JP2008522459A - 医療装置及びセンサの無線アドホックネットワークにおける時間同期 - Google Patents

Abstract

短距離無線技術により相互に通信する無線医療装置（22、24、26、28）の短距離アドホックネットワーク（20）は、医療インフラストラクチャネットワーク（32）に存在する時間サーバ（70）により提供される公式日時情報と同期する。時間制御装置（28、66）は、時間サーバとそのクロック（60’、60’’）とを同期させる。無線短距離ネットワーク（20）の選択された無線医療装置（22）は、短距離無線通信プロトコルを使用して時間制御装置と無線接続し、時間制御装置のクロックと選択された無線医療装置のクロック（60）とを同期させる。後者の無線接続及び同期が繰り返され、短距離ネットワークの各無線医療装置のクロックを同期させる。

Description

下記は医療分野に関する。無線自律センサネットワークの時間同期に特に用途を見出し、これを特に参照して説明する。より一般的には、病院及び他の医療施設で無線医療センサ及び装置を同期させることに用途を見出す。

複数の無線センサノード及び／又は他の無線医療装置を有する無線短距離アドホックネットワークは、病院での絶え間ない健康管理及び介護にますます展開されている。有利には、このようなネットワークは、医療インフラストラクチャネットワークに接続する必要なく自律的に動作することができ、従って、患者が新しい部屋、検査センタ等に動かされる間に生命兆候モニタリング又は他の医療手術の継続を可能にする。アドホックネットワークでは、ネットワークモニタリングを形成する無線装置又は患者を治療する無線装置は無線で相互接続される。後に患者が離れると、無線装置はアドホック型で他の患者の他のアドホックネットワークに統合され得る。

無線短距離アドホックネットワークの各センサノード又は他の構成要素は、ネットワークの他の装置と通信するために、Bluetooth又はZigbeeリンクのような低電力短距離無線通信リンクを有する。或る手法では、無線短距離アドホックネットワークの１つのノードが、ネットワークの活動を調整する制御ノードとしての役割を行う。例えば、制御ノードは、ネットワークのセンサノードからセンサ記録を収集して前処理して格納してもよい。或る手法では、制御ノードはまた、長距離無線ネットワーク機能（例えばWLAN）を有し、医療インフラストラクチャネットワークの近くの無線アクセスポイント及び／又は他の無線医療装置と通信を可能にする。このような場合に、制御ノードは、医療インフラストラクチャネットワークに存在するサーバ、データベース、コンピュータ若しくは医療装置及び／又はこれに接続された他の無線医療装置と、無線短距離アドホックネットワークとの間で無線インタフェースを提供してもよい。

無線短距離アドホックネットワークで生じる１つの問題は、構成の無線医療装置の時間同期である。時間同期は、情報技術システムに依存する何らかの組織での基本的な要素である。この理由は、これらのシステムは、処理したファイル又は動作の時間の起点であるクロックを全て有する。時間同期がなければ、これらのシステムでの時間は相互に又は公式時間に関して変化し、このことは、データの損失、処理の失敗、セキュリティの破壊、法的な障害の増加をもたらし得る。

無線短距離アドホックネットワークの特定の動作は時間重視であることがある。例えば、インターベンショナル手術（interventional operation）では、手術の時間順序が重要になり得る。モニタリングでは、無線短距離ネットワークが自律的に動作している間に記録されたセンサデータは、異なるセンサからのセンサデータが確実に比較され得るように、正確な日時情報と共にログ記録されるべきである。更に、制御動作の活動ログ（例えば医薬投与の変化）が監査目的で収集されてもよい。更に、通信セキュリティは時間同期に依存し得る。例えば、メッセージは再生保護（replay protection）用にタイムスタンプされ得る。

電池又は他のオンボード電力の使用のため、時間クロック同期の維持は保証できない。電池又は他のオンボード電源は消耗し、1980年1月1日午前12:00のような初期設定値にノードの内部クロックをリセットすることを生じることがある。

更に、無線短距離アドホックネットワークの各無線医療装置は独立して動作するため、様々な装置の内部クロックのドリフト（drift）の可能性が存在する。近くの高電力装置又は他の理由による電気的障害はまた、内部クロックがリセット又は破壊されることを生じ、障害を被る無線医療装置について不正確な時間の値を生じ得る。無線短距離アドホックネットワークは、アドホック的に、シームレスに、容易に、せいぜい自己組織的に生成されて構成されて拡張されて解除されなければならないため、医療関係者による１つ１つのノードの繰り返しの同期は不可能である。

