JP6280871B2 - 生理的状態監視システムにおいて共有シークレットを渡してセキュア無線周波数通信リンクを確立するための近接場テレメトリリンク - Google Patents

Description

本明細書に開示され、および特許請求される本発明は、概して生理的状態監視装置（例えば、持続的グルコース監視装置（continuous glucose monitor））に関し、より詳細には、生理的状態監視システムにおいて、共有シークレットを渡して、セキュア（secure）無線周波数通信リンクを確立するための近接場テレメトリリンク（near field telemetry link）を確立する方法および装置に関する。

糖尿病は、体が十分なインスリンを生成しないために、または、人の細胞が生成されたインスリンに反応しない（insensitive to）ために、人が高血糖を有する病気である。したがって、人のグルコースレベルを監視して、グルコースレベルにおける傾向を識別し、グルコースレベルに影響を及ぼす要因を識別し、グルコースレベルに関する食物および薬物を評価し、ならびに、治療計画における変更を識別することが有益である。

持続的グルコース監視装置（ＣＧＭ）は、ユーザの体内のグルコースレベルを測定および表示する電子システムである。ＣＧＭは、ユーザの皮膚に装着され、および、留め具によって所定の位置（in place）にセキュアに保持されるセンサを含む。ユーザのグルコースレベルを測定するために、センサは、一般的に、ユーザの皮膚の脂肪層に貫入および置かれる（rest）金属フィラメントを含む。センサは、センサからのグルコース測定値を表示するハンドヘルドメータと通信する。ＣＧＭは、潜在的に危険な高血糖または低血糖を回避し、ならびに、ユーザが時間とともに平均血糖値を下げる助けとなるのに役立つ。

センサはユーザの皮膚に装着され、および、メータはハンドヘルドデバイスであるので、ワイヤ（wires）はＣＧＭの使用を困難にする。したがって、ＣＧＭシステムは、センサと監視装置との間の無線通信リンクで実装されることが好ましい。したがって、別個の送信機がセンサに組み込まれて、ハンドヘルドメータにデータを送信してもよい。送信機とメータとの間で、固有の情報（unique information）が交換されて、セキュア通信リンクを作成しなければならない。一般的には、ユーザの便宜上、送信機は、スモールフォームファクタ（small form factor）で実装され、および、容易に交換することができない固定電池を含む。したがって、電池が消耗したとき、送信機は交換されなければならない。現在のＣＧＭシステムは、ユーザが、送信機を識別するメータに情報を入力することを要求し、それによってメータはセンサからの情報を受信することが可能になる。この情報は、通常は、送信機上に印字され、したがって、情報を読み取るいかなる人に対して利用可能である。

したがって、固有の情報を、送信機に配置される固有の情報を観察し、または、固有の情報との通信を傍受することによって、容易に取得することができる。無線医療機器の重要性に起因して、規制者はこのような無線医療機器のセキュリティに関心を持つようになっている。さらに、ユーザは固有の情報を手動で入力しなければならないので、送信機を交換することが不便である。さらに、電池が交換されるように設計されていないＣＧＭセンサ、および類似のデバイスにおいて、電池の寿命は重要な要素である。したがって、ユーザにとって便利である無線医療機器においてデータを暗号化するための情報を交換し、および、電池使用を最小限に抑える方法の必要性が存在する。

秘密鍵を交換することによって、無線生理的状態監視システムにおいて生理的状態メータおよび生理的状態センサをペアリングするためのシステムおよび方法が提供される。方法は、生理的状態センサに近接して生理的状態メータを配置するステップと、生理的状態メータと生理的状態センサとの間の通信を初期化する命令を受信するステップと、命令に応答して、第１の無線リンクを介して秘密鍵を送信するステップと、秘密鍵に基づいてセキュア無線リンクを介して生理的状態センサから生理的状態メータへ測定データを送信するステップとを備える。別の例示的方法では、秘密鍵は、ランダムプロセスを使用して生成される。さらなる例示的方法では、データは、秘密鍵を使用して暗号化される。

例示的無線生理的状態監視システムが開示される。無線生理的状態監視システムは、ユーザの生理的状態を測定し、および、秘密鍵に基づいてセキュアリンクを使用して、測定された生理的状態データを送信するための生理的状態センサと、秘密鍵に基づいてセキュアリンクを介して測定した生理的状態データを受信し、および、生理的状態データをユーザに表示するための生理的状態メータとを含む。無線生理的状態監視システムでは、生理的状態センサおよび前記生理的状態メータが、互いに近接しているとき、命令に応答して、秘密鍵が生成され、および、セキュア無線リンクを使用して送信される。

また、無線生理的状態監視装置を同期するための別の例示的方法が開示される。方法は、生理的状態センサと生理的状態メータとの間の通信を初期化する命令を受信するステップと、命令に応答して、無線誘導リンクを介して秘密鍵を送信するステップと、無線誘導リンクを介して秘密鍵を受信するステップと、生理的状態センサと生理的状態メータとの間で送信されることになるデータを暗号化するステップと、第２の無線リンクを介して生理的状態センサと生理的状態メータとの間で暗号化したデータを送信するステップとを備える。他の例示的方法では、生理的状態メータおよび生理的状態センサは、電気的および／または光学的接触で配置されてもよく、ならびに、秘密鍵は、電気的および／または光学的接触を介して送信されてもよい。

本発明の例示的実施形態に従ったＣＧＭシステムを示す。 図１のＣＧＭシステムでの使用のための例示的なグルコースメータのブロック図を示す。 図１のＣＧＭシステムでの使用のための例示的なグルコースセンサのブロック図を示す。 図１のＣＧＭシステムがグルコースメータとグルコースセンサとをペアリングするために実行することができる例示的なプロセスのフローチャートである。 図４の例示的プロセスに従ったグルコースメータとグルコースセンサとの間の通信シーケンスの例を示す図である。 図４の例示的プロセスに従ったグルコースメータとグルコースセンサとの間の通信シーケンスの例を示す図である。 図４の例示的プロセスに従ったグルコースメータとグルコースセンサとの間の通信シーケンスの例を示す図である。 図４の例示的プロセスに従ったグルコースメータとグルコースセンサとの間の通信シーケンスの例を示す図である。

生理的状態監視システム（例えば、連続グルコース監視システム）において、共有シークレットを渡して、セキュア無線周波数通信リンクを確立するための近接場テレメトリリンクが、本明細書において一般的に示される。以下に詳細に示されるように、ＣＧＭシステムの例示的なグルコースメータおよび例示的なグルコースセンサは、近接して配置されて、近接場無線リンクを使用して秘密鍵を交換し、近接場無線リンクが使用されて、デバイスをペアリングし、および、データを暗号化して、センサと監視装置との間の無線周波数（ＲＦ）無線チャネルをセキュアにする。当業者には理解されるように、本明細書に開示される方法の例、改善、およびアレンジを実現する数多くの方法が存在する。図に示す例示的実施形態および以下の説明を参照するが、本明細書に開示される実施形態は、開示される発明によって含まれる様々な代替的設計および実施形態を網羅するものであることを意図されていない。

