Body Area Sensor Network with automatically selected Transmission Gateways

• Autorzy: Augustyniak P.

Warianty tytułu

PL

Sieć sensorowa na powierzchni ciała z automatycznym wyborem kanału transmisji danych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Body area networks (BANs) are recently an innovative proposal for integrating data from wearable sensors in multimodal health and behavior surveillance systems. To allow unlimited subject's mobility, they commonly use wireless long-distance transmission (e.g. GPRS) requiring considerable amount of power, particularly in buildings, where the radio carrier is weak. We postulate to embed in the BAN an additional short-distance gateway (e.g. WiFi or Bluetooth) communicating with the corresponding access point being part of subject's house or workplace infrastructure, and providing a wired connection with the health center. This paper presents the project and test results of a simple prototype of human surveillance system with automatic switching between the short- and long-distance data gateway depending on the subject localization. Assuming the subject is spending up to 80% of the monitoring time within closed areas, the prototype allows to save a considerable amount of money for the communication service, and to raise the autonomy of the sensor network by 41%.

PL

Sieci sensorowe na powierzchni ciała (ang. body area network) są obecnie innowacyjną propozycją integracji informacji medycznych pochodzącej z przetworników będących elementami ubrania w multimodalnych systemach monitorowania zdrowia i zachowania. Powszechnie wykorzystują one bezprzewodowe łącze dalekiego zasięgu (np. GPRS) w celu zapewnienia nieograniczonej mobilności osoby nadzorowanej. W celu prawidłowej transmisji, szczególnie wewnątrz budynków, gdzie poziom sygnału radiowego jest niski, wymagają one znacznej mocy zasilania. Prezentowany pomysł polega na implementacji w sieci BAN dodatkowego łącza transmisji danych o krótkim zasięgu (np. WiFi lub Bluetooth), umożliwiającego komunikację z lokalnym punktem dostępowym będącym częścią infrastruktury domu lub miejsca pracy osoby monitorowanej i udostępniającym przewodowe połączenie z centrum monitorowania. Artykuł opisuje projekt i rezultaty testów prototypu systemu śledzenia zachowania i zdrowia człowieka z automatycznym wyborem kanału transmisji danych dalekiego lub krótkiego zasięgu, w zależności od lokalizacji osoby monitorowanej. Przy założeniu, że osoba ta spędza 80% czasu monitorowania w pomieszczeniach, prototyp umożliwia znaczące oszczędności opłat za usługi telekomunikacyjne i przedłużenie czasu autonomicznej pracy sieci sensorowej o 41%.

Słowa kluczowe

EN

sensor network; transmission gateways

PL

sieć sensorowa; kanał transmisji danych

• Wydawca: Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 18
• Strony: 429--434
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Augustyniak P.

• AGH University of Science and Technology, Institute of Automatics

Bibliografia

• [1] Gonzlez R., Jimnez D., Vargas O.: WalkECG: A Mobile Cardiac Care Device. Computers in Cardiology, vol. 32, pp. 371–374, 2005.
• [2] Jovanov E., Milenkovic A., Otto C., de Groen P.C.: A wireless body area network of intelligent motion sensors for computer assisted physical rehabilitation. J. Neuroeng. Rehabil. 2005; 2: 6.
• [3] Chen X., Ho C.T., Lim E.T., Kyaw T.Z.: Cellular Phone Based Online ECG Processing for Ambulatory and Continuous Detection. Computers in Cardiology, Vol. 34, pp. 653−656, 2007.
• [4] Atoui H., Telisson D., Fayn J., Rubel P.: Ambient Intelligence and Pervasive Architecture Designed within the EPI-MEDICS Personal ECG Monitor. International Journal of Healthcare Information Systems and Informatics, Volume 3, Issue 4, 2008.
• [5] Liu T., Inoue Y., Shibata K.: Development of a wearable sensor system for quantitative gait analysis, Measurement, doi:10.1016/j.measurement.2009.02.002, 2009.
• [6] Telisson D., Fayn J., Rubel, P.: Design of a Tele-Expertise Architecture Adapted to Pervasive Multi-Actor Environments. Application to Cardiology, Computers in Cardiology vol. 31, pp. 749–752, 2004.
• [7] Augustyniak P.: Cooperation framework for personal and home care monitoring systems Journal of Medical Informatics and Technologies, vol. 11, 2009.
• [8] Augustyniak P., Tadeusiewicz R.: Ubiquitous Cardiology: Emerging Wireless Telemedical Application, IGI-Global - Hershey PA, London, 2009.
• [9] Ziecik P.: Mobile Development Platform for Wide Area ECG Monitoring System, Proc. of Biosignal2008 Conference, paper 72, 2008.
• [10] Moss, A. J. Clinical utility of ST segment monitoring In A. Moss, S. Stern (Eds.), Noninvasive electrocardiology—clinical aspects of Holter monitoring.London: Saunders Co. 1986.
• [11] Task Force of the ESC/ASPE. Heart rate variability: Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. European Heart Journal, 17, 354–381, 1996.
• [12] Bailón, R., Sörnmo, L., Laguna, P. A robust method for ECG-based estimation of the respiratory frequency during stress testing. IEEE Trans. BME, 53, 1273–1285. 2006.
• [13] Ślusarczyk G., Augustyniak P.: A Graph Representation of the Subject’s Time-State Space. Information Technologies in Biomedicine, Springer 2010 (in press).
• [14] Augustyniak P., Smolen M., Broniec A., Chodak J.: Data integration in multimodal home care surveillance and communication system. Information Technologies in Biomedicine, Springer 2010 (in press).