Pilvipohjainen WBAN: seuraavan tason puettava järjestelmä

• Kirjoittaja:
• tekijän nimi

  Quantumrun Foresight
• Tammikuu 31, 2023

Tutkimus langattomista kehon alueverkoista (WBAN) – kaikkialla ihmiskehossa sijoitetuista yhdistetyistä solmuista – on kasvanut nopeasti. Nämä verkot kommunikoivat sähkömagneettisten aaltojen avulla. Vaikka WBANit ovat lupaavia, niillä on joitain rajoituksia, jotka hidastavat suorituskykyä. Jotkut tutkijat harkitsevat pilven runsaan tallennus- ja laskentakapasiteetin hyödyntämistä WBAN-yhteyksien parantamiseksi.

Pilvipohjainen WBAN-konteksti

WBAN on verkko, jossa on erilaisia ​​antureita, solmuja ja toimilaitteita. Tämä verkko on suunniteltu toimimaan ihmiskehon ja sen ympäristön kanssa. Tasaisen tiedonsiirron varmistamiseksi verkon tulee olla erittäin luotettava, käyttää vähän energiaa, toimia pitkällä kantamalla (jopa 5 metriä), olla häiriönkestävä ja toimia eri siirtonopeuksilla. WBANit luotiin ensimmäisen kerran 1990-luvulla Massachusetts Institute of Technologyssa (MIT) sähkölaitteiden liittämiseksi ihmiskehoon. Siitä lähtien tutkijat ovat yrittäneet kasvattaa näiden laitteiden kaistanleveyttä, jotta niitä voidaan käyttää pidempään, mutta ne ovat vähemmän invasiivisia. Tutkijat ovat myös yrittäneet tehdä näistä laitteista halvempia, jotta useammat ihmiset voivat käyttää niitä.

Vaikka WBAN-verkkoja voidaan käyttää tarjoamaan parempia lääketieteellisiä puettavia laitteita, jotka voivat skannata ja päivittää reaaliaikaisia ​​tietoja tarkasti, näillä verkoilla on useita merkittäviä haasteita. Niillä on rajalliset muisti-, prosessointi- ja tehoresurssit, mikä tarkoittaa, että energianhallinta on suuri este. Pitkällä aikavälillä laitteet tarvitsevat vähemmän energiaa, jotta akun käyttöikää voidaan pidentää. Lisäksi WBAN-verkot tarvitsevat tukea verkkoinfrastruktuurilta ja erilaisilta ohjelmistoilta, kuten etäproseduurit, tietokantakäsittely ja käyttöliittymä. Tästä syystä jotkut tutkijat ajattelevat, että näiden laskenta- ja energiaintensiivisten prosessien siirtäminen pilveen voi parantaa huomattavasti näiden verkkojen suorituskykyä.

Häiritsevä vaikutus

Yksi mielenkiintoisimmista tutkimuksista WBAN-tietojen siirtämisestä ja käsittelystä pilveen on lohkoketjuteknologian käyttö tietojen väärentämisen varalta. WBAN kerää paljon arkaluontoisia ja henkilökohtaisia ​​tietoja, mukaan lukien verenpaine, EKG, ruumiinlämpö, ​​aivoaaltoja ja jopa veriparametreja. Kerätyllä tiedolla on useita sovelluksia teollisuudenaloilla, kuten sairaaloissa, kouluissa, ministeriöissä ja tautitutkimuksessa. WBAN-verkkojen ongelmana on kuitenkin se, että ne tuottavat valtavia määriä dataa yli sen anturisolmujen tallennuskapasiteetin. Tämän rajoituksen vuoksi lääketieteellisen teknologian insinöörit haluavat määrittää WBANit lataamaan keräämänsä tiedot välittömästi pilveen. 

Tietojen tallentaminen pilveen on kätevää, ja se mahdollistaa paljon suuremman valikoiman mahdollisia käyttäjiä/sidosryhmiä pääsyn kerättyihin lääketieteellisiin tietoihin ja prosessoi ne laajempiin sovelluksiin. Pilviin siirretyt tiedot aiheuttavat kuitenkin aina turvallisuusongelmia. Huolestuttavampaa on se, että pilvipalvelimelle tallennetut lääketieteelliset tiedot voivat olla suuremmassa vaarassa joutua siepatuksi ja peukaloiduksi haitallisesti latauksen aikana.

Lääketieteellisen teknologian insinöörit tutkivat myös lohkoketjujärjestelmien käyttöä turvallisuusongelmien ratkaisemiseksi, koska lohkoketjun tiedot voidaan tehdä jäljitettäviksi, anonyymeiksi ja korvaamattomiksi. Tällä tekniikalla on yleensä seitsemän tasoa: sovellus, sopimus, kannustin, konsensus, verkko, data ja tietoturva. Nämä lohkoketjuominaisuudet, mukaan lukien hajauttaminen ja konsensusmekanismi, tekevät siitä ihanteellisen tietoturvaongelmiin, kuten kulunvalvontaan ja eheyden tarkistamiseen. Tämän tekniikan avulla käsitellyt lääketieteelliset tiedot takaavat yksityisyyden ja tarkkuuden, mikä mahdollistaa paremmat lääkärin ja potilaan väliset suhteet.

Pilvipohjaisen WBANin sovellukset

Jotkut pilvipohjaisten WBAN-sovellusten sovellukset voivat sisältää: 

• Lisää hyperpaikallisia datakeskuksia, jotka sijaitsevat sairaaloissa ja klinikoilla varmistaakseen, että pilvipohjaisilla WBAN-verkoilla on lähes nollaviive (aika, joka kuluu signaalin kulkeutumiseen laitteiden välillä).
• Nopeammat WBAN-laitteet ja -liitännät, jotka voivat päivittää lähellä olevat sairaalat ja klinikat mahdollisissa lääketieteellisissä hätätilanteissa.
• Tietojen käsittely, joka voidaan jäljittää joka vaiheessa, mukaan lukien asiaankuuluvat päivitykset. Nämä ominaisuudet voivat johtaa turvallisempiin ja tarkempiin sähköisiin terveystietoihin.
• Lääkärit luottavat vahvasti WBAN-tietoihin tarkan diagnoosin tekemisessä ja hoitosuunnitelmien laatimisessa, mikä voi johtaa parempaan potilaiden hoitoon.
• Tekoälyn käyttö WBAN-tietojen skannaamiseen ja kuvioiden havaitsemiseen, mukaan lukien tiedonkäsittelyyritykset.

Kommentoitavia kysymyksiä

• Jos käytät WBAN-laitetta, mitkä ovat hyödyt ja haasteet?
• Kuinka muuten pilvi voi parantaa WBANeja?