Медицинская сеть около тела (mban) с основанным на ключе управлением использованием спектра
Изобретение относится к области медицинского мониторинга. Техническим результатом является повышение надежности беспроводных линий связи MBAN. Система содержит множество узлов сети, взаимно связывающихся с помощью беспроводной связи ближнего действия, система MBAN включает в себя подмодуль управления спектром, который выбирает рабочий канал или частоту для беспроводной связи ближнего действия на основе, по меньшей мере частично, электронного ключа, задающего применимый спектр для беспроводной связи ближнего действия; в которой подмодуль управления спектром выбирает рабочий канал или частоту из спектра, содержащего комбинацию спектра по умолчанию и ограниченного спектра, разрешенного для использования системой MBAN с помощью электронного ключа; электронный ключ включает в себя время истечения, а подмодуль управления спектром выбирает рабочий канал или частоту из спектра, содержащего комбинацию спектра по умолчанию и ограниченного спектра, разрешенного для использования системой MBAN с помощью электронного ключа, при условии что действие электронного ключа не истекло, на основе времени истечения, и только спектр по умолчанию, при условии что действие электронного ключа истекло, на основе времени истечения. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 ил.
Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США №61/323495, зарегистрированной 13 апреля 2010 г. Предварительная заявка США №61/323495, поданная 13 апреля 2010 г., полностью включена в настоящее описание посредством ссылки.
Последующее относится к областям техники медицинского мониторинга, областям техники беспроводной связи и связанным областям техники.
Медицинская сеть около тела (MBAN) заменяет сплетение кабелей, привязывающих пациентов больницы к их прикроватным устройствам мониторинга с помощью проводных соединений. Это обеспечивает недорогой беспроводной мониторинг пациента (РМ) без рисков неудобства и безопасности, вносимыми проводными соединениями, о которые может споткнуться медицинский персонал или могут отсоединиться так, что потеряются медицинские данные. В подходе MBAN множество недорогих датчиков прикрепляют в разных местоположениях на пациенте или вокруг него, и эти датчики считывают физиологическую информацию пациента, такую как температура пациента, пульс, уровень глюкозы в крови, электрокардиографические данные (EGG) и т.д. Датчики координируют, по меньшей мере, с помощью одного ближайшего устройства концентратора или шлюза, чтобы сформировать MBAN. Устройство концентратора или шлюза связывается с датчиками с использованием встроенных радиостанций ближнего действия, например, согласующихся с протоколом беспроводной связи ближнего действия IEEE 802.15.4 (Zigbee). Информацию, собранную с помощью датчиков, передают в устройство концентратора или шлюза через беспроводную связь ближнего действия MBAN, таким образом исключая потребность в кабелях. Устройство концентратора или шлюза передает собранные данные пациента в центральную станцию мониторинга пациента (РМ) с помощью проводной или беспроводной линии связи большой дальности для централизованной обработки, отображения или сохранения. Сеть большой дальности, например, может включать в себя проводную Ethernet и/или беспроводной протокол, такой как Wi-Fi или некоторый составляющий собственность беспроводной сетевой протокол. Станция РМ, например, может включать в себя электронную базу данных записей пациентов, устройства отображения, расположенные в станции медсестры или в другом месте в медицинском учреждении, или т.д.
Мониторинг MBAN собирает физиологические параметры пациента. В зависимости от типа параметра и состояния пациента собранные данные могут изменяться в пределах от важных (например, в случае мониторинга здорового пациента, испытывающего режим фитнеса) до критических для жизни (например, в случае критически больного пациента в устройстве интенсивного ухода). В большинстве случаев имеется строгое требование надежности в беспроводных линях связи MBAN вследствие медицинского содержания данных.
Так как системы MBAN становятся более широко распространенными в больнице или другом медицинском учреждении, использование спектра увеличивается. Это может быть улажено с помощью назначения большего спектра приложениям MBAN. Однако назначенный спектр должен был бы быть “высокого качества”, как подходящий для передачи важных медицинских данных. Такой спектр является очень желаемым. Например, как использование MBAN, так и мобильная телеметрия (АМТ) аэронавтики желают использовать спектр 2360-2390 МГц (далее в настоящей заявке упомянутый как “спектр MBAN”). В Соединенных Штатах предложено назначать 2360-2400 МГц для MBAN на вторичной основе, причем АМТ является первичным пользователем для спектра 2360-2390 МГц. В такой схеме государственное регулирование требует от вторичных пользователей MBAN защищать первичных пользователей АМТ в спектральном пространстве 2360-2390 МГц и допускать возможные помехи от этих первичных пользователей в спектральном пространстве.
Для того чтобы достичь совместного существования между первичными пользователями и вторичными пользователями, накладывают некоторые ограничения (или постановления регулирования спектра) на использование совместно используемого спектра вторичными пользователями. В качестве примера, одним возможным ограничением является ограничить вторичное использование спектра до использования только в разрешенных учреждениях (внутри помещений) и до запрещения использования вне помещений вторичными службами. Другим возможным ограничением является осуществлять зоны исключения, которые являются областями, окружающими места АМТ, которые определяют для того, чтобы гарантировать расстояние разделения между системами MBAN и приемниками АМТ. Для того чтобы избежать помех на приемник АМТ, операции MBAN в части или во всем спектре 2360-2390 МГц предложены как запрещенные в таких зонах исключения, даже если операция MBAN ограничена до учреждения здравоохранения.
Чтобы способствовать расширенному использованию систем MBAN в больницах или других медицинских учреждениях, предложено назначать более широкую полосу частот 2360-2400 МГц (“спектр MBAN”) специально для служб MBAN. В Соединенных Штатах Федеральная комиссия связи (FCC) приняла замечание MBAN предложенного нормотворчества (NPRM) в июне 2009 г. Принимая во внимание характеристики широкой полосы частот, отсутствия помех и хорошего распространения спектра MBAN, было бы выгодным для приложений MBAN использовать спектр MBAN, чтобы обеспечивать возможность связи медицинского класса, если спектр MBAN назначен для использования MBAN.
Однако предложенное назначение спектра MBAN для использования MBAN является только на вторичной основе, что означает, что на использование MBAN накладываются требования государственного регулирования, чтобы защищать всех первичных пользователей в спектре MBAN и допускать возможные помехи от этих первичных пользователей. Современные первичные пользователи в спектре MBAN включают в себя любительскую радиосвязь (2390-2400 МГц), мобильную телеметрию аэронавтики (АМТ) (2360-2395 МГц, следует заметить, что в настоящее время только 2360-2390 МГц находится в использовании с помощью АМТ) и радиоастрономию (2370-2390 МГц).
Для того чтобы защитить первичных пользователей, особенно места АМТ, в Соединенных Штатах предложено ограничить операции MBAN в полосе частот 2360-2390 МГц только для учреждений здравоохранения. Согласно этой предложенной схеме регулирования устройствам MBAN разрешено работать только на 2360-2390 МГц, когда они расположены в пределах учреждения здравоохранения, если система MBAN перемещается наружу, ей требуется, согласно этой предложенной схеме, переключиться на новый канал вне полосы частот 2360-2390 МГц. Кроме того, предложены зоны исключения, которые являются областями, окружающими места АМТ, как определенные для того, чтобы гарантировать расстояние разделения между системами MBAN и приемниками АМТ. Для того чтобы избежать помех в приемник АМТ, операции MBAN в части или во всем спектре 2360-2390 МГц предложены как запрещенные в таких зонах исключения, даже если работа MBAN ограничена учреждением здравоохранения.