以下では、前述の制約及び他のものを克服する改善した装置及び方法を検討する。

一態様によれば、無線短距離ネットワークの無線医療装置と医療ネットワークの時間サーバとを同期させる方法が提供される。無線短距離ネットワークの装置は、短距離無線通信プロトコルにより相互に通信する。時間制御装置のクロックは時間サーバと同期する。無線短距離ネットワークの選択された無線医療装置は、時間制御装置で短距離無線接続を確立するために短距離無線通信プロトコルを使用する。選択された無線医療装置のクロックは、確立された短距離無線接続を介して時間制御装置のクロックと同期する。無線接続及び同期は繰り返され、短距離ネットワークの各無線医療装置のクロックを同期させる。

他の態様によれば、無線医療装置の無線短距離ネットワークを同期させる装置が開示され、短距離無線通信プロトコルにより医療ネットワークの時間サーバと相互に通信するように構成される。時間制御ソフトウェアは、時間制御装置にインストールするように構成される。時間更新ソフトウェアは、短距離ネットワークの無線医療装置にインストールするように構成される。時間制御装置のプロセッサによる時間制御ソフトウェアの実行と、選択された無線医療装置のプロセッサによる時間更新ソフトウェアの実行とは、(i)時間サーバと時間制御装置のクロックとを同期させ、(ii)短距離無線通信プロトコルを使用して、選択された医療装置に時間制御装置と無線接続させ、短距離無線接続を確立させ、(iii)確立された短距離無線接続を介して時間制御装置のクロックと選択された無線医療装置のクロックとを同期させることを有する方法を実施する。

１つの利点は、無線医療装置のほとんど又は全てが長距離無線インタフェース又は時間サーバが存在する医療インフラストラクチャネットワークに接続する他の手段を欠いている場合に、無線短距離アドホックネットワークの無線医療装置を時間同期させることにある。

他の利点は、定期間隔で無線短距離アドホックネットワークの無線医療装置の時間同期を提供することにある。

更に他の利点は、ユーザ介入を必要とせずに、無線短距離アドホックネットワークの無線医療装置の自動的な時間同期を提供することにある。

以下の詳細な説明を読むことにより、多数の更なる利点及び利益が当業者に明らかになる。

本発明は、様々な構成要素及び構成要素の構成で、並びに様々な処理動作及び処理動作の構成で具体化されてもよい。図面は単に好ましい実施例を示す目的のものであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。

図１を参照すると、患者10は、無線医療装置22、24、26、28の無線短距離アドホックネットワーク20によりモニタリングされている。図示の実施例では、無線医療装置22、24、26は無線センサノードであり、無線医療装置28は患者10によりリストバンドに装着された任意選択の時間制御ノードである。時間制御ノード28は、短距離アドホックネットワーク20の集中制御を提供する。より一般的には、無線短距離アドホックネットワーク20は、実質的に如何なる数の如何なる種類の無線医療装置を有してもよく、任意選択で時間制御ノード28のような集中制御ノードを有さない。図示の実施例では、センサノード22、24、26はセンサデータを時間制御ノード28に通信し、時間制御ノード28はセンサデータを前処理して収集し、ローカルで利用可能にし、任意選択で、無線アクセスポイント34を介してアクセスされるローカルエリアネットワーク（LAN）のような無線医療ネットワーク32を介して、収集されたセンサデータを患者記録リポジトリ30に送信する。収集されたセンサデータは、例えば、心電図（ECG：electrocardiographic）データ、血中酸素飽和度（SaO₂）データ、心拍数、呼吸数、呼吸サイクル、血圧、脳波等を有してもよい。収集されたセンサデータは、短距離アドホックネットワーク20の他の無線医療装置として任意選択で含まれる無線生命兆候モニタ36に適切に表示され、又は患者10の医療上の問題を診断するために患者10をモニタリングするため等に使用される。

続けて図１を参照し、例示的な無線センサノード22を概略的に示す図２を更に参照すると、各センサノード22、24、26は、ECGセンサ40及びSaO₂センサ42のような１つ以上のセンサを有し、電源44と短距離無線通信インタフェース46とを更に有する。電源44は、充電式電池、蓄電コンデンサ又は他の充電式電源でもよく、また、使い捨て電池でもよい。無線通信インタフェース46は、典型的には患者10の直近を実質的に超えて広がらない範囲を有する低電力短距離無線技術を使用する。センサノード22は、デジタルプロセッサ50と、デジタルプロセッサ50により実行可能なソフトウェア54を格納するために割り当てられた部分、センサデータを格納するために割り当てられた部分56、及び無線通信中にセンサノード22を指定するために使用される固有のノード識別子58を格納するために割り当てられた部分を有する不揮発性メモリ52とを更に有する。更に、センサノード22は、収集されたセンサデータをタイムスタンプするため又は他のタイミング目的に使用される内部タイムクロック60を有する。

