KR20130136907A - 네트워크 연결된 착용가능한 의료용 센서를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

네트워크 연결된 착용가능한 의료용 센서를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130136907A
KR20130136907A KR1020127034388A KR20127034388A KR20130136907A KR 20130136907 A KR20130136907 A KR 20130136907A KR 1020127034388 A KR1020127034388 A KR 1020127034388A KR 20127034388 A KR20127034388 A KR 20127034388A KR 20130136907 A KR20130136907 A KR 20130136907A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
transmitter
gateway
narrowband
receiver
Prior art date
Application number
KR1020127034388A
Other languages
English (en)
Inventor
이스마일 라키스
하크 로우
Original Assignee
어뎁턴스, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어뎁턴스, 엘엘씨 filed Critical 어뎁턴스, 엘엘씨
Publication of KR20130136907A publication Critical patent/KR20130136907A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H04W56/0015—Synchronization between nodes one node acting as a reference for the others
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A61B5/002—Monitoring the patient using a local or closed circuit, e.g. in a room or building
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A61B5/0022—Monitoring a patient using a global network, e.g. telephone networks, internet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A61B5/0024—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system for multiple sensor units attached to the patient, e.g. using a body or personal area network
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0026—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the transmission medium
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/02028—Determining haemodynamic parameters not otherwise provided for, e.g. cardiac contractility or left ventricular ejection fraction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/0507—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  using microwaves or terahertz waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/43—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
    • A61B5/4306—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
    • A61B5/4343—Pregnancy and labour monitoring, e.g. for labour onset detection
    • A61B5/4362—Assessing foetal parameters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6832—Means for maintaining contact with the body using adhesives
    • A61B5/6833—Adhesive patches
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0026—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the transmission medium
    • A61B5/0028—Body tissue as transmission medium, i.e. transmission systems where the medium is the human body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A61B5/02055—Simultaneously evaluating both cardiovascular condition and temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02438—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0816—Measuring devices for examining respiratory frequency
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb

Abstract

의료용 센서 시스템은 광대역 수신기와 협대역 송신기를 구비하는 게이트웨이를 구비하며, 각 게이트웨이는 하나 이상의 착용가능한 센서로부터 광대역 수신기를 사용하여 광대역 위치지정 프레임을 수신하고 상기 위치지정 프레임의 송신을 위한 타이밍을 수립하기 위해 상기 센서에 의해 사용하기 위한 타이밍 및 제어 정보를 포함하는 협대역 송신기를 사용하는 수신확인 프레임을 송신하도록 구성된 것인 하나 이상의 착용가능한 센서; 및 광대역 송신기와 협대역 수신기를 포함하는 적어도 하나의 착용가능한 센서로서, 상기 센서는 상기 광대역 송신기를 사용하여 상기 게이트웨이에 센서 데이터 프레임을 송신하고 상기 협대역 수신기르 사용하여 상기 게이트웨이로부터 수신확인 프레임을 수신하여, 상기 프레임으로부터 타이밍 및 제어 정보를 추출하고 상기 타이밍 및 제어 정보를 사용하여 상기 광대역 송신기의 타이밍 및 동기화를 조절하도록 구성된 것인 적어도 하나의 착용가능한 센서를 포함한다.

Description

네트워크 연결된 착용가능한 의료용 센서를 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR NETWORKED WEARABLE MEDICAL SENSORS}
본 명세서에 기술된 실시예는 무선 통신에 관한 것이고, 보다 상세하게는 복수의 바이털 사인(vital sign)을 감지할 수 있고 바디(body) 내 이미징을 제공할 수 있는 의료용 센서를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
헬쓰 및 의료 분야에서 원격 모니터링이 점점 더 일반화되고 있는데 이는 미국과 다른 나라에서 헬쓰에 소비하는 곡선을 역전시키는 키를 갖고 있을 수 있다. 원격 모니터링, m-헬쓰, 무선 헬쓰 등의 분야는 또한 개선된 케어 및 더 나은 보호 케어를 초래할 수 있다. 적절한 원격 모니터링은 병원, 응급실, 개인 의원(doctor's office) 등으로 불필요한 방문을 방지하여 환자들이 병원에 있는 대신 집에 머무를 수 있게 할 수 있는 다수의 상태, 이벤트, 상황 등이 존재한다.
예를 들어, 태아 모니터링 시스템은 모니터링이 실제로 필요하지 않을 때에는 이 모니터링을 위해 임산부가 병원에 가는 대신에 임산부로 하여금 집에 머무르게 하면서 특정 상황에서 태아의 심박률과 임산부의 수축이 모니터링될 수 있게 할 수 있다. 환자는 퇴원 후에 또는 심장마비, 두뇌 손상 또는 발작과 같은 수술 후 외상 이벤트 시에 더 잘 모니터링될 수 있다. 따라서, 필요하지 않은 병원에의 방문이나 재입원이 방지되고 또한 병원이나 개인 의원에의 방문을 정말로 필요로 하는 상태나 거동을 더 식별할 수 있다.
마이크로전력 임펄스 레이더 시스템은 또한 저전력, 저비용 센서 및 이미징 디바이스를 가능하게 할 수 있는 것이 개발되었다. 종래의 레이더는 마이크로파 주파수 범위에서 단일 주파수(협대역) 전자기 에너지의 짧은 버스트를 송신한다. 다른 레이더는 장면에 대한 더 많은 정보를 획득하기 위해 다수의(광대역) 주파수를 가지고 탐색한다. MIR과 같은 임펄스 또는 초광대역 레이더는 주파수의 매우 넓은 대역에 걸친 에너지를 포함하는 개별 펄스를 송신한다. 펄스가 짧으면 짧을수록 대역이 더 넓어져서 이에 의해 반사된 물체에 대한 정보를 휠씬 더 많이 생성한다. 펄스가 그렇게 짧으므로 신호를 생성하는데 전력이 거의 필요치 않다. MIR은 초고속(서브나노초) 펄스를 저렴하게 생성하고 검출하므로 특별하다(unique). 짧은 저전력 펄스를 사용하는 단점은 더 적은 에너지가 레이더 리턴(return)시에 측정될 수 있다는 것이다. 이 문제는 많은 펄스를 신속하게 송신하고 모든 리턴을 평균내는 것에 의해 해결될 수 있다.
매우 짧은 레이저 임펄스를 생성하고 검출하는 경우의 잇점은 상당하다:
Figure pct00001
타깃 에코(target echo)는 많은 정보를 리턴한다. 짧은 펄스에서는 시스템이 주파수의 광대역에 걸쳐 동작하여 더 높은 해상도와 정밀도를 제공한다. 시스템은 또한 다른 레이더로부터 간섭을 덜 받는다.
Figure pct00002
배터리 전류는 시스템이 펄싱되는 짧은 시간 동안에만 인출되어서 전력 요구사항이 극히 낮다(마이크로 암페어). MIR 종래의 유닛의 하나의 유형은 2개의 AA 배터리로 수 년 동안 동작한다.
Figure pct00003
펄싱 송신과 연관된 마이크로파 전력은 대단히 낮고(평균 수십 마이크로와트) 의학적으로 안전하다. MIR은 셀룰러 전화의 전력의 백만분의 1 미만의 전력을 방출한다.
도 1은 Lawrence Livemore Laboratories사에 의해 개발된 예시적인 종래의 MIR 회로를 도시한 도면이다. 도 1의 회로는 MIR 움직임 센서에서 사용될 수 있다. MIR 움직임 센서에서 송신 안테나는 약 0.2나노초 지속하는 펄스를 방사한다. 타깃으로부터 반사파는 수신 안테나에 일련의 복잡한 에코를 리턴한다. 리턴 신호는 평균 회로와 증폭기와 함께 전압 샘플러를 포함하는 펄스 수신기에 의하여 하나의 거리범위-게이트(range-gate) 시간에서 샘플링된다. 검출기는 에코를 적절한 시간에 청취한다. MIR로부터 약 3m 위치에 있는 물체에 대해 샘플링된 게이트는 송신 20나노초 후에 이를 바로 캡처할 수 있다.
공기 속에 있는 종래의 시스템에서 MIR 신호의 파장은 현재 약 15㎝이므로, 약 15㎝ 이상의 거리에서 약 이 사이즈 이상인 물체는 용이하게 검출될 수 있다. 송신된 펄스의 왜곡된 저진폭 반사파는 광이 MIR로부터 물체로 진행하고 다시 되돌아오는데 드는 시간에 수신 안테나에 의해 픽업된다.