Ожидают, что согласованность с такой схемой регулирования должна быть основана на осуществляемых вручную операциях и должна быть строгой. Однако строгую согласованность трудно гарантировать с помощью осуществляемых вручную подходов, по меньшей мере, поскольку (1) использование спектра MBAN не является визуально воспринимаемым, (2) некоторые системы MBAN являются мобильными и (3) ручная согласованность распределена среди многочисленного людского персонала, такого как врачи, медсестры, сотрудники больницы и т.д.
В предполагаемом ручном подходе, когда системе MBAN предписано специалистом здравоохранения осуществлять мониторинг пациента в учреждении здравоохранения, медсестра или другой сотрудник здравоохранения будет вручную давать возможность устройству концентратора использовать часть или весь спектр 2360-2390 МГц на основании регулирования FCC. Позже, если пациент собирается переместиться за пределы учреждения здравоохранения, например, вследствие выписывания из больницы, член персонала здравоохранения вручную запретит устройству концентратора использовать спектр 2360-2390 МГц. Операции вручную разрешать/запрещать могли бы быть осуществлены с помощью ввода вручную пароля в устройстве концентратора или с помощью соединения устройства концентратора со специальным устройством (например, вставкой ключа USB в устройство концентратора) и программой, выполняющейся в устройстве концентратора, или специальное устройство могло бы автоматически разрешать/запрещать доступ к спектру 2360-2390 МГц устройства концентратора.
Однако такой способ ручного администрирования использует, по существу, вмешательство сотрудников и существенно уменьшает эффективность работы в больнице. Ручное администрирование также является не гибким и может являться недостаточным, чтобы эффективно работать с мобильными местами АМТ (например, время от времени могла бы быть определена временная зона исключения, для того чтобы защитить мобильные места или транспортные средства АМТ).
Последующее предоставляет новые и улучшенные устройства и способы, которые преодолевают вышеупомянутые проблемы и другие.
В соответствии с одним раскрытым аспектом медицинская система содержит систему медицинской сети около тела (MBAN), содержащую множество узлов сети, взаимно связывающихся с помощью связи ближнего действия. Система MBAN включает в себя подмодуль управления спектром, который выбирает рабочий канал или частоту для беспроводной связи ближнего действия на основании, по меньшей мере частично, электронного ключа, задающего используемый спектр для беспроводной связи ближнего действия.
В соответствии с другим раскрытым аспектом способ содержит управление системой медицинской сети около тела (MBAN), содержащей множество узлов сети,взаимно связывающихся с помощью связи ближнего действия на выбранном рабочем канале или частоте, выбор рабочего канала или частоты из спектра по умолчанию и выбор рабочего канала или частоты их расширенного спектра, содержащего спектр по умолчанию и дополнительный спектр, при условии что система MBAN имеет электронный ключ, разрешающий использование дополнительного спектра.
В соответствии с другим раскрытым аспектом медицинская система содержит систему медицинской сети около тела (MBAN), содержащую множество узлов сети, взаимно связывающихся с помощью связи ближнего действия, базу данных первичных пользователей, содержащую информацию, относящуюся к использованию ограниченного спектра первичными пользователями, причем системы MBAN являются вторичными пользователями ограниченного спектра, механизм генерации электронного ключа, содержащий цифровое устройство обработки, сконфигурированное с возможностью генерации электронного ключа (E-key), указывающего, разрешено ли системе MBAN использовать ограниченный спектр на основании содержания базы данных первичных пользователей, сервер приложений MBAN, сконфигурированный с возможностью распределения E-key в систему MBAN, причем система MBAN включает в себя подмодуль управления спектром, содержащий цифровой процессор, сконфигурированный с возможностью выбора рабочего канала или частоты для беспроводной связи ближнего действия на основании, по меньшей мере частично, санкционирует ли E-key систему MBAN использовать ограниченный спектр.
Одно преимущество заключается в безопасном совместном существовании вторичных пользователей и первичных пользователей в совместно используемом спектральном пространстве.
Другое преимущество заключается в более эффективном использовании спектра.
Другое преимущество заключается в основанном на принципиальном использовании спектра беспроводной связи первичными и вторичными пользователями, в то же время поддерживая строгое согласование вторичных пользователей относительно прав доступа первичных пользователей.
Дополнительные преимущества будут понятными обычным специалистам в данной области техники после прочтения и понимания следующего подробного описания.
Фиг.1 схематически иллюстрирует систему медицинской сети около тела (MBAN) в контексте медицинской среды, включающей в себя подсистему с подвижностью центральной частоты, как раскрыто в настоящей заявке.
В настоящей заявке раскрыт подход принуждения использования спектра на основе электронного ключа (т.е. “E-key”), который вызывает небольшое ручное вмешательство или никакого ручного вмешательства и только небольшое увеличение сложности системы MBAN по сравнению с подходами ручного администрирования. В некоторых вариантах осуществления механизм принуждения электронного ключа работает как иерархическое решение, в котором генерацию электронного ключа поддерживают с помощью назначенного координатора MBAN, распределение электронного ключа поддерживают с помощью сервера приложений MBAN, а принуждение электронного ключа интегрируют в устройствах концентратора MBAN (которые в качестве примера могут содержать нательный брелок, прикроватный монитор и т.д.). Подход обеспечивает эффективное управление доступом к спектру MBAN, который в подходящих вариантах осуществления предоставляет один интерфейс пользователям АМТ для того, чтобы упростить координацию и управление доступом к конфиденциальной информации АМТ, и дает возможность гибкости для того, чтобы от случая к случаю предоставлять определение зоны исключения.
В некоторых вариантах осуществления процесс генерации электронного ключа выгодно использует концепцию базы данных беспроводной службы медицинской телеметрии (WMTS) и его поддерживают с помощью назначенного координатора MBAN, чтобы предоставлять один интерфейс пользователям АМТ. Это упрощает координацию частоты MBAN, облегчает управление доступом к конфиденциальной информации АМТ и гарантирует, что пользователи MBAN не могут осуществлять доступ к информации АМТ. В подходящем варианте осуществления компоненты генерации электронного ключа включают в себя базу данных АМТ, которая хранит информацию АМТ, предоставленную пользователями АМТ, базу данных MBAN, которая хранит информацию MBAN из серверов приложений MBAN, и механизм генерации электронного ключа, который генерирует электронный ключ для каждого учреждения здравоохранения. Механизм генерации подходящим образом осуществлен с помощью сервера сети, компьютера, цифрового устройства обработки и т.д. В некоторых таких вариантах осуществления пользователи АМТ могут осуществлять доступ к статусу использования спектра MBAN, который может быть полезным для оптимизации мобильного места АМТ.
База данных АМТ содержит входные данные, принятые от пользователей АМТ. Доступ к содержанию базы данных АМТ предпочтительно осуществляют с помощью алгоритма генерации электронного ключа, а не с помощью систем MBAN, которые обеспечивают управление доступом для конфиденциальной информации АМТ. Некоторая подходящая информация АМТ, которая может быть включена в базу данных АМТ, включает в себя: информацию о местоположении и контакте для каждого места АМТ, частотный диапазон (или, более широко, используемый посредством каждого места АМТ спектр), тип развертывания АМТ (например, фиксированное или мобильное место), период времени использования АМТ (для мобильных мест) и характеристики приемника места АМТ (например, коэффициент усиления антенны, высоту и т.д.).