図３を参照すると、任意選択の時間制御ノード28は、図示の任意選択のパルスセンサ40’のような１つ以上の任意選択のセンサと、電源44’と、短距離無線通信インタフェース46’と、デジタルプロセッサ50’と、メモリ52’とを同様に有する。メモリ52’は、プロセッサ50’により実行可能なソフトウェア54’を格納するために割り当てられた部分と、センサデータ（任意選択のセンサ40’からのセンサデータと、センサノード22、24、26から無線で収集されたセンサデータとを含む）を格納するために割り当てられた部分56’と、ノード識別子58’とを有する。時間制御ノード28は、内部クロック60’を有し、LAN32の無線アクセスポイント34と通信するために使用されるWLANインタフェースのような短距離無線通信インタフェース64’を任意選択で有する。或る実装では、時間制御ノード28は、他の無線医療装置と接続するために長距離無線通信インタフェース64’を使用する。

時間制御ノード28のWLANインタフェース64’により、無線短距離ネットワーク20が時間サーバ70を有するLAN32と接続することが可能になる。しかし、或る実施例では、無線短距離アドホックネットワークは、WLANインタフェースを有する装置を有さない。例えば、時間制御ノード28が省略された無線短距離アドホックネットワーク20が、１つのこのような実施例を構成する。或る実施例では、例えばコスト上の理由で、医療環境は完全に長距離無線技術（無線アクセスポイント34のLAN32等）を欠くことがある。このような環境では、無線通信は患者の周辺のクラスタ化されたアドホックネットワークと、サーバ及び他のコンピュータを備えた分離した有線インフラストラクチャネットワークとで構成される。他の場合には、長距離ネットワークが利用可能であることがあるが、そのサービスエリアは１つ１つの短距離ネットワーク20を接続するのに十分でない。更に他の場合には、例えば、医療インフラストラクチャネットワーク32のセキュリティを確保するため、無線アクセスポイント34の性能を保証するため、又は制御装置28の電力消費を制限するため、病院のネットワークポリシーは、時間制御ノード28が短距離ネットワーク20から長距離インタフェース64’を介してLANと接続することを許容しないことがある。

これらの実施例では、無線短距離アドホックネットワークは、時間同期を実行するためにLAN32と直接通信することができない。その代わりに、短距離アドホックネットワークに無線でアクセスするために無線パーソナル電子装置66が使用される。図示の無線パーソナル電子装置66は、医者又は他の医療関係者により運ばれる携帯情報端末（PDA）である。しかし、無線パーソナル電子装置は携帯電話、ページャ等でもよい。

図４を参照すると、図示のPDA66は、電源44”、デジタルプロセッサ50”及びメモリ52”のような無線電子装置に典型的な構成要素を有する。メモリ52”は、典型的なPDAタスク（スケジューリングカレンダーの管理、アドレス帳の管理、電子メールの送受信等）を実行するように構成されたPDAソフトウェア54”を格納するために割り当てられた部分を有し、このようなPDAタスクに関するPDAデータを格納するために割り当てられた部分56”を有する。PDA66は、内部クロック60”と、PDA装置に特有の他の構成要素（ディスプレイ68”及びキーボード69”等）とを更に有する。更に、PDA66は、Bluetooth、Zigbee又は無線通信インタフェース46、46’と互換性のある他の短距離無線技術を使用した無線通信インタフェース46”を任意選択で有する。任意選択で、PDA66はまた、IEEE802.11プロトコル、又は無線アクセスポイント34及び／又は時間制御装置28のWLANインタフェース64’と互換性のある他のWLANプロトコルを使用したWLANインタフェース64”を有する。

無線インタフェース46、46’、46”は、低電力短距離無線技術と、IEEE802.15.1標準（場合によってBluetoothとも呼ばれる）、IEE802.15.3標準、802.15.4標準（場合によってZigbeeとも呼ばれる）等により規定されたような関連の通信プロトコルとを使用する。短距離無線技術は、典型的に10メートル未満の最大動作距離を有する。従って、無線短距離アドホックネットワークの無線医療装置は、同じ患者の部屋のように相互にすぐ近くにあるべきであり、又は同じ患者に取り付けられるべきである。無線通信インタフェース46は、相互に相互通信するために、無線短距離アドホックネットワーク20の無線医療装置22、24、26により使用される。

