探密BAN

采用不同的频率同时通过衣服和鞋子进行通信，就可以通过安装在地板上的传感器在跳舞的时候下载MP3等音乐文件，或者是通过人体的直接接触和擦肩互相交换乐曲；通过衣服口袋里的智能手机贴着皮肤发出一个微弱的感应电流，当你摸到汽车或接近汽车到一定的距离时车门就会自动打开；握住鼠标时个人电脑会自动开机或关机。这些看起来不可能实现的应用正在一步一步变为现实，而这些应用所依靠的就是已经进入了实验和测试阶段的人体局域网技术――ban（Body Area Network）。

要知道什么是人体局域网，就首先要了解什么是人体通信技术。人体通信技术是指利用人体皮肤的导电性，把人体皮肤转变成数据传输的媒介和通道进行无线传输的技术。人体通信系统是以人体周围的设备，例如：随身携带的手表、传感器、手机，以及人体内部（如便携式或植入式设备）等为信元，采用人体通信技术进行通信的专用无线通信系统。在人体通信系统的基础上，集合人体信息的数据采集和与其他设备的通信，就可以对个人身份进行认证，或将个人的几乎所有信息进行电子化的监测、采集，并以无线方式进行传递（如医院给病人安装的血压或心脏监测器），也可以控制信息化的汽车、家电、特殊行业的电子设备等。这种使用信息化技术将人体改造成可以高速传输数据的宽带网络的技术就是人体局域网技术。目前在这个领域里日本NTT公司的RedTacton技术处于世界的领先地位。

绝妙的传输系统

RedTacton技术是BAN技术中的一种无线传输技术，完成通过人体的皮肤传输数据。RedTacton采用的是弱电场技术，由于人体也是导体，因此佩带或植入人体的RedTacton发送器在人体表面产生很弱的电场，把人体皮肤作为数据传输的通道和媒介。电磁波穿透过薄薄的人体皮肤到达其他人身上或设备中的RedTacton接收器，这种弱电磁场能够使对方的RedTacton接收器的光电晶体产生光学变化，成为光信号，然后再由激光束将这些光学变化转变为电信号，传输到别的设备或直接进行处理。

目前RedTacton技术已经能够通过人体的皮肤将数据的传输速度提高到2Mbps，预计在不远的将来人体通信的信息传输速度可以达到每秒10Mbps，非常适合那些功能强大、数据传输量大或移动性更强的设备。与最初的人体通信技术相比，RedTacton甚至不需要与皮肤直接接触，在20厘米的范围内就可以进行有效传输。而且随着技术的进一步发展，传输的距离还可以增加。我们知道，号称3.5G技术的HSDPA的理论传输速度是14.4Mbps，在现阶段中大多数电信厂家的设备实际支持的速率大约是10Mbps，因此，BAN以宽带网的速度通过人体传输数据速率即使是与3G相比也毫不逊色。

除了数据传输的高速率外，RedTacton还有一个显著的优点，就是通过人体向外发送信号时的功率很小，因而传输的距离也很短，这在很大程度上有利于信息的安全。无线通信系统最大的问题在于，由于传输空间的开放性（无线信号是整个开放空间内传输），无线信号很容易被有敌意方拦截和破译。现在的数据传输技术尽管采用各种各样加密的方法，尽管加密的技术越来越先进，破解的难度越来越大，但是从理论上来说有加密就有破解的方法，信息的安全性仍然受到威胁。防止信息失窃的最好办法就是让那些不怀好意的人无法得到信号，这样信号就根本不可能被破解。人体通信技术就拥有这样的优势。另外，人体通信系统与人体电子监控器件相结合，还可以实现真正的个人实时数据和信息传输，或对实况立刻进行处理，例如警察对犯罪嫌疑人实时的移动定位监控、医生对糖尿病人进行实时血糖监测，或当心脏梗塞发生时事先安装好的自动微型心脏救生仪自动注射硝酸甘油以缓解病情等。这都是没有BAN技术时难以实现的应用。