図および以下の例と併せて、本発明の原理を説明するのに役立つ本発明の例示的実施形態を詳細に参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実践できるように記載されており、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく他の実施形態が利用可能であることは理解されるであろう。他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に一般的に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に記載するものと類似または同等のいかなる方法および要素を、本発明の実施または試験に使用されることができ、ここでは例示の方法、デバイス、および要素が説明される。

図１は、ＣＧＭシステム１００の例示的実施形態を示している。一般的には、ＣＧＭシステム１００は、グルコースメータ１０５と、グルコースセンサ１１０とを備える。オペレーションでは、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０は、無線周波数（ＲＦ）無線リンクによって通信する。ＲＦ無線リンクを確立するために、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０は、共にリンクされて（ペアリングされ）、グルコースメータ１０５のみがペアリングされたグルコースセンサ１１０から情報を受信し、ならびに、別の近隣のセンサまたは他の認証されていないデバイスから情報を受信しないようにされなければならない。図１の例では、グルコースセンサ１１０およびグルコースメータ１０５は、異なる無線リンク上で送信される情報を暗号化するのに使用される秘密鍵をセキュアに交換する。すなわち、例えば、グルコースセンサ１１０は、秘密鍵を使用して、グルコースメータ１０５に送信されるデータを暗号化し、グルコースメータ１０５は、同一の秘密鍵を使用して、暗号化されたデータを復号する。グルコースメータ１０５はまた、復号されたデータにエラーチェックフィールドを含めて、受信されたデータの受信および復号の成功を検証することが好ましい。

グルコースセンサ１１０は、通常は、ユーザの皮膚に挿入され、および、ユーザの皮膚の下の脂肪層に置かれるフィラメント１１５を含む。以下に示されるように、センサ配置の他の方法（例えば、皮下、および静脈内など）を使用することができる。他の例では、グルコースセンサ１１０は、光学センサ、化学センサ、または身体特性もしくはグルコースなどの検体（analyte）を検出するために適切な任意のデバイスによって実装されてもよい。したがって、ユーザは、一般的に、フィラメント１１５がユーザの皮膚を突き刺している（piercing）と感じない。センサの位置を固定する（secure）ために、粘着パッチ（adhesive patch）などの適切な留め具がセンサを所定の位置に固定する。ＣＧＭシステム１００では、グルコースメータ１０５は、任意の適切なディスプレイ１２０を含み、ユーザの現在のグルコースレベルなど、グラフィカル情報および／またはテキスト情報をユーザに提供する。しかしながら、ディスプレイ１２０は、時間とともに（over time）グルコースレベルを示す折れ線グラフなどの、任意の適切な形式の情報を提供してもよい。そのような例では、ユーザは、食品および飲料の消費量、または、一日を通じて発生する他の関連事象に基づいて、ユーザのグルコースレベルを監視することが可能である。

図１の例では、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０は、近接場通信（ＮＦＣ：near field communication）としても知られる、各デバイスにおけるインダクタの誘導結合を利用することによって、低電力無線リンクを含むことが好ましい。そのようなインダクタが近接して（例えば、１０ｃｍ）配置されるとき、送信インダクタにおける電流によって生成される磁場は、受信インダクタにおける電圧を誘導し、それによって非常に近距離の無線通信リンクを可能にする。図１の例では、ユーザからの命令または、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０が近接しているという別のインジケーションの後、グルコースメータ１０５および／またはグルコースセンサ１１０は、ＮＦＣ無線リンクを使用して共有鍵を交換する。以下に説明するように、共有鍵は、異なる低電力無線リンクを使用して、グルコースメータ１０５とグルコースセンサ１１０との間の通信を暗号化するためのランダムに生成されるデータである。

グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０は、ＮＦＣ無線チャネルに起因して近接していなければならないので、共有鍵のセキュリティは、別のセンサが近くになく、および、共有鍵を傍受することができるということを確信して送信される。さらに、ユーザは、グルコースメータ１０５とグルコースセンサ１１０とを手動でペアリングするための情報を入力することを要求されず、それによって、例えばグルコースセンサ１１０を取り替えることに起因するＣＧＭシステム１００のオペレーションを容易にする。別の例では、グルコースセンサは、グルコースメータとの電気的および／または光学的接触で配置されなければならず、ならびに、秘密鍵は電気的および／または光学的接触を介して送信されてもよい。

ＣＧＭシステム１００では、例示的なグルコースセンサ１１０は、一般的には５〜７日ごとに取り替えられる低電力デバイスである。したがって、グルコースセンサ１１０は、作動されてグルコースメータ１０５と通信する前は、その電源を保存するために、最初は低電力状態または無電力状態にある。したがって、ＣＧＭシステム１００を起動するためには、グルコースセンサ１１０が作動され（すなわちオンにされ）なければならず、ならびに、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０は、無線通信を有効にするための情報が交換されて、ＣＧＭシステム１００を有効にしなければならない。

電力を保存するために、グルコースセンサ１１０の電源は、例えば、任意の適切なラッチまたはスイッチを使用して、グルコースセンサ１１０において他の電気デバイスに電気的に結合されなくてもよい。ユーザによる操作はラッチを閉じさせてもよく、それによって電源をグルコースセンサ１１０において電気デバイスに電気的に結合して、これをオンにする。例えば、図１におけるグルコースメータ１０５は、グルコースセンサ１１０を受信するように構成されたレセプタクル１２５を含む。レセプタクル１２５はまた、グルコースセンサ１１０においてラッチにバイアスをかけて、電源をその中の電気デバイスに結合し、それによってグルコースセンサ１１０を作動する、機械的接点を含んでもよい。レセプタクル１２５はまた、そこに配置されるとき、グルコースセンサ１１０の存在を検知するスイッチ（例えば、光、機械、電気など）を含んでもよい。

この例では、グルコースセンサ１１０がレセプタクル１２５に配置されるとき、単一ステップにおいて、グルコースセンサ１１０は作動され、および、グルコースメータ１０５は、グルコースセンサ１１０がレセプタクル１２５に配置されたことを通知される。他の例では、ユーザは、例えば、グルコースメータ１０５および／またはグルコースセンサ１１０に配置されたボタンを押すことによって、グルコースセンサがグルコースメータに近接することを開始してもよい。通信を有効にするには、固有の情報が交換されて、送信されるデータがグルコースメータ１０５および／またはグルコースセンサ１１０から提供されることを示さなければならない。上記のように、従来の装置は、装置自体に固有の数字を使用し、装置がそれを識別していた。しかしながら、例示的なグルコースメータおよび／または例示的なグルコースセンサは、ランダムプロセスを使用して秘密鍵を生成し、および、ＮＦＣ無線リンクを使用して秘密鍵を交換する。秘密鍵を使用して、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０は、秘密鍵に基づいてデータを暗号化および復号する。

好ましい実施形態では、グルコースセンサ１１０は、グルコースメータ１０５がセンサに近接するまで（brought into close proximity）、低電力またはゼロ電力状態でアイドルのままでいる。この例では、センサおよびメータのロールが交換されてもよく、ならびに、本明細書では単に、起動されるまで低電力状態のままであるセンサの例が提供されることを理解されるであろう。センサ１１０およびメータ１０５の両方が、ＮＦＣ通信に対する誘導要素（inductive element）２０８／３０８を含む。好ましくは、メータ１０５は、センサ１１０に近接し、次いでメータの誘導要素２０８が印加される。印加された誘電要素２０８は磁場を生成し、磁場はセンサ１０５の誘導要素３０８に、これらの近接性に起因して電流を誘導する。センサは、印加されたメータの誘導要素２０８によって、適切な電流が誘導要素３０８に誘導されるとき、ペアリングプロセスを開始するようにプログラミングされることが好ましい。有利な点として、この方法は、周期的なポーリングを含む、ペアリングの従来の方法に起因する不必要な電池の消耗を防ぐ。さらに、ペアリングの誘導性が、誘導リンクに起因する印加されたメータの誘導要素３０８からセンサにエネルギーを供給されることを可能にし、電池の消費をさらに低減し、センサの電池を充電さえする。