Механизм генерации электронного ключа является ответственным за генерацию электронного ключа для каждого зарегистрированного учреждения здравоохранения на основе параметров их баз данных АМТ и MBAN. Механизм генерации имеет гибкость для того, чтобы от случая к случаю обеспечивать оптимизацию и быструю реакцию на создание мобильного места АМТ. Механизм генерации электронного ключа может быть ответственным за определение зоны исключения, поскольку вычисление зоны исключения является дополнительной частью алгоритма генерации электронного ключа. Определение зоны исключения может быть основано на моделированиях и/или полевых измерениях, или в качестве альтернативы географические рамки зоны исключения могут быть предварительно определены (например, механизм генерации электронного ключа может принять географический участок зоны исключения в качестве входных данных, предоставленных пользователями АМТ, находящимися в зоне исключения). Информация электронного ключа для каждого учреждения здравоохранения (электронного ключа генерируют для каждого учреждения здравоохранения в некоторых подходящих вариантах осуществления) может включать в себя: идентификацию учреждения здравоохранения (ID), частотный диапазон доступного спектра MBAN и время истечения электронного ключа.
База данных MBAN содержит входные данные, принятые из серверов приложений MBAN (установленных в зарегистрированных учреждениях здравоохранения). Доступ к содержанию базы данных MBAN осуществляют с помощью механизма генерации электронного ключа, и выборочно доступ также осуществляют с помощью пользователей АМТ, так как эта информация может быть полезной для оптимизации мобильного места АМТ и для того, чтобы осуществлять мониторинг использования спектра MBAN. Некоторая информация MBAN, которая подходящим образом содержится в базе данных MBAN, включает в себя: информацию о больнице, такую как физический адрес, местоположение, контактная информация, высота здания, среда (городская или сельская), число MBAN, и информацию об устройстве MBAN, такую как тип оборудования, изготовитель, тип развертывания (например, фиксированное или мобильное), мощность передачи (ТХ), выраженная количественно с использованием метрики эффективной излучаемой мощности (ERP) или другой подходящей метрики, и выпущенные электронные ключи.
Сервер приложений MBAN является ответственным за распределение электронного ключа. Подходящий процесс распределения происходит следующим образом: получить электронный ключ из базы данных MBAN, ожидать команды обновления электронного ключа из базы данных MBAN или периодически извлекать электронный ключ из базы данных MBAN, сгенерировать электронный ключ для каждой зарегистрированной MBAN и распределять электронный ключ в устройства концентратора зарегистрированных MBAN. Диапазон частот доступного спектра MBAN в сгенерированном электронном ключе подходящим образом является тем же, что и подмножество параметра диапазона частот в электронного ключа из базы данных MBAN, или является этим подмножеством. Распределение электронного ключа может быть выполнено следующим образом. Для устройств концентратора MBAN с транзитными линиями связи (то есть линиями связи в сеть больницы или другую соответственную сеть связи) сервер приложений MBAN периодически посылает команды обновления электронного ключа для того, чтобы обновить электронный ключ, сохраненный в этих устройствах концентратора. Для устройства концентратора MBAN без транзитных линий связи может быть использовано ручное администрирование, чтобы обновить электронный ключ, например ручной ввод электронного ключа в устройство концентратора или вставка специального устройства, которое доставляет электронный ключ в устройство концентратора. Сервер приложений MBAN также имеет информацию о текущем использовании спектра MBAN в своем учреждении здравоохранения.
Устройство концентратора MBAN является ответственным за введение в действие электронного ключа. Иллюстративный вариант осуществления, раскрытый в настоящей заявке, адресован схеме регулирования, в которой 2390-2400 МГц является доступным для использования MBAN без требований координации, в то время как 2360-2390 МГц является доступным для использования MBAN на основе вторичных пользователей с требованиями координации, чтобы защищать первичных пользователей АМТ. В этом иллюстративном варианте осуществления введение в действие электронного ключа работает следующим образом. По умолчанию устройству концентратора MBAN может быть разрешено только инициировать MBAN на канале в пределах спектра 2390-2400 МГц, а затем устройства датчиков MBAN могут соединиться с этой MBAN. Если устройство концентратора получает подходящий электронный ключ, оно может осуществлять доступ к каналам MBAN в диапазоне частот, определенном в электронном ключе. Только устройство концентратора может инициировать операции переключения канала MBAN. Если устройство концентратора не получает обновленной команды электронного ключа из сервера приложений MBAN до того как истечет время действия его текущего ключа, оно выйдет из спектра 2360-2390 МГц и запретит доступ к этому спектру. В этом подходе устройству датчика MBAN не разрешено выбирать канал MBAN, а вместо этого оно следует своему устройству концентратора, чтобы переключить каналы MBAN. Если соединение со своим устройством концентратора потеряно, устройство датчика MBAN будет остановлено (не будет осуществлять операцию передачи) до тех пор, пока оно не создаст повторно соединение со своим устройством концентратора.
В некоторых подходящих вариантах осуществления регистрацию учреждения здравоохранения выполняют с помощью веб-инструментов, подобно веб-инструментам, используемым для регистрации WMTS. Учреждение здравоохранения предоставляет информацию о больнице и информацию о MBAN координатору MBAN. Алгоритм генерации электронного ключа генерирует электронный ключ для учреждения здравоохранения, если разрешено использование (части или всего) спектра 2360-2390 МГц. База данных MBAN хранит информацию о больнице и устройстве MBAN и сгенерированный электронный ключ. База данных MBAN принимает регистрацию учреждения здравоохранения. Если регистрация принята, сервер приложений MBAN может получить предоставленный электронный ключ от координатора MBAN. На основании предоставленного электронного ключа приложение MBAN может сгенерировать электронный ключ (тот же, что и электронный ключ из базы данных MBAN или его подмножество) для каждой активированной MBAN, чтобы разрешить возможные операции MBAN в пределах спектра 2360-2390 МГц.
Активация MBAN в рамках приведения в действие электронного ключа происходит следующим образом. MBAN предписывают с помощью специалиста учреждения здравоохранения и активируют для работы. Во время активации MBAN электронный ключ предоставляют устройству концентратора. Для MBAN без транзитной линии связи используют ручное администрирование, чтобы ввести электронный ключ в устройство концентратора и обновить сервер приложений MBAN активированной информацией MBAN. С другой стороны, если концентратор MBAN может создать транзитную линию связи, он сначала получает электронный ключ из сервера приложений MBAN, а затем выбирает канал MBAN в пределах заданного доступного спектра MBAN, чтобы запустить MBAN. После того как электронный ключ предоставлен, устройства сенсоров MBAN соединяются с MBAN. Если MBAN успешно активирована, информацию об активированной MBAN сообщают в сервер приложений MBAN. После этого периодические команды (например, сигнал маяка) обновления электронного ключа из сервера приложений MBAN поддерживают электронный ключ устройства концентратора активным. Если устройство концентратора не может принять команды обновления электронного ключа до того как истечет действие его электронного ключа, тогда запрещают доступ к 2360-2390 МГц. Если устройство концентратора опять принимает действительный электронный ключ из сервера приложений MBAN (то есть после того как время действия его ранее принятого электронного ключа истекло), ему опять позволяют доступ к заданному доступному спектру в пределах 2360-2390 МГц. Устройства датчиков MBAN останавливаются (отсутствие передачи), если они потеряли соединение MBAN с устройством концентратора.