도 1에 도시된 MIR 움직임 센서의 동작 원리는 거리범위 게이팅의 상대적으로 간단한 원리에 기초한다. 리턴 신호를 찾을 때 MIR은 거리범위 게이트라고 언급되는 각 펄스 송신 후 좁은 시간 윈도우에서 발생하는 신호들만을 샘플링한다. 공간의 거리범위에 대응하는 각 펄스 송신 후의 지연 시간을 선택한다면 이 지연 후에 수신기 "게이트"를 개방하고 차후 순간에 이를 폐쇄할 수 있다. 이런 방식으로 원치않는 신호를 수신하는 일을 회피할 수 있다.
MIR 수신기는 도 2a에 도시된 바와 같이 송신된 펄스마다 단 하나의 지연 시간 또는 거리범위 게이트를 측정하는 매우 빠른 샘플러를 구비한다. 사실, 디바이스의 다른 특별한 특징인 이 거리범위 게이팅된 측정을 위해 송신 임펄스 생성기와 유사한 회로가 사용될 수 있다. 디바이스로부터 타깃으로 고정된 거리에 대응하는 작은 거리범위 게이트 내에 있는 리턴 펄스들만이 측정된다. 게이트 폭(샘플링 시간)은 항상 펄스의 길이에 기초하여 고정되지만, 지연 시간(거리범위)은 검출 감도와 같이 조절가능하다. 수 천 개의 펄스를 평균내면 단일 측정에 대한 신호 대 잡음 비를 개선시키고, 즉 잡음이 감소되어 감도가 증가한다. 평균낸 신호에 대한 선택된 임계값은 임의의 움직임을 감지하고 알람과 같은 스위치를 트리거할 수 있다.
잡음 소스는 펄스들 사이에 시간의 양이 2㎒에서 랜덤하게 변하도록 도 1에 있는 회로의 타이밍에 의도적으로 추가된다. 펄스 반복률을 랜덤화하고 이 랜덤한 시간에 수 천 개의 샘플을 평균내는 데는 3가지 이유가 있다. 첫째, 라디오와 TV 스테이션 고조파로부터 간섭은 거짓 알람을 트리거할 수 있으나, 랜덤화를 하면 간섭이 효과적으로 제로로 평균내어진다. 둘째, 다수의 MIR 유닛이 각 유닛의 동작이 랜덤하게 코딩되고 특별하다면 서로 간섭 없이 하나의 부근에서 활성화될 수 있다. 각 유닛은 발신하는 MIR에 의해서만 인식가능한 패턴을 생성한다. 셋째, 센서의 방출 스펙트럼을 랜덤하게 확산시키는 것은 MIR 신호가 배경 잡음을 유사하게 하여 다른 센서들이 이를 검출하는 것을 어렵게 한다. MIR 센서로부터 방출은 단지 3m 떨어진 종래의 무선 주파수 수신기와 안테나로는 사실상 검출될 수 없다. 다시 말해, 랜덤화하는 것은 MIR을 은닉할 수 있게 한다.
MIR 거리범위 탐지기(Rangefinder)와 같은 보다 복잡한 MIR 센서는 많은 거리범위 게이트를 통해 사이클링된다. 도 2b에 도시된 바와 같이 지연 시간은 레이더 정보의 연속적인 트레이스로 검출 버블을 효과적으로 채우기 위하여 각 수신된 펄스로 느리게 스위프(sweep)되거나 변화된다(초당 약 40개의 스위프). 본질적으로, 디바이스로부터 상이한 시간에, 이에 따라 상이한 거리에서 샘플을 취한다. 그 결과 물체 거리와 상관될 수 있는 모든 리턴 펄스의 "등가 시간"이 기록된다. 이 등가 시간의 에코 패턴은 이것이 106에 의해 느려진 시간 스케일에서 발생하는 것을 제외하고는 원래의 "실시간" 패턴과 정확히 일치한다.
도 2a를 참조하면, MIR에 의해 송신된 임펄스 후에, 거리범위 게이트는 수신된 레이더 에코를 샘플링하기 위해 고정된 지연 시간 후에 짧게 개방된다. 도 3b에서 보다 복잡한 응용에서 보다 완전한 리턴 기록을 얻기 위해 상이한 거리에서 타깃 정보를 얻기 위해 여러 지연 시간에 걸쳐 거리범위 지연을 스위프하는 것을 볼 수 있다. 레이더 신호는 물체와의 거리와 상관될 수 있는 레이더 리턴의 "등가 시간" 기록을 얻기 위해 약 1백만의 인수(factor)만큼 효과적으로 느려져 있다.
종래의 MIR 기술이 진화됨에 따라 특징들의 특별한 조합이 발생되었다. 특정 사양-신호 강도, 동작 거리범위 및 지향성은 시스템의 유형과 그 의도된 목적에 따라 변할 수 있으나, 이하 특징은 대부분 종래의 유닛에 공통적이다:
Figure pct00004
재고 부품을 사용하여 저 비용
Figure pct00005
매우 작은 사이즈(회로 보드는 약 4㎠임)
Figure pct00006
대부분 저 전도성 물질을 통해 우수한 신호 투과율, 그래서 이는 벽, 콘크리트 및 사람의 조직을 포함하는 다른 장벽을 "관통하여 볼" 수 있다.
Figure pct00007
거짓 알람을 감소시키는 샤프하게 한정되고 조절가능한 동작 범위
Figure pct00008
마이크로전력 동작으로 인해 긴 배터리 수명, 일반적으로 수 년
Figure pct00009
간섭 없이 많은 유닛의 동시 동작
Figure pct00010
센서를 검출하기 어렵게 하는 랜덤화된 방출.
LLNL에서 현재 MIR 프로토타입 유닛은 저비용의 개별 성분으로 만들어진다. 설계 단계에서는 단일 칩-응용-특정 집적 회로(ASIC)가 있는데 이는 개별 부품 대부분을 교체하고 심지어 더 낮은 비용과 더 작은 사이즈를 초래할 수 있다. 하나의 제한은 물질을 통한 MIR 신호의 투과율이 이 물질의 전기 전도성이 증가함에 따라 감소한다는 것이다. 따라서 MIR 기술은 움직임 검출 또는 근접도, 거리 측정, 마이크로파 이미지 형성 또는 심지어 통신을 위해 많은 가능한 저 비용 센서 시스템을 개방한다. 예를 들어, 일부 경우에 이것은 수동 적외선(열 센서), 능동 빔-간섭 적외선, 초음파, 진동 및 마이크로파 도플러 디바이스와 같은 많은 종류의 종래의 근접 및 움직임 센서에 비해 잇점을 구비한다.
많은 이들 센서들은 온도, 기후 및 다른 환경적 상태에 악영향을 받아서 이들 센서들이 거짓 알람을 발하게 한다. 수동 적외선 센서는 광 및 열에 의해 트리거될 수 있고 그 검출 거리범위는 잘 한정될 수 없다. 얇은 페이퍼 시트라도 적외선 및 초음파 신호를 차단시킨다. 이와 유사하게 초음파 움직임 및 도플러 마이크로파 센서는 수 개의 유닛들이 공동 위치될 때 서로 간섭한다. 거리범위 게이트가 없다면 이들 센서들은 부근에 있는 곤충에 대해서와 같이 원격에 있는 물체에 대해서도 용이하게 트리거될 수 있다. 이들은 또한 제한된 물질 투과율, 검출가능한 방출 및 값비싼 성분을 구비할 수 있다. MIR 기술은 이들 디바이스에 대해 매력적인 대안을 제공한다.
나아가, 종래의 MIR 평균 방출 레벨은 사람이 마이크로파에 연속적으로 노출하는 경우에 대한 대부분의 국제 표준보다 약 3차수(3 order of magnitude) 정도 더 낮은 마이크로와트 정도이다. 따라서, MIR는 의학적으로 해가 없는 진단 도구이다. 이것은 컴퓨터, 디지털 시계, RM 라디오 또는 텔레비전과 간섭함이 없이 사람의 바이털 사인을 원격에서 측정할 수 있는 센서를 가능하게 할 수 있다.
