Группа ученых под руководством Эндрю Сингера из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне обнаружила, что ультразвуковые сигналы можно использовать для передачи данных через мясо со скоростью до 30 мегабит в секунду. Это самая высокая за всю историю наблюдений скорость передачи данных для сигналов, проходящих через ткани животного. Для сравнения, потоковое видео Netflix в формате Ultra HD требует канала в 25 мегабит в секунду, сообщает spectrum.
Сингер и его коллеги вышли за рамки радиочастот ультразвука — в ту же область спектра, которая используется для сканирования развивающегося плода внутри матки. Команда наблюдала за ультразвуковой связью, используемой для передачи сигналов под водой, которые могут преодолевать большие расстояния, не теряя при этом силу.
Сингер объяснил: «Человек как большой мешок соленой воды, с костями и прочими тканями. Обмен данными в океане и связь внутри нашего тела очень похожи».
В настоящее время большинство медицинских устройств используют радиочастоты для передачи данных и ограничены полосой пропускания около 300 кГц.
Группа опубликовала результаты своего проекта «meat-comms» (мясные коммуникации) в прошлом месяце в онлайн журнале ArXiv, в котором они объясняют, что тесты показывают «возможность передачи видео данных через ткань для ультразвуковой связи с имплантированными медицинскими устройствами в режиме реального времени».
В ходе испытаний, был использован 5МГц-датчик для отправки фокусированного сигнала через кусок мяса в резервуар с водой, в котором находился гидрофон для его приема. Было установлено, что он был в состоянии посылать сигналы через ткань на небольшое расстояние со скоростью передачи данных 20-30 мбит/c.
Джереми Дэхл, радиолог из Стэнфордского университета, специализирующийся на ультразвуковых устройствах, указывает на то, что преобразователи в исследовании Сингера были расположены лишь на расстоянии 5,86 сантиметров друг от друга, с мясом между ними. Таким образом, неясно, как медицинские приборы, уже находящиеся в организме человека смогут достичь аналогичных результатов.
И так как в эксперименте использовалось только мясо, группа Сингера до сих пор не знает, как ультразвуковые сигналы будут вести себя при прохождении через кости или кожу.
Ученые надеются продолжить исследования на животных. В будущем, более высокие скорости передачи данных, достигнутые с помощью ультразвуковых сигналов, смогут позволить врачам попросить пациента проглотить камеру и посмотреть прямую трансляцию того, как она проходит через пищеварительный тракт. Сингер также упомянул о потенциале для целой сети имплантатов внутри тела, которые могут взаимодействовать друг с другом по беспроводной сети.
Еще одним плюсом данного исследования может стать практическое применение, которое до сих пор было недоступно производителям медицинского оборудования, например, обновление программного обеспечения для устройств, которые уже находятся внутри человека.
Комментарии (23)
Valdei
21.04.2016 15:35+1> В настоящее время большинство медицинских устройств используют радиочастоты для передачи данных и ограничены полосой пропускания около 300 кГц.
Что мешает перейти на более скоростные стандарты и зачем вообще эти пляски вокруг ультразвука?
mironoffe
21.04.2016 15:45Например заглушить или получить доступ к импланту с ультразвуком можно только при физическом контакте, в отличии от.
Oroszorszag
21.04.2016 16:15-6То есть по моему члену можно передавать данные со скоростью 30 Мбит\с? Круто, надо срочно к кому-нибудь подключиться!!!
dead_undead
21.04.2016 18:46мне кажется даже быстрее, если посчитать например скорость передачи, хм, пакета генетической информации)
Oberon812
21.04.2016 18:55+1С учетом многомиллионной избыточности передаваемой информации относительно среднестатистического времени передачи — да, цифры выходят весьма внушительные. Правда, канал передачи имеет ряд ограничений по отказоустойчивости, да и информационный блок постоянно один и тот же…
dead_undead
21.04.2016 19:11Итак, время весёлых расчётов!
В сумме 26 аутосом, 2 половые хромосомы и митохондриальная ДНК содержат 3*10^9 пар оснований. Словарь четырёхбуквенный, так что одна пара несет 2 бита информации. Итого один сперматозоид содержит в виде ДНК 6*10^9 бит или 6 Гбит информации. Средний объём эякулята, из вики 1,5-5 мл, пусть будет 3. В норме концентрация сперматозоидов 20 млн/мл, следовательно в среднем объёме эякулята 60 млн сперматозоидов. Время эякуляции, ну пусть 1с.