Изменения использования спектра с помощью мест АМТ также без труда улаживают с помощью раскрытого подхода приведения в действие электронного ключа. Места АМТ или использование спектра АМТ могут изменяться время от времени. Например, может быть создано новое мобильное место АМТ или АМТ может использовать новое пространство спектра АМТ. В таких случаях система электронного ключа MBAN отвечает подсказкой и вовремя, для того чтобы защитить пользователей АМТ. Подходящий подход действует следующим образом. Пользователи АМТ информируют координатора MBAN о запланированных изменениях и обновляют базу данных АМТ. Обновление базы данных MBAN инициирует алгоритм генерации электронного ключа, чтобы проверить, являются ли текущие электронные ключи еще действительными на основании новой информации АМТ. Если необходимо, алгоритм генерации электронного ключа генерирует новый электронный ключ для затронутых больниц и обновляет базу данных MBAN. База данных MBAN посылает команды обновления электронного ключа в серверы приложений MBAN затронутых больниц. Если сервер приложений MBAN принимает обновленный электронный ключ, он обновляет электронные ключи всех своих активных MBAN с помощью команд обновления электронного ключа. Устройство концентратора обновляет свою локальную информацию о доступном спектре MBAN, если оно принимает обновленный ключ из сервера приложений MBAN. Устройство концентратора также проверяет, является ли его текущий канал MBAN еще доступным. Если нет, устройство концентратора инициирует операцию переключения канала, чтобы перенести свою MBAN в новый канал в пределах доступного спектра. Если устройство концентратора заканчивает операцию обновления электронного ключа, оно сообщает обновленную информацию MBAN в сервер приложений MBAN, и такую информацию дополнительно сообщают координатору MBAN, чтобы обновить базу данных MBAN. Сервер приложений MBAN генерирует сообщение предупреждения, чтобы подсказать необходимую попытку ручного администрирования, чтобы обновить электронные ключи для любых MBAN без транзитных линий связи.
Со ссылкой на фиг.1 описан иллюстративный вариант осуществления раскрытой схемы приведения в действие электронного ключа. Медицинская сеть около тела (MBAN) 10 включает в себя множество узлов 12, 14 сети. По меньшей мере один из узлов 12, 14 сети служит в качестве устройства 14 концентратора. Узлы 12 сети связываются с устройством 14 концентратора с помощью протокола беспроводной связи ближнего действия. MBAN 10 также иногда упоминают в соответственной литературе с помощью других эквивалентных терминов, таких как сеть около тела (BAN), сеть датчиков тела (BSN), персональная сеть (PAN), мобильная специальная сеть (MANET) и т.д., термин «медицинская сеть около тела (MBAN)» 10 необходимо понимать как заключающий в себе эти различные альтернативные термины.
Иллюстративная MBAN 10 включает в себя четыре иллюстративных узла 12, 14 сети, включающие в себя устройство 14 концентратора, однако число узлов сети может быть один, два, три, четыре, пять, шесть или более и, кроме того, в некоторых вариантах осуществления число узлов сети может увеличиваться или уменьшаться специальным образом, когда узлы датчиков добавляют к сети или удаляют из сети, чтобы добавить или удалить медицинские функциональные возможности мониторинга. Узлы 12 сети обычно являются узлами датчиков, которые собирают физиологические параметры, такие как частота сердечных сокращений, частота дыхания, электрокардиографические данные (EGG) и т.д., однако также предполагают, что один или более узлов сети могут выполнять другие функции, такие как контролируемая доставка терапевтического лекарства с помощью кожной накладки или внутривенного соединения, функциональная возможность выполнения кардиологического стимулирования и т.д. Один узел сети может выполнять одну или более функций. Иллюстративный узел 12 сети расположен на наружной стороне ассоциированного пациента Р, однако, более обобщенно узлы сети могут быть расположены на пациенте или в пациенте (например, узел сети может принимать вид имплантируемого устройства), или в непосредственной близости к пациенту в пределах диапазона связи протокола связи ближнего действия (например, узел сети может принимать вид устройства, установленного на насосе внутривенного вливания (не изображен), установленном на стойке, которую держат вблизи пациента, и в этом случае данные о пациенте, собранные с помощью мониторинга, могут включать в себя информацию, такую как скорость потока внутривенной жидкости). Иногда желательно, чтобы узлы сети были выполнены насколько возможно малыми, чтобы поддерживать комфорт пациента и чтобы они были низкой сложности, чтобы увеличить надежность, таким образом, такие узлы 12 сети обычно являются устройствами низкой мощности (чтобы осуществлять батарею или другой источник электропитания небольшими) и могут иметь ограниченное встроенное запоминающее устройство для данных или буферизации данных. В результате узлы 12 сети должны быть в непрерывной или почти непрерывной беспроводной связи ближнего действия с устройством 14 концентратора, для того чтобы быстро передавать собранные данные пациента в устройство 14 концентратора без переполнения буфера данных.
Устройство 14 концентратора (также иногда упомянутое в соответственной литературе с помощью других эквивалентных терминов, таких как “устройство шлюза” или ”узел концентратора”) координирует работу MBAN 10 с помощью сбора (с помощью Zigbee или Bluetooth, или другого протокола беспроводной связи ближнего действия) данных пациента, собранных с помощью датчиков узлов 12 сети, и передачи собранных данных далеко от MBAN 10 с помощью протокола связи большой дальности. Протокол беспроводной связи ближнего действия предпочтительно имеет относительно короткий рабочий диапазон, равный нескольким десяткам метров, нескольким метрам или меньше, и в некоторых вариантах осуществления подходящим образом использует протокол беспроводной связи ближнего действия IEEE 802.15.4 (Zigbee) или его вариант, или протокол беспроводной связи ближнего действия Bluetoooth™ или его вариант. Как Bluetoooth™, так и Zigbee работают в спектре частот, равном около 2,4-2,5 ГГц. Несмотря на то, что Bluetoooth™ и Zigbee являются подходящими вариантами осуществления для беспроводной связи ближнего действия, также предполагаются другие протоколы беспроводной связи ближнего действия, включая специализированные протоколы связи. Кроме того, беспроводная связь ближнего действия может работать на других частотах помимо диапазона 2,4-2,5 ГГц, таких как диапазоны в сотни мегагерц, гигагерц, десятки гигагерц или другие диапазоны. Протокол беспроводной связи ближнего действия должен иметь достаточный диапазон для того, чтобы устройство 14 концентратора надежно связывалось со всеми узлами 12 сети системы 10 MBAN. На фиг.1 этот диапазон беспроводной связи ближнего действия схематически указан с помощью овала из точек, использованного для того, чтобы очертить систему 10 MBAN. Беспроводная связь ближнего действия обычно является двухсторонней, такой, что узлы 12 сети могут передавать информацию (например, данные пациента, статус узла сети и т.д.) в устройство 14 концентратора, и устройство 14 концентратора может передавать информацию (например, команды, управляющие данные в случае терапевтического узла сети, и т.д.) в узлы 12 сети. Иллюстративное устройство 14 концентратора является устройством, установленным на запястье, однако устройство концентратора может быть установлено иначе на пациенте, например как устройство типа ожерелья, клейкое приклеиваемое устройство, сотовый телефон и т.д. Также предполагают, что устройство концентратора может быть установлено в любом месте вблизи к пациенту, таким образом, чтобы быть интегрированным с насосом внутривенного вливания (не изображен), установленным на стойке, которую держат около пациента, или как приставка.
