Počítačová síť těla

Nositelná počítačová síť ( anglicky  body area network , bezdrátová nositelná počítačová síť WBAN ) je bezdrátová síť nositelných počítačových zařízení . [1] [2] [3] [4] Zařízení BAN lze zabudovat do těla, implantovat, připevnit na povrch těla napevno nebo kombinovat s pomůckami, které lidé nosí na různých místech (v kapsách, na na paži nebo v taškách). I přes zmenšení velikosti zařízení, as sítě skládající se z několika miniaturizovaných senzorických jednotek (BSU) jsou kombinovány s jedinou centrální tělesnou jednotkou (BCU), [5] [6]stále hrají velkou roli zařízení větší než decimetr (tablety, PDA), fungující jako informační centra, poskytující uživatelské rozhraní pro prohlížení a správu BAN aplikací „na místě“. Vývoj technologie WBAN začal kolem roku 1995 na myšlence používat bezdrátové osobní sítě k realizaci komunikace „na“, „v blízkosti“ a „kolem“ lidského těla. Asi o 6 let později se termín BAN začal vztahovat k systémům, kde komunikace probíhá zcela „uvnitř“, „zapnuto“ nebo „v těsné blízkosti“ lidského těla. [7] [8] Systém WBAN může využívat bezdrátové technologie jako brány k dosažení velkých vzdáleností. Prostřednictvím bran lze nositelná zařízení připojit přes internet . Tak, zlato. pracovníci mohou přistupovat k datům pacientů online pomocí internetu bez ohledu na to, kde se pacient nachází. [9]

Obecný úvod

Velké pokroky ve fyziologickém aparátu, nízkoenergetických integrovaných obvodech a bezdrátové komunikaci umožnily novou generaci bezdrátových senzorových sítí, které se nyní používají pro účely, jako je monitorování provozu, plodin, infrastruktury a zdraví. Počítačová síť těla umožňuje levné a dlouhodobé sledování těla v reálném čase přes internet. Několik inteligentních fyziologických zařízení lze integrovat do nositelných zařízení, která lze použít pro počítačově podporovanou rehabilitaci nebo pokročilé zdravotní screening. Tato oblast je založena na možnosti implantace velmi malých senzorů do lidského těla, které jsou velmi pohodlné a nenarušují běžné lidské činnosti. Zařízení implantovaná do těla budou sledovat různé fyziologické změny, aby bylo možné sledovat zdravotní stav pacienta bez ohledu na místo. Tyto informace budou přenášeny bezdrátově. Zařízení okamžitě přenese všechny informace v reálném čase lékařům po celém světě. Pokud je zjištěna mimořádná událost, lékaři okamžitě informují pacienta prostřednictvím počítačového systému zasláním příslušných zpráv nebo alarmů. Ačkoli je tato technologie stále v plenkách, je intenzivně zkoumána a po jejím přijetí se očekává průlom v oblasti zdraví.

Aplikace

Počáteční aplikace na těle nošené počítačové sítě se očekávají především v oblasti zdravotnictví, zejména pro průběžné sledování a zaznamenávání kritických dat o pacientech trpících chronickými nemocemi, jako je cukrovka, astma a infarkty.

Technologie je použitelná i ve sportu, armádě nebo bezpečnosti. Technologický pokrok v nových oblastech pomůže bezdrátové výměně informací mezi lidmi i stroji.

Komponenty

Typický systém BAN/BSN zahrnuje monitory životních funkcí, detektory pohybu (prostřednictvím akcelerometrů) pro určení polohy sledované osoby a určitou formu komunikace pro předávání údajů praktickým lékařům. Taková sestava se bude skládat ze zařízení, procesoru, transceiveru a baterie. Fyziologické přístroje jako EKG a Sp02 již byly vyvinuty. Další zařízení, jako je přístroj na měření krevního tlaku, EEG přístroj a PDA pro rozhraní BSN, jsou ve vývoji. [deset]

Bezdrátové sítě v USA

Federální komunikační agentura (USA) schválila přidělení spektra 40 MHz pro nízkoenergetický lékařský BAN systém, širokoúhlé rádiové kanály vysílané v pásmu 2360-2400 MHz , což vám umožňuje přijímat zprávy MBAN v běžných zónách Wi-Fi. [jedenáct]

Sekundárně je k dispozici frekvenční rozsah 2360-2390 MHz . Federální agentura rozšíří stávající rádiová spojení pro lékařské přístroje. Zařízení MBAN využívající propojení budou fungovat na základě licence pro správu. Využití kmitočtů 2360-2390 MHz je provozováno pouze ve vnitřních prostorách na studovaných osobách, podléhá registraci a schválení na místě koordinátory, aby bylo vyloučeno použití pro osobní účely. Provoz v rozsahu od 2390-2400 MHz nepodléhá registraci a schvalování a lze jej používat v jakýchkoli prostorách včetně bytových. [12]

