Μελέτη και παραμετροποίηση ασύρματου καναλιού υπό συνθήκες ισχυρού φαινομένου διαλείψεων για εφαρμογές τηλεμετάδοσης στα ενδοσωματικά ασύρματα δίκτυα

• Κύριος συγγραφέας: Λαθούρας, Νικόλαος
• Άλλοι συγγραφείς: Lathouras, Nikolaos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Ασύρματα ενδοσωματικά δίκτυα; Ιατρικά εμφυτεύματα; Ασύρματη παρεμβολή; Απώλειες οδεύσεων; Wireless Body Area Networks(WBAN); Medical Implants; Wireless interference; Path loss

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.