Устройство 14 концентратора также включает в себя приемопередатчик (не изображен), обеспечивающий функциональную возможность связи большой дальности для того, чтобы передавать данные из системы 10 MBAN. В иллюстративном примере фиг.1 устройство 14 концентратора связывается беспроводным способом с точкой доступа (АР) 20 сети 22 больницы. Иллюстративная АР 20 является беспроводной точкой доступа, которая связывается беспроводным способом с устройством 14 концентратора. В иллюстративном варианте осуществления сеть 22 больницы также включает в себя дополнительные точки доступа, такие как иллюстративные точки доступа АР 23 и АР 24, которые распределены по всей больнице или другому медицинскому учреждению. Чтобы предоставить дополнительную иллюстрацию, схематически указана станция 26 медицинских сестер, которая находится на беспроводной связи с АР 24, и включает в себя монитор 28 дисплея, который, например, может быть использован для того, чтобы отображать медицинские данные для пациента Р, которые получают с помощью системы 10 MBAN и передают в станцию 26 медицинских сестер с помощью маршрута, содержащего АР 20, сеть 22 больницы и АР 24. В качестве другого иллюстративного примера сеть 22 больницы может обеспечивать доступ с помощью электронной подсистемы 30 записей пациентов, в которой хранят медицинские данные для пациента Р, которые получают с помощью системы 10 MBAN и передают в электронную подсистему 30 записи пациентов с помощью маршрута, содержащего АР 20 и сеть 22 больницы. Иллюстративная связь большой дальности между устройством 14 концентратора и АР 20 является беспроводной, как схематически указано на фиг.1 с помощью пунктирной соединяющей линии (Аналогично беспроводная связь между АР 24 и станцией 26 медицинских сестер указана с помощью пунктирной соединяющей линии). А в некоторых подходящих вариантах осуществления беспроводная связь большой дальности является подходящим образом линией связи WiFi, соответствующей протоколу беспроводной связи IEEE 802.11 или его варианту. Однако для беспроводной связи большой дальности могут быть использованы другие протоколы беспроводной связи, такие как другой тип беспроводной системы медицинской телеметрии (WMTS). Кроме того, связь большой дальности может быть проводным соединением, таким как линия связи Ethernet (в этом случае устройство концентратора включает в себя по меньшей мере один кабель, обеспечивающий проводную линию связи большой дальности).
Связь большой дальности является связью большой дальности по сравнению со связью ближнего действия между узлами 12 сети и устройством 14 концентратора. Например, в то время как связь ближнего действия может быть порядка нескольких десятков сантиметров, нескольких метров или, возможно, не более нескольких десятком метров, связь большой дальности обычно включает в себя, по существу, часть больницы или другого медицинского учреждения посредством использования множества точек 20, 23, 24 доступа или, эквивалентно, множество разъемов Ethernet, распределенных по всей больнице, в случае проводной связи большой дальности. Везде в этой заявке связь 20, 22, 23, 24 большой дальности упомянута как транзитная линия связи.
Связь большой дальности, если является проводной, требует больше мощности, чем связь ближнего действия, таким образом, устройство 14 концентратора включает в себя батарею или другой источник питания, достаточный, чтобы управлять приемопередатчиком связи большой дальности. В качестве альтернативы устройство 14 концентратора может включать в себя проводное соединение электропитания. Устройство 14 концентратора также обычно включает в себя достаточное встроенное запоминающее устройство, такое, что оно может буферизировать существенное количество данных пациента в случае, когда связь с АР 20 прервана в течение некоторого интервала времени. В иллюстративном случае беспроводной связи большой дальности также следует понимать, что если пациент Р перемещается из диапазона АР 20 и в диапазон другой АР (например, АР 23 или АР 24), тогда IEEE 802.11 или другой протокол беспроводной связи, используемый сетью 22 больницы (включая ее беспроводные точки доступа 20, 23, 24), обеспечивает перемещение беспроводной связи из АР 20 в новую ближайшую АР. В этом отношении, несмотря на то, что пациент Р проиллюстрирован как лежащий в кровати В, более обобщенно предполагают, что пациент Р является амбулаторным и различно перемещается в диапазон и из диапазона различных точек 20, 23, 24 доступа. Таким образом, когда пациент Р перемещается, MBAN 10, включая узлы 12 сети и устройство 14 концентратора, перемещается вместе с пациентом Р.
В MBAN 10 узлы 12 сети связываются с устройством 14 концентратора с помощью связи ближнего действия. Однако также предполагают, что различные пары групп узлов 12 сети также связываются непосредственно (то есть без использования устройства 14 концентратора в качестве посредника) с помощью связи ближнего действия. Это может быть полезным, например, для того, чтобы координировать действия двух или более узлов сети во времени. Кроме того, устройство 14 концентратора может обеспечивать дополнительные функциональные возможности, например устройство 14 концентратора также может быть узлом сети, который включает в себя один или более датчиков для измерения физиологических параметров. Кроме того, несмотря на то, что проиллюстрировано одно устройство 14 концентратора, предполагают, что функциональная возможность координации (например, сбор данных из узлов 12 сети и сбрасывание собранных данных с помощью беспроводной связи большой дальности) осуществлена с помощью двух или более узлов сети, которые совместно выполняют задачи координации.
На иллюстративной фиг.1 подробно проиллюстрирована только одна система 10 MBAN. Однако будет понятно, что более обобщенно больница или другое медицинское учреждение включает в себя множество пациентов, причем каждый имеет свою собственную систему MBAN. Это схематически изображено на фиг.1 с помощью двух дополнительных систем 35, 36 MBAN, также связывающихся с АР 20 с помощью беспроводной связи большой дальности. Более обобщенно число систем MBAN в качестве некоторых иллюстративных примеров может быть две, три, четыре, пять, десять, двадцать или более. Фактически даже предполагают, что один пациент имеет две или более разных независимо работающих систем MBAN (не проиллюстрированы).
С продолжающейся ссылкой на фиг.1 сервер 40 приложений MBAN связывается с системами 10, 35, 36 MBAN с помощью средства связи большой дальности или транзитной линии 20, 22, 23, 24 связи, чтобы выполнять различные прикладные задачи. В качестве иллюстративного примера сервер 40 приложений MBAN может выполнять задачи, такие как передача данных координации из устройства 14 концентратора в электронную подсистему 30 электронных записей пациентов для сохранения, передача данных координации из устройства 14 концентратора на монитор 28 дисплея для отображения и т.д. С этой целью сервер 40 приложений MBAN поддерживает базу данных 42 MBAN, содержащую соответственную информацию о каждой активной системе 10, 35, 36 MBAN.
Чтобы обеспечить управление использованием спектра, сервер 40 приложений MBAN дополнительно включает в себя или имеет доступ к механизму 44 генерации электронного ключа (E-key). Устройство генерации электронного ключа генерирует электронный ключ (E-key), который задает, какой спектр является доступным для использования MBAN. На доступный спектр могут существовать различные ограничения, такие как: ограничения, наложенные первичными пользователями, где связи MBAN являются вторичного использования, ограничения на спектр на основании области, национальной страны или другого географического места и т.д. Ограничения на доступный спектр могут изменяться как функция времени, и такое изменение может быть периодическим или апериодическим.
Механизм 44 генерации электронного ключа подходящим образом осуществляют с помощью компьютера, сервера сети или другого цифрового обрабатывающего устройства. Сервер 44 приложений MBAN также подходящим образом осуществляют с помощью компьютера, сервера сети или другого цифрового обрабатывающего устройства, которое может быть тем же, что и цифровое обрабатывающее устройство, осуществляющее механизм 44 генерации электронного ключа, или может отличаться от него. В некоторых вариантах осуществления механизм 44 генерации электронного ключа осуществлен как прикладная программа, выполняющаяся в сервере 40 приложений MBAN.