さらに、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０はまた、グルコースセンサ１１０のヘルス（health）に関連する情報（例えば、損傷情報（spoilage information）、バッテリ状態、有効期限（expiration date）など）を交換して、グルコースセンサ１１０が使用に適しているかを判定してもよい。例えば、グルコースセンサ１１０は、あらかじめプログラミングされた有効期限を、グルコースメータ１０５に送信してもよく、グルコースメータ１０５は、グルコースセンサ１１０が使用することに安全かを判定する。別の例では、グルコースセンサ１１０は、それが、所定の温度に特定の期間触れられた（being exposed to）ことによって損なわれたと判定してもよい。したがって、グルコースセンサ１１０は、それが所定の温度に触れられた期間のインジケーションを、グルコースメータ１０５に送信してもよく、グルコースメータ１０５は、グルコースセンサ１１０が使用することに安全かを判定する。グルコースメータ１０５が、グルコースセンサ１１０が使用することに安全でないと判定する場合は、グルコースセンサ１１０の使用を防ぐために、共有鍵がグルコースメータ１０５と交換されない。

図２は、例示的なグルコースメータ１０５のブロック図を示す。一般的に、グルコースメータ１０５は、グルコースメータ１０５の動作を制御する任意の適切なデバイスによって実装されるコントローラ２００（例えば、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路、機能的プログラマブルゲートアレイなど）を含む。図２の例におけるコントローラ２００は、無線通信信号を受信し、受信した信号をＲＦ受信機２０４に送信するように構成されたアンテナ２０２を含み、ＲＦ受信機２０４は、受信した信号をコントローラ２００に対するデータに変換する（例えば、増幅、復調、復号するなど）。いくつかの例では、コントローラ２００は、使用前に、受信したデータを処理する（例えば、復号、エラーチェックなど）必要があることがある。

上述したように、グルコースメータ１０５はまた、ＮＦＣ無線リンク上でデータを送信および受信するためのＮＦＣ送受信機２０６を含む。このような例では、ＮＦＣ送受信機２０６は、コントローラ２００からデータを受信して、インダクタ２０８を介してデータを送信する。上述したように、インダクタ２０８を通じて流れる電流が、対応するインダクタにおいて電圧を誘導する電場を生成する。同様に、ＮＦＣ送受信機２０６によって受信される電圧を、インダクタ２０８に誘導することができ、それにより送信機から信号を受信する。ＮＦＣ送受信機２０６は、送信信号を受信し、送信信号を、その後、コントローラ２００に提供されるデータに変換する。

コントローラ２００は、インタフェースユニット２１０からデータを受信するように結合される。インタフェースユニット２１０は、グルコースメータを動作させるための任意の適切なインタフェースである。例えば、インタフェースユニット２１０は、ユーザがグルコースメータ１０５を制御することを可能にする１つまたは複数のボタンを含んでもよい。コントローラ２００はさらに、ディスプレイドライバ２１２に結合されて、ディスプレイ２１４を制御するよう命令を提供する。すなわち、コントローラ２００は、ユーザの消費に対する情報を表示するよう、ディスプレイドライバ２１２に命令を提供する。いくつかの例では、ディスプレイドライバ２１２は、コントローラ２００と一体になってもよい。

図３は、例示的なグルコースセンサ１１０のブロック図を示す。グルコースセンサ１１０は単一のデバイスとして示されているが、ともに固定された取り外し可能モジュールよって実装することができる。一般的に、グルコースセンサ１１０は、グルコースセンサ１１０の動作を制御する任意の適切なデバイスによって実装されるコントローラ３００（例えば、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路、機能プログラマブルゲートアレイなど）を含む。図３における例示的なコントローラ３００は、無線通信信号およびＲＦ送信機３０４から受信信号を送信するように構成されたアンテナ３０２を含み、ＲＦ送信機３０４は、例えば、グルコースメータ１０５などの受信機への送信に対して、コントローラ３００から受信されたデータを変換する（例えば、増幅、復調、復号、インタリーブなど）。いくつかの例では、コントローラ３００は、送信前に、データを処理する（例えば、符号化、エラーチェックデータの生成など）必要があることがある。

上述したように、グルコースセンサ１１０はまた、ＮＦＣ無線リンク上でデータを送信および受信するためのＮＦＣ送受信機３０６含む。このような例では、ＮＦＣ送受信機３０６は、コントローラ３００からデータを受信して、インダクタ３０８を介してこのデータを送信する。電流がインダクタ３０８を通じて流れる場合、インダクタ３０８は、対応するインダクタにおいて電圧を誘導する電場を形成する。同様に、ＮＦＣ送受信機３０６によって受信される電圧を、インダクタ３０８に誘導することができ、それにより送信機から信号を受信する。ＮＦＣ送受信機３０６は、送信信号を受信し、送信信号を、その後、コントローラ３００に提供されるデータに変換する。他の例では、ＮＦＣ送受信機３０６は、単方向送信（simplex transmission）に対して同様に構成されてもよい。

グルコースセンサ１１０はまた、フィラメント１１５とインタフェースし、および、そこからデータを受信するように構成されたセンサ３１０を含む。センサ３１０は、データをデジタル形式に変換し、および、情報をコントローラ３００に送信する。したがって、コントローラ３００は、データを受信し、および、ユーザのグルコース測定値を生成し、次いでＲＦ送信機３０４を介してグルコースメータ１０５に測定値を送信する。受信データを使用して、グルコースメータ１０５は、現在のグルコース測定値をそのディスプレイ２１４上に表示する。別の例では、センサ３１０は、コントローラ３００と一体となってもよい。上記したように、グルコースセンサ１１０は、異なるモジュールを異なる時間間隔で交換することができるようなモジュール式（modular）であってもよい。例えば、センサ３１０は、毎週交換するための別個のモジュールに実装されてもよい。

図２および図３の例では、ＲＦ受信機２０４およびＲＦ送信機３０４は、一般的に、単方向送信スキームを使用して示される。しかしながら、他の例では、双方向通信が必要とされることがある。したがって、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０は、双方向通信に対するＲＦ送受信機を含むことになる。さらに、トラフィックの暗号化およびデータが適切に復号されたかを判定するエラーチェックを可能にする、任意の適切な無線リンクが、グルコースメータ１０５とグルコースセンサ１１０との間で実装されてもよい。例えば、適切な通信リンクが、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１関連の標準、および無線周波数識別（ＲＦＩＤ）などの標準化された通信プロトコルによって提供されてもよい。一般的には、グルコースセンサ１１０が使い捨て（disposable）であることに起因して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）などの低電力モードが好ましい。