任意選択の無線インタフェース64’、64”は、長距離無線技術と、IEEE802.11a、b又はg標準（WLANとも呼ばれる）等により規定されたような関連の通信プロトコルとを使用する。これらの長距離無線技術は、典型的に数十メートル又は数百メートルの最大動作距離を有する。従って、より大きいサービスエリアが確保され、より長い距離に広がり、これにより、例えば患者の生命兆候の無線モニタリングが看護士の部屋から可能になる。WLANは、ここではLAN32にアクセスするための例示的な無線技術として使用される。しかし、他の無線技術が使用されてもよい。選択された実施例に応じて、アドホック的に直接的に、又は或るWLANアクセスポイントを通じて間接的に、若しくはLANを通じて間接的に、サーバ、データベース、コンピュータ、医療移動装置（例えば、臨床医のパーソナル電子装置）に接続するために、このようなWLANインタフェースが使用されてもよい。図示の実施例では、時間制御ノード28は、WLANインタフェース64’を有する。Bluetooth、Zigbee又は短距離無線通信インタフェース46、46’、46”の他の短距離無線プロトコルは、インタフェース64’、64”及び医療LAN32の無線アクセスポイント34により使用される長距離無線プロトコルと互換性がないと仮定される。従って、無線通信インタフェース46、46’、46”はLAN32と通信することができない。

WLANインフラストラクチャ構成要素を有する図示の実施例は典型的であるが、他の実施例では、短距離Bluetooth、Zigbee又は他の短距離プロトコルのみが利用可能でもよく、医療ネットワークは完全に有線ネットワークでもよい。

臨床医のパーソナル電子装置66及び無線時間制御ノード28は、無線短距離アドホックネットワークの確立又は解体のために、通常では装置構成及び医療データ（例えば患者記録）のバルク伝送を可能にする。これらの目的で、装置28、66は、無線であれ（例えば、NFC、IR）、有線であれ（例えば、Ethernet（登録商標）、USB、FireWire）、通信インタフェース（無線インタフェース46、64の１つ、又は更なるインタフェース）を提供しなければならない。有利には、バルクデータのダウンロードは、内部クロックの同期動作と結合され得る。

任意選択の時間制御装置28は、無線短距離アドホックネットワーク20の一部であるが、PDA66は通常ではネットワーク20に含まれない。しかし、短距離アドホックネットワーク20の無線医療装置22、24、26と一時的に無線接続するために、PDA66の短距離無線通信インタフェース46”が使用可能であり、医療関係者は、格納されたセンサデータを読み取り、無線医療装置を追加又は削除することにより無線短距離アドホックネットワーク20を再構成し、無線医療装置の設定を制御／変化するため等に、一時的に接続されたPDAを使用可能である。同様に、PDAの無線インタフェース64”は、短距離アドホックネットワーク20の時間制御ノード28と一時的に無線接続するために使用可能である。図１、２及び３を参照すると、時間サーバ70は、医療通信インフラストラクチャを同期させるために“共通の”公式日時を提供する。無線短距離アドホックネットワーク20の無線医療装置22、24、26の内部クロック60は、時間サーバ70と同期するべきである。しかし、無線医療装置22、24、26は、LAN32を介して時間サーバ70にアクセスするために必要な通信機能を有さない。

この問題に対処するため、装置22、24、26の内部クロック60は、無線短距離インタフェース46、46’、46”を介して、時間制御装置28の内部クロック60’又はPDA66の内部クロック60”と同期する。次に、時間制御装置28の内部クロック60’は、時間サーバ70又はPDA66の内部クロック60”と同期し、次に、PDA66の内部クロック60”は、時間サーバ70と同期する。様々なこのような同期の選択肢が利用可能であり、無縁アドホックネットワークでの時間制御ノード28の存在と、時間制御ノード28、66の無線機能と、無線アドホックネットワーク20からの時間サーバへのオンラインアクセスの可能性とに応じて、最善のものが選択される。

同期を実行するために、時間起点装置28、66は、時間サーバ70との同期及び装置22、24、26への時間情報の送信を制御する時間制御ソフトウェア74’、74”を有する。同様に、装置22、24、26（及びネットワークに含まれていて内部クロックを有する場合には任意選択の無線モニタ36）は、更新された時間情報を受信し、クロック60を更新し、また、例えば電源の消耗の後に時間更新を起動することができる時間更新ソフトウェア76をそれぞれ有する。