В качестве иллюстративного примера в иллюстративном варианте осуществления спектр 2360-2400 МГц упомянут в этом иллюстративном примере как “спектр MBAN”. Однако часть из 2360-2390 МГц назначают для использования MBAN на вторичной основе, причем пользователи мобильной телеметрии аэронавтики (АМТ) являются первичными пользователями для спектра 2360-2390 МГц. В иллюстративном примере ограничение на использование MBAN в пространстве спектра 2360-2390 МГц осуществлено с помощью правил, включающих в себя: (1) ограничение использования MBAN в пространстве спектра для систем MBAN, работающих внутри помещений в назначенных медицинских учреждениях, и (2) определения стационарных “зон исключения” вокруг мест АМТ, использование MBAN в части полосы частот 2360-2390 МГц, которая в текущий момент используется пользователями АМТ, не разрешено в любое время в любой такой стационарной зоне исключения, и (3) определения временных зон исключения, соответствующих мобильному или промежуточному использованию АМТ, использование MBAN в части полосы частот 2360-2390 МГц, которая в текущий момент используется пользователями АМТ, не разрешено в любое время в любой такой временной зоне исключения в течение времени, в котором это имеет место. Следствием (3) является использование части или всего спектрального пространства 2360-2390 МГц в назначенном медицинском учреждении может быть временно исключено в течение времени, когда временная зона исключения, включающая в себя медицинское учреждение, находится в этом месте.
Предыдущий пример является только иллюстративным, обычно ограничения могут быть наложены на различные спектральные пространства и различные местоположения, как указано с помощью государственных постановлений, опубликованных соответствующими агентствами правительственных агентств регулирования, политик больниц и т.д.
Для того чтобы осуществить ограничения спектра, механизм 44 генерации электронного ключа принимает информацию об ограничениях спектра. В проиллюстрированном примере ограничения спектра наложены с помощью пользователей АМТ, и, таким образом, ограничения спектра (или информацию, из которой могут быть определены ограничения спектра) предоставляют в механизм 44 генерации электронного ключа в виде базы данных 46 первичных пользователей (т.е. АМТ). Для каждого места АМТ некоторая информация, подходящим образом включенная в базу данных 46 АМТ, включает в себя: местоположение места, контактную информацию для места АМТ, частотный диапазон (т.е. используемый спектр местом АМТ), тип развертывания АМТ (т.е. фиксированное или мобильное место), период времени использования АМТ (релевантный для мобильного места) и характеристики приемника места (например, коэффициент усиления антенны, высоту и т.д.). В некоторых вариантах осуществления содержание базы данных 46 АМТ является доступным только с помощью механизма 44 генерации электронного ключа, а не с помощью других людей или объектов, имеющих доступ к сети 22 больницы, или сервера 40 приложений MBAN. Такое ограничение доступа обеспечивает управление доступом и безопасность для конфиденциальной информации АМТ.
Кроме того, механизм 44 генерации электронного ключа получает информацию о медицинском учреждении и/или системах MBAN. В подходящем варианте осуществления информацию хранят в базе данных 42 MBAN и она является доступной с помощью механизма 44 генерации электронного ключа либо непосредственно либо с помощью сервера 40 приложений MBAN. Некоторая информация, связанная с медицинским учреждением, подходящим образом размещенная в базе данных 42, включает в себя: информацию о больнице, такую как физический адрес, местоположение, контактная информация, высота здания (которая может быть релевантной для оценки диапазона радиочастотных помех вследствие работы MBAN), среда (т.е. городская или сельская), число активных в текущее время систем MBAN, число систем MBAN, разрешенных для одновременной работы, и т.д. База данных 42 MBAN также подходящим образом хранит информацию о каждой системе MBAN, такую как: тип оборудования, изготовитель, тип развертывания (например, фиксированная или мобильная), мощность передачи (ТХ), например, измеренная с помощью метрики эффективной излученной мощности, и электронный ключ (если имеется), выпущенный в каждую систему MBAN.
На основании содержания базы данных 46 АМТ и базы данных 42 MBAN механизм 44 генерации электронного ключа определяет зоны исключения (как стационарные, так и мобильные) и, следовательно, определяет, расположена ли больница или другое медицинское учреждение в зоне исключения (или определяет, когда больница или другое медицинское учреждение расположено или будет расположено в зоне исключения в случае мобильной или временной зоны исключения). Географическая протяженность зоны исключения может быть вычислена на основании электромагнитного моделирования (или ее аппроксимации, например, предполагая круглую зону исключения, центрированную по месту АМТ и имеющую заданный радиус), полевых измерений или их комбинации. В качестве альтернативы географическая протяженность зоны исключения может быть предварительно вычисленной информацией, которая сохранена в базе данных 46 АМТ. На основании этой информации механизм 44 генерации электронного ключа генерирует электронный ключ (E-key), указывающий спектральное пространство, используемое для систем MBAN в больнице или другом медицинском учреждении.
В альтернативном подходе пользователь АМТ может определить, какая часть (если имеется) совместно используемого спектра должна быть используемой системами MBAN больницы или другого медицинского учреждения, и база данных 46 АМТ затем может сохранить эту информацию о спектре для извлечения с помощью механизма 44 генерации электронного ключа.
Электронный ключ, сгенерированный с помощью механизма 44 генерации электронного ключа, подходящим образом распределяют в различные системы 10, 35, 36 MBAN с помощью сервера 40 приложений MBAN с помощью средства связи большой дальности или транзитной линии 20, 22, 23, 24 связи, и копию электронного ключа 50 сохраняют в устройстве 14 концентратора каждой системы 10 MBAN. В качестве варианта сервер 40 приложений MBAN хранит информацию о электронном ключе, назначенном в каждую систему 10, 35, 36 MBAN. Если MBAN не соединена с транзитной линией, тогда электронный ключ может быть загружен вручную или с использованием портативного накопителя USB.
В некоторых вариантах осуществления разные электронные ключи могут быть назначены в разные системы MBAN в одном и том же медицинском учреждении. Например, большим системам MBAN или системе MBAN, включающей в себя узлы сетей, имеющие более сильные передатчики, может быть назначен более ограниченный электронный ключ (или не назначен электронный ключ), поскольку большая и/или более сильно передающая система MBAN, более вероятно, может быть помехой соседнему месту АМТ. Разные электронные ключи также могут быть назначены в разные системы MBAN на основе их местоположения в медицинском учреждении. Например, более ограниченный электронный ключ может быть назначен (или не назначен электронный ключ) в системы MBAN, расположенные в возвышенных позициях, в которых они, более вероятно, должны создавать проблематичные помехи для мест АМТ.
В системе MBAN подмодуль 52 управления спектром устройства 14 концентратора (подходящим образом осуществленный с помощью программного обеспечения или программно-аппаратного обеспечения в цифровом процессоре устройства 14 концентратора) назначает канал или частоту для связи ближнего действия системы 10 MBAN. В одном подходящем подходе подмодуль 52 управления спектром устройства 14 концентратора назначает канал или частоту в спектральном пространстве по умолчанию (например, 2390-2400 МГц в иллюстративном примере) или назначает канал или частоту в совместно используемом или иначе ограниченном спектральном пространстве (например, 2390-2390 МГц в иллюстративном примере) только, если электронный ключ 50 разрешает использование этого ограниченного спектрального пространства. Таким образом, операция по умолчанию не посягает на ограниченный спектр, и используют дополнительный ограниченный спектр (или учтенный для использования) только, если электронный ключ 50 разрешает использование дополнительного ограниченного спектра.
