Body Area Network

Body Area Network (BAN.h) bezeichnet die zentrale, drahtlose Kommunikation zu Sensoren, die an einem Körper oder anderen Objekt befestigt sind und seine Daten erfassen. Die drahtlose Übertragungstechnik ermöglicht zum Beispiel Patienten größtmögliche Bewegungsfreiheit und optimale Betreuung auch im häuslichen Umfeld.

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Verfahren und Komponenten

Hierbei zeichnet sich das drahtlose Körpernetzwerk BAN durch folgende Punkte aus:

• geringe Sendeleistung
• selbstkonfigurierendes, drahtloses Netzwerk
• miniaturisierte Bauform
• minimaler Stromverbrauch
• standardisierte medizinische Gerätekommunikation
• große Robustheit
• einfache Handhabung

Die Frequenz ist optimal für den Einsatz am menschlichen Körper gewählt. Die Sendeleistung ist gering. Die dadurch gegebene Reichweite beträgt etwa einen Meter – exakt der Bereich eines körpernahen Netzes. Hierdurch wird die Sicherheit der so genannten privaten Daten unterstützt.

Der Datenübertragungskanal wird von der Basisstation festgelegt. Sie entscheidet auch, wann ein Kanalwechsel stattfindet, z.B. wenn eine Übertragung mehrere Male hintereinander gestört war.

Für die Übertragung von privaten und vertraulichen Daten sind Mechanismen zur Verschlüsselung vorgesehen.

Anwendungen

Die Anwendungen für Body Area Network sind vielseitig:

• Kommunikation im Krankenhaus
• Kommunikation in Flugzeugen oder Raumschiffen
• Patientenüberwachung zu Hause (postoperative Betreuung)
• Untersuchung in Schlaflaboren
• Integration in Pulsmesser beim Jogging
• Überwachung von Säuglingen
• Einbau in drahtlose Hörgeräte
• Vernetzung von Komponenten tragbarer Unterhaltungselektronik

Neben Audio- und Video-Daten messen die für überwiegend medizinische Anwendungen eingesetzten, am Körper angebrachten Sensoren üblicherweise einige der folgenden Vitalwerte:

• Blutdruck
• Puls
• Sauerstoffsättigung
• Blutzucker
• EKG
• ...

Die Grundlagen und ersten Schritte des Body Area Network, welches das kapazitive Nahfeld der Haut für die Datenübertragung nutzt, wurden bereits 1996 am MIT durch Zimmermann und Gershenfeld erforscht und veröffentlicht.

Für die Anwendung im medizinischen Bereich erfolgten seit 1998 am Fraunhofer IIS weitere innovative Entwicklungen dieser Technologie bis hin zu einem auf Standard CMOS integrierten BAN-Chiplösung und speziellem Low-Power BAN-Protokoll. Spezielle Lösungen zum Beispiel für Schlaflabore werden zur Zeit auf Basis kommerzieller Funklösungen marktreif.

Von 2004-2006 wurde im vom BMWA geförderten BASUMA-Projekt eine BAN-Einzelchiplösung (SoC) in der proprietären SiGe:C-Technologie entwickelt. Dieses körpernahe Funknetzwerk (BAN) soll vorrangig zur Langzeitüberwachung von chronisch Kranken eingesetzt werden.

Unter dem Namen Skinplex wird die MIT-Entwicklung von der bayrischen Firma Ident Technology vermarktet. Skinplex soll als Einklemmschutz oder in der Zutrittskontrolle Verwendung finden.

Eine Weiterentwicklung wird seit 2005 von der japanischen NTT unter dem Namen 'RedTacton' betrieben. Dabei soll durch den Einsatz eines optischen Feldsensors die prinzipbedingt mangelhafte Übertragungssicherheit der kapazitiven Datenübertragung überwunden und Anwendungsbereiche in der Identifikation und der Konsum-Elektronik erschlossen werden.

Neben proprietären Lösungen kann ein Body Area Network auch mit Standardtechnologie wie zum Beispiel ZigBee aufgebaut werden.

• Skinplex - Datenübertragung über die Haut