或る実施例では、無線短距離アドホックネットワーク20は、完全に自律的である。すなわち、その確立及び動作中に、無線短距離アドホックネットワーク20は、医療インフラストラクチャネットワーク（すなわちLAN32）との接続に依存する必要はない。時間制御装置28は、無線短距離アドホックネットワーク20に必ずしも存在する必要はない。ネットワーク確立中に無線短距離アドホックネットワーク20に一時的に存在し、センサデータを読み取るため、ネットワーク20を再構成するため等の時折の接続を除いて除去されるPDA66が、最初に、及び無線短距離アドホックネットワーク20へのその後の接続毎に、無線短距離ネットワーク20の他の装置22、24、26に時間情報を分配する。

他の実施例では、無線短距離アドホックネットワーク20は、その確立中を除いて完全に自律的であり、無線短距離アドホックネットワーク20は医療インフラストラクチャネットワーク（すなわちLAN32）に接続しない。時間制御装置28のクロック64’が無線短距離アドホックネットワーク20での動作に構成されて、最初に時間サーバ70と同期すると、インフラストラクチャネットワーク32及び時間サーバ70に再接続する必要なく、この無線短距離アドホックネットワーク20の動作時間に、無線短距離ネットワーク20の他の装置22、24、26に時間情報を分配する。

PDA66のクロック60”は、医療ネットワーク32と接続されると、時間サーバ70と適切に同期する。この接続は、例えば無線アクセスポイント34を接続するWLANインタフェース64”を介した無線接続でもよい。更に又は代替として、PDA66又は患者に装着された時間制御装置28の医療ネットワーク32との有線接続が、直接的に、又はネットワーク32に接続された他の装置を介して確立されてもよい。例えば、図１を参照して、医療ネットワーク32と有線接続するコンピュータ80は、PDA66とコンピュータ80との間でデータを伝送するためのデータ伝送接続を確立するようにPDA66が挿入可能なPDAドッキングポート82を有する（ドッキングされた状態のPDA66はまた、図１でPDA66_Dとしてラベル付けされている。）。ドッキングされると、コンピュータ80を介した医療ネットワーク32とのこの有線接続は、時間サーバ70とPDAクロック60”とを同期させるために時間制御ソフトウェア74”により使用可能である。ドッキングポート82を介した有線データ伝送接続を使用する代わりに、或る実施例では、PDA66は、短距離Bluetooth又はZigBee接続等を介してコンピュータ80と無線で“ドッキング”し、PDA66が無線でドッキングされている間にクロック同期が生じ得る。

更に他の実施例では、時間制御ソフトウェア74’、74”を有する１つより多くの装置が時間同期処理で使用されてもよい。例えば、時間制御ノード28を有する無線短距離ネットワーク20を検討する。この無線短距離アドホックネットワーク20が（長期間又は永続的に）何らかの無線アクセスポイント34の範囲外にある場合、又はその時間制御ノード28のWLANインタフェース64’の絶え間ない使用が（例えば電力節約又は性能上の理由で）望ましくない場合、PDA66のような中間時間制御装置を介して同期を実行することが有用になり得る。医者のPDA66は、無線又は有線で（例えばPDAドッキングポート82を介して）医療データ（例えば患者記録）を伝送するために、しばしば医療インフラストラクチャネットワークに接続される。同時に、そのクロックが時間サーバ70と同期し得る。更に、医者が病院を歩き回ると、典型的には、持ち運ばれるPDA66は複数のアクセスポイントを通過し、従って時間サーバ70と容易に時間同期することができる。次に、医者が患者10を訪問すると、時間制御ノード28は無線通信インタフェース46’、46”を介してPDA66と接続し、PDA66のクロック60”とその内部クロック60’とを同期させる。ノード22、24、26は、前述のように時間制御ノード28のクロック60’と同期する。任意選択で、時間制御ノード66は時間制御ノード28で時間同期を能動的に起動し得る。

或る実施例では、無線短距離アドホックネットワーク20は完全に自律的である。すなわち、その動作及び確立中に、無線短距離アドホックネットワーク20は医療インフラストラクチャネットワーク（すなわちLAN32）との接続に依存する必要はない。これらの実施例では、PDA66のような一時的な時間制御装置が、ネットワーク確立段階中に、及び場合によってはその後の短期間の間に（臨床医がPDA66を介してセンサデータを読み取る場合等）、無線短距離アドホックネットワーク20に存在する。短距離無線ネットワークに接続されると、PDA66は、無線短距離ネットワーク20の時間制御装置28に時間情報を提供する。時間制御装置28は、インフラストラクチャネットワーク32及び時間サーバ70に接続する必要なく、最初に（アドホック短距離ネットワーク20が確立されるときに）及び定期的に（そのクロック60’が再同期されるときに）、この無線短距離アドホックネットワーク20の動作時間の間に無線短距離ネットワーク20の他の装置22、24、26に時間情報を分配する。ネットワークノードとして時間制御装置28を有さない他の完全に自律的なネットワークでは、PDA66は、装置22、24、26に直接アクセスし、クロック同期を実行する。