図４は、グルコースメータおよびグルコースセンサを同期する例示的なプロセス４００を示す。通信の特定のシーケンスは、送信および受信されるデータに関して示されるが、グルコースメータおよびグルコースセンサは、いずれの機能を実行することができるので、送信機または受信機に関しての言及はされない。すなわち、グルコースメータは、送信機、受信機、または両方であることができる。同様に、グルコースセンサは、送信機、受信機、または両方であることができる。

最初に、グルコースセンサは、ブロック４０５においてグルコースメータに近接して配置される。一般的には、グルコースセンサは、上述したように、ＮＦＣリンクを起動するための範囲内に配置されなければならない。いくつかの例では、グルコースセンサは、グルコースメータのレセプタクルに配置されてもよい。好ましくは、グルコースメータインダクタ２０８は、グルコースセンサインダクタ３０８に近接して印加され、電流がグルコースセンサインダクタ３０８に誘導されるようにする。グルコースセンサインダクタ３０８における誘導された電流は、ペアリングプロセスをトリガして開始するのが好ましい。ブロック４１０において、例示的なプロセス４００は、グルコースセンサとグルコースメータとの間にセキュアチャネルをセットアップする命令を受信する。例えば、グルコースメータが、そこにセンサがいつ配置されるかを検出する検出器を有するレセプタクルを含む場合、グルコースメータは、グルコースセンサとのセキュアチャネルをセットアップするよう指示する信号を生成する。他の例では、グルコースメータおよび／またはグルコースセンサは、グルコースセンサをグルコースメータとペアリングするためにユーザが押すスイッチを含んでもよい。

ブロック４１０において提供された命令に応答して、ＮＦＣ無線リンクを使用してブロック４１５において、グルコースセンサが動作に適しているかどうかの判定が行われる。例えば、グルコースセンサが、要求される期間（例えば、少なくとも１日など）の間の動作に適切なバッテリ電力を有しているかの判定が行われる。別の例では、グルコースセンサが、有効期限に起因して、または不適切な環境条件（例えば、温度、湿度など）に触れられることに起因して、損なわれて（spoiled）いないことの判定が行われる。センサがブロック４１５において判定できない場合、グルコースメータは、グルコースセンサをペアリングすることができず、例示的なプロセス４００は終了する。

センサがブロック４１５において判定に成功する場合、例示的なプロセス４００は、秘密鍵を生成し、および、ＮＦＣリンク上で秘密鍵を送信し、ステップ４２０においてグルコースセンサとグルコースメータとの両方が同一の秘密鍵を共有するようになる。１つの例では、秘密鍵は、無線リンクをセキュアにするための任意の適切なランダムプロセスによって生成される。例えば、例示的なプロセス４００は、暗号論的疑似乱数生成器（cryptographically secure pseudorandom number generator）を実装して、１２８ビット秘密鍵を生成してもよい。グルコースメータおよびグルコースセンサは近接していなければならないので、任意の他のデバイスが近隣にあって、秘密鍵を受信または傍受する見込みはない。さらに、送信されると、一般的に、秘密鍵を再び交換する必要はない。

グルコースメータとグルコースセンサの両方が同一の秘密鍵を有した後に、グルコースセンサおよびグルコースメータは、ＮＦＣリンクとは異なるセキュア無線チャネル（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ、ＺｉｇＢｅｅ、カスタム無線リンクなど）をセットアップする。特に、グルコースメータおよびグルコースセンサは、秘密鍵を使用して、任意の適切な暗号化アルゴリズム（例えば、Ａｄｖａｎｃｅｄ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ、データ暗号化標準など）を使用して暗号化されたデータを、無線チャネル上で送信し、それによってセキュア無線リンクを形成する。１つの例では、送信に対するデータを使用して、送信機は、周期的冗長検査（ＣＲＣ）などのエラーチェック情報、または、データとともに暗号化および送信されるＭＤ５などのハッシュを生成する。受信機は、秘密鍵を使用して受信した情報を復号し、および、エラーチェック情報を使用して復号が成功していることを確認する。別の例では、ＣＧＭシステム１００は、セキュア無線リンク上でグルコース測定データの送信の前に、秘密鍵が成功して受信されたことを確認してもよい。

グルコースメータおよびグルコースセンサが、ステップ４３０においてセキュア無線リンクを介してデータを送信した後、例示的なプロセス４００は終了する。一般的には、グルコースメータまたはグルコースセンサは、通信が開始されたことの知覚可能なインジケーションをユーザに提供し、および、ユーザは、グルコースセンサをその皮膚に固定してもよい。

例示的なプロセス４００は、エベントの特定のシーケンスを示しているが、例示的なプロセス４００は限定されず、示される機能の全部または一部を実行するよう変更されてもよい。例えば、ブロック４１５においてセンサが動作に適していると判定することは、省略されてもよい。

図５〜８は、例示的なプロセス４００を実装するための、グルコースメータ１０５とグルコースセンサ１１０との間の通信の異なるシーケンスの例を示す。示された例では、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０は、ＮＦＣ無線リンクを介して通信するように近接している。他に示されない限り、示される通信は、一般的に、セキュア無線リンクが完全にセットアップされるまで、ＮＦＣ無線リンクを上で実行される。

図５は、データ送信を始めることができる前に、グルコースセンサ１１０のヘルスを判定する、ＣＧＭシステム１００の例を示す。ステップ５０２において、グルコースメータ１０５は、グルコースセンサ１１０とのセキュア無線リンクをセットアップする命令を受信する。これに応答して、グルコースメータ１０５は、ステップ５０４においてヘルス情報に対する要求をグルコースセンサ１１０に送信する。いくつかの例では、初期メッセージは、グルコースメータ１０５が、明示的な命令なしに情報を要求していることを示すことになる。グルコースセンサ１１０は、そのヘルス情報（例えば、バッテリ電圧、損傷情報、温度情報、有効期限など）を生成し、および、ステップ５０６においてヘルス情報をグルコースメータ１０５に送信する。グルコースセンサ１１０の受信したヘルス情報を使用して、グルコースメータ１０５は、ステップ５０８において、グルコースセンサ１１０がＣＧＭシステムでの使用に適しているかを判定する。グルコースセンサ１１０が適していない場合、上述したように、通信は終了し、および、グルコースセンサ１１０はグルコースメータ１０５とペアリングされない。例えば、グルコースメータ１０５は、グルコースセンサ１１０を完全に無効化する、ｋｉｌｌシグナルをグルコースセンサ１１０に送信することができる。

ステップ５０８においてグルコースセンサ１１０が使用に適していると判定される場合、グルコースメータ１０５は、ステップ５１０においてグルコースセンサに送信される秘密鍵を生成する。上記のように、秘密鍵は、無線リンクをセキュアにするための任意の適切なランダムプロセスによって生成されてもよい。ステップ５１２において、グルコースセンサ１１０は、秘密鍵を記憶し、および、グルコースメータ１０５とのチャネルをセットアップする。グルコースセンサ１１０は次に、ステップ５１４において、ユーザの測定値と関連付けられたデータ（例えばグルコース情報など）をセキュアチャネル上でグルコースメータに送信することを開始する。