예를 들어, MIR 심장 모니터는 심전도(EKG)로 측정된 전기 임펄스(자극)가 아니라 근육 수축(심장의 반응)을 측정할 수 있다. 도 3은 표준 EKG로부터 획득된 것에 비해 프로토타입 심장 모니터의 출력 파형을 도시한다. MIR 출력은 복잡하고 상세한 정보가 풍부하다. 의료용 모니터로서, 단일 칩으로 형성된 매우 작은 MIR 유닛은 청진기를 대체할 수 있다.
휴대용 디바이스는 옷 내에 착용될 수 있게 개발될 수 있으며 그래서 개인의 바이털 사인이 원격 위치로부터 의료원(medical office)이나 병원으로 릴레이될 수 있다.
MIR 기반 호흡 모니터가 사람의 바디와 접촉할 필요 없게 또한 개발될 수 있는데 이는 도 4에서 출력 파형을 볼 수 있다. 오히려, 이러한 모니터는 매트리스, 벽 또는 다른 장벽을 통해 동작할 수 있다. 호흡 움직임의 검출은 병원과 집에서 값비싼 자산일 수 있으며 갑작스런 유아 사망 증후군으로부터 보호할 수 있고 감염된 개인이 경우에 따라 호흡을 중지하는 수면 일시 호흡 정지(sleep apnea)와 같은 호흡 장애를 가지는 사람들에 의해 사용될 수 있다.
MIR 기술을 이용할 수 있는 추가적인 잠재적인 의료 디바이스는 음성 감지 디바이스 및 폴리그래프(polygraph) 센서를 포함한다. 맹인을 위한 디바이스는 장애물의 존재와 지형의 변화를 통지할 수 있고 지팡이를 사용할 때 개인을 훈련하는 것을 도와줄 수 있다.
종래의 MIR 기술에서 하나의 문제는 넓은 범위의 원격 의료용 모니터링 응용을 실제로 가능하게 하기 위해서는 여전히 너무 많은 전력이 필요하다는 것이다. 많은 경우에 원격 센서는 매우 작고, 매우 경량이며, 매우 저비용이고, 아마도 쓰고 버리는 1회용(throw away) 디바이스일 수 있다. 더욱이, 현재에는 온도와 같은 다른 바이털 사인 데이터와 MIR 의료 및 이미징 센서 데이터를 통합하는 시스템은 아직 존재하지 않는다.
저전력, 저비용이며, 쓰고 버리는 1회용의 통합된 의료용 센서 시스템을 위한 방법이 본 명세서에 기술된다.
일 측면에 따르면, 의료용 센서 시스템은 광대역 수신기와 협대역 송신기를 포함하는 게이트웨이; 및 광대역 송신기와 협대역 수신기를 포함하는 적어도 하나의 착용가능한 센서를 포함하되, 각 게이트웨이는 하나 이상의 착용가능한 센서로부터 상기 광대역 수신기를 사용하여 광대역 위치지정 프레임을 수신하고, 상기 위치지정 프레임의 송신을 위한 타이밍을 수립하기 위해 상기 센서에 의해 사용하기 위한 타이밍 및 제어 데이터를 포함하는 수신확인 프레임을 상기 협대역 송신기를 사용하여 송신하도록 구성되며, 상기 센서는 상기 광대역 송신기를 사용하여 상기 게이트웨이에 센서 데이터 프레임을 송신하고, 상기 협대역 수신기를 사용하여 상기 게이트웨이로부터 수신확인 프레임을 수신하며, 상기 프레임으로부터 타이밍 및 제어 정보를 추출하고, 상기 타이밍 및 제어 정보를 사용하여 상기 광대역 송신기의 타이밍 및 동기화를 조절하도록 구성되어 있다.
이들 및 다른 특징, 측면 및 실시예는 이하 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용"란에서 기술된다.
특징, 측면 및 실시예는 첨부 도면을 참조하여 기술된다.
도 1은 종래의 MIR 회로를 도시한 도면;
도 2a는 도 1의 시스템에서 예시적인 송신 펄스 및 수신된 에코를 도시한 도면;
도 2b는 도 1의 시스템에 구현된 예시적인 스위프 거리범위 지연을 도시한 도면;
도 3은 MIR 심장 모니터와 EKG의 파형 사이를 비교한 것을 도시한 도면;
도 4는 MIR 호흡 모니터의 파형을 도시한 도면;
도 5는 일 실시예에 따른 예시적인 무선 센서 시스템을 도시한 도면;
도 6은 일 실시예에 따른 도 5의 시스템에 포함될 수 있는 예시적인 게이트웨이를 도시한 블록도;
도 7은 도 5의 시스템에 포함될 수 있는 예시적인 착용가능한 센서를 도시한 블록도;
도 8 및 도 9는 예시적인 착용가능한 센서를 도시한 도면;
도 10은 도 5의 시스템에 포함될 수 있는 예시적인 착용가능한 센서를 도시한 블록도;
도 11은 도 5의 시스템에 포함될 수 있는 예시적인 게이트웨이를 도시한 블록도;
도 12는 UWB, 협대역 및 확산 스펙트럼 시스템의 대역폭 및 주파수 범위를 예시한 도면;
도 13은 UWB 물리 계층이 스펙트럼을 분할하는 방법을 도시한 도면;
도 14는 UWB 시스템의 예시적인 수퍼프레임을 도시한 도면;
도 15a 내지 도 15c는 도 5의 시스템에 포함될 수 있는 예시적인 착용가능한 UWB MIR 디바이스를 도시한 도면;
도 16은 도 15a 내지 도 15c의 디바이스를 사용하여 바디 내에 송신된 신호의 전파 및 에코를 도시한 도면;
도 17은 일 실시예에 따른 예시적인 UWB MIR 디바이스를 도시한 블록도;
도 18은 태아 모니터링을 수행하기 위해 도 15c의 디바이스의 사용을 예시한 도면.
본 명세서에 기술된 실시예는 작고 저렴하며 1회용이고 오래 지속하는 착용가능한 의료용 센서 및 또한 작고 저렴하며 1회용이고 오래 지속하는 MIR 유형의 이미징 센서를 포함하는 무선 시스템 센서 아키텍처에 관한 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 예시적인 무선 센서 시스템(500)을 도시한 도면이다. 시스템(500)은 바디 영역 네트워크를 포함할 수 있는 복수의 착용가능한 센서(504)와 통신하도록 구성된 센서 게이트웨이를 포함한다. 시스템(500)은 또한 센서(504)로부터 정보를 수집하고 이 정보를 게이트웨이(502)에 통신하도록 구성될 수 있는 바디 허브(506)를 더 포함할 수 있다. 게이트웨이(502)는 모바일 디바이스(508)와 같은 통신 디바이스를 통해 또는 직접 병의원(clinical office)(512), 데이터 센터(514), 또는 게이트웨이(518) 중 하나 이상에 정보를 통신하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서 허브(506)는 또한 모바일 디바이스(508)와 정보를 통신할 수 있다.
모바일 디바이스(508)는 PDA, 태블릿, 스마트폰, 랩탑 등을 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 센서(504)로부터 정보는 또한 의사, 병원, 케어 제공자, 패밀리 회원, 지불인 등과도 통신될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 시스템(500)은 후술되는 바와 같이 MIR 유형 이미징 디바이스를 포함할 수 있다.
센서(504)는 긴 배터리 수명을 가지는 저비용, 경량의 착용가능한 센서일 수 있다. 따라서 다수의 이러한 센서는 개인에 의해 착용될 수 있으며 예를 들어 허브(506), 게이트웨이(502) 또는 이들 둘 모두에 의해 수집된 데이터는 이후 필요에 따라 통신될 수 있다. 통신, 데이터 추출 및 다른 기술을 사용하는 것에 의해 디바이스는 매우 작게 만들어질 수 있다. 이들 기술 중 일부는 아래에 보다 상세히 기술된다.