值得注意的是，虽然在十多年前就已经诞生了通信距离从几米到十几米的无线蓝牙技术，并且已经在移动通信中得到了广泛的应用，但BAN技术与蓝牙技术还是有很多的不同点，例如蓝牙技术传输无线信号时没有方向性，发送方很难控制信号的发送方向，任何在通信距离内的蓝牙接收机都能接收到发送的信号，因此，存在安全患；另一个问题是蓝牙技术作为短距离的通信手段，需要先通过对码的方式相互进行身份确认，然后才能实现两个蓝牙设备之间的信息传输，如果在一个空间内有多台蓝牙设备，而你只想同其中某一台保持联系，这个时候蓝牙技术是无能为力的。因为你无法控制信号让它到达你希望连接的设备，或者限制信号让它不达到其他你不希望连接的设备。

与蓝牙技术遇到的这些困境相比，BAN却可以轻易克服这些困难。人体通信的信号通过人体传导或极短距离内依靠弱电场传输，不会像固定电话或手机那样发生串线和窃听、盗打的现象。因此，BAN完全可以运用在蓝牙等技术不能支持的领域。例如开发出“说、听、看、闻、触”五味俱全的“感官通信系统”，通过人体识别传感器，把人体内的气味和手的触觉从无法量化的感觉进行数字化处理，转变成可以量化的数据信息，再利用宽带网传输数据。日本NTT进行的这些实验标志着人类不仅是共享信息的受众，同时也将成为信息传输的载体。将人从通信的对象变为同时成为通信的信道和对象，这对人类通信历史来说是一次革命性的变化和进步，将极大地改变通信的含义和定义。

BAN的现在与将来

从目前的研究进展来看，未来BAN技术首先将在医疗和保健行业中得到广泛应用。目前在日本，利用信息和通信技术在医疗领域的应用研究相当活跃。例如近年来，伴随着微电子技术的发展，可穿戴、可植入、可侵入的服务于人的健康监护设备和各种病症监视设备已经出现，像穿戴于指尖的血氧传感器、腕表型血糖传感器、腕表型睡眠品质测量器、睡眠生理检查器、可植入型的身份识别组件等。假如没有BAN，这些传感器和促动器则都只能独立工作，要自带各自的通信部件，因此，系统资源的有效利用率不高。BAN出现后，将这些分散的部件有机地组合到一起，就可以实现对人体信息的实时收集和监控。这一方面大大提高了系统的利用效率，另一方面可以让医生对监测人的全部身体情况进行全面及时的观察和了解，从而避免了一些潜在问题的发生。

此外，BAN技术在音乐方面也大有前途，如文章开始描述的场景。除了日本NTT公司外，韩国厂商对该领域的应用表现出了强烈兴趣，相关产品正在研发之中，预计在几年内就可以大规模商用。更多丰富多彩的应用是未来将BAN与现有通信系统结合起来。例如德国ImCoSys公司正在研究通过智能手机来实现BAN技术。可以设想，当人体通信和人体局域网技术发展到更高级的阶段时，不仅可以实现文章开始的种种功能，而且还可以让人通过自己的意识去控制各种电子设备成为可能。例如BAN与虚拟显示技术相结合，用户就可以任意通过自己的意识去选择和切换各个音频和视频节目，与家人进行通话或是关注股市的时盘走势。到那时，人类通过思想和意念控制世界将不再是个梦想。

目前，因为尚处于实验和测试阶段，还未正式商用，因此BAN所使用的频带尚未确定。但据人体通信的短距离、小功率、私密性强等特点推测，400兆赫兹以及600兆赫兹频带等无须申请就可使用的频段很可能是今后商用的工作频段。除了日本NTT公司外，现在还有数家公司正在对BAN技术进行相关的测试和研究，并已经进入了实验阶段。如日本的松下电工和索尼公司，美国的IBM也正在进行开发。虽然目前已实现的数据传输速度仅有几Kbps，但这些厂商正在致力于将RedTacton技术从实验室产品转移为商业化产品的开发。通过与合作伙伴的共同努力，人体通信产品经测试后将尽快投放市场。我们乐观地预计，BAN技术会在不久的将来得到广泛的应用。未来无线通信的市场空间无限，新的技术还将层出不穷,关注并选择具有前途的新技术，将有机会给具有慧眼的投资人带来丰厚的回报。