負擔，通過消除電池和減少內存，允許持續監控和最小化節點大小。

從左至右：該論文通訊作者、UCI電氣工程和計算機科學助理教授彼得·陳及UCI電氣工程與計算機科學專業博士阿米雷森·霍杰杰恩

在運動數據監測方面，使用該智能織物生產的褲子可在監測腿部的運動數據的同時，跟蹤佩戴者的心率和其他數據。如果兩個人穿著智能織物材料的衣服，通過通過簡單的相互接觸就可與外界進行信息的交互或共享，例如字母“high-five”。

多應答器、多波應答器和紡織集成波導通信。a.襯衫和襯衫末端的頂部和下面的襯衫和褲子。NFC閱讀器從多個傳感器接收信息，并連接到一個外部電池：b.人體活動的實時、短期、低速監測

此外，該團隊使用了一種基于軟件的時域多址訪問（TDMA）方法來實現傳感節點之間的切換。磁感應波通過導線連接，受控表面傳播消除了需要多個近場天線或復雜的天線切換方案（需要有源微電子學）。這使得傳統的NFC智能手機可以作為兼容的閱讀器來運行。

該團隊表示，“穿在褲兜里的NFC閱讀器可以為放置在胸部、腹部、膝蓋和腳踝上的現成傳感器供電。”

滑動衣袖即可安全支付

霍杰杰恩指出，“使用這種智能織物，我們將不再需要用鑰匙或單獨的無線設備手動解鎖汽車，佩戴者的衣服將成為打開設施大門的‘徽章。”

并且在結賬時，通過這種智能織物，不需要掏出手機或者銀行卡就可以進行信息的識別，并通過單次觸摸或滑動袖子進行安全支付。

該論文通訊作者、UCI電氣工程和計算機科學助理教授彼得·陳解說道：“把手機放在口袋里，也許只要把你的身體跟其他紡織品或閱讀器刷一下，電源和信息就可以從外界傳輸進入你的設備上或從你的設備上傳輸出去。”（綜合整理報道）（編輯/多洛米）