衣服にNFCを追加: 袖をかざすだけで安全に支払い

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携帯電話を車のキーとして使い、支払いにApple Payを使うのは、もう不思議なことではないと思いませんか?

しかし、将来的には、これらの操作を完了するために携帯電話を取り出す必要さえなくなるかもしれません。

袖を振って車のドアを開け、乗り込んで車を始動させるだけで支払いが完了します！

前提条件は、 NFC 機能を備えた衣服を身に着けるだけです。

はい、その通りです。カリフォルニア大学の最近の研究では、高度な磁気メタマテリアルを日常の衣服に統合することに成功し、着用者が近くの NFC デバイスとデジタルでやり取りできるようになりました。

△関連研究がネイチャー誌に掲載されました

さらに、従来のNFC機能は10cm以内でしか機能しないのに対し、このような衣服は1.2メートル以内で信号を発します。

わあ、これは怠け者や忘れっぽい人にとってのメリットですか？

普段着にNFCを搭載

NFC の正式名称はNear Field Communicationで、これ以上の説明は不要です。少なくとも、ドアをスワイプしたり、地下鉄に乗ったりするときには、誰もが NFC を使ったことがあるでしょう。

この無線通信技術は安価で、機器も軽量、長寿命であるため、ウェアラブルデバイスでの使用に非常に適しています。

これは、柔軟な磁気感知素子を衣服に配置し、NFC 周波数帯域に調整することで実現されます。

この研究の出発点は、人体全体にインテリジェントな接続を確立することであるため、ワイヤレスセンサー（下図のS1、S2、S3）をさまざまな場所に配置し、信号を収集および送信して磁気誘導ネットワークを形成する必要があります。

これにより、NFC 信号の範囲が元の 10cm から 4 フィート (約 1.2 メートル) に拡張されます。

実装するのは簡単そうに聞こえますが、誰もが考慮しなければならない問題が 3 つあります。それは、磁場干渉、衣服の折りたたみ、電源です。

一人ずつ来てください。

まず、磁気検出素子は、分散型で柔軟性のある平面のマイクロエレクトロニクスフリー ループで構成されています。

内部構造は電界制限と準静磁界により人為的干渉を回避します。

△見た目から判断すると「磁気誘導ステッカー」と呼べる

接地層は発生した電界が人体に侵入するのを防ぎます。

△「磁気誘導ステッカー」の構造模式図

第二に、研究者らは実験を通じて、部品が曲げられたり、折り畳まれたり、擦れたりしても、その性能は変化せず、つまりスペクトル安定性を維持できることを発見した。

最適な信号伝送と電力分配のために、さまざまな形状にすることもできます。

電源に関しては驚くことではありません。NFC リーダーに接続するには、有線の外部電源が依然として必要です。

ワイヤレスセンサーを小型化するために、独自のバッテリーは搭載されておらず、この外部電源によって電力が供給されます。

既製服に直接「貼り付け」ることができます

この磁気感知素子は、現代の低コストのビニール製衣服生産にヒントを得て、複雑な縫製技術や配線接続を必要とせず、材料自体のコストも高くないため、熱プレスによって既製服に直接「貼り付ける」ことができます。

ランニング中、パンツのセンサーは足首、膝の曲がり、速度などのデータを測定し、トップスで追跡された心拍数などの統計データと交換することができます。

注目すべきは、トップスとパンツは一体型ではないものの、下図のようにセンシング「ステッカー」を貼ることで、データの「接続性」を実現できることです。

また、下図のように腕を垂直に交差させることで、 「ボディ・ツー・ボディ」のコミュニケーションも実現できます。

そうすれば、アバターのように静かにコミュニケーションできるのでしょうか?

論文の筆頭著者は、冒頭で示したいくつかの応用シナリオに加えて、この技術は、患者の衣服にさまざまな臨床センサーを統合して集中監視を実現するなど、医療分野での応用にも非常に適していると述べています。

しかし、欠点もあります。例えば、この材料は現時点では冷水の中で20分間しか「耐える」ことができません。毎日の衣類の洗濯頻度に耐えるには、より耐久性のある磁気誘導材料を開発する必要があります。

この技術が最終的に実現したとき、著者が望んでいること、つまり現代の電子製品が私たちの生活にもたらす負担を本当に軽減できるのだろうか。

楽しみにしてますか？