[发明专利]针对具有多个聚合器设备的MBAN应用的低功率无线解决方案

说明书

一种医学体域网(MBAN)(10)包括：集线器设备(18)，其具有无线通信收发器(34)；一个或多个传感器设备(14)，每个传感器设备包括用于采集生理数据的生理传感器(24)以及被配置为与所述集线器设备(18)的所述无线通信收发器(34)连接以向所述集线器设备(18)无线传输采集到的生理数据的无线通信收发器(22)；以及一个或多个聚合器设备(16)，每个聚合器设备包括用于接收由所述一个或多个传感器设备(14)采集到的生理数据的无线通信收发器(30)。所述集线器设备(18)被配置为通过从聚合器设备(16)请求并接收丢失的数据部分来对没有无线接收到由传感器设备(14)采集到的生理数据的所述丢失的数据部分做出响应。

技术领域

下面总体上涉及无线通信。本发明具体应用于与医学体域网(MBAN)结合的应用，并且将具体参考该应用进行描述。然而，应当理解，本发明也可以应用在其他使用场景中，并且不一定限于前述应用。

背景技术

医学护理行业存在对患者进行无处不在的监测的总体趋势，即在整个护理周期期间提供连续的且以患者为中心的监测服务。这样的无处不在的监测服务能够显著提高护理质量。例如，能够在早期发现患者恶化，并且早期介入能够有效预防严重不良事件的发生。

无线通信技术的进步使得这样的无处不在的监测成为可能。医学体域网(MBAN)技术被认为是用于实现无处不在的监测的有前途的解决方案之一。医学体域网(MBAN)用无线连接取代了将医院患者绑定到他们的床边监测单元的电缆缠结。MBAN是用于监测患者的生理数据的患者周围/上的低功率无线传感器网络。

图1显示了典型的MBAN系统。在这样的MBAN系统中，将几个(通常是微型的)传感器设备放置在患者身体上以捕捉患者的生理数据(例如，心率和心电图(ECG)波形)，并且捕捉到的数据通过短距离和低功率MBAN被转发到集线器设备。集线器设备可以是本地床边监测单元、蜂窝电话、机顶盒或与MBAN传感器无线连接的其他设备，并且通常具有到回程网络的有线或无线网络连接(例如，第三代/第四代(3G/4G)蜂窝网络、LAN、PAN、WiFi等)，所收集的数据能够通过所述有线或无线网络连接进一步传输到远程患者监测(PM)服务器。远程患者监测服务器负责分析患者的生理数据并实时提供监测、诊断或处置服务。(如果集线器是患者监测器等，则集线器也可以提供这样的分析功能)。这样的无线MBAN患者监测系统提供了低成本的解决方案以将患者监测服务扩展到当前未被监测的区(例如，普通病房、患者家中等)并允许患者在医院/在家中走动而无需停止监测服务。这可以让患者早日从重症监测室(ICU)或医院离开，但仍能在患者家中提供高质量的护理监测服务，从而能够显著降低医学护理成本。

为了促进MBAN部署，美国联邦通信委员会(FCC)最近为MBAN业务分配了从2360兆赫(MHz)到2400MHz的专用MBAN频带。在欧洲，欧洲邮政和电信管理委员会(CEPT)和电子通信委员会(ECC)已经为MBAN业务指定了一个从2483.5MHz到2500MHz的专用MBAN频带。这些频带比当前被大多数无线患者监测设备和许多其他类型的无线设备所使用的2.4千兆赫(GHz)工业、科学和医学(ISM)频带更干净。因此，预想到的MBAN频带对于增强链路鲁棒性和在MBAN中提供医学级服务质量(QoS)是有用的。此外，这些频带与2.4GHz ISM频带相邻，因此可以针对MBAN业务重新使用低成本的、成熟的2.4GHz ISM频带无线电。这样的无线电包括由电气和电子工程师协会(IEEE)802.15.4标准设计的无线电。

本申请提供了克服上述问题和其他问题的新的且改进的系统和方法。

发明内容

MBAN设计面临的两大技术挑战是降低传感器设备功耗(即，延长电池寿命)并实现医学级通信链路的鲁棒性。典型的MBAN设计包括集线器设备和一个或多个传感器设备。在这样的设置中，每个传感器只与集线器通信，并且集线器是聚合传感器数据的唯一设备，并且传感器设备在其电池/电力容量方面没有区别。