Obtíže

Problémy s používáním technologie mohou zahrnovat:

pacienti by měli být shromážděni a analyzováni. V BNA mohou životně důležitá data pacientů proudit přes více uzlů, sítí a počítačů. Pokud mobilní zařízení praktického lékaře neobsahuje všechny známé informace, může být kvalita péče snížena. [13]

Kromě hardwarově orientovaných úkolů by měly být při vývoji BAN zváženy následující problémy související s člověkem: [17]

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Vývoj standardu bezdrátových sítí v oblasti těla
  2. ↑ Sana Ullah, Henry Higgins, Bart Braem, Benoit Latre, Chris Blondia, Ingrid Moerman, Shahnaz Saleem, Ziaur Rahman a Kyung Sup Kwak, Komplexní průzkum bezdrátových tělesných sítí: o řešeních PHY, MAC a síťových vrstev, Journal of Medical Systems (Springer), 2010.  (nedostupný odkaz) doi : 10.1007/s10916-010-9571-3 .
  3. ↑ Chen, Min; Gonzalez, Sergio a Vasilakos, Athanasios a Cao, Huasong a Leung, Victor. Body Area Networks: A Survey (neurčité)  // Mobilní sítě a aplikace (MONET). - Springer Nizozemsko, 2010. - V. 16 , č. 2 . - S. 1-23 . — ISSN 1383-469X . - doi : 10.1007/s11036-010-0260-8 .  
  4. ↑ Movassaghi, Samaneh; Abolhasan, Mehran a Lipman, Justin a Smith, David a Jamalipour, Abbas. Wireless Body Area Networks: A Survey  // IEEE Communications Surveys and Tutorials   : deník. — IEEE, 2014.
  5. ↑ Schmidt R., Norgall T., Mörsdorf J., Bernhard J., von der Grün T. Body Area Network BAN – klíčový prvek infrastruktury pro lékařské aplikace zaměřené na pacienta  (anglicky)  // Biomed Tech : journal. - 2002. - Sv. 47 , č. 1 . - str. 365-368 . - doi : 10.1515/bmte.2002.47.s1a.365 . — PMID 12451866 .
  6. ↑ O'Donovan, T., O'Donoghue, J., Sreenan, C., O'Reilly, P., Sammon, D. a O'Connor, K.: A Context Aware Wireless Body Area Network (BAN), Ve sborníku z Pervasive Health Conference 2009, Archivováno z originálu 21. července 2011.
  7. ↑ M. R. Yuce. Implementace oblasti bezdrátových tělesných sítí pro zdravotnické systémy  //  Sensors and Actuators A: Physical : journal. - 2010. - Sv. 162 . - S. 116-129 . - doi : 10.1016/j.sna.2010.06.004 .  (nedostupný odkaz)
  8. ↑ Body Area Networks pro zdravotnictví – informace o výzkumu University of Twente
  9. ↑ MR Yuce a JY Khan. Wireless Body Area Networks: Technology, Implementation, and Applications  //  Pan Stanford Publishing: journal. — 2011.
  10. ↑ http://vip.doc.ic.ac.uk/bsn/m621.html
  11. ↑ 'Body Area Networks' by měly uvolnit nemocniční pásmo a uvolnit pacienty - Computerworld . Staženo: 6. června 2012.
  12. ↑ FCC věnuje spektru umožňujícím lékařské Body Area Networks | FCC.gov . Staženo: 6. června 2012.
  13. ↑ O?Donoghue, J., Herbert, J. a Kennedy, R.: Konzistence dat v rámci pervasive lékařského prostředí, In Proceedings of IEEE Sensors, South Korea, ISBN 1-4244-0376-6, 2006. Archived 2011-07 -21 roku.
  14. ↑ ScienceDirect  (odkaz dolů)
  15. ↑ Garcia P., "Metodika pro nasazení senzorových sítí", IEEE Transactions On Knowledge And Data Engineering, sv. 11, č. 4. prosince 2011.
  16. ↑ Správa dat v prostředí mHealth
  17. ↑ Lai, D., Begg, RK a Palaniswami, M. eds., Healthcare Sensor Networks: Challenges to praktická implementace, ISBN 978-1-4398-2181-7, 2011 (odkaz není k dispozici) . Získáno 21. prosince 2014. Archivováno z originálu dne 26. října 2011.