Современная электроника №4/2025

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 4 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2025 Электронные системыNENS c интерфейсом человек-машина с трибоэлектрическими датчиками T-TENG Рис. 1. Путь улитки Благодаря недавним достижениям в области беспроводных сетей 5G и Интернета вещей (IoT) электронные носимые устройства активно взаимодействуют между собой с высокой скоростью обмена данными для обеспечения одновременной передачи информации о человеческом организме. Гибридные интегрированные гибкие электронные системы (HIFES), беспроводные сенсорные сети (WSN) позиционируются как ключевая технология для анализа информации, связанной с идентификацией личности, здравоохранением, применением интерфейса человек-машина (HMI) и ежесекундным мониторингом человеческой активности (практической жизнедеятельности). Так, РЭА носимого форм-фактора в последние десятилетия отличаются гибкостью и безопасностью материалов, малым весом и автономным питанием, не требующим подзарядки или замены источника питания в течение длительного времени. В статье рассматриваются новые разработки и особенности электронных устройств с трибоэлектрическими датчиками (T-TENG) и перспективы их совершенствования. Андрей Кашкаров Условия (предпосылки) возникновения и реализации идеи Эра искусственного интеллекта (ИИ) и Интернета вещей (IoT) стреми- тельно развивается благодаря новым достижениям в области РЭА класса портативных и носимых устройств. Поза и походка человека – малоиз- ученные его идентификационные особенности, однако в этом направ- лении активно ведутся работы. При- знано важным изучить и проанали- зировать сенсорную информацию из повседневной жизнедеятельности, содержащую персональные данные идентификации. Такие устройства до последнего времени были ограниче- ны высокой стоимостью, относитель- но высоким энергопотреблением и несовершенными методами анализа, требующими огромных баз, библио- тек и наборов данных для хранения и сравнения. С развитием облачных сервисов и технологий, но главным образом, с прорывными технологи- ями в области материаловедения и ИИ проблема решается и быстрее, и проще. За последние несколько десятиле- тий сообщалось о разработке гибких устройств с различными структурами и материалами. Текстиль – основная часть обычной одежды – тщательно исследован как износостойкая, гиб- кая и в целом подходящая платформа для электронных датчиков с перспек- тивой развития их мультифункцио- нальности и большей интеграции. С помощью трибоэлектрических сенсоров открылись возможности для новых энергетически эконом- ных электронных устройств, питаю- щихся комплексно: от естественной среды, солнечной энергии, низкоча- стотных движений тела и даже выде- лений потовых желез для последую- щей передачи цифровых данных от сенсорных датчиков беспроводным способом в постоянном режиме в формате сквозной структуры сигна- лов. Так, обычный носок для ступни, оснащённый функцией автономного питания установленного электронно- го сенсора, может использоваться в качестве базы для носимых датчиков, предназначенных для диагностики и накопления индивидуальной инфор- мации пользователя, а также некото- рых параметров состояния медицин- ского здоровья. Причём количество доступных параметров постоянно рас- ширяется. В перспективе подобные методы будут использоваться и для пони- мания двигательной активности животных. В этой сфере у разработ- чиков есть множество идей, требу- ющих реализации. Даже простым аналитическим наблюдением (и это доступно любому без специальных инструментов) можно установить, что улитка (брюхоногий моллюск) двигается по определённой системе: паттерн её движений – прямолиней- ный ход, затем «завиток» на манер петли Нестерова, известной лётчи- кам-испытателям, по мокрому грун-