도 6은 일 실시예에 따른 예시적인 센서 게이트웨이(502)를 도시한 블록도이다. 게이트웨이(502)는 애플리케이션 플랜(602)과 통신 시스템 플랜(604)을 포함할 수 있다. 통신 시스템 플랜(604)은 통신 제어기(606), 애플리케이션 플랜(602)과 통신하기 위한 I/O(616), 특정 실시예에서 디스플레이 출력(608), 및 통신 인터페이스(610) 내지 (612)를 구비하는 기본 코어(605)를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(610) 내지 (612)는 게이트웨이(502)가 센서(504), 허브(506), 모바일 디바이스(508) 및 네트워크(516)와 통신할 수 있게 한다. 따라서, 예를 들어, 통신 인터페이스(610)는 센서(504)와 통신하기 위한 WBAN(Wireless Body Area Network) 통신 인터페이스(610) 및 특정 실시예에서 허브(506)를 포함할 수 있고; 모바일 디바이스(508)와 통신하기 위한 WLAN(Wireless Local area Network) 통신 인터페이스(612) 및 특정 실시예에서 허브(506)를 포함할 수 있고; 및 네트워크(516)와 통신하기 위한 WWAN(Wireless Wide Area Network) 통신 인터페이스(614)를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(610) 내지 (614)는 트랜시버 회로와 안테나 디바이스 및 이들 통신 인터페이스를 통해 여러 디바이스와 통신하는데 필요한 회로를 말할 수 있다는 것이 이해되어야 하며 이들 중 일부는 후술된다.
특정 실시예에서, WBAN 통신 인터페이스는 일반적으로 WLAN 통신 인터페이스와 연관될 수 있는 광대역 수신기와 협대역 송신기를 실제로 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, WBAN 통신 인터페이스(610)는 광대역 수신기를 포함할 수 있으며 또 WLAN 통신 인터페이스(612)에 포함된 협대역 송신기를 더 이용할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 예시적인 착용가능한 센서(504)를 도시한 블록도이다. 볼 수 있는 바와 같이, 센서(504)는 실제로 하나 이상의 센서(706)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이들 센서는 감지된 바이털 사인, 예를 들어 심박률, 호흡률, 온도, 맥박 산소측정기(pulse oximetry), 혈압, 심전도, 양수 레벨 등과 같은 바이털 사인에 관련된 아날로그 출력을 생성하는 일정 유형의 트랜스듀서일 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(708)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있고 이 디지털 신호는 통신 제어기(712)의 제어 하에 WBAN 통신 인터페이스(710)를 통해 게이트웨이(502) 또는 허브(506)로 송신될 수 있다.
도 8 및 도 9는 예시적인 착용가능한 센서(504)를 도시한 도면이다. 도 8에서 착용가능한 센서는 온도 센서이고 통상적인 밴드 에이드(Band-Aid) 형태이다. 센서는 거즈(gauze) 층(804), 안테나 회로 층(806), 박막 배터리 층(808) 및 열 센서 층(810)을 포함한다. 특정 실시예에서, 안테나 층(806) 및 배터리 층(808)은 인쇄된 층일 수 있으며, 즉 안테나와 배터리는 모두 인쇄될 수 있다. 센서는 또한 더 낮은 품질의 크리스털을 포함할 수 있으며 이들 전부는 비용과 사이즈를 감소시킨다. 그러나, 상대적으로 큰 배터리 수명 시간은 후술되는 기술을 사용하여 달성될 수 있다.
특정 실시예에서, 안테나 층(806), 박막 배터리 층(808), 및 센서 층(810) 또는 이들의 임의의 조합이 동일한 층에 모두 포함될 수 있다.
도 9에서, 작고 착용가능한 온도 센서는 베이스층(903) 위에 마이크로 센서(902), 배터리(904), 전자장치(906), 안테나(908), 및 접착 층(910)을 포함한다. 다시 안테나(908)와, 전자장치(906)의 일부나 전부는 인쇄될 수 있다.
매우 작다 하더라도, 심지어 인쇄가능한 배터리가 도 8 및 도 9의 예시적인 온도 센서에 사용될 수 있으며, 그러나, 센서가 연속적인 모니터링을 위해 구성될 수 있다 하더라도 긴 배터리 수명이 달성될 수 있다는 것을 볼 수 있다. 이것을 달성하는 하나의 방법은 게이트웨이(502) 또는 가능하게는 허브(506)에 데이터를 통신하기 위해 WBAN 통신 인터페이스(710)에 광대역의, 예를 들어 UWB 송신기를 배치하는 것이다. 사실, 통신 인터페이스(710)가 극히 낮은 전력, 즉 -10dB 미만일 수 있으므로, 송신 거리는 짧을 수 있다. 이것은 허브(506)의 사용을 필요로 할 수 있다.
이해될 수 있는 바와 같이, 수퍼프레임(superframe)은 더 낮은 품질의 크리스털을 구비하는 것이 곤란한 상대적으로 정확한 타이밍을 요구하는 UWB 통신에 일반적으로 사용된다; 그러나, 게이트웨이(502) 또는 허브(506)는 타이밍 및 다른 제어 정보를 센서(504)에 송신하기 위하여 협대역 송신기를 사용한다. 이것은 WBAN 인터페이스(710)가 또한 협대역 제어 신호를 수신하기 위해 협대역 수신기를 포함할 필요가 있음을 의미한다.
게이트웨이(502)는 예를 들어 빌딩이나 룸 내에 고정될 수 있으므로, 전력은 일반적으로 염려할 사항이 아니므로, 게이트웨이는 매우 높은 전력, 예를 들어, 최대 1W로 송신할 수 있다. 나아가, 센서(504)로부터 광대역 송신을 수신하도록 구성된 광대역 수신기인 WBAN 인터페이스(610)에 포함된 수신기는 센서(504)로부터 송신된 매우 낮은 전력 신호를 용이하게 검출하고 디코딩할 수 있도록 높은 전력이 공급될 수 있다.
게이트웨이(502)에서 높은 전력의 협대역 송신기는 센서(504)에 타이밍 및 동기화 정보를 송신하는데 사용될 수 있으며 이에 센서는 자체적으로 고정밀도의 크리스털을 요구하지 않는다. 따라서, 이들은 배터리 또는 센서(504)를 교체할 필요 없이 긴 시간 동안 지속하는 매우 낮은 전력, 저 비용의 소형 디바이스일 수 있다. 사실, 언급된 바와 같이 인쇄된 배터리는 특정 구현예에서 더 사용될 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 예시적인 센서(504)를 보다 상세히 도시한 블록도이다. 센서(504)는 광대역 신호를 송신하고 협대역 신호를 수신하도록 구성된 안테나(302)를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 센서(504)는 2개의 안테나, 즉 수신용 안테나와 송신용 안테나를 포함할 수 있다. 그러나, 매우 정확한 타이밍이 사용될 수 있으므로, 센서(504)는 동시에 송신하고 수신하지 않는다. 따라서, 단일 안테나가 사용될 수 있어 복잡성, 사이즈, 비용 등을 감소시킬 수 있다.
안테나(302)는 이후 광대역 송신기(304)와 협대역 수신기(306)와 인터페이싱된다. 송신기(304)는 송신에 필요한 회로를 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 송신기(304)는 특정 송신기 설계에 필요한 필터, 펄스 성형기, 변조기, 증폭기, 디지털-아날로그 변환기 등을 포함할 수 있다. 물론, 송신기(304)는 매우 낮은 전력 송신기이며 따라서 고전력 증폭기가 필요치 않다. 나아가, 저전력이고 모두 디지털인 초광대역 송신기 설계가 존재한다. 이와 유사하게, 수신기(306)는 게이트웨이(502)로부터 협대역 통신을 수신하는데 필요한 모든 회로를 포함할 수 있다.
송신기(304)와 수신기(306)는 센서(504)의 동작을 제어하고 수신기(306)에 의해 수신된 신호에 포함된 정보를 디코드하며 송신기(304)를 사용하여 송신될 정보를 생성하도록 구성될 수 있는 프로세서 또는 마이크로제어기(308)와 인터페이싱될 수 있다. 프로세서(308)는 프로세서(308)를 위한 명령과 식별자, 센서 데이터 등과 같은 데이터를 저장할 수 있는 메모리(310)와 인터페이싱될 수 있다. 많은 애플리케이션에서, 매우 제한된 양의 데이터가 통신되고 이에 따라 메모리 요구조건을 제한한다.
크리스털(314)이 프로세서(308)의 타이밍을 제어하기 위해 또한 포함될 수 있다. 전술된 바와 같이 크리스털(314)은 본 명세서에 기술된 시스템과 방법의 결과 매우 저렴하고 저전력인 크리스털일 수 있다.