図６は、ワンタイムプログラマブル（one-time programmable:OTP）無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを有するパッシブ（passive）グルコースセンサを実装するＣＧＭシステムの別の例を示す。このような例では、ステップ６０２において、グルコースメータ１０５は、グルコースセンサ１１０とのセキュア無線リンクをセットアップする命令を受信する。これに応答して、グルコースメータ１０５は、秘密鍵を生成し、および、ステップ６０４において秘密鍵をグルコースセンサ１１０に送信する。ステップ６０６において、受信した秘密鍵を使用して、グルコースセンサ１１０は、そのメモリに秘密鍵をプログラミングする。例えば、グルコースセンサ１１０は、秘密鍵で１回プログラミング可能なＣｌａｓｓ １のＲＦＩＤタグを含むことができる。この例では、グルコースメータ１０５は、秘密鍵を送信することに応答して、秘密鍵を使用してデータの受信を開始する。グルコースセンサ１１０が秘密鍵をプログラミングした後、それは、ステップ６０８においてセキュアチャネル上でデータを送信することを開始する。他の例では、グルコースセンサ１１０を、グルコースメータ１０５からｋｉｌｌ命令を提供することによって、無効化することができる。

図６の例では、ＯＴＰグルコースセンサ１１０は、限定された機能を提供する単純な、および低コストのパッシブＮＦＣリンク（passive NFC link）を実装し、ならびに、使い捨てである。この例では、グルコースセンサ１１０を、別の秘密鍵でプログラムすることができず、それによって安全を目的に再び使用されることを防止する。

他の例では、グルコースセンサ１１０は、さらなる機能を提供してもよく、それによってより長い動作期間を必要とすることがある。したがって、グルコースセンサ１１０がグルコースメータ１０５と再構成されることを可能にすることが有益となることがある。図７の例では、ステップ７０２において、グルコースセンサ１１０は、グルコースメータ１０５とのセキュア無線リンクをセットアップする命令を受信する。これに応答して、ステップ７０４において、グルコースセンサ１１０は秘密鍵を生成し、および、これをグルコースメータ１０５に送信する。秘密鍵を受信したことに応答して、グルコースメータ１０５は、ステップ７０６において秘密鍵を使用して無線チャネルの受信を開始する。グルコースセンサ１１０は、グルコースメータ１０５がデータ受信を開始するのを、所定の期間（例えば、１秒）待機してもよい。この期間が満了した後に、グルコースセンサ１１０は、ステップ７０８においてセキュアチャネル上でデータを送信する。

図７の例では、グルコースセンサ１１０は再プログラミング可能であり、したがって再使用することができる。例えば、グルコースメータ１０５はまた、ユーザによって月次で取り替えられるインスリンポンプを含んでもよい。このような例では、グルコースメータ１０５は、その電源が取り替えられる必要があることがあり、それによってセキュア無線チャネルが一時的に無効にされる必要がある。したがって、新たな電源でグルコースメータ１０５を作動させた後、グルコースメータ１０５およびグルコースセンサ１１０は、別の秘密鍵を交換して通信を再度開始することになる。別の例では、グルコースセンサ１１０におけるバッテリは、それが交換可能とならないように固定されていてもよく、および、新たなグルコースセンサが必要とされることになる。

図８は、秘密鍵の受信が成功したことを確認する別のＣＧＭシステム１００を示す。ステップ８０２において、グルコースメータ１０５は、グルコースセンサ１１０とのセキュア無線リンクをセットアップする命令を受信する。これに応答して、グルコースメータ１０５は、秘密鍵を生成し、ステップ８０４において秘密鍵をグルコースセンサ１１０に送信する。グルコースセンサ１１０は、ステップ８０６において秘密鍵を格納して、セキュア無線リンクをセットアップすることを開始する。最初に、グルコースセンサ１１０は、ステップ８０８においてグルコースメータ１０５にテストデータを送信する。テストデータは、ランダムデータであってもよく、または、グルコースメータ１０５もが所有する所定のデータであってもよい。データがランダムである場合、送信されるデータは、ランダムデータの受信および復号の成功を判定するためのエラーチェック情報を含むことになる。

テストデータを受信したことに応答して、グルコースメータ１０５は、ステップ８１０において、テストデータを復号し、および、テストデータが成功して受信されたかを判定する。テストデータが成功して受信された場合、グルコースメータ１０５は次に、秘密鍵がグルコースセンサ１１０によって成功して受信されたかを判定する。グルコースメータ１０５は次に、ステップ８１２において、ＮＦＣリンクまたはセキュア無線チャネルのいずれかを介して肯定応答メッセージをグルコースセンサ１１０に送信する。肯定応答メッセージを受信すると、グルコースセンサ１１０は、セキュア無線チャネルを完全にセットアップし、および、ステップ８１４においてセキュア無線チャネルを使用してデータの送信を開始する。ステップ８１０において、グルコースメータ１０５が秘密鍵を確認しない場合、秘密鍵がグルコースセンサ１１０によって成功して受信されることになると判定されるまで、通信のシーケンスはステップ８０４に戻ることになる。

本発明の例示的実施形態に従って、誘導結合リンクが提供されて、製品の有効期限（shelf-life）を延長し、および、内部センサ（他のセンシングデバイスのうち内部パッチ、皮下センサ、または内部電極など）などの、工場出荷時に取り付けられた（factory-installed）、アクセス不可能な一次電池を有するＲＦ制御デバイスの患者データのセキュリティを向上させる。このような装置に利用可能な、頻繁に使用される帯域に対するＲＦ受信機回路は、信号が装置にとって興味のあるもの（of interest）であるかを判定するために、受信した信号を復調および分析する。これは、非常に大きな電力を必要とし、継続して実行されることが可能ではない。したがって、低電力のＲＦデバイスは一般的に、その相対物（counterparts）と同期し、その後断続的に（例えば、所定のスケジュールで）動作する。

ＲＦ通信を介して、再利用可能／耐久性のあるユーザインタフェースおよび制御デバイス（耐久性のあるハンドヘルドメータ１０５など）にリンクされる、密閉された（sealed）消耗製品（埋込型消耗センサ１１０など）の場合、新たなデバイスの設置は、部分的には、消耗デバイス（consumable devices）と耐久消費デバイス（durable devices）との同期および「ペアリング」を伴う。この初期の、スケジュールされていない交換が行われるように、消耗デバイスは、耐久消費デバイスの未知のインスタンスからのメッセージをリスン（listen）しなければならない。初期の通信は、製造後数日または数ヶ月で発生することがあるので、消耗デバイスの事前同期リスンは、相当に不定期な間隔でのみ発生する。設置時の同期は、使用の前に少なくともこの時間間隔の長さに対して耐久消費デバイスの通信範囲内で新たな消耗デバイス３０を維持することを必要とするので、間隔の長さは、ユーザに直接影響を与える。

本発明の例示的実施形態の態様に従って、誘導結合リンクは、耐久消費デバイス１０５と消耗デバイス１１０との間の通信の第２の手段を含むことによって、消耗デバイス１１０を補強する。この第２の通信メカニズムは、例えば、初期の同期およびペアリングの目的で、通常のＲＦリンク（すなわち、初期設定に続くセンサ３０の通常の動作の間に使用されるＲＦリンク）の代わりに使用される。例えば、比較的単純な変調での誘導（準静的Ｈ場（quasi-static H-field））結合を採用することによって、消耗品１１０上の受動的検出器が、信号自体からその動作電力を引き出し、および、バッテリ電力を消費することなく常に検出の準備ができている状態のままでいることができる。これが、センサ１１０の反応性を向上させ、その有効期間を延長する。