クロック同期は無条件でもよい。すなわち、時間サーバ70を備えたLAN32又は時間制御装置（例えばPDA66）への毎回の接続が、時間制御装置28、66で時間クロック同期を起動する。更に、クロック同期は階層的な規則に従ってもよい。例えば、時間制御装置28はPDA66から同期可能であるが、逆には不可能である。更に、クロック同期は特定の他の条件（例えば、時間制御装置28のクロック60’の最後の同期から経過した時間、又は時間サーバ70とPDA66のクロック60”との最後の直接の同期から経過した時間）に従ってもよい。

時間制御ソフトウェア74’は時間制御装置28にインストールされ、同様に、時間制御ソフトウェア74”はPDA66にインストールされる。一例としてセンサノード22及び時間制御装置28を使用して、プロセッサ50’による時間制御ソフトウェア74’の実行は、時間制御装置28の短距離無線通信インタフェース46’がセンサノード22の無線通信インタフェース46と接続し（まだ接続されていない場合）、時間制御ノード28のクロック60’とセンサノード22のクロック60とを同期することを生じる。内部クロックを同期させるために、この後者の処理が無線医療装置22、24、26のそれぞれについて繰り返される。同じ手順が、短距離インタフェース46、46”を介してPDA66と短距離アドホックネットワーク20の無線ノード22、24、26とを同期させることにも当てはまる。時間同期メッセージはまた、ブロードキャストで送信され、これにより、同時に無線短距離アドホックネットワークの全ての装置のクロックを更新してもよい。

前述の手順では、例えば、無線短距離アドホックネットワークに参加した後に、及び／又はそのクロック60’を再同期する毎に28、時間同期手順は時間制御ノード28により開始される。時間同期手順はまた、例えば同期を失った毎に、無線医療装置22、24、26により起動されてもよい。この手順は以下のように変化する。時間同期ソフトウェア76は各無線医療装置22、24、26にインストールされる。無線医療装置22、24、26はWLANインタフェースを有さない。一例としてセンサノード22を使用して、プロセッサ50による時間更新ソフトウェア76の実行は、センサノード22の無線通信インタフェース46が時間制御ノード28の無線通信インタフェース46’に接続し、時間制御ノード28のクロック60’とセンサノード22のクロック60とを同期することを生じる。

或る実施例では、時間制御ノード28のクロック60’の同期は、他の目的（記録されたセンサデータをそれぞれ診断用のPDA66又は患者記録リポジトリ30に伝送する目的等）で時間制御ノード28がWLANインタフェース64’でPDA66又はLAN32と無線接続を確立したときに実行される。データ伝送目的でWLAN接続が確立されると、プロセッサ50’により時間制御ソフトウェア74’が実行され、内部クロック60’を更新する。他の実施例では、時間制御ノード28は無線アクセスポイント34と定期的に無線接続し、時間同期を実行する。

図１、２及び４を参照すると、無線短距離アドホックネットワークの無線医療装置がWLANインタフェースを有さない実施例では（このような実施例は、例えば時間制御ノード28が省略された図示の無線短距離アドホックネットワーク20である）、時間制御機能は、他の目的でネットワーク20に一時的に接続される図示のPDA66のような無線パーソナル電子装置により実行される。PDA66は、メモリ52”に格納された時間制御ソフトウェア74”を有する。プロセッサ50”による時間制御ソフトウェア74”の実行は、PDA66のWLANインタフェース64”がLAN32と無線接続し、時間サーバ70と内部クロック60”とを同期させることを生じる。次に、時間制御ソフトウェア74”は、PDA66の無線通信インタフェース46”がセンサノード22の無線通信インタフェース46と接続し、PDA66のクロック60”とセンサノード22のクロック60とを同期させることを生じる。次に、時間サーバ70と無線短距離アドホックネットワーク20の内部クロックとを同期させるために、WLANインタフェースを有さない無線医療装置22、24、26のそれぞれとの接続が行われる。同様に、無線センサノード22、24、26の時間更新ソフトウェア76は、例えば定期的に又は選択された時間に（ノードが無線短距離アドホックネットワーク20に最初に統合されたとき、又は電力の一時的な損失の後等）、クロック60の同期を起動してもよい。同期処理は、無線パーソナル電子装置66のユーザにトランスペアレントであるように、一般的に十分に高速である。