또한 게이트웨이(502)는 센서(504)가 협대역 신호를 수신하고 수신된 협대역 신호를 효과적으로 디코드할 수 있을 만큼 매우 높은 전력으로 송신할 수 있으므로 센서(504)는 수신기에서 많은 전력을 필요로 하지 않는다는 것이 주지되어야 할 것이다.
추가적으로, 전력 소스(312)가 포함될 수 있고, 센서(504)에 포함된 구성요소들에 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 전력 소스(312)는 종종 배터리이지만, 이 센서(504)는 송신을 하는데 매우 낮은 전력을 사용하므로 전력 소스(312)는 상대적으로 긴 수명을 제공하기 위하여 큰 용량을 가질 필요가 없다. 사실, 특정 실시예에서, 전력 소스(312)는 인쇄된 배터리일 수 있다.
안테나(302)는 또한 인쇄될 수 있다는 것이 또한 주지되어야 한다. 일반적으로 센서(504)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같은 스티커 또는 밴드 에이드로 구성되거나 이 스티커 또는 밴드 에이드에 포함될 수 있다. 명백히, 인쇄 배터리를 사용하는 능력은 센서(504)의 전체 사이즈 및 가능한 층의 감소를 가능하게 한다.
도 11은 다른 실시예에 따른 예시적인 게이트웨이(502)를 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 게이트웨이(502)의 도면은 센서(504)의 것과 매우 유사하지만; 그러나, 게이트웨이(502)는 센서(504)에 포함된 협대역 수신기(306)와 통신하도록 구성된 협대역 송신기(404)와, 센서(504)에 포함된 광대역 송신기(304)로부터 신호를 수신하도록 구성된 광대역 수신기(406)를 포함한다. 재차, 센서 게이트웨이(502)는 단일 안테나(402) 또는 듀얼 안테나를 포함할 수 있다. 사실, 게이트웨이(502)는 덜 자원 제한적이므로 별도의 송신 및 수신 안테나를 포함하는 것이 편리하고 바람직할 수 있다.
프로세서(408)와 메모리(410)는 센서(504)에 포함된 대응하는 프로세서(308)와 메모리(310)보다 더 크고 더 강력할 수 있다.
게이트웨이(502)는 또한 빌딩이나 인클로저 전력 시스템과 같은 외부 공급원으로부터 전력을 제공할 수 있는 전력 입력을 더 포함할 수 있다. 전력 입력 블록(414)은 전력 변환, 조정, 과전압 보호 등과 같은 필요한 전력 회로의 일부나 전부를 포함할 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 게이트웨이(502)를 위한 전력은 염려할 사항이 아니므로, 전력 입력(414)은 고전력 레벨을 송신기(404)와 수신기(406)에 제공하도록 구성될 수 있다. 이것은 송신기(404)가 상당히 높은 전력으로 송신할 수 있게 하여 저전력 센서(504)가 매우 낮은 전력 수신기를 가지는 경우에도 여전히 효과적으로 송신 신호를 수신할 수 있다. 이와 유사하게 수신기(406)는 매우 높은 전력이 공급될 수 있어서 이 수신기는 저전력 송신기(304)로부터 수신된 매우 낮은 전력 신호에 포함된 정보를 수신하고 검출할 수 있다.
이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 기술된 센서와 게이트웨이를 구현하는데 필요한 기본 기술과 설계 및 특히 필요한 수신기 및 송신기 회로를 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 최적의 성능에 필요한 특정 코딩과 디코딩 알고리즘, 변조 기술 등은 반드시 간단한 것만은 아니다.
따라서, 시스템은 듀얼 밴드 시스템, 즉 다운링크에서는 더 높은 전력이 제공되는 협대역 시스템과 업링크에서는 더 낮은 전력의 광대역 시스템일 수 있다. 따라서, 예를 들어 2.4 ㎓ ISM(Industrial Scientific and Medical) 대역에서 협대역 통신 시스템/프로토콜이 다운링크 부분을 위해 선택될 수 있다. UWB (Ultra-WideBand)가 업링크를 위해 선택될 수 있다. 도 12는 UWB, 협대역 및 확산 스펙트럼 시스템의 대역폭 및 주파수 범위를 도시한 도면이다. 볼 수 있는 바와 같이, UWB 신호는 예를 들어 협대역 신호에 비해 매우 넓은 대역폭과 매우 낮은 전력을 포함한다.
따라서, 특정 실시예에서, 센서(504)는 UWB 송신기(304)와 협대역 ISM 수신기(306)를 포함하는 저전력 저비용 디바이스를 포함할 수 있고, 게이트웨이(502)는 UWB 수신기(406)와 협대역 ISM 송신기(404)를 포함할 수 있다. UWB 주파수 대역은 매우 광대역이고 센서 데이터를 제공하기 위해 사용되는 반면, 협대역 스펙트럼은 제어 및 데이터 통신을 위해 사용된다. 게이트웨이(102)는 백본 네트워크에 연결되고 고도로 동기화된다. 이것은 게이트웨이(102)가 센서(504)에 타이밍을 제공할 수 있게 하여 이에 센서(504)가 고비용의 정밀한 크리스털을 요구하지 않게 한다.
UWB 기술의 여러 구현예는 주파수 대역과 신호 특성이 상이하다. 대부분 일반적인 UWB 기술은 WiMedia Alliance 권고에 기초한다. WiMedia의 UWB 기술은 고속 무선 연결을 위한 ISO 발행 무선 표준이다. UWB는 미국에서 그리고 세계 많은 다른 나라에서 3.1 내지 10.6 ㎓의 주파수 범위 내에 있는 대역을 사용하여 높은 데이터 처리량과 낮은 에너지 소비량의 탁월한 조합을 제안한다.
물리 계층에서 스펙트럼은 14개의 대역과 6개의 대역의 그룹으로 분할되고, 각 대역 그룹은 도 13에 도시된 바와 같이 3개의 대역으로 구성된다. WiMedia 표준은 또한 채널당 110개의 부반송파, 즉 부반송파당 4.125 ㎒ 대역폭, 528 ㎒의 채널 대역폭 및 802.11 a/b/g/n radio와 같은 더 좁은 협대역 디바이스와 동일한 채널의 공존을 허용하는 매우 낮은 방송 전력 또는 이와 다중대역 직교 주파수 분할 다중화를 명시한다. UWB의 매우 높은 대역폭은 매우 낮은 RF 출력 전력과 연결된 더 높은 데이터 처리량을 초래한다. UWB는 일반적으로 최대 30피트의 통신 거리범위를 제공한다.
네트워크를 위한 기본 UWB 타이밍은 수퍼프레임(superframe)이다. 이 수퍼프레임은 도 14에 도시된 바와 같이, "비컨 기간(beacon-period)"과, 고정된 지속기간의 시간슬롯을 포함하는 "데이터 기간"으로 구성된다. 이 비컨 프레임은 각 UWB 센서(504)에 의해 송신되어 모든 센서 간에 협력 동작을 보장한다. 비컨 프레임은 매체에 액세스하기 위한 예비 및 스케줄링 정보를 운송하는 것 뿐아니라 수퍼프레임 시작 시간과 같은 기본 타이밍 정보를 제공한다.
특정 실시예에서, 데이터 기간에서 시간 슬롯 동안 센서(504)는 UWB 스펙트럼에서 센서 데이터 프레임을 송신할 수 있다. 예를 들어, 센서(504)는 게이트웨이(502)에 의해 픽업될 수 있는 센서 데이터 프레임을 방송할 수 있다. 센서 데이터 프레임은 프레임이 송신된 때를 나타내는 시간 스탬프를 포함할 수 있다.
언급된 바와 같이 센서(504)는 낮은 비용, 낮은 정밀도의 크리스털을 포함할 수 있다. 따라서, 크리스털은 드리프트할 수 있고 센서(504)에서 타이밍이 벗어날 수 있다. 그러나, 게이트웨이는 센서(504)에 수퍼 프레임 타이밍 정보를 송신할 수 있고 이에 센서(504)가 자기의 타이밍을 리셋할 수 있어 타이밍 편차(skew)나 드리프트를 제거할 수 있다.