上述のペアリング動作は、耐久消費デバイス１０５および消耗デバイス１１０が、暗号鍵と、デバイス１１０とデバイス１０５との間の後続の通信がセキュアであることを保証する識別情報とを交換することを可能にする。しかしながら、ペアリング動作自体は、攻撃に対して脆弱である。ペアリングが信用できない（compromised）場合、後続の動作のセキュリティはまた、信用できないものとなることがある。しかしながら、誘導結合リンクを使用してペアリング動作のいくつかのステップを実行することによって、トランザクションのセキュリティは、近距離の可能性が低いために、非常に増大し、相対的に非標準的な誘導結合送信は正確に受信され、および、解読される。

上述した誘導結合の性質は、誘導リンクを介して耐久消費デバイス１０５から消耗デバイス１１０にエネルギーを供給し、さらに消耗デバイス１１０のバッテリおよび有効期間を延長することができることがさらに理解されるはずである。

糖尿病管理システム（例えば、連続グルコース監視システム）が例示の目的で示されているが、改善された方法、デバイス、およびシステムを、監視装置、または、不整脈、心不全、冠動脈性心疾患、糖尿病、睡眠時無呼吸、発作、ぜんそく、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、妊娠合併症、組織または傷の状態、人の健康および体力の状態（例えば、体重減少、肥満、心拍数、心機能、乾燥速度、血糖、身体活動、もしくはカロリー摂取量）、またはその組み合わせなどの、他の生理的状態を管理するための他のデバイスに使用することができるが、これらに限定されないことを理解されたい。

メータ１０５のいくつかの例は、他のユーザデバイスのうち、パーソナルコンピュータ、ラップトップもしくはハンドヘルドデバイス（例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ｉＰｏｄ）などのポータブルコンピュータ、セルラ電話、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）デバイス、Ｐａｌｍ（登録商標デバイス、もしくはＡｐｐｌｅ（登録商標）のｉＰｈｏｎｅ（登録商標）デバイスなどの携帯電話、時計、携帯型エクササイズデバイス、または他の生理的データ監視装置（例えば、ストラップを介して患者に接続可能な、もしくは衣類に組み込まれたメータ）とすることができるがこれらに限定されず、これらのそれぞれは、センサまたは消耗デバイス１１０とのデータ通信に構成されてもよい。

測定され、または監視される生理的データのいくつかの例は、特に、ＥＣＧ、ＥＥＧ、ＥＭＧ、ＳｐＯ２、組織インピーダンス、心拍数、加速度計、血糖、凝固物（例えば、ＰＴ−ＩＮＲ、またはプロトロンビン時間（ＰＴ）ならびに、プロトロンビン比（ＰＲ）および国際標準比のその導出された測定値）、呼吸数および呼吸流量、体内組織の状態、骨の状態、圧力、身体的動き、体液密度、皮膚または身体インピーダンス、体温、患者の物理的位置、または可聴体内音、またはその組み合わせを含むが、これらに限定されない。

測定されるデータはまた、分析することができる生体液（例えば、血液、間質液、脳脊髄液、リンパ液、または尿）における物質または化学成分などの、分析物に関連することもあるが、これらに限定されない。分析物は、自然発生的な物質、人工的な物質、薬剤、代謝産物、および／または反応生成物を含むことができる。例として、測定用の１または複数の分析物は、グルコース、インスリン、アカルボキシプロトロンビン（acarboxyprothrombin）、アシルカルニチン、アデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ、アデノシンデアミナーゼ、アルブミン、アルファフェトプロテイン、アミノ酸組成（アルギニン（クレブス回路）、ヒスチジン／ウロカニン酸、ホモシステイン、フェニルアラニン／チロシン、トリプトファン）、アンドロステンジオン、アンチピリン、アラビニトールエナンチオマ（arabinitol enantiomers）、アルギナーゼ、ベンゾイルエクゴニン（コカイン）、ビオチニダーゼ、ビオプテリン、Ｃ反応性タンパク、カルニチン、カルノシナーゼ、ＣＤ４、セルロプラスミン、ケノデオキシコール酸、クロロキン、コレステロール、コリンエステラーゼ、共役１ベータヒドロキシコール酸、コルチゾール、クレアチンキナーゼ、クレアチンキナーゼＭＭアイソザイム、シクロスポリンＡ、ｄペニシラミン、デ−エチルクロロキン、デヒドロエピアンドロステロンサルファイト、ＤＮＡ（アセチル化多型（acetylator polymorphism）、アルコール脱水素酵素、アルファ１アンチトリプシン、嚢胞性線維症、デュシェンヌ型／ベッカー型筋ジストロフィ、グルコース６リン酸デヒドロゲナーゼ、ヘモグロビンＡ、ヘモグロビンＳ、ヘモグロビンＣ、ヘモグロビンＤ、ヘモグロビンＥ、ヘモグロビンＦ、Ｄパンジャブ、ベータサラセミア、Ｂ型肝炎ウイルス、ＨＣＭＶ、ＨＩＶ−１、ＨＴＬＶ−１、レーベル遺伝性視神経症、ＭＣＡＤ、ＲＮＡ、ＰＫＵ、三日熱マラリア原虫、性分化、２１−デオキシコルチソール）、デスブチルハロファントリン、ジヒドロプテリジン還元酵素、ジフテリア／破傷風抗毒素、赤血球アルギナーゼ、赤血球プロトポルフィリン、エステラーゼＤ、脂肪酸／アシルグリシン、遊離ベータ−ヒト絨毛性ゴナドトロピン、遊離赤血球プロトポルフィリン、遊離サイロキシン（ＦＴ４）、遊離トリヨードサイロニン（ＦＴ３）、フマリルアセトアセターゼ、ガラクトース／ｇａｌ−１−リン酸、ガラクトース−１−リン酸ウリジルトランスフェラーゼ、ゲンタマイシン、グルコース６リン酸デヒドロゲナーゼ、グルタチオン、グルタチオンペルオキシダーゼ、グリココール酸、グリコヘモグロビン、ハロファントリン、ヘモグロビン変異体、ヘキソサミニダーゼＡ、ヒト赤血球カルボニックアンヒドラーゼＩ、１７−アルファ−ヒドロキシプロゲステロン、ヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ、免疫反応性トリプシン、ラクテート、鉛、リポタンパク（（ａ）、Ｂ／Ａ−１、ベータ）、リゾチーム、メフロキン、ネチルミシン、フェノバルビトン、フェニロイン、フィタン／プリスタン酸、プロゲステロン、プロラクチン、プロリダーゼ、プリンヌクレオシドフォスフォリラーゼ、キニーネ、リバーストリヨードサイロニン（ｒＴ３）、セレン、血清膵リパーゼ、シソマイシン、ソマトメジンＣ、特異抗体（アデノウイルス、抗核抗体、アンチゼータ抗体、アルボウイルス、オーエスキー病ウイルス、デング熱ウイルス、メジナ虫、単包条虫、赤痢アメーバ、エンテロウイルス、ジアルジア症、ヘリコバクターピロリ、Ｂ型肝炎ウイルス、ヘルペスウイルス、ＨＩＶ−１、ＩｇＥ（アトピー性疾患）、インフルエンザウイルス、ドノバンリーシュマニア、レプトスピラ属、麻疹／おたふく風邪／風疹、ハンセン菌、マイコプラズマ肺炎菌、ミオグロビン、回旋糸状虫、パラインフルエンザウイルス、熱帯熱マラリア原虫、ポリオウイルス、緑膿菌、呼吸器合胞体ウイルス、リケッチア属（ツツガムシ病）、マンソン住血吸虫、トキソプラズマ原虫、梅毒トレポネーマ、クルーズトリパノソーマ／ランゲルトリパノソーマ、水疱性口内炎ウイルス、バンクロフト糸状虫、黄熱病ウイルス）、特異抗原（Ｂ型肝炎ウイルス、ＨＩＶ−１）、スクシニルアセトン、スルファドキシン、テオフィリン、サイロトロピン（ＴＳＨ）、サイロキシン（Ｔ4）、サイロキシン結合グロブリン、微量元素、トランスフェリン、ＵＤＰ−ガラクトース−４−エピメラーゼ、尿素、ウロポルフィリノーゲンＩシンターゼ、ビタミンＡ、白血球、および亜鉛プロトポルフィリンとすることができる。