Получаем, что скорость передачи 36*10^6 Гигабит в секунду! Правда, учитывая время перезарядки, и уменьшение объёма с увеличением количества эякуляций, если усреднить за день получится не так много. Ну допустим за весь день можно выдоить (лол) суммарно 9 мл. Тогда, пусть грубо в одном дне 10^5 секунд, средняя скорость передачи данных за сутки 3*36*10^6 / 10^5 = 1080 Гбит/с, что тоже весьма неплохо!dead_undead
21.04.2016 19:18на порядочек ошибся!
скорость передачи 6*60*10^6 = 360*10^6 ГБит/с.
Средняя за сутки, соответственно, ~10^4 ГБит/с
denis_g
21.04.2016 16:18+3Человеческий геном состоит из 3 120 000 000 комплементарных пар, и половина из этого находится в сперматозоиде — 1 560 000 000.
Каждая пара или аденин-тиминовая, или гуанин-цитозиновая, а также они могут быть направлены в одном из двух направлений, так что есть 4 возможных значения, или 2 бита.
В статьях что я читал количество сперматозоидов, выделяющихся при эякуляции человека, изменялось от 50 до 500 миллионов. Я буду использовать число 200 000 000 для расчетов.
Мужской оргазм в среднем длится 5 секунд.
Суммируя все вышесказанное, мы получаем 1.560*10^9 * 2.000*10^8 * 2 бита, то есть 78 000 терабайт данных.
Я не знаю с какой скоростью грузовики из Одессы возили диски, но когда я кончаю, я передаю информацию со скоростью 15 600 тб/сек.
P.S. http://bash.im/quote/393532
P.P.S. Простите, был взволнован :)
Moog_Prodigy
21.04.2016 17:56> Он не такой размазанный, как у тянчиков, за эти 5 секунд всего 2-4 импульса удовольствия, а один импульс и есть передача данных ;). Поскольку в ДНК умеют уже и котиков кодировать в жпеге, пересчитайте пять секунд в количество фотографий котиков. В Мб\сек. Все равно будет внушительная цифра.
Кто знает, со всеми этими запретами, не появится ли в будущем новый торрент SexNet? Или вообще интернет перейдёт на новое, кхм, физическое воплощение. -Хочу все серии Коломбо. — Да нивапрос, пошли за угол ща скачаешь, только платье задеру…
Опа, кстати походу сидерами смогут стать лишь лица мужского полу. Дааа…
folkyatina
21.04.2016 18:16200 миллионов сперматазоидов — это дублирование данных. Так что выкидываем нафиг 200 млн и получаем скромные 78 MB/s
LoadRunner
22.04.2016 11:45Либо я ничего не понимаю в биологии, либо генетическая информация в одном сперматозоиде не является полностью идентичной во втором. А как же X и Y хромосомы?
Delics
21.04.2016 22:56Кто-нибудь знает, чем можно создать 5МГц ультразвуковой сигнал?
Есть какие-то стандартные устройства или модули для такого?
lim
22.04.2016 11:28Обычно излучатели работают благодаря эффекту магнитной констрикции, т.е. изменение размеров материала под воздействием магнитного поля. Во всяком случае так устроен ультразвуковой испаритель, там как раз частота порядка мегагерца. Но если в фокус поместить палец — будет больно, пробовал.
telhin
22.04.2016 13:03Применяют в основном пьезоэлектрические и магнитострикционные излучатели. Если правильно помню на высоких частотах применяют магнитострикционные излучатели. Само по себе выглядит как катушка индуктивности и ферромагнитный сердечник (скорее всего подмагниченный). Баловался такими штуками на звуковых частотах.
Moog_Prodigy
28.04.2016 18:14Стандартные похожие устройства есть — ультразвуковые ингаляторы. Там частоты в районе 1 Мгц, раскачивает кристалл простенький транзисторный мультивибратор. На этой частоте жидкость переходит в воздушную взвесь, весьма эффективно. Если подобрать материалы, можно и на 10 Мгц думаю такое сделать.
telhin
22.04.2016 14:37> Сингер и его коллеги вышли за рамки радиочастот ультразвука
Лучше было написать «полосы частот», но всяко не радиочастот, это же звук.
SLY_G
Пристегнитесь, сейчас веганы набегут.
GunneR666
А какая будет скорость передачи по вегану? Какое будет отличие в скорости от нормального человека?
EndUser
Веганы состоят из мяса.
«Каминный Коврик
(что возле Каминной Решетки)
Госпоже Правой Ноге
— С приветом от Алисы»
Чай локальных айпишников на каждую мышцу мешка с костями хватит, а /16 и на все вены.