기본 프로토콜은 UWB 스펙트럼을 사용하여 센서 데이터 프레임을 송신하는 센서(504)와, 리턴으로 협대역 스펙트럼을 제공하는 수신확인 프레임을 송신하는 게이트웨이(102)를 포함할 수 있다. 수신확인 프레임은 타이밍 및 다른 정보를 포함하여 센서(504)가 그 타이밍을 리셋할 수 있게 할 수 있다.
센서 데이터 프레임은 적어도 프리앰블과 헤더 및 구현예에 따라 옵션 데이터 부분을 포함할 수 있다. 프레임은 미리 결정된 PRF(Pulse Repetition Frequency)로 3개의 변조, 즉 +1, 0 및 -1을 사용하여 변조될 수 있다. 헤더는 디바이스 ID 필드, 가능하게는 시간 스탬프를 포함할 수 있으며, CRC로 인코딩되고 보호될 수 있다. 프리앰블은 동기 필드와 시작 프레임 구분 필드를 포함할 수 있다. 이들 2개의 필드들 각각은 일반적인 확산 시퀀스를 사용하여 확산된 데이터를 포함할 수 있다. 일반적인 확산 시퀀스는 Ipatov 및 Justesen 3개 시퀀스와 같은 우수한 상관 특성을 가지는 3개 시퀀스로 구성될 수 있다. 다른 센서(504)는 구현예에 따라 일반적인 3개 시퀀스 또는 다른 3개 시퀀스를 사용할 수 있다.
나아가 센서(504)가 프레임 송신을 마친 후에 센서 데이터를 송신하고 송신기(304)를 셧다운(shut down)하는 시도를 하는 시간슬롯 동안에만 UWB 송신기(304)를 턴온하는 것에 의해 센서(504)에서 전력의 감소가 달성될 수 있다. 게이트웨이(502)는 훨씬 더 높은 복잡성을 가지고 일반적으로 상이한 시간슬롯 동안 다수의 센서(504)로부터 송신된 프레임을 수신하고 복조할 수 있어야 한다. 더 개선된 게이트웨이(502)가 또한 동일한 시간 슬롯에서 송신된 프레임을 복조할 수 있다.
특정 실시예에서, 센서 데이터 프레임을 송신한 후에 센서(504)는 미리 결정된 기간을 대기하며 협대역 수신기(306)를 턴온하고 하나 이상의 게이트웨이(102)로부터 수신확인 프레임을 대기한다. 프레임의 성공적인 수신을 성공적으로 수신확인한 것에 더하여 수신확인 프레임은 게이트웨이(102)에 의해 송신된 제어 데이터 및 정보 데이터를 포함할 수 있다.
센서(504)가 주어진 타임아웃(time-out) 기간 내에 수신확인을 수신하지 못하면, 센서(504)는 랜덤한 시간 동안 대기하고 상이한 시간슬롯에서 위치지정 패킷의 재송신을 시도할 수 있다. 이 시간슬롯의 수는 예를 들어 지수적인 백오프(exponential backoff)로 슬롯 형성된 알로하(aloha) 프로토콜에 기초할 수 있다.
언급된 바와 같이 타이밍은 협대역 스펙트럼에서 게이트웨이(502)에 의해 수립된 수퍼프레임 구조를 사용하여 수립될 수 있다. 수퍼프레임은 2개의 부분, 즉 비컨 기간, 및 시간슬롯 형성된 기간으로 분할된다. 비컨 기간은 동일한 사이즈의 시간슬롯으로 분할될 수 있다. 비컨 시간슬롯 동안, 게이트웨이(502)는 수퍼프레임 타이밍에 관한 정보와 수퍼프레임의 구조를 포함하는 비컨 프레임을 송신할 수 있다. 하나를 초과하는 게이트웨이(502)가 존재하는 경우 상이한 게이트웨이는 비컨의 상이한 시간슬롯을 사용하고 서로 중복되지 않을 수 있다. 비컨 프레임은 UWB 스펙트럼에서 시간슬롯 경계를 설정하는 UWB 시간축의 시간 0을 또한 포함할 수 있다. 따라서, 이 정보를 사용하여 센서(504)는 적절한 타이밍을 유지할 수 있다. 나아가, 위치지정 프레임에 응답하여 게이트웨이(502)에 의해 송신된 수신확인 프레임은 슬롯 형성된 협대역 수퍼프레임에서 시간슬롯의 경계와 정렬되어야 한다.
특정 실시예에서 초광대역(UWB) MIR 이미징 센서가 또한 시스템(500)에 포함될 수 있다. 후술되는 기술을 사용하면 이들 센서는 종래의 MIR 센서보다 더 작고 더 오래 지속하며 더 저렴하게 만들어질 수 있다. 도 15a 내지 도 15c는 본 명세서에 기술된 UWB MIR 이미징 센서의 여러 실시예를 도시한다. 도 15a에서, 센서(1502)는 대략 종래의 액세스 카드의 사이즈인 디바이스에 포함될 수 있다. 도 15b에서, 디바이스(1504)는 디바이스(1502)보다 더 크지만 디스플레이(1506)와 제어부(1508)를 포함한다. 도 15c에서 디바이스(1510)는 많은 차원에서 센서(1502)보다 더 작다. 센서(1502, 1504 및 1510)가 옷에 착용되어 심박률, 호흡률 등과 같은 여러 측면을 감지하도록 구성된다.
전술된 바와 같이 MIR 디바이스는 매우 좁은 펄스를 이 경우에 바디 내에 송신하고 이후 에코를 검출하는 것에 의해 작동하며 이 에코는 여러 기관, 골격 구조 등의 형상과 움직임을 결정하는데 사용될 수 있다.
도 16은 흉부에서 UWB 펄스-에코 지연 시간을 도시한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 예시적인 UWB MIR 이미징 센서(1700)를 도시한 블록도이다. 볼 수 있는 바와 같이, 센서(1700)는 좁은 펄스 신호를 송신하고 에코를 수신하는 안테나(1702), 펄스 생성기를 포함할 수 있는 송신기(1704), 펄스 검출기를 구비하는 수신기(1706), 타이밍을 제어하는 타이밍 회로(1710), 수신된 에코를 처리하는 신호 처리기(1708), 명령과 데이터를 저장하는 메모리(1712), 및 감지된 데이터를 예를 들어 게이트웨이(502)에 통신하는 트랜시버(1714)를 포함한다.
특정 실시예에서, 매우 좁은 펄스는 타이밍 회로(1710)에 의해 제어되는 매우 정밀한 타이밍과 함께 송신기(1704)에서 사용되지만; 그러나, 다른 실시예에서 확신 신호가 사용될 수 있다. 거리가 짧으므로, 매우 낮은 전력 신호, 예를 들어 -10dB 미만의 신호가 사용될 수 있다. 그러나, 이것은 데이터를 검색하기 위해 신호 처리기(1708)에서 특정 처리를 요구한다.
특정 실시예에서, Golay 코드가 사용될 수 있다. 매칭된 필터 및 임계값 지정이 피크 또는 에코 내 관련 정보를 결정하는데 사용될 수 있고, 관련 데이터는 데이터에 차이가 있는지를 결정하기 위해 이전이 데이터와 비교될 수 있다. 차이만이 이후 저장되고 통신될 수 있다. 이런 방식으로, 더 낮은 처리와 메모리 요구사항이 필요하다.
특정 실시예에서, 데이터는 저장될 수 있고 이후 타이밍은 디지털 데이터로부터 추출될 수 있다.
트랜시버(1714)는 극히 낮은 전력 동작을 제공하기 위해 전술된 기술을 사용할 수 있다. 본 명세서에 설명된 기술의 결과로서, 센서(504, 1700)는 저전력 무선 및 인쇄가능한 안테나, 배터리, 다른 회로 또는 이들의 임의의 조합을 사용하는 저전력 SOC(System On Chip) 설계에 구현될 수 있다.
송신기(1704)와 수신기(1706)는 또한 60㎓ 송신기와 수신기 또는 심지어 90㎓ 송신기 또는 수신기일 수 있다는 것이 또한 주지되어야 한다.
본 명세서에 기술된 이미징 센서는 심박률, 심장 볼륨, 호흡률, 양수 레벨, 기흉(pneumothorax), 폐부종(pulmonary edema), 머리 및 다른 내부 출혈 검출 및 혈압 측정을 감지하는데 사용될 수 있다. 이 데이터는 심장 생체역학 평가, 폐색 수면 호흡 일시 정지 모니터링, 연질 조직 생체역학 조사, 두개골 이미징, 심장 이미징, 흉부 이미징 등을 수행하는데 사용될 수 있다. 나아가, SOC의 위상 어레이가 단층(tomographic) 이미지 인식을 수행하는데 사용될 수 있다.
