電子デバイス：単一ファイバーコンピューターによって可能になるテキスタイルネットワークと分散推論
Nature 639, 8053 doi: 10.1038/s41586-024-08568-6
ウエアラブル技術の進歩にもかかわらず、人体上に持続的に位置する分散型コンピューテーションの実現には依然として障壁がある。今回我々は、アナログセンシング、デジタルメモリー、処理、通信を5 g未満の質量でモノリシックに組み合わせた、テキスタイルファイバーコンピューターを提示する。マイクロデバイスのこの二次元パッドアーキテクチャーは、折りたたみ式インターポーザーによって可能になったもので、ファイバー形状に適合する三次元円筒状レイアウトにマッピングされた。らせん状銅マイクロワイヤーとの接続を通して、8個のマイクロデバイスが熱延伸され、洗濯機で洗えて60％以上の伸縮性を備えた弾性ファイバーが形成された。このプログラム可能なファイバーは、32ビット浮動小数点マイクロコントローラーを内蔵しており、編み組み、織り、編み、衣服への縫い付けを行っても独立してエッジコンピューティングタスクを実行できる。この組み立てプロセスには普遍性があるため、コンピューターを6時間近く動作させる充電式ファイバー電源を含め、単純な変更による追加機能の組み込みが可能である。さらに我々は、織り込まれた光リンクと縫い目に挿入された無線周波数通信デバイスという2つのワイヤレス通信スキームを実装することによって、剛性インターコネクトの長年の制約を克服した。我々はその実用性を実証するために、個別に訓練されたニューラルネットワークを動作させる4つのファイバーコンピューターを四肢にそれぞれ1つずつ備えた衣服が、身体動作の分類において平均で67％の精度を達成したことを示す。しかし、ネットワーク化すると、単純な加重投票を用いることによって推論精度が95％に上昇した。