例えば血中または間質液中に自然に発生する塩、糖、タンパク質、脂肪、ビタミン、およびホルモンもまた、分析物を構成することができる。さらに、分析物は、例えば、代謝産物、ホルモン、抗原、抗体など、生体液中に自然に存在する可能性がある。あるいは、分析物は、身体に取り込まれる可能性があり、例えば、これらに限らないが、撮像のための造影剤、放射性同位体、化学剤、フッ化炭素による人工血液、または、薬物もしくは医薬組成物などであり、インスリン、エタノール、カンナビス（マリファナ、テトラヒドロカンナビノール、ハシシ）、吸入抗原（亜鉛化窒素、亜硝酸アミル、亜硝酸ブチル、塩化炭化水素、炭化水素）、コカイン（クラックコカイン）、興奮剤（アンフェタミン、メタンフェタミン、リタリン（Ritalin）、サイラート（Cylert）、プレルディン（Preludin）、ベンズフェタミン（Didrex）、プレステート（PreState）、ボラニル（Voranil）、サンドレックス（Sandrex）、プレジン（Plegine））、抑制剤（バルビツール酸製剤、メタカロン、およびバリウム、リブリウム（Librium）、ミルタウン（Miltown）、セラックス（Serax）、エクワニル（Equanil）、トランキセン（Tranxene）のような精神安定剤）、幻覚剤（フェンシクリジン、リセルグ酸、メスカリン、ペヨーテ、サイロシビン）麻薬（ヘロイン、コデイン、モルヒネ、アヘン、メペリジン、パーコセット（Percocet）、ペルコダン（Percodan）、タシオネックス（Tussionex）、フェンタニル（Fentanyl）、ダルボン（Darvon）、タルウィン（Talwin）、ロモチル（Lomotil））、デザイナードラッグ（フェンタニル、メペリジン、アンフェタミン、メタンフェタミン、およびフェンシクリジンの類似物、例えばエクスタシー（Ecstasy））、蛋白同化ステロイド、およびニコチンなどが含まれるが、これらに限らない。薬物および医薬組成物の代謝産物もまた、分析物とみなされることが可能である。例えば、アスコルビン酸、尿酸、ドーパミン、ノルアドレナリン、３−メトキシチラミン（3MT）、３，４ジヒドロキシフェニル酢酸（DOPAC）、ホモバニリン酸（ＨＶＡ）、５−ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ）、および５−ヒドロキシインドール酢酸（ＦＨＩＡＡ）のような、体内で生成される神経系統に影響を与える化学物質および他の化学物質のような分析物もまた、分析されることが可能である。

本発明のいくつかの例示的実施形態のみを上記で詳細に説明したが、本発明の新規の教示および利点を著しく逸脱することなく例示的実施形態において多くの変更形態が可能であることを当業者は容易に理解するであろう。したがって、このようなすべての変更形態は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に含まれるものとする。

Claims (31)