Сгенерированный электронный ключ может принимать различные виды. В одном подходящем подходе электронный ключ является одной двоичной величиной, для которого одна двоичная величина (например, “1”) указывает, что спектральное пространство 2360-2390 МГц является доступным для использования MBAN, а другая двоичная величина (например, “0”) указывает, что спектральное пространство 2360-2390 МГц является недоступным для использования MBAN. В качестве альтернативы электронный ключ может задавать спектральное пространство с использованием любого подходящего кодирования. Это может быть уместным в вариантах осуществления, для которых разные части спектра могут быть по-разному доступными или недоступными для использования MBAN, таким образом, что одна двоичная величина является недостаточной для передачи спектра, используемого MBAN.
В качестве варианта электронный ключ также включает в себя время истекания, которое может быть задано либо в абсолютном времени (т.е. определенной даты, в которую истекает электронный ключ) либо в относительном времени (например, электронный ключ является действительным в течение 24 часов или 10 минут и т.д. от момента времени приема в MBAN). Задание времени истечения преимущественно гарантирует, что система MBAN не будет использовать совместно используемый или иначе ограниченный спектр, разрешенный неопределенно с помощью электронного ключа (например, после одевания пациента система MBAN выгружается из больницы).
В качестве варианта электронный ключ также включает в себя идентификацию учреждения здравоохранения. В некоторых вариантах осуществления электронный ключ разрешает использование совместно используемого или иначе ограниченного спектра в идентифицированном учреждении здравоохранения. В таких вариантах осуществления предполагают, что система MBAN должна иметь два или более электронных ключа для двух или более соответствующих медицинских учреждений, таким образом, чтобы разные используемые спектры могли быть заданы для разных учреждений с помощью разных электронных ключей. Это может быть полезным, например, если пациент переходит между разными медицинскими учреждениями для разных лечений. В подходящем рабочем подходе система MBAN определяет, в каком учреждении она находится в текущий момент (и, следовательно, какой электронный ключ использовать), на основе, транзитной линии связи, с которой она может соединиться.
В вариантах осуществления, в которых электронный ключ 50 имеет время истечения, это время истечения может быть выбрано таким образом, чтобы обеспечивать разные функциональные возможности. Например, в некоторых вариантах осуществления, в которых связь большой дальности или транзитная линия 20, 22, 23, 24 связи является устойчивой к сбоям и надежной, и быстрой, время истечения может быть установлено как короткое, например порядка нескольких минут или нескольких секунд, или меньше. В таких вариантах осуществления время истечения гарантирует, что мобильная система MBAN быстро (т.е. в течение нескольких минут или нескольких секунд, или меньше) освобождает ограниченный спектр, как только система MBAN перемещается вне диапазона связи большой дальности или транзитной линии 20, 22, 23, 24 связи (например, поскольку пациент покидает медицинское учреждение).
В других вариантах осуществления время истечения является большим, что уменьшает нагрузку передачи на связь большой дальности или транзитную линию 20, 22, 23, 24 связи. В таких вариантах осуществления могут быть использованы другие механизмы для того, чтобы ограничить использование спектра, когда пациент покидает медицинское учреждение. Например, система MBAN может переключиться на неограниченную частоту или канал (например, в диапазоне 2390-2400 МГц в иллюстративном примере), если сигнал из связи большой дальности или транзитной линии 20, 22, 23, 24 связи потерян или становится слабым (таким образом, возможно, указывая, что система MBAN перемещается далеко от медицинского учреждения). В случае контролируемого перемещения, такого как выгрузка пациента или транспортировка пациента за пределы больницы для медицинской процедуры вне места, электронный ключ может быть сделан недействительным автоматически с помощью сервера 40 приложений (в случаях, в которых устройство концентратора имеет рабочую транзитную линию связи) или электронный ключ может быть сделан недействительным вручную (в случаях, в которых устройство концентратора не имеет рабочую транзитную линию связи).
Одним обстоятельством, которое может возникнуть, является, что данный пациент с активной (и мобильной) MBAN может переместиться за пределы больницы. Это представляет интерес, если схема регулирования позволяет устройствам MBAN работать только в ограниченной полосе частот (например, 2360-2390 МГц в иллюстративном примере), когда они находятся в пределах учреждения здравоохранения. Согласно такой схеме регулирования, если система MBAN перемещается наружу, требуется переключиться на новый канал вне ограниченной полосы частот (например, 2390-2400 МГц в иллюстративном примере). Если время истечения электронного ключа равно только нескольким минутам или нескольким секундам, или меньше, тогда это может быть достаточной защитой от неконтролируемого перемещения пациента. В таких вариантах осуществления с быстрым истечением электронного ключа, если пациент перемещается за пределы области обслуживания сети 22 больницы, тогда устройство концентратора не сможет получать команды обновления электронного ключа из сервера 40 приложений MBAN, и, таким образом, если электронный ключ истекает (т.е. несколько минут или несколько секунд или меньше), использование спектра 2360-2390 МГц автоматически запрещают.
В качестве другого подхода, если пациент только имеет устройства датчиков на теле, таким образом, что устройство концентратора не перемещается наружу с пациентом, тогда устройства датчиков MBAN не могут слышать устройство концентратора, тогда они могут быть остановлены.
Еще в одном подходе метка 60 идентификации радиочастоты (RFID) (схематически изображенная увеличенной на схематической фиг.1, но подходящим образом, в качестве примера, установленная на или в устройстве 14 концентратора), расположенная на пациенте на или в устройстве 14 концентратора, или иначе вблизи к (мобильной) MBAN, может быть использована совместно с устройствами считывания RFID на дверях медицинского учреждения для того, чтобы обнаруживать, когда пациент Р входит в медицинское учреждение или покидает его.
Если узел 12 сети (отличный от узла 14 концентратора), который в текущий момент работает на ограниченном канале или частоте, теряет связь с устройством 14 концентратора, тогда узел сети подходящим образом прекращает связь, таким образом, чтобы гарантировать, что он не генерирует помехи для первичных пользователей. Связь может быть повторно создана с помощью устройства 14 концентратора или, в качестве альтернативы узел 12 сети может пытаться повторно создать связь с устройством 14 концентратора с использованием неограниченной частоты или канала (например, в диапазоне 2390-2400 МГц в иллюстративном примере).
Эта заявка раскрывает один или более предпочтительных вариантов осуществления. Модификации и изменения могут приходить в голову другим после прочтения и понимания предыдущего подробного описания. Подразумевают, что заявка должна быть истолкована как включающая в себя все такие модификации и изменения, постольку они имеют место в рамках объема прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.
1. Медицинская система, содержащая
систему (10) медицинской сети около тела (MBAN), содержащую множество узлов (12, 14) сети, взаимно связывающихся с помощью беспроводной связи ближнего действия, причем система (10) MBAN включает в себя подмодуль (52) управления спектром, который выбирает рабочий канал или частоту для беспроводной связи ближнего действия на основе, по меньшей мере частично, электронного ключа (50), задающего применимый спектр для беспроводной связи ближнего действия;
в которой подмодуль (52) управления спектром выбирает рабочий канал или частоту из спектра, содержащего комбинацию (1) спектра по умолчанию и (2) ограниченного спектра, разрешенного для использования системой (10) MBAN с помощью электронного ключа (50); и
в которой электронный ключ (50) включает в себя время истечения, а подмодуль (52) управления спектром выбирает рабочий канал или частоту из спектра, содержащего
комбинацию (1) спектра по умолчанию и (2) ограниченного спектра, разрешенного для использования системой (10) MBAN с помощью электронного ключа (50), при условии что действие электронного ключа не истекло, на основе времени истечения, и
только спектр по умолчанию, при условии что действие электронного ключа истекло, на основе времени истечения.
