[發明專利]用于無線醫療設備可靠通信的消息完整性

有效

• 申請號: 200580038558.8
• 申請日: 2005-11-04
• 公開（公告）號: CN101073083A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: H·巴爾杜斯;D·S·桑切斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;A61B1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李亞非;陳景峻

技術領域

本發明涉及醫療技術。本發明發現了與醫療無線設備相結合的特定應用， 并且特別參照這方面對本發明進行描述。然而，應當理解，本發明也將應用于 其他類似的醫療設備。

背景技術

無線醫療設備越來越多地應用于連續護理監測當中，從而在單個患者周圍 形成一個身體區域網絡。當傳感器節點附著于患者身體時，立即形成一個身體 區域傳感器網絡。在身體區域網絡中，醫療設備利用ZigBee、Bluetooth或其 他現有短距離無線技術進行對等網絡通信。每個醫療設備都提供一組醫療服 務，并且可要求訪問由其他設備提供的一組醫療服務。

確保無線醫療設備傳輸的信息和無線醫療設備之間傳輸的信息得到可靠保 護是非常重要的。通常通過保證消息的保密性和完整性來確保醫療設備之間的 無線通信安全。對通信數據進行加密，從而保護所傳送的消息的內容，因此侵 入者不能讀出或修改消息。數據完整性機制確保了所傳送的消息的完整性，因 此入侵者不能通過修改消息和/或通過先竊聽后重放(replay)消息來危及通信 安全。例如，在重放攻擊中，通信敵手起初可以竊聽由授權通信方交換的加密 信息，然后存儲竊聽到的消息，最終在經過一段時間之后，對竊聽到的消息進 行重放。因為重放的消息是以有效密鑰進行加密的，所以通信方可能會將這些 消息當作可靠消息而接受它們。將舊數據作為可靠數據而接受下來可能會帶來 嚴重后果，尤其在醫療領域，大部分傳送的消息都包含患者的重要數據。通過 提供帶有唯一性(uniqueness)和時間性(timeliness)保證的消息完整性，可 以消除這種擔憂。

傳統上，通過向待發送的消息加密綁定時間戳，比如，向消息附加時間戳 并加密或計算由此產生的消息的MAC，提供了具有唯一性和時間性保證的消 息完整性。解密接收到的消息之后，當且僅當附加的時間戳與授權的接收器自 身當前時鐘差異極小時，授權的接收器才接受該消息。通常，發送器和接收器 具有它們自己的內部時鐘，這些內部時鐘與共有時間基準“松散同步”。在傳 統基礎網絡中，比如因特網或局域網中，計算機能可靠地從提供共有時鐘的中 央時間服務器取得共有基準時間。然而，在無線身體區域無線網絡中，無線醫 療設備進行通信時不需要專門連接到駐有時間服務器的任何基礎網絡中。另 外，因為這些設備由電池供電，而每當醫療設備電池耗盡時會清除時間基準， 所以這些設備在整個使用壽命中不能預先設置時間基準。另外，它們各自獨立 的內部時鐘將隨著時間變化而產生偏差。最后，因為消息唯一性和時間性的可 靠性最終取決于時鐘完整性，所以，時鐘同步過程必須可靠，從而防止對手向 后復位時鐘以便恢復舊消息的有效性，或者防止對手向前設置時鐘而為某些未 來時間點做準備。

本發明提供一種新的和改進的裝置及方法，可以克服上述相關難題。

發明內容

根據本發明的一個方面，公開了一種網絡系統。該系統包括多個用于互相 發送或接收消息的醫療設備，每條消息都包括數據部分和時間戳。每個醫療設 備都包括附著于患者身體的傳感器，至少密切地監測循環(recurring)的生命 體征，還包括產生時間戳的時間戳產生裝置。

根據本發明的另一個方面，公開了一種在醫療設備之間聯網的方法。每個 醫療設備都包括附著于患者身體的傳感器。可靠地監測患者共有的至少一個循 環生命體征。產生基于循環生命體征的時間戳。一個醫療設備向另一個醫療設 備發送消息，并接收來自另一個醫療設備的消息。每條消息都包括數據部分和 時間戳。

本發明的一個優點在于，自動地提供無線醫療設備的時間同步，而無需連 接到外部服務器，以獲得時間同步。

本發明的另一個優點在于，可靠的無線醫療設備同步，這些無線醫療設備 的傳感器附于同一患者的身體，在患者身體處產生了用于同步的生命體征。

本發明的另一個優點在于，無需用戶介入即可提供無線醫療設備的時間同 步。

本發明的另一個優點在于，取決于生命體征的重復模式而自動周期性地/ 間歇性地/偶然性地再次同步。

本發明的另一優點在于，降低了無線醫療設備同步所需的處理時間和通信 開銷。

本領域普通技術人員一旦閱讀和理解了下列詳細描述的優選實施例，則會 相當清楚本發明更進一步的優點和益處。

附圖說明