[發明專利]對體域網的改善

有效

• 申請號: 201080010420.8
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN102341034A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 欣德·謝布;賽義德·阿貝迪
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;江河清

技術領域

本發明涉及包括個人局域網的無線傳感器網絡，具體地，但不排他地，涉及包括設置在人體或動物體上或周圍或者植入人體或動物體內的無線通信傳感器的體域網。

背景技術

已經提出了多種類型的無線傳感器網絡。在這些無線傳感器網絡之中，所謂的體域網(Body?Area?Network)或者說BAN是無線個人局域網(Wire?Personal?Area?Network，WPAN)的實例，用于在相對短的距離上傳送信息。

與無線局域網(WLAN)不同，經由WPAN實現的連接幾乎不包括基礎結構。該特征容許對廣泛的設備實現小的、功率高效的、低廉的方案。特別關注的是其中傳感器用于監控患者情況的醫學BAN(MBAN)的可能性。主要采用用于饋送感測數據到數據接收器的傳感器的BAN是無線傳感器網絡(WSN)的示例；然而，更多的有源器件，如致動器，也可以被包括在MBAN中。

標準IEEE?802.15.4定義低數據速率WPAN的物理層(PHY)和介質訪問控制(MAC)子層規范。IEEE?802.15.4具有與較高數據速率WPAN的標準(IEEE?802.15.3)的一些相似性。文件IEEE?Std?802.15.4-2006和IEEE?Std?802.15.3-2003的整體內容通過引用結合于此。

在IEEE?802.15.4中設想的WPAN類型適于如工業監控的應用，但是不提供MBAN所需的該類數據可靠性。在醫學應用中，需要降低與人工相關的成本同時增加可靠性和自動化處理并減少人為誤差。傳感器可以提供所需的情報，并且已經廣泛用于醫療設備中。這包括醫院康復護理、家庭護理、重病監護室和高級外科手術。存在用于醫學應用的許多不同類型的傳感器，包括用于脈搏、體溫等等的外部傳感器、接觸體液的傳感器、用于導管(通過切割)中的傳感器、供外部應用的傳感器、帶有無線傳感器的一次性皮膚補片以及可植入傳感器。

醫院或內科病房中患者周圍的傳感器的WPAN可以提供包括患者活動性、監控靈活性、進入當前不受監控的護理區的監控延展性、減少臨床錯誤并降低整體監控成本的多種臨床益處。人體戴的傳感器可以包括在單個患者身體上的多種傳感器類型。它們需要快速應用于患者身體或快速從患者身體移除的能力。

在個體基礎上，這樣的傳感器可具有低至每個患者1-2kbps的比特率，在集合基礎上，它們可能需要10kbps比特率。低至數米的范圍可能是足夠的。然而，醫學WSN應用是臨床環境中的關鍵任務應用。有限的數據損失和有限等待時間的堅固無線鏈路、患者和傳感器密度的容量、與其他無線電通信共存、連續工作幾天的電池壽命以及身體佩戴的設備的小形狀因子，是醫學WSN或MBAN的一些需求。這些需求可以通過利用諸如時間和頻域的多樣性和誤差控制技術(包括前向糾錯(FEC)和自適應重請求(ARQ))、傳感器信息率的低占空比TDMA以及更有效的小天線的技術而得以滿足。

因此，正在努力定義另外的標準IEEE?802.15.6，其旨在定義體域網的性質，尤其對于醫學應用。對于醫學應用，IEEE?802.15.6的一個關鍵要求是高可靠性。這對于患者的生命取決于醫學WSN應用中無線鏈路的可靠性的緊急情況更為重要。現有的標準如IEEE?802.15.4已經被設計用于商業應用，而沒有考慮這樣的緊急救生情形。

特別地，需要解決確保與網絡設備比如在這樣的緊急情況下所涉及的傳感器的通信可靠性的問題。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種包括用于監控實體的一個或多個傳感器的設備的無線傳感器網絡，包括：

所述傳感器，布置用于檢測與實體有關的參數的值以及向網絡中的另一設備無線傳送信息；

協調器，布置用于接收所無線傳送的信息；以及

確定裝置，響應于所檢測的值或所傳送的信息，以確定實體的緊急狀況的存在。

實體例如是活體，如為了醫療目的被監控的人。

在以上網絡中，確定裝置可以位于傳感器、協調器任意之中，或者當網絡連接到與協調器通信的中心監控器時，確定裝置可以由中心監控器提供。

無論其位置如何，確定裝置可以通過比較所檢測的值或所傳送的信息與至少一個閾值來進行確定緊急狀況(或者更準確地說，開始存在的緊急狀況)。例如，可以用兩個閾值來限定范圍。

確定裝置可以進一步操作以通過比較所檢測的值或所傳送的信息與至少一個閾值來確定不存在緊急狀況(或者換句話說，緊急情況的解除)。