도 18은 태아의 양수 볼륨과 심박률을 감지할 뿐아니라 임산부의 심박률과 호흡률을 모니터링하기 위해 센서(1510)의 사용을 도시한 도면이다. 이 작고 사용이 용이한 센서는 임산부로 하여금 집에서 머무르며 병원이나 개인 의원에 불필요한 방문이나 시간을 회피하게 할 수 있으면서 임산부가 병원이나 개인 의원으로 향해야 할 때에 관한 정보를 또한 알려줄 수 있게 한다.
특정 실시예가 전술되었으나, 기술된 실시예는 단지 예시를 위한 것이라는 것이 이해되어야 할 것이다. 따라서, 본 명세서에 기술된 시스템과 방법은 기술된 실시예에 기초하여 제한되어서는 아니된다. 오히려, 본 명세서에 기술된 시스템과 방법은 상기 상세한 설명과 첨부 도면과 연계하여 취해진 이하 청구범위만을 고려하여 제한되어야 한다.

Claims (13)

  1. 의료용 센서 시스템으로서,
    광대역 수신기와 협대역 송신기를 구비하는 게이트웨이; 및
    협대역 송신기와 협대역 수신기를 구비하는 적어도 하나의 착용가능한 센서를 포함하되,
    각 게이트웨이는 하나 이상의 착용가능한 센서로부터 상기 광대역 수신기를 사용하여 광대역 위치지정 프레임을 수신하고, 상기 위치지정 프레임의 송신을 위한 타이밍을 수립하기 위해 상기 센서에 의해 사용하기 위한 타이밍 및 제어 데이터를 포함하는 수신확인 프레임을 상기 협대역 송신기를 사용하여 송신하도록 구성되며,
    각 센서는 상기 광대역 송신기를 사용하여 상기 게이트웨이에 센서 데이터 프레임을 송신하고, 상기 협대역 수신기를 사용하여 상기 게이트웨이로부터 수신확인 프레임을 수신하며, 상기 프레임으로부터 타이밍 및 제어 정보를 추출하고, 상기 타이밍 및 제어 정보를 사용하여 상기 광대역 송신기의 타이밍 및 동기화를 조절하도록 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 협대역 송신기와 상기 협대역 수신기는 ISM (Industrial Scientific and Medical) 대역에서 동작하도록 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 협대역 송신기와 상기 협대역 수신기는 약 2.45 ㎓에서 동작하도록 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광대역 수신기와 상기 광대역 송신기는 UWB(Ultra Wideband) 스펙트럼에서 동작하도록 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 게이트웨이는 상기 협대역 송신기를 사용하여 상기 광대역 송신기의 동작을 위한 타이밍 및 제어 정보를 송신하도록 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 센서는 상기 타이밍 및 제어 정보를 수신하고, 상기 광대역 송신기를 동기화하며, 위치 프레임을 송신하도록 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 게이트웨이는 상기 센서 데이터 프레임을 수신하고, 상기 센서 데이터 프레임에 포함된 정보를 원격 위치로 송신하도록 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 센서는 상기 광대역 송신기를 통해 상기 게이트웨이와 통신하도록 수퍼프레임을 사용하며, 상기 타이밍 및 제어 정보는 상기 수퍼프레임의 시작 시간을 포함하는 수퍼 프레임 정보를 포함하는 것인 의료용 센서 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 센서는 위치 프레임을 송신하기 위해 짧은 지속기간 동안 상기 광대역 송신기를 턴온하고 이후 상기 송신기를 턴오프하도록 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 센서는 상기 게이트웨이로부터 수신확인 프레임을 수신하기 위해 짧은 지속기간 동안 상기 협대역 수신기를 턴온하고 이후 상기 수신기를 턴오프하도록 더 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 센서는 특정 시간 기간에 수신확인을 수신하지 못할 때에 상기 위치 프레임의 재송신을 시도하도록 구성된 것인 의료용 센서 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 착용가능한 센서는 온도 센서인 것인 의료용 센서 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 착용가능한 센서는 UWB MIR 이미징 센서인 것인 의료용 센서 시스템.
KR1020127034388A 2010-06-01 2011-06-01 네트워크 연결된 착용가능한 의료용 센서를 위한 시스템 및 방법 KR20130136907A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35043910P 2010-06-01 2010-06-01
US61/350,439 2010-06-01
PCT/US2011/038827 WO2011153289A2 (en) 2010-06-01 2011-06-01 Systems and methods for networked wearable medical sensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130136907A true KR20130136907A (ko) 2013-12-13

Family

ID=45022654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127034388A KR20130136907A (ko) 2010-06-01 2011-06-01 네트워크 연결된 착용가능한 의료용 센서를 위한 시스템 및 방법

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8588284B2 (ko)
EP (1) EP2575603A4 (ko)
JP (1) JP2013544108A (ko)
KR (1) KR20130136907A (ko)
CN (1) CN103037757A (ko)
WO (1) WO2011153289A2 (ko)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8029441B2 (en) 2006-02-28 2011-10-04 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte sensor transmitter unit configuration for a data monitoring and management system
US8512243B2 (en) 2005-09-30 2013-08-20 Abbott Diabetes Care Inc. Integrated introducer and transmitter assembly and methods of use
US9402544B2 (en) 2009-02-03 2016-08-02 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte sensor and apparatus for insertion of the sensor
AU2010286917B2 (en) 2009-08-31 2016-03-10 Abbott Diabetes Care Inc. Medical devices and methods
CA3096110C (en) 2010-03-24 2023-11-14 Abbott Diabetes Care Inc. Medical device inserters and processes of inserting and using medical devices
WO2011153291A2 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 Tensorcom Inc. Systems and methods for indoor positioning
CN103037757A (zh) * 2010-06-01 2013-04-10 艾德普顿斯公司 联网可穿戴式医疗传感器的系统和方法
US9724010B2 (en) 2010-07-08 2017-08-08 Emtensor Gmbh Systems and methods of 4D electromagnetic tomographic (EMT) differential (dynamic) fused imaging
KR20130084124A (ko) * 2012-01-16 2013-07-24 삼성전자주식회사 통신장치
US8914097B2 (en) * 2012-01-30 2014-12-16 The Johns Hopkins University Automated pneumothorax detection
US9294732B2 (en) 2012-08-14 2016-03-22 Good Sleep Llc Systems and methods for sleep monitoring
CA3079074C (en) * 2012-09-21 2022-10-18 Myriota Pty Ltd Multi-access communication system
CA2936145C (en) 2012-11-21 2021-06-15 Emtensor Gmbh Electromagnetic tomography solutions for scanning head
CN103054708B (zh) * 2013-01-11 2014-10-08 湖南纳雷科技有限公司 一种阻塞性睡眠呼吸暂停治疗仪
CN103070728A (zh) * 2013-02-06 2013-05-01 南京理工大学 一种非接触式生命体征监护设备
US20140275944A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Emtensor Gmbh Handheld electromagnetic field-based bio-sensing and bio-imaging system
US9072449B2 (en) 2013-03-15 2015-07-07 Emtensor Gmbh Wearable/man-portable electromagnetic tomographic imaging
CN104243519B (zh) * 2013-06-17 2019-04-26 中兴通讯股份有限公司 基于无线体域网的人体生理特征监测方法和系统
KR101920467B1 (ko) * 2013-11-20 2018-11-21 삼성전자주식회사 무선 센서 네트워크에서 상호 통신하는 게이트웨이 및 센서 노드
WO2015106147A1 (en) 2014-01-09 2015-07-16 Healthbits Corporation Location agnostic platform for medical condition monitoring and prediction and method of use thereof
DE102014104691A1 (de) * 2014-04-02 2015-10-08 Atlas Elektronik Gmbh Funksignalfolge, Sender, Empfänger, Vorrichtung und Data-Link-System
CN103961083A (zh) * 2014-05-19 2014-08-06 南京物联传感技术有限公司 人体睡眠监护器
US9874457B2 (en) * 2014-05-30 2018-01-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Adaptive lifestyle metric estimation
FR3023663B1 (fr) * 2014-07-11 2016-08-05 Sagemcom Broadband Sas Passerelle residentielle relais entre un dispositif terminal et un serveur
CN105433932A (zh) * 2014-08-29 2016-03-30 厦门群鑫机械工业有限公司 心率感测与显示设备
TWI547827B (zh) * 2014-10-14 2016-09-01 拓連科技股份有限公司 群組事件管理方法及系統，及相關電腦程式產品
PT3032771T (pt) 2014-12-12 2017-12-15 Sensolus Nv Um dispositivo operado por bateria, uma aplicação em nuvem e os métodos relacionados para transmitir/receber mensagens de dados através de uma rede de baixo débito
CN104799510A (zh) * 2015-04-29 2015-07-29 上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院 一种多功能住院手环
US10213139B2 (en) 2015-05-14 2019-02-26 Abbott Diabetes Care Inc. Systems, devices, and methods for assembling an applicator and sensor control device
ES2825898T3 (es) 2015-10-16 2021-05-17 Emtensor Gmbh Tomografía de reconocimiento de patrones de interferencia electromagnética
US20170262378A1 (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Qualcomm Incorporated System and method for ram capacity optimization using rom-based paging
