آسم
۳۰۰ میلیون نفر در جهان به این بیماری مبتلا هستند

حسگرهای حساسیت

حسگرهایی که می­توانند عوامل آلرژی­زا در هوا حس کنند و مرتبا بیمار را از این موضوع آگاه سازند

نظارت­های بعد از عمل

حسگرهای درجه حرارت
حسگرهای فشار خون
حسگرهای ضربان قلب

بیمار دیگر نیازی نیست به مدت طولانی در تخت بیمارستان بماند

فشار خون
باعث بروز سکته در ۱۲/۷ میلیون نفر در جهان می­ شود.

حسگر فشار خون همراه با یک عمل کننده

اگر حسگری تغییری در فشار خون احساس کند و این تغییر بیش از حد مجاز باشد، به عمل کننده سیگنالی ارسال و تزریق دارو در بدن صورت می­گیرد در نتیجه شانس کمتری برای بروز سکته وجود دارد

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

معماری در WBAN
در این قسمت به بررسی زیرساخت­های WBAN و معماری سه لایه WBAN می­پردازیم.
زیر ساخت WBAN
همانطور که در شکل ۱ مشاهده می­کنید، یک WBAN متشکل از تعدادی گره حسگر و یک هماهنگ کننده می­باشد، هر گره از باتری، حسگر، عملگر^[۱۳]، پردازشگر، حافظه و فرستنده-گیرنده تشکیل شده است]۱۱[. وظیفه هر حسگر دریافت علائم حیاتی بیمار و ارسال آن برای هماهنگ کننده می­باشد. دو نوع مختلف از حسگرها از لحاظ محل قرارگیری آنها مطرح است:
حسگرهای کاشتنی ^[۱۴]که در زیر بدن انسان کار گذاشته می­شوند. مثل کپسول­های آندسکپی
حسگرهای پوشیدنی^[۱۵]که اساسا بر روی بدن نصب می­شوند. مثل حسگرهای اندازه ­گیری درجه حرارت بدن.
از جمله حسگرهای موجود می­توان به حسگرهای ثبت امواج الکتریکی مغز (EEG)^[16]، ثبت ضربان قلب (ECG)، آنالیز خون، تعیین درجه حرارت بدن، اندازه ­گیری قند خون و… اشاره کرد. هماهنگ کننده که به آن دستیار دیجیتال شخصی (PDA)^[17] هم گفته می­ شود. اطلاعات دریافت شده از حسگرها را ذخیره و آن را در صورت لزوم برای متخصصان، مراکز درمانی، اورژانس، پرستاران و سرورهای پزشکی ارسال می­ کند. PDA از راه­های مختلفی مثل استانداردهای ۸۰۲٫۱۱، بلوتوث یا شبکه ­های سلولی اقدام به ارسال اطلاعات می­ کند. مراکز و افراد مربوطه پس از دریافت، بر حسب نوع اطلاعات دریافتی (اورژانسی بودن یا نبودن) تصمیماتی را اتخاذ می­نمایند. از نقطه نظر اینکه WBAN چگونه تصمیمی را عملی می­ کند سه نوع زیر ساخت مطرح شده که در ادامه به آن می­پردازیم]۱۱[.
شبکه ­های بدنی بی­سیم مدیریت شدهMWBAN) )^[18]: PDAپس از دریافت اطلاعات، آنالیزهایی بر روی آن انجام می­دهد و در صورت تشخیص مشکل، پیام هشداری به نزدیک­ترین بیمارستان یا متخصص ارسال می­ کند. متخصص یا سازمان مربوطه تصمیمی را اتخاذ کرده و به PDA بر می­گرداند.PDA بر اساس تصمیم گرفته شده عملی را بر روی بدن انسان انجام می­دهد. برای این کار، شبکه لازم است تا از طریق ارتباطات در محدوده­ وسیعی مثل شبکه ­های سلولی یا استانداردهای ۸۰۲٫۱۱ به اینترنت وصل شود. مزیت این نوع ساختار، نظارت مستقیم متخصص مربوطه بر روال انجام کار است. علت نامگذاری این نوع زیر ساخت به این دلیل است که شخص سومی مدیریت عملکرد شبکه­ WBAN را بر عهده دارد.