或る実施例では、アクセス制御イベントのログ記録のようなセキュリティ関連の目的で時間同期が使用され、時間に基づくメッセージ認証等を提供する。従って、これらの実施例では、時間同期処理で使用されるWLAN接続及び短距離無線接続は、安全な接続であるべきである。或る実施例では、同期は、(i)時間サーバ70と最近に同期した内部クロックからの日時スタンプと、(ii)日時スタンプの整合性を保護するための、臨時又は連番に基づくメッセージ認証コードのような時間に基づかないメッセージ認証コードとを少なくとも有する発信側装置での同期メッセージを構成することにより実行される。代替として、発信側及び受信側がそのクロックを柔軟且つ安全に前に同期させる何らかの手段を有する場合、時間に基づく認証を使用してもよい。他の実施例では、同期メッセージは、暗号化形式の日時スタンプを有し、暗号化同期メッセージが宛先で復号化される。

好ましい実施例を参照して本発明について説明した。明らかに、前記の詳細な説明を読んで理解することにより、変更及び代替が他人に明らかになる。特許請求の範囲及びその等価な範囲に入る限り、本発明はこのような変形及び変更を含むものとして解釈されることを意図する。

患者に動作可能に接続された無線医療装置の無線短距離アドホックネットワークの例 図１の無線短距離アドホックネットワークの１つの無線ノードを示す図 図１の無線短距離アドホックネットワークの任意選択の時間制御ノードを示す図 図１の無線短距離ネットワークを時間同期させる際に任意選択で使用される無線パーソナル電子装置を示す図

Claims (21)