US10582854B2 (en) * 2016-08-05 2020-03-10 Vital Connect, Inc. Temperature sensor for measuring thermistor resistance
EP3496602A1 (en) 2016-08-09 2019-06-19 Koninklijke Philips N.V. Maternal monitoring transducer and operating method
CN106214139A (zh) * 2016-08-29 2016-12-14 苏州倍声声学技术有限公司 一种居家保健交互式装置
WO2018081795A1 (en) 2016-10-31 2018-05-03 Zipline Medical, Inc. Systems and methods for monitoring physical therapy of the knee and other joints
ES2957552T3 (es) 2016-11-23 2024-01-22 Emtensor Gmbh Uso de campo electromagnético para imágenes tomográficas de la cabeza
CN108836278A (zh) * 2018-04-26 2018-11-20 东北大学 一种可穿戴式电子体温计
AU2019310032B2 (en) 2018-07-24 2023-03-16 Deep Science, Llc Systems and methods for active control of surface drag
GB2574074B (en) 2018-07-27 2020-05-20 Mclaren Applied Tech Ltd Time synchronisation
US10873868B2 (en) * 2018-08-16 2020-12-22 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Apparatus for measuring radio frequency power as well as method of analyzing a radio frequency signal
CN109316173A (zh) * 2018-10-10 2019-02-12 大连理工大学 一种非接触式生命体征无线监测装置及方法
EP3866685A1 (en) * 2018-10-18 2021-08-25 Deep Science, LLC Systems and methods for micro impulse radar detection of physiological information
WO2020097114A1 (en) 2018-11-06 2020-05-14 Deep Science, Llc Systems and methods for active control of surface drag using wall coupling
CN113165733A (zh) 2018-11-30 2021-07-23 深度科学有限责任公司 使用选择性波生成主动控制表面曳力的系统和方法
KR20200105290A (ko) * 2019-02-28 2020-09-07 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 정보 제공 방법
USD1002852S1 (en) 2019-06-06 2023-10-24 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte sensor device
GB2588236B (en) 2019-10-18 2024-03-20 Mclaren Applied Ltd Gyroscope bias estimation
US11905983B2 (en) 2020-01-23 2024-02-20 Deep Science, Llc Systems and methods for active control of surface drag using electrodes
US20230012961A1 (en) * 2020-01-23 2023-01-19 Deep Science, Llc Systems and methods for active control of surface drag using intermittent or variable actuation
USD999913S1 (en) 2020-12-21 2023-09-26 Abbott Diabetes Care Inc Analyte sensor inserter
US11466709B2 (en) 2021-02-17 2022-10-11 Deep Science, Llc In-plane transverse momentum injection to disrupt large-scale eddies in a turbulent boundary layer
US11924285B2 (en) * 2022-04-28 2024-03-05 Dell Products L.P. Data center asset deployment via a connectivity management deployment operation

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5579305A (en) * 1994-02-09 1996-11-26 U.S. Robotics, Inc. Asymmetric duplex modem utilizing narrow band echo cancellation
US6466125B1 (en) * 1998-03-23 2002-10-15 Time Domain Corporation System and method using impulse radio technology to track and monitor people needing health care
US20040249257A1 (en) * 2003-06-04 2004-12-09 Tupin Joe Paul Article of manufacture for extracting physiological data using ultra-wideband radar and improved signal processing techniques
US20050107681A1 (en) * 2003-07-23 2005-05-19 Griffiths David M. Wireless patient monitoring device for magnetic resonance imaging
US7598855B2 (en) * 2005-02-01 2009-10-06 Location Based Technologies, Inc. Apparatus and method for locating individuals and objects using tracking devices
US7510110B2 (en) * 2005-09-08 2009-03-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. RFID architecture in an industrial controller environment
US7890181B2 (en) * 2005-09-12 2011-02-15 Medtronic, Inc. System and method for unscheduled wireless communication with a medical device
JP4714025B2 (ja) * 2006-01-06 2011-06-29 株式会社日立製作所 センサノード、基地局、センサネット及びセンシングデータの送信方法
WO2009026289A2 (en) 2007-08-20 2009-02-26 Hmicro, Inc. Wearable user interface device, system, and method of use
US8926509B2 (en) * 2007-08-24 2015-01-06 Hmicro, Inc. Wireless physiological sensor patches and systems
JP5259174B2 (ja) 2007-12-25 2013-08-07 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 送受信システム
GB2490834B (en) * 2008-02-06 2013-05-29 Hmicro Inc Wireless communications systems using multiple radios
US8152694B2 (en) * 2009-03-16 2012-04-10 Robert Bosch Gmbh Activity monitoring device and method
CN103037757A (zh) * 2010-06-01 2013-04-10 艾德普顿斯公司 联网可穿戴式医疗传感器的系统和方法
WO2011153291A2 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 Tensorcom Inc. Systems and methods for indoor positioning

Also Published As

Publication number Publication date
US20110295102A1 (en) 2011-12-01
US8588284B2 (en) 2013-11-19
CN103037757A (zh) 2013-04-10
JP2013544108A (ja) 2013-12-12
WO2011153289A3 (en) 2012-05-03
US20140079051A1 (en) 2014-03-20
EP2575603A4 (en) 2014-03-26
WO2011153289A2 (en) 2011-12-08
EP2575603A2 (en) 2013-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8588284B2 (en) Systems and methods for networked wearable medical sensors
US11022678B2 (en) Multi sensor radio frequency detection
Chávez-Santiago et al. Architecture of an ultra wideband wireless body area network for medical applications
US20130300573A1 (en) Patient monitoring and surveillance system, methods, and devices
Chavez-Santiago et al. Ultrawideband technology in medicine: A survey
WO2015174879A1 (en) Mm-wave radar vital signs detection apparatus and method of operation
AU2018270254A1 (en) Algorithmic approach for estimation of respiration and heart rates
CN112472051A (zh) 一种生命体征监测的毫米波雷达装置、方法及系统
Thotahewa et al. Ultra wideband wireless body area networks
Yuce et al. Implementation of body area networks based on MICS/WMTS medical bands for healthcare systems
WO2012158840A1 (en) Patient monitoring and surveillance tag
Baboli et al. A new algorithm for detection of heart and respiration rate with UWB signals
Yavari et al. System-on-Chip based Doppler radar occupancy sensor
JP2011145111A (ja) Ｕｗｂセンサシステム及びリーダ装置
Cianca et al. FM-UWB for communications and radar in medical applications
Schreurs et al. Radar-based health monitoring
Blumrosen et al. Tremor acquisition system based on UWB Wireless Sensor Network
Ghosh et al. UWB in healthcare
Hamalainen et al. Wireless medical communications using UWB
CN213365019U (zh) 一种非接触式生命体征监护雷达设备
Rendevski et al. UWB and mmWave communication techniques and systems for healthcare
Lazaro et al. Long-Range LoRaWan backscatter based sensors for medical and wearable applications
Wang et al. Received power-based vital signs monitoring
Gupta et al. A novel FM-UWB system for vital sign monitoring and its comparison with IR-UWB
Koul et al. Uwb and 60 ghz radar technology for vital sign monitoring, activity classification and detection

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid