Das wachsende Interesse an tragbaren Technologien wie Uhren und Brillen hat zu einem stärkeren Fokus auf drahtlose Netzwerke geführt. Der Begriff Body Area Networks wurde für drahtlose Netzwerktechnologie geprägt, die in Verbindung mit Wearables verwendet wird.
Der Hauptzweck von Body-Netzwerken besteht darin, Daten, die von tragbaren Geräten außerhalb erzeugt werden, an ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) und / oder das Internet zu übertragen. In einigen Fällen können Wearables auch Daten direkt miteinander austauschen.
Verwendung von Body Area Networks
Körperbereichsnetzwerke sind insbesondere im medizinischen Bereich von Interesse. Zu diesen Systemen gehören elektronische Sensoren, die Patienten auf eine Vielzahl von Gesundheitszuständen überwachen. Beispielsweise können an einem Patienten angebrachte Körpersensoren messen, ob sie plötzlich zu Boden gefallen sind, und diese Ereignisse an Überwachungsstationen melden. Das Netzwerk kann außerdem die Herzfrequenz, den Blutdruck und andere Vitalfunktionen des Patienten verfolgen. Die Nachverfolgung des physischen Aufenthaltsorts von Ärzten innerhalb eines Krankenhauses erweist sich auch als hilfreich bei der Reaktion auf Notfälle.
Es gibt auch militärische Anwendungen der Körperbereichsvernetzung, einschließlich der Überwachung der physischen Standorte des Außendienstpersonals. Die Vitalfunktionen von Soliders können im Rahmen der Überwachung ihres körperlichen Wohlbefindens ähnlich wie bei Patienten im Gesundheitswesen verfolgt werden.
Google Glass hat das Konzept der Wearables für vermittelte und Augmented-Reality-Anwendungen weiterentwickelt. Zu den Funktionen von Google Glass gehörte die sprachgesteuerte Bild- und Videoaufnahme sowie die Internetsuche. Obwohl das Google-Produkt keine Massenanwendung erlangte, ebnete es den Weg für zukünftige Generationen dieser Geräte.
Technische Bausteine für Body Area Networks
Technologien, die bei der Body Area-Vernetzung zum Einsatz kommen, entwickeln sich schnell weiter, da sich das Feld noch in einem frühen Stadium der Reife befindet.
Im Mai 2012 hat die US-amerikanische Federal Communications Commission das regulierte Funkspektrum zwischen 2360 und 2400 MHz für die Vernetzung medizinischer Körperbereiche zugewiesen. Durch diese dedizierten Frequenzen werden Konflikte mit anderen Arten von Funksignalen vermieden und die Zuverlässigkeit des medizinischen Netzwerks verbessert.
Die IEEE Standards Association etablierte 802.15.6 als Technologiestandardisierung für drahtlose Body Area-Netzwerke. 802.15.6 spezifiziert verschiedene Details, wie Low-Level-Hardware und -Firmware von Wearables funktionieren sollten, sodass Hersteller von Geräten für Body-Network Geräte bauen können, die miteinander kommunizieren können.
BODYNETS, eine jährliche internationale Konferenz für Body Area Networking, versammelt Forscher, die technische Informationen in Bereichen wie Trends im Bereich Wearable Computing, medizinische Anwendungen, Netzwerkdesign und Cloud-Nutzung austauschen.
Die Privatsphäre von Einzelpersonen erfordert besondere Aufmerksamkeit, wenn es um Körpernetze geht, insbesondere bei Anwendungen im Gesundheitswesen. Forscher haben zum Beispiel einige neue Netzwerkprotokolle entwickelt, die Menschen daran hindern, Übertragungen von einem Körpernetzwerk zu verwenden, um die physischen Standorte von Personen zu verfolgen.
Besondere Herausforderungen in der Wearable-Technologie
Berücksichtigen Sie diese drei Faktoren, die tragbare Netzwerke zusammen mit anderen drahtlosen Netzwerken unterscheiden:
- Bei tragbaren Geräten sind in der Regel kleine Batterien vorhanden, so dass die Funkgeräte des Funknetzwerks mit deutlich niedrigeren Leistungsniveaus als bei herkömmlichen Netzwerken arbeiten müssen. Aus diesem Grund können Wi-Fi und sogar Bluetooth in Body-Area-Netzwerken häufig nicht verwendet werden: Bluetooth verbraucht normalerweise zehnmal so viel Energie, wie für ein tragbares Gerät gewünscht wird, und für Wi-Fi ist viel mehr erforderlich.
- Für einige Wearables, insbesondere für medizinische Anwendungen, ist zuverlässige Kommunikation ein Muss. Bei Ausfällen an öffentlichen WLAN-Hotspots und in Heimnetzwerken kann dies zu Beeinträchtigungen der Benutzer führen. In Netzwerken für Körperbereiche können sie zu lebensbedrohlichen Ereignissen führen. Wearables sind auch im Freien direkter Sonneneinstrahlung, Eis und generell extremeren Temperaturen ausgesetzt, als dies bei herkömmlichen Netzwerken der Fall ist.
- Die Interferenz von drahtlosen Signalen zwischen Wearables und anderen drahtlosen Netzwerken ist ebenfalls eine besondere Herausforderung. Wearables können sich in unmittelbarer Nähe zu anderen Wearables befinden und werden, da sie von Natur aus mobil sind, in viele verschiedene Umgebungen gebracht, in denen sie mit allen anderen Arten von drahtlosem Verkehr zusammenarbeiten müssen.