1. 無線生理的状態監視システムをペアリングするための方法であって、
   生理的状態メータを生理的状態センサに近接して配置するステップと、
   前記生理的状態メータと前記生理的状態センサとの間の通信を初期化する命令を受信するステップと、
   前記命令、および前記生理的状態メータが前記生理的状態センサに近接していることに応答して、ランダムプロセスを使用して前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサのうちの１つにおいて秘密鍵を生成し、第１の通信リンクを介して前記秘密鍵を前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサのうちの他の１つに送信して、前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサの間で共有される共有鍵を提供するステップと、
   前記秘密鍵に基づいて、セキュア無線リンクを介して生理的状態センサから前記生理的状態メータに測定データを送信するステップと
   を備え、
   前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサのいずれも前記秘密鍵の生成に使用するための鍵情報により事前に構成されておらず、
   前記秘密鍵の生成は、前記生理的状態センサの識別子の入力を使用しないことを特徴とする方法。
2. 前記秘密鍵を使用して前記データを暗号化するステップをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の通信リンクは、前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサが互いに近接しているとき形成される近接場通信（ＮＦＣ）リンクであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記セキュア無線リンクは、無線周波数（ＲＦ）リンクであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記第１の通信リンクを介して前記生理的状態メータにおいて前記生理的状態センサから動作情報を受信するステップと、
   前記動作情報に基づいて、前記生理的状態メータが前記秘密鍵を前記生理的状態センサに送信することができるかを判定するステップと
   をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
6. 命令を受信するステップは、前記生理的状態センサおよび前記生理的状態メータのうちのいずれか１つから、前記生理的状態センサが前記生理的状態メータに近接していることの表示を受信するステップ、前記生理的状態センサおよび前記生理的状態メータのうちのいずれか１つへのユーザの入力からユーザの指示を受信するステップ、および検出器が前記生理的状態メータのレセプタクルにおいて前記生理的状態センサを感知したことの表示を受信するステップのうちの少なくとも１つを含み、前記受信された命令に基づいて、前記生理的状態センサを作動させるステップをさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
7. 前記受信された命令は、前記生理的状態メータのレセプタクルに配置された前記生理的状態センサを感知した検出器からのものであり、前記レセプタクルは、前記生理的状態センサを受け入れ、および、作動させるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記生理的状態センサは、プログラミング可能な単一インスタンスである前記秘密鍵を記憶するためのメモリを備えていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
9. 前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサが同一の秘密鍵を有しているかを確認するステップをさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
10. 前記ＮＦＣリンクは誘導リンクであり、および、前記セキュア無線リンクの範囲は、前記ＮＦＣリンクの範囲を上回っていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
11. 前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサは、略２０センチメートル内に配置されるとき近接していることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記第１の通信リンクは、電気接続、無線接続、誘導結合接続、および光接続のうちの少なくとも１つから選択されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
13. 前記生理的状態メータを前記生理的状態センサと近接して配置した後、前記生理的状態メータにおける誘導要素を印加するステップと、前記生理的状態センサにおける誘導要素に電流を誘導するステップと
    をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 前記誘導された電流から前記生理的状態センサにエネルギーを蓄えるステップをさらに備えていることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記生理的状態メータの誘導要素が前記生理的状態センサの前記誘導要素に前記電流を誘導するとき、前記生理的状態メータと前記生理的状態センサとの間の通信を初期化する前記命令を送信するステップをさらに備えていることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. ユーザの生理的状態を測定し、および、秘密鍵に基づいて、セキュアリンクを使用して前記測定した生理的状態データを送信するための生理的状態センサと、
    前記秘密鍵に基づいて、前記セキュアリンクを介して前記測定した生理的状態データを受信し、および、前記生理的状態データを前記ユーザに表示するための生理的状態メータと
    を備え、
    前記生理的状態センサおよび前記生理的状態メータが互いに近接しているときに提供される命令に応答して、ランダムプロセスを使用して前記秘密鍵が生成され、ならびに、第２の通信リンクを使用して送信され、
    前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサのいずれも前記秘密鍵の生成に使用するための鍵情報により事前に構成されておらず、
    前記秘密鍵の生成は、前記生理的状態センサの識別子の入力を使用しないことを特徴とする無線生理的状態監視システム。
17. 前記生理的状態センサは、前記秘密鍵を使用して前記測定された生理的状態データを暗号化し、および、前記生理的状態メータは、前記秘密鍵を使用して前記受信された暗号化されたデータを復号することを特徴とする請求項１６に記載の無線生理的状態監視システム。
18. 前記第２の通信リンクは、前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサが互いに近接しているときに形成される近接場通信（ＮＦＣ）リンクであることを特徴とする請求項１７に記載の無線生理的状態監視システム。
19. 前記セキュアリンクは、無線周波数（ＲＦ）リンクであることを特徴とする請求項１８に記載の無線生理的状態監視システム。
20. 前記生理的状態メータは、前記第２の通信リンクを介して、前記生理的状態センサの動作情報を受信し、および、前記動作情報に基づいて、前記生理的状態メータが前記生理的状態センサに前記秘密鍵を送信することができるかを判定することを特徴とする請求項１８に記載の無線生理的状態監視システム。
21. 命令の受信は、前記生理的状態センサおよび前記生理的状態メータのうちのいずれか１つから、前記生理的状態センサが前記生理的状態メータに近接していることの表示を受信すること、前記生理的状態センサおよび前記生理的状態メータのうちのいずれか１つへのユーザの入力からユーザの指示を受信すること、および検出器が前記生理的状態メータのレセプタクルにおいて前記生理的状態センサを感知したことの表示を受信することのうちの少なくとも１つを含み、前記生理的状態センサは、前記受信した命令に基づいて作動されることを特徴とする請求項１８に記載の無線生理的状態監視システム。
22. 前記生理的状態メータは、前記生理的状態センサを受け入れ、および、作動させるためのリセプタクルを含むことを特徴とする請求項２１に記載の無線生理的状態監視システム。
23. 前記生理的状態センサは、前記秘密鍵を記憶するためのワンタイムプログラマブルメモリを含むことを特徴とする請求項１８に記載の無線生理的状態監視システム。
24. 前記ＮＦＣリンクは誘導リンクであり、および、前記セキュア無線リンクの範囲は、前記ＮＦＣリンクの範囲を上回っていることを特徴とする請求項１８に記載の無線生理的状態監視システム。
25. 前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサは、略２０センチメートル内に配置されるとき近接していることを特徴とする請求項２４に記載の無線生理的状態監視システム。
26. 前記生理的状態センサは、第１の誘導要素と前記生理的状態メータにおける第２の誘導要素との間で誘導リンクを提供するように構成された前記第１の誘導要素を備えていることを特徴とする請求項１６に記載の無線生理的状態監視システム。
27. 前記命令は、前記誘導要素のうちの１つにおける印加によって誘導される、前記誘導要素うちの他の誘導された電流に応答して、生成および送信されることを特徴とする請求項２６に記載の無線生理的状態監視システム。
28. 前記生理的状態センサは、エネルギーストレージ要素を備え、前記エネルギーストレージ要素は、前記第１の誘導要素において誘導された電流によって帯電されるように構成され、前記誘導された電流は、前記第２の誘導要素の印加によって誘導されることを特徴とする請求項２６に記載の無線生理的状態監視システム。
29. 無線生理的状態監視システムを同期させるための方法であって、
    生理的状態センサと生理的状態メータとの間の通信を初期化する命令を受信するステップと、
    前記命令に応答して、前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサのうちの１つにおいてランダムプロセスを使用して秘密鍵を生成し、前記生理的状態メータが前記生理的状態センサに近接しているときに、近接場通信（ＮＦＣ）無線誘導リンクを介して前記秘密鍵を前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサのうちの他の１つに送信するステップであって、前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサのいずれも前記秘密鍵の生成に使用するための鍵情報により事前に構成されておらず、前記秘密鍵の生成は、前記生理的状態センサの識別子の入力を使用しない、ステップと、
    前記無線誘導リンクを介して前記秘密鍵を受信するステップと、
    前記生理的状態センサと生理的状態メータとの間で送信されることになるデータを暗号化するステップと、
    第２の無線リンクを介して前記生理的状態センサと前記生理的状態メータとの間で前記暗号化されたデータを送信するステップと
    を備えていることを特徴とする方法。
30. 生理的状態監視システムにおいて生理的状態を測定するための生理的状態メータであって、
    生理的状態センサに秘密鍵を提供する命令を受信するためのコントローラであって、前記コントローラは、前記命令、および前記生理的状態メータが前記生理的状態センサに近接していることに応答して秘密鍵を生成し、前記秘密鍵はランダムプロセスを使用して生成され、命令の受信は、前記生理的状態センサおよび前記生理的状態メータのうちのいずれか１つにより生成される、前記生理的状態センサが前記生理的状態メータに近接していることの表示を受信すること、前記生理的状態センサおよび前記生理的状態メータのうちのいずれか１つへのユーザの入力からユーザの指示を受信すること、および検出器が前記生理的状態メータのレセプタクルにおいて前記生理的状態センサを感知したことの表示を受信することのうちの少なくとも１つを含む、コントローラと、
    近接場通信（ＮＦＣ）無線誘導リンクを介して前記秘密鍵を前記生理的状態センサに送信するための送信機と、
    前記秘密鍵に基づいて、セキュア無線リンクを使用して暗号化された生理的状態測定データを受信するための受信機であって、前記コントローラは、前記秘密鍵を使用して前記暗号化された生理的状態測定データを復号する、受信機と、
    前記生理的状態測定データを使用して、ユーザの生理的状態レベルを表示するためのディスプレイと
    を備え、
    前記生理的状態メータおよび前記生理的状態センサのいずれも前記秘密鍵の生成に使用するための鍵情報により事前に構成されておらず、
    前記生理的状態センサの識別子は、前記秘密鍵を生成するために前記生理的状態メータに提供される必要がないことを特徴とする生理的状態メータ。
31. 前記無線誘導リンクを介して前記生理的状態メータにおいて前記生理的状態センサから動作情報を受信するステップと、
    前記動作情報に基づいて、前記生理的状態メータが前記生理的状態センサに前記秘密鍵を送信することができるか判定するステップと
    を備え、前記動作情報は、前記生理的状態センサのバッテリ状態、有効期限データ、および損傷の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。

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