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情報通信プラットフォーム

複数センサーによる分散センシングを実現するSmartBAN技術を開発

2015年6月

概要

当社は、複数のセンサーノードで計測した生体情報を無線経由でハブに集約するボディエリアネットワーク(BAN)技術を開発し、欧州電気通信標準化機構(ETSI)が進める医療ヘルスケア向け無線通信規格「SmartBAN」の標準化に取り組みました。これにより、心電、脈波などの生体情報をそれぞれ適する部位で取得する分散センシングを実現します。本技術を含むSmartBAN規格書が、ETSIにより2015年4月28日に発行されました。なお、本技術の詳細は、ロンドンで開催されるIEEE国際会議ICC 2015にて6月10日に発表しました。

背景

IoT(Internet of Things)の普及および健康意識の高まりから、手軽に個人の生活、健康状態を計測し、生体情報をはじめとする計測データを統合的に処理し、有意の情報をユーザにフィードバックできるウェアラブルデバイスが注目されています。
計測データの送受信において、現在は、1つのウェアラブルデバイスで取得したデータを1対1のBluetooth®通信でスマートフォンなどの外部機器へ転送する方法が主流となっています。しかし、本来、生体情報によっては好ましい取得部位が異なることから、今後はウェラブルデバイスが人体の複数個所に装着されると予想されます。また、医療用途においては、高い信頼性も求められます。
そこで、無線システムとして、生体情報に応じた許容誤り率での送受信や、緊急信号の低遅延伝送、他人との干渉回避を含む信頼性の高いBANが要求されていました。

本技術の特徴

当社は、各生体情報に適する部位に装着した複数のセンサーでの計測情報を、センサー間の時刻を同期させたうえでハブとなるウェアラブルデバイスに集約する無線システムを開発しました。制御チャネルと生体情報の送受信を行うデータチャネルの2つの周波数チャネルをハブが使用するシステム構成とし、近隣BANとの共存を図ります。定期的に発生する可能性の高い生体情報の特性を生かし、データチャネルではタイミング割当てを基本とする送受信を行い、センサーの低消費電力化を実現します。また、生体情報の数値により発生する緊急信号は、割当て時間以外のタイミングも用いて低遅延で送受信します。転倒防止やスポーツモニタリングといったユースケースに応じてパラメータを選択することで、例えば、要求される送信頻度が低いスポーツモニタリングでは、送信頻度が高い転倒防止と比べ、平均消費電流を6割以下に抑えられます。また、各生体情報に適したフレーム長での送受信を可能とすることで、現在主に使用されているBluetooth® Smart注1に比べ生体情報伝送時の消費電力を50%弱に低減できます。

SmartBAN技術

今後の展望

今後、Smart BANシステムの試作機を開発し、ウェアラブルデバイスへの搭載を目指し、研究開発をすすめていきます。

(注1) Bluetooth®の低消費電力で動作する規格に対応。
※ Bluetooth®ワードマークは、Bluetooth SIG, Inc.が所有する商標です。

本発表のSmartBAN標準化活動の一部は、NEDO*「クリーンデバイス社会実装推進事業/高信頼多機能ウェアラブル・バイタルサインセンサの用途開拓・普及事業」にて実施しました。

* 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構


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