Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/13673
Title: Μελέτη και παραμετροποίηση ασύρματου καναλιού υπό συνθήκες ισχυρού φαινομένου διαλείψεων για εφαρμογές τηλεμετάδοσης στα ενδοσωματικά ασύρματα δίκτυα
Other Titles: Investigation (study and parameters) of a wireless channel under high interference for teletransmission in InBody Area Networks
Authors: Λαθούρας, Νικόλαος
Keywords: Ασύρματα ενδοσωματικά δίκτυα
Ιατρικά εμφυτεύματα
Ασύρματη παρεμβολή
Απώλειες οδεύσεων
Keywords (translated): Wireless Body Area Networks(WBAN)
Medical Implants
Wireless interference
Path loss
Abstract: Η εξέλιξη που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια στην τεχνολογία των ασύρματων δικτύων σε συνδυασμό με την συνεχή σμίκρυνση των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη των δικτύων ανθρωπίνου σώματος(Body Area Networks-ΒΑΝ) και των ιατρικών εμφυτευμάτων. Η κατηγορία των δικτύων αυτών ανοίγει τον δρόμο για την ανάπτυξη καινοτόμων εφαρμογών παρακολούθησης της υγείας ενός ανθρώπου. Μία πιθανή και σημαντική εφαρμογή είναι η παρακολούθηση των επιπέδων γλυκόζης στο ανθρώπινο σώμα. Για τέτοιου είδους εφαρμογές χρησιμοποιούνται κυρίως δύο μπάντες συχνοτήτων. Η μπάντα MICS (Medical Implant Communications Service) στα 402.5MHz και η μπάντα ISM (Industrial, Scientific, Medical) στα 2.45GHz, η οποία έχει όμως το μειονέκτημα ότι χρησιμοποιείται και από άλλες εφαρμογές. Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μια μελέτη της διάδοσης του σήματος μέσα στο ανθρώπινο σώμα και τον χαρακτηρισμό του ασύρματου καναλιού. Πιο συγκεκριμένα, η μελέτη αυτή αφορά την παρακολούθηση των επιπέδων γλυκόζης μέσω ενός εμφυτεύματος που βρίσκεται στο πάγκρεας και λαμβάνει τις κατάλληλες μετρήσεις. Στη συνέχεια μεταβιβάζει το σήμα σε έναν εξωτερικό ακροδέκτη ο οποίος βρίσκεται στην επιφάνεια του δέρματος και στο ύψος της μέσης. Αφού λάβει τις μετρήσεις ο ακροδέκτης, προχωράει σε αξιολόγηση των επιπέδων ώστε να αποστείλει νέα δεδομένα πίσω στο εμφύτευμα. Για να γίνει εφικτή όμως μια τέτοια διαδικασία, είναι απαραίτητη η μελέτη του ασύρματου καναλιού με σκοπό να διασφαλιστεί η σωστή και αξιόπιστη επικοινωνία μεταξύ των συσκευών αυτών. Η μελέτη αυτή βασίζεται σε υπολογισμούς που αφορούν την ισχύ του σήματος που καταφθάνει στην εξωτερική συσκευή σε διαφορετικά σενάρια, παίρνοντας κάθε πιθανή περίπτωση και λαμβάνοντας υπόψη τις ανακλάσεις στο όργανα που βρίσκονται στο εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν, συγκρίνονται με αποτελέσματα προηγούμενης εργασίας κατά την οποία είχε μελετηθεί η ίδια ακριβώς εφαρμογή με την χρήση της μεθόδου FDTD, η οποία βασίζεται σε προσομοιώσεις. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν δείχνουν την έντονη εξασθένηση του σήματος καθώς αυτό διέρχεται μέσα από τον ανθρώπινο οργανισμό, είναι ωστόσο ενθαρρυντικά για την διεξαγωγή περαιτέρω έρευνας σχετικά με την εφαρμογή αυτή.
Abstract (translated): The evolution of wireless network technology in recent years, combined with the steady decline of integrated circuits, has led to the development of the Body Area Networks (BAN) and medical implants. This category of networks paves the way for the development of innovative human health monitoring applications. A possible and important application is the monitoring of glucose levels in the human body. Two frequency bands are mainly used for such applications. The MICS (Medical Implant Communications Service) band at 402.5MHz and the ISM band (Industrial, Scientific, Medical) at 2.45GHz, which, however, has the disadvantage that it is used by other applications. In the present dissertation, a study is carried out on the propagation of the signal within the human body and the characterization of the wireless channel. More specifically, this study concerns the monitoring of glucose levels through an implant located in the pancreas and receives the appropriate measurements. It then transmits the signal to an external terminal located on the surface of the skin and at waist height. After receiving the measurements, the terminator evaluates the levels to send new data back to the implant. However, in order for such a process to be possible, it is necessary to study the wireless channel in order to ensure the correct and reliable communication between these devices. This study is based on calculations concerning the signal strength that reaches the external device in different scenarios, taking into account each possible case and taking into account the reflections on the organs located inside the human body. The results are compared with results from previous work in which the exact same application was studied using the FDTD method, which is based on simulations. The results show a strong weakening of the signal as it passes through the human body, but it is encouraging to conduct further research on this application.
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ΛΑΘΟΥΡΑΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ-ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ.pdfΔιπλωματική Εργασία2.99 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.