1. 医療ネットワークの時間サーバと無線短距離ネットワークの無線医療装置とを同期させる方法であり、前記無線短距離ネットワークの前記装置は、短距離無線通信プロトコルにより相互に通信する方法であって：
   (i)前記時間サーバと時間制御装置のクロックとを同期させ；
   (ii)前記短距離無線通信プロトコルを使用して前記時間制御装置と前記無線短距離ネットワークの選択された無線医療装置とを無線接続し、短距離無線接続を確立し；
   (iii)前記確立された短距離無線接続を介して前記時間制御装置の前記クロックと前記選択された無線医療装置のクロックとを同期させ；
   (iv)前記無線接続(ii)及び前記同期（iii）を繰り返し、前記短距離ネットワークの各無線医療装置のクロックを同期させることを有する方法。
2. 前記無線接続(ii)及び前記同期(iii)は、必ずしも前記同期(i)の直後でなく、前記同期(i)の後に独立して生じる請求項１に記載の方法。
3. 前記時間制御装置は、医療関係者により運ばれ、前記短距離無線通信プロトコルを使用した通信用に構成されたパーソナル電子装置であり、
   前記パーソナル電子装置は、通常では前記無線短距離ネットワークの一部ではない請求項１に記載の方法。
4. 前記無線接続(ii)は：
   前記パーソナル電子装置と前記選択された無線医療装置との間の相対的な移動に応じて前記選択された無線医療装置を選択し、十分に接近した前記パーソナル電子装置と前記選択された無線医療装置とが前記短距離無線通信プロトコルを介して前記無線接続(ii)を確立することをもたらすことを有する請求項３に記載の方法。
5. 前記同期(i)は：
   前記医療ネットワークと前記パーソナル電子装置とを無線接続し、無線ネットワーク接続を形成し；
   前記無線ネットワーク接続を介して前記時間サーバと前記パーソナル電子装置の前記クロックとを同期させることを有する請求項３に記載の方法。
6. 前記同期(i)は：
   前記医療ネットワークに接続された他の装置と前記時間制御装置とを接続し、有線又は無線データ伝送接続を形成し；
   前記有線又は無線データ伝送接続を介して前記時間サーバと前記パーソナル電子装置の前記クロックとを同期させることを有する請求項１に記載の方法。
7. 前記無線接続(ii)は、安全な無線接続を確立する請求項１に記載の方法。
8. 前記医療ネットワークは、前記短距離無線通信プロトコルと互換性のない無線ネットワークプロトコルを使用し、
   前記同期(i)は：
   前記無線ネットワークプロトコルを使用して前記医療ネットワークと前記時間制御装置とを無線接続し、無線ネットワーク接続を確立し；
   前記ネットワーク接続を介して前記時間サーバと前記時間制御装置の前記クロックとを同期させることを有する請求項１に記載の方法。
9. 前記無線時間制御装置は、前記短距離ネットワークの指定の医療装置であり、
   前記時間制御装置は、前記短距離無線通信プロトコルと前記無線ネットワークプロトコルとの双方を使用して通信するように構成される請求項８に記載の方法。
10. 前記無線同期(iii)は：
    前記時間制御装置の前記クロックから得られた日時スタンプと、時間に基づかないメッセージ認証内容とを少なくとも有する同期メッセージを構成し；
    前記確立された短距離無線接続を介して前記選択された無線医療装置に前記同期メッセージを通信し；
    前記選択された無線医療装置で、前記時間に基づかないメッセージ認証内容に基づいて前記同期メッセージを認証し；
    認証の成功を条件として、前記日時スタンプに基づいて前記選択された無線医療装置の前記クロックを更新することを有する請求項１に記載の方法。
11. 前記時間制御装置は、複数の時間制御装置を有し、
    前記同期(i)は：
    前記時間サーバと第１の時間制御装置のクロックとを同期させ；
    前記第１の時間制御装置と第２の時間制御装置とを無線接続し、中間接続を確立し；
    前記確立された中間接続を介して前記第１の時間制御装置と前記第２の時間制御装置のクロックとを同期させることを有し；
    前記無線接続(ii)は、前記第２の時間制御装置と前記無線短距離ネットワークの前記選択された無線医療装置とを接続する請求項１に記載の方法。
12. 医療ネットワークの時間サーバと、短距離無線通信プロトコルにより相互に通信するように構成された無線医療装置の無線短距離ネットワークとを同期させる装置であって：
    時間制御装置にインストールするように構成された時間制御ソフトウェアと；
    前記短距離ネットワークの無線医療装置にインストールするように構成された時間更新ソフトウェアと；
    を有し；
    前記時間制御装置のプロセッサによる前記時間制御ソフトウェアの実行と、選択された無線医療装置のプロセッサによる前記時間更新ソフトウェアの実行とは、
    (i)前記時間サーバと前記時間制御装置のクロックとを同期させ；
    (ii)前記短距離無線通信プロトコルを使用して、前記選択された無線医療装置に前記時間制御装置と無線接続させ、短距離無線接続を確立させ；
    (iii)前記確立された短距離無線接続を介して前記時間制御装置の前記クロックと前記選択された無線医療装置のクロックとを同期させることを有する方法を協調的に実施する装置。
13. 前記時間制御ソフトウェアは、医療関係者により運ばれるパーソナル電子装置にインストールするように構成され、前記短距離無線通信プロトコルを使用して通信するように構成され、
    前記パーソナル電子装置は、通常では前記無線短距離ネットワークの一部ではない請求項１２に記載の装置。
14. 前記パーソナル電子装置は、(i)携帯電話と、(ii)ページャと、(iii)携帯情報端末（PDA）とを有するグループから選択される請求項１３に記載の装置。
15. 前記同期(i)は：
    前記医療ネットワークの１つ及び前記医療ネットワークに接続された他の装置と、前記パーソナル電子装置とを接続し、有線又は無線データ伝送接続を形成し；
    前記有線又は無線データ伝送接続を介して前記時間サーバと前記パーソナル電子装置の前記クロックとを同期させることを有する請求項１３に記載の装置。
16. 前記時間更新ソフトウェアは、前記無線短距離ネットワークへの前記選択された無線医療装置の統合に応じて、前記選択された無線医療装置の前記プロセッサにより実行されるように構成される請求項１２に記載の装置。
17. 前記時間制御ソフトウェアは、前記短距離ネットワークの指定の装置にインストールするように構成される請求項１２に記載の装置。
18. 前記指定の装置は、更なるソフトウェアを更に有し、
    前記指定の装置のプロセッサによる前記更なるソフトウェアの実行は、前記指定の装置に
    (iv)前記短距離ネットワークの他の無線医療装置からデータを無線受信させ、
    (v)前記医療ネットワークと無線接続させ、データ伝送接続を確立させ、
    (vi)前記データ伝送接続を介して関連する患者記録リポジトリに前記受信データを伝送させる請求項１７に記載の装置。
19. 前記同期(i)は前記データ伝送接続を介して実行される請求項１８に記載の装置。
20. 前記時間制御ソフトウェアは、複数の時間制御装置にインストールするように構成され、
    前記時間制御ソフトウェアの実行は、
    第１の時間制御装置に、前記時間サーバと前記第１の時間制御装置のクロックとを同期させ、
    前記複数の時間制御装置のうち第２の時間制御装置に、前記第１の時間制御装置と無線接続させ、中間接続を確立させ、
    前記確立された中間接続を介して前記第１の時間制御装置と前記第２の時間制御装置のクロックとを同期させる請求項１２に記載の装置。
21. 前記時間更新ソフトウェアは、電力の一時的な損失に応じて、前記選択された無線医療装置のプロセッサにより実行される請求項１２に記載の装置。

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