شبکه ­های بدنی بی­سیم خود مختار (AWBAN)^[19]: در این حالت PDA به شبکه­ هایی با محدوده­ وسیع ارتباط برقرار نمی­کند.PDA در واقع دستگاهی با هوش بالاتری است و طوری برنامه­ ریزی شده است که خودش می ­تواند تصمیماتی را بگیرد. بنابراین اگر مشکلی رخ دهد، PDA قادر خواهد بود ورودی­های مختلف را آنالیز کند، تشخیصی را انجام دهد و به عمل کننده­ها دستور دهد به منظور حل کردن مشکل عملی را بر روی بدن انسان انجام دهند. به عنوان مثال PDA قند خون را اندازه ­گیری می­ کند و اگر از حد خاصی بالاتر بود به عمل کننده­ها دستور می­دهد تا مقداری انسولین در بدن فرد تزریق کنند. از جمله مزایای این نوع شبکه­ ها ، استقلال شبکه و عدم نیاز به شبکه­ هایی با محدوده­ وسیع است. به هر حال تشخیص و درمان یک بیماری توسط کامپیوتر به خوبی این کار توسط پزشک نخواهد بود.
شبکه ­های بدنی بی­سیم هوشمند (IWBAN)^[20]: در این شبکه­ ها هر دو روش مدیریت شده و خود مختار با یکدیگر ترکیب می­شوند. در حالت ­های ساده خود WBAN می ­تواند عملی را بر روی بدن انجام دهد (AWBAN) اما زمانی که با وضعیت­های پیچیده­تری مواجه می­شویم که نیاز به مهارت انسانی است،WBAN هشداری را برای پزشک ارسال می­ کند و وی بهترین تصمیم را می­گیرد.
معماری سه لایه­ای سیستم نظارت بر سلامتی بیمار
معماری شبکه، سازماندهی منطقی دستگاه­های ارتباطی در یک سیستم می­باشد]۹[.در این بخش سیستم نظارت بر سلامتی بیمار که متشکل از سه لایه است، بررسی می­ شود. ۱- ارتباطات درونBAN^[21]( لایه شبکه حسگر)، ۲- ارتباطات بین BAN^[22](لایه شبکه محاسبات)، ۳- ارتباطات فراتر از BAN^[23](لایه شبکه نظارت از راه دور)]۱۲[.
شکل(۲)یک معماری عمومی از یک سیستم نظارت بر سلامتی مبتنی بر BAN را نشان می­دهد.ECG،EEG^[24]،EMG^[25]،سنسورهای حرکتی و سنسورهای فشار خون داده های خود را به دستگاه سرورشخصی ^[۲۶](PS) ارسال می­ کنند. سپس این داده ها برای تشخیص بیماری از طریق ارتباط بلوتوث یا WLAN^[27] به سایت یک پزشک یا به یک پایگاه داده پزشکی برای نگهداری سوابق یا به یک سیستم هشداردهنده، فرستاده می­ شود.
شکل(۲) معماری سه لایه سیستم ارتباطی BAN ]12[.
معماری ارتباطات داخلBAN
این معماری بر اساس ویژگی­های سیستم در شرایط خاصی انجام می­ شود و این می ­تواند بر روی کارایی سیستم از طرق مختلفی همچون مصرف انرژی، توانایی در رفتار کردن با انواع بارهای ترافیکی، پایداری شبکه، انتخاب پروتکل MAC،تاخیر انتقال و تداخل کاربران تاثیر بگذارد.
مصرف انرژی
انتخاب معماری باید به گونه ­ای صورت پذیرد که در شرایط ایده­آل مصرف انرژی را برروی کل شبکه به طور یکنواخت توزیع کند.
سازگاری با انواع بارهای الکتریکی
شبکه باید انواع بارهای ترافیکی را پشتیبانی کند که این مساله تا حدودی به معماری شبکه بستگی دارد.تعدادی از معماری­ها صرفا جهت پشتیبانی از ترافیک­ها با نرخ داده­ای کم طراحی شده ­اند.
پایداری شبکه
در برخی از معماری­ها عملکرد کل شبکه ممکن است به یک یا چند گره خاص بستگی داشته باشد. در این شرایط خرابی گره باعث از کار افتادن شبکه می­ شود.
انتخاب پروتکل MAC
انتخاب پروتکل MAC و معماری شبکه به شدت به یکدیگر وابسته هستند به طوری که معمولا انتخاب یک معاری خاص ، چروتکل MAC مخصوصی را می­پذیرد یا بالعکس.
تاخیر انتقال
جدای شرایط ترافیکی ، برخی از معماری­ها تاخیر زیادی را نتیجه می­ دهند و این به دلیل تعداد پرش­هایی است که داده برای رسیدن به سینک طی می­ کند.