廠商致力降低人體區域網路功耗

在日前於美國舉行的IEEE EMBC '09 (Engineering in Medicine and Biology Society)會議上,Qualcomm發表了一種能降低人體區域網路(body area networks)功耗的新演算法;該技術吸引了台下不少聽眾的注意力。

目前研究人員正在開發家庭版的醫療照護方案,使用種類廣泛的生物感測器從人體區域網路收集資訊,再傳送給遠端的醫療人員。Qualcomm則是眾多試圖克服技術障礙,推出更低成本、更低耗電的相關元件的廠商之一。該公司負責醫療照護題材的研發工程師Harinath Garudadri表示,生命徵象的感測一直是個挑戰,因為得24小時全年無休運作,傳送資訊的網路也不允許有封包遺失的問題。

Qualcomm所研發的壓縮感測(Compressed Sensing)演算法是一種應用層(application-layer)技術,能減少使用任何一種無線電的人體區域網路收發資料的規模;到目前為止,該公司已經將其技術應用在血壓與心跳感測器上。

Garudadri展示了一種可挑選脈搏血氧儀(pulse oximeter)樣本的方法,能透過削減資料收集量將感測器與無線網路的功耗降低30%。他表示,那些感測器透過讓指尖表面的2顆LED閃爍來進行量測,速度很慢,因此能減少降低量測次數,在不流失有用資訊的情況下又能大幅降低耗電量。

此外,麻省理工學院(MIT)的研究人員也展示了一種將脈搏血氧儀功耗從60milliW降低到1.5milliW的方法,是透過使用較少的樣本數與較快的電子元件。而Qualcomm的研究人員聲稱他們能將感測器的功耗降低到幾十微安培(micro-Amps)。

至於腦電波(Electroencephalogram,ECG)感測器則是另一種問題,因為這種感測器所收集的大量資訊無法被隨機取樣。而Qualcomm則是透過將訊號預編碼(pre-coding)的方式解決了以上問題,且不需增加太多數位電路成本。

透過以上技術,能在節拍檢測(beat detection)中達到99%的訊號精確度,封包遺失率僅20%。而這些技術對今日應用在醫療領域的其他網路技術也不可少,例如原本被設計於其他用途的藍牙與Zigbee,也開始被試圖應用在醫療照護。

(參考原文:Qualcomm lowers power for body area networks,by Rick Merritt)
轉摘自電子工程專輯

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