什么叫Body Area Network（BAN）人体无线局域网？_医疗健康

2015

09/21

11:00

动脉网

作者：周俨璕

医疗健康

近年来，计算机科学领域不断进化，能够处理更多数据并保持着紧密的关联性。同时，人们也越来越追求迷你化设备或者可穿戴设备，随时随地来了解自己。

Body Area Network（BAN）是什么？

Body Area Network（人体无线局域网，BAN），也是Wireless Body Area Network（无线体域网）或者Body Sensor Network（身体传感网络）。

其实人体局域网是可穿戴的计算装置，能够创建起一个无线交流联接，它能植入人体，或者固定于人体体表皮肤，或者能和其他设备一同发挥作用。它还能被握在手里，置于衣服口袋里，或者包里等。由于人们对迷你化的追求，人体局域网包含一个体传感中心单元和多个迷你体传感单元。

Body Area Network的历史？

生理传感器的快速发展，低功率的集成电路，无线通讯的涌现促使了新一代无线体域网的产生。BAN技术起源于1995年，人们希望通过无线个人通讯网实现人体内交流。大约在6年后，BAN作为一个新术语出现，意思为人体内部、外部的交流。

2006年，Guang-Zhong Yang首次在他出版书籍《人体局域网》中给出了正式定义，传感网络技术和生物医学工程的自然产物。

Body Area Network的应用发展？

BAN是一个多学科交互领域，现在主要应用于人体健康方面，尤其是对慢性疾病，诸如糖尿病、哮喘、心脏病患者生命体征的有效的长期监控。

一些智能生理传感器通过无线体域网，在计算机的辅助下，能够获取实时健康监控数据，实现对疾病的早期发现。这样的生理传感器对植入设备的灵活性要求很高，体积小、舒适，因此植入人体后不会妨碍任何生理活动。

人体中的植入设备将能收集各种生理变化数据，以便随时随地都能监控患者的身体状态。收集到的信息将通过无线传输至终端处理单元，然后立即将所有信息传输给世界各地的医生。如果有医生观察到任何紧急信号，他们就能够立即通过计算机系统对患者发出通知警告。

若BAN网络应用到位，通过测量患者生命体征，就能够在患者心脏病发作之前提醒医院。

对于糖尿病患者来说，BAN网络能够根据患者体内胰岛素水平自动调节泵里的胰岛素量。

当时的BAN面临信息提供水平不足和设备能源有限的问题，技术仍处于一个广泛研究的初级阶段，但是如今的BAN技术已然成为医疗保健的新突破口，将医疗保健带入了移动医疗和远程医疗的新时代。

至于BAN网络技术的其他应用还包括体育运动、安全保障、监控交通状况、粮食生长，还有通过人机的无缝信息交流辅助信息沟通等。

Body Area Network未来面临的挑战

以硬件为中心（hardware-centric）

安全：为了保证BAN传输数据的安全、准确，仍然需要很多努力。首先要保证某个患者的数据确实是来自他自己的WBAN系统，而没有和其他患者的数据混淆。

然后，来自WBAN系统的数据访问途径必须安全且设限制。尽管安全问题是大多数网络关注的重点问题，但WBAN这方面的研究却很少。由于WBAN在电源、记忆存储、传输速率和运算能力上的资源受限，适用于其他网络的安全解决方案不一定适用于WBAN。数据的机密性、真实性、完整性、新鲜性，以及实用性都是对WBAN的安全要求。

目前，IEEE 802.15.16标准是WBAN最新的使用标准，但却存在漏洞。

互操作性：WBAN系统需要保证和蓝牙、无线个域网的无缝数据传输，和随插随用设备的互动过程来促进信息交流。系统应当可拓展来保证高效的数据连通性。

系统工具：基于WBAN的传感器必须外形小巧、简明易用、重量轻便、节能省电，之后的存储设备应该加强其远程存储和远程观察患者数据的功能，同时保证上述功能能够进行外部处理或者通过互联网分析工具进行处理。

隐私担忧：WBAN的应用一定程度上解放了患者，不用长期住院观察，而是将观察融入日常生活。但如果WBAN应用超出了所谓的“安全”医学用途，人们则担忧WBAN存在对自由的潜在威胁。并且当WBAN汇集了大量数据后，如何安全存储、管理这些数据集就至关重要了。

数据连贯性：数据分布于多个移动设备上，无线患者记录应当以一种无缝的方式集成、分析。在人体局域网上，患者的数据集可能是碎片化的分布于笔记本或台式电脑上。如果医生的移动设备无法将这些碎片化信息有效收集，那必定会影响到医生对患者的诊疗效果。

其他干扰：身体传感器使用的无线线路应该减少外界干扰，并且提高和基于其他网络下的传感器节点设备的共存性，尤其是在WBAN系统开始大规模运用后。

以人为中心（human-centric）

费用：如今人们希望拥有功能完备同时又价格实惠的健康监控。WBAN需要以最优的价格吸引那些关注健康的消费者。

持续监控：用户可能会提出不同程度的监控要求。比如，心脏缺血的患者需要WBAN持续监控，而那些担心摔跤的患者则只要求在他们运动时开启监控。监控程度影响整个WBAN的“生命周期”。

持续作用：WBAN系统的作用应该具有持续性。即在WBAN重启之后，传感器的测量数据应该准确校正，并且即使处于不同的环境，其无线信道也应该最小化外加干扰。

来源：动脉网作者：周俨璕

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