Analisi FDTD dell'accoppiamento tra dispositivi indossabili e corpo umano

Wearable devices, known as "wearable devices," are electronic tools designed to be worn directly on the body or placed near a person's skin. Thanks to advancements in sensor technology, component miniaturization, and wireless connectivity, wearable devices have become increasingly popular. They enable the detection, analysis, and transmission of data to other devices, offering real-time monitoring of various parameters and providing immediate feedback on health and well-being. Wearable devices find applications in the fitness, health monitoring, and medical fields. The evolution of wearable devices began in the 1960s and 1970s with the development of devices for military and scientific purposes. In subsequent years, digital wristwatches, portable heart rate monitors, and Bluetooth earphones were introduced. In the 2000s, smartwatches gained popularity and introduced advanced features such as Bluetooth connectivity and activity tracking. In recent years, wearable devices have continued to evolve, introducing new functionalities and improving performance. The interaction between wearable devices and the human body is crucial for their effectiveness and functionality. They need to be comfortable, non-invasive, and skin-safe, while also considering different usage contexts. It is also important to assess the impact of electromagnetic waves emitted by the devices on human health. The frequencies used by smartphones fall under the category of non-ionizing radiation and are subject to exposure limits to ensure user safety. The purpose of the thesis will be to evaluate the electromagnetic fields generated by smartphones near the human body and the power irradiated to the surrounding biological tissues. This assessment can be conducted through computer simulations of electromagnetic field propagation using techniques such as Finite-Difference Time-Domain (FDTD).

I dispositivi indossabili, noti come "wearable device", sono strumenti elettronici progettati per essere indossati direttamente sul corpo o posizionati vicino alla pelle di una persona. Grazie ai progressi nella tecnologia dei sensori, nella miniaturizzazione dei componenti e nella connettività wireless, i dispositivi indossabili sono diventati sempre più popolari. Essi consentono di rilevare, analizzare e trasmettere dati ad altri dispositivi, offrendo la possibilità di monitorare in tempo reale vari parametri e fornire feedback immediato sulla salute e il benessere. I dispositivi indossabili trovano applicazione nel settore del fitness, del monitoraggio della salute e della medicina. L'evoluzione dei dispositivi indossabili è iniziata negli anni '60 e '70 con lo sviluppo di dispositivi per scopi militari e scientifici. Negli anni successivi, sono stati introdotti orologi digitali da polso, monitor cardiaci portatili e auricolari Bluetooth. Negli anni 2000, gli smartwatch sono diventati popolari e hanno introdotto funzionalità avanzate come la connettività Bluetooth e la tracciatura dell'attività fisica. Negli ultimi anni, i dispositivi indossabili hanno continuato a evolversi, introducendo nuove funzionalità e migliorando le prestazioni. L'interazione tra i dispositivi indossabili e il corpo umano è cruciale per la loro efficacia e funzionalità. Devono essere confortevoli, non invasivi e sicuri per la pelle, e devono tener conto dei diversi contesti di utilizzo. È anche importante valutare l'impatto delle onde elettromagnetiche emesse dai dispositivi sulla salute umana. Le frequenze utilizzate dagli smartphone rientrano nel campo delle radiazioni non ionizzanti e sono soggette a limiti di esposizione per garantire la sicurezza degli utenti. Lo scopo della tesi sarà quello di valutare i campi elettromagnetici generati dagli smartphone vicino al corpo umano e la potenza irradiata ai tessuti biologici circostanti. Questa valutazione può essere effettuata attraverso simulazioni al calcolatore della propagazione dei campi elettromagnetici utilizzando tecniche come la FDTD (Finite-Difference Time-Domain).