2. Медицинская система по п. 1, дополнительно содержащая средства связи большой дальности или транзитную линию (20, 22, 23, 24) связи, с помощью которой система (10) MBAN принимает электронный ключ (50).
3. Медицинская система по п. 2, в которой система (10) MBAN включает в себя множество узлов (12) сети, связывающихся с устройством (14) концентратора с помощью беспроводной связи ближнего действия, причем устройство концентратора также связывается с помощью средства связи большой дальности или транзитной линии (20, 22, 23, 24) связи, причем устройство концентратора осуществляет подмодуль (52) управления спектром.
4. Медицинская система по любому из пп. 2-3, в которой подмодуль (52) управления спектром выбирает рабочий канал или частоту из спектра, содержащего
комбинацию (1) спектра по умолчанию и (2) ограниченного спектра, разрешенного для использования системой (10) MBAN с помощью электронного ключа (50), при условии что связь системы MBAN с помощью средства связи большой дальности или транзитной линии (20, 22, 23, 24) связи удовлетворяет критерию силы связи, и
только спектр по умолчанию, при условии что связь системы MBAN с помощью средства связи большой дальности или транзитной линии (20, 22, 23, 24) связи не удовлетворяет критерию силы связи.
5. Медицинская система по п. 4, в которой критерий силы связи удовлетворен, если система MBAN связывается с помощью средства связи большой дальности или транзитной линии (20, 22, 23, 24) связи, и не удовлетворен, если система MBAN не связывается с помощью средства связи большой дальности или транзитной линии связи.
6. Медицинская система по п. 5, в которой критерий силы связи удовлетворен, если интенсивность сигнала средства связи большой дальности или транзитной линии (20, 22, 23, 24) связи в системе (10) MBAN превышает пороговый уровень.
7. Медицинская система по любому из пп. 1-3, 5-6, в которой электронный ключ (50) содержит первый электронный ключ, ассоциированный с первым медицинским учреждением, и второй электронный ключ, ассоциированный со вторым медицинским учреждением, и подмодуль (52) управления спектром выбирает рабочий канал или частоту для беспроводной связи ближнего действия на основе, по меньшей мере частично, одного из первого и второго электронных ключей, выбранных на основе определенного местоположения системы (10) MBAN.
8. Медицинская система по п. 4, в которой электронный ключ (50) содержит первый электронный ключ, ассоциированный с первым медицинским учреждением, и второй электронный ключ, ассоциированный со вторым медицинским учреждением, и подмодуль (52) управления спектром выбирает рабочий канал или частоту для беспроводной связи ближнего действия на основе, по меньшей мере частично, одного из первого и второго электронных ключей, выбранных на основе определенного местоположения системы (10) MBAN.
9. Способ управления системой медицинской сети, содержащий этапы, на которых управляют системой (10) медицинской сети около тела (MBAN), содержащей множество узлов (12, 14) сети, взаимно связывающихся с помощью беспроводной связи ближнего действия на выбранном рабочем канале или частоте,
выбирают рабочий канал или частоту из спектра по умолчанию,
выбирают рабочий канал или частоту из расширенного спектра, содержащего спектр по умолчанию и дополнительный спектр, при условии что система MBAN имеет электронный ключ (50), разрешающий использование дополнительного спектра, и
возвращаются к выбору рабочего канала или частоты из спектра по умолчанию при условии основанного на времени истечения действия электронного ключа (50).
10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором возвращаются к выбору рабочего канала или частоты из спектра
по умолчанию при условии приема указания, что система (10) MBAN находится за пределами медицинского учреждения, с которым ассоциирован электронный ключ (50).
11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий этап, на котором
выбирают рабочий канал или частоту из второго рабочего спектра, содержащего спектр по умолчанию, и второго дополнительного спектра при условии (i) обладания системой MBAN вторым электронным ключом, разрешающим использование второго дополнительного спектра, и (ii) указания, что система (10) MBAN находится внутри второго медицинского учреждения, с которым ассоциирован второй электронный ключ (50).
12. Способ по любому из пп. 9-11, дополнительно содержащий этап, на котором
генерируют электронный ключ на основе информации о первичном использовании дополнительного спектра.
13. Способ по любому из пп. 9-11, дополнительно содержащий этап, на котором
генерируют электронный ключ, чтобы позволить использование дополнительного спектра, на основе информации, что отсутствует первичный пользователь, занимающий дополнительный спектр.
14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этап, на котором
генерируют электронный ключ, чтобы позволить использование дополнительного спектра, на основе информации, что отсутствует первичный пользователь, занимающий дополнительный спектр.
15. Способ по п. 12, в котором информация о первичном использовании информации, что отсутствует первичный пользователь, занимающий дополнительный спектр, основана на информации о местонахождении местоположения относительно одного или более местоположений первичных пользователей.
16. Способ по п. 13, в котором информация о первичном использовании информации, что отсутствует первичный пользователь, занимающий дополнительный спектр, основана на информации о местонахождении местоположения относительно одного или более местоположений первичных пользователей.
17. Способ по п. 14, в котором информация о первичном использовании информации, что отсутствует первичный пользователь, занимающий дополнительный спектр, основана на информации о местонахождении местоположения относительно одного или более местоположений первичных пользователей.
18. Медицинская система, содержащая
систему (10) медицинской сети около тела (MBAN), содержащую множество узлов (12, 14) сети, взаимно связывающихся с помощью беспроводной связи ближнего действия,
базу данных (46) первичных пользователей, содержащую информацию, относящуюся к использованию ограниченного спектра первичными пользователями, причем системы MBAN являются вторичными пользователями ограниченного спектра,
механизм (44) генерации электронного ключа, содержащий цифровое устройство обработки, сконфигурированное с возможностью генерации электронного ключа (E-key) (50), указывающего, позволено ли системе MBAN использовать ограниченный спектр, на основе содержимого базы данных первичных пользователей,
сервер (40) приложений MBAN, сконфигурированный с возможностью распределения электронного ключа в систему MBAN,
причем система MBAN включает в себя подмодуль (52) управления спектром, содержащий цифровой процессор, сконфигурированный с возможностью выбора рабочего канала или частоты для беспроводной связи ближнего действия на основе, по меньшей мере частично, того, разрешает ли электронный ключ системе MBAN использовать ограниченный спектр,
в которой множество узлов (12, 14) сети системы (10) MBAN содержит
устройство (14) концентратора, включающее в себя подмодуль (52) управления спектром и
множество других узлов (12) сети, причем каждый связывается, по меньшей мере, с устройством концентратора с помощью беспроводной связи ближнего действия,
причем время действия электронного ключа истекает после предварительно определенного времени, и
причем устройство концентратора принимает периодические обновления электронного ключа из сервера (40) приложений MBAN, и
причем устройство концентратора предотвращает систему MBAN от использования ограниченного спектра, если электронный ключ истекает, без приема обновленного электронного ключа, разрешающего системе MBAN использовать ограниченный спектр.
19. Медицинская система по п. 18, в которой каждый другой узел сети прекращает любую беспроводную связь ближнего действия с использованием ограниченного спектра, если он не способен связаться с устройством концентратора с помощью беспроводной связи ближнего действия.
