無(wú)線傳感器超低功耗射頻技術(shù)詳解
降低功耗
另一個(gè)降低無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)功耗的方法是減少必須傳送到人體中央設(shè)備或筆記本電腦的數(shù)據(jù)量??梢酝ㄟ^(guò)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)本地處理一部分?jǐn)?shù)據(jù)和發(fā)送少量經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù),而非傳送大量的原始傳感器數(shù)據(jù)來(lái)做到這點(diǎn)。另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,病人能及時(shí)獲得反饋。
圖8:通過(guò)在無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行本地處理,無(wú)線組件的功耗下降。但是,這會(huì)增大通用微處理器的功耗,兩者相抵消了。研究人員開(kāi)發(fā)出了一款低功耗DSP來(lái)解決這一問(wèn)題,該低功耗DSP針對(duì)處理生理參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。例如,若采用IMEC的BioDSP處理本地心電圖,則采用現(xiàn)貨Zigbee射頻的心電圖貼片的系統(tǒng)功耗將下降近10倍。
與人們的預(yù)測(cè)相反,當(dāng)用通用微控制器執(zhí)行本地處理時(shí),傳感器節(jié)點(diǎn)的功耗會(huì)增加。射頻組件的功耗會(huì)降低,原因是它沒(méi)有太多的數(shù)據(jù)要發(fā)送,而商用微控制器的功耗猛曾,原因是它沒(méi)有針對(duì)這類(lèi)處理做優(yōu)化?;谶@個(gè)原因,IMEC和霍爾斯特中心開(kāi)發(fā)了一款專(zhuān)用超低功耗DSP,它針對(duì)腦電圖、心電圖、眼電圖及肌電圖等生理參數(shù)做了優(yōu)化。
超低功耗的嶄新未來(lái)
通過(guò)選擇正確的ULP 標(biāo)準(zhǔn)模塊,可顯著降低無(wú)線醫(yī)療設(shè)備的功耗。本文概述了兩種策略:
1.增加超低功耗射頻(UWB、BAN或喚醒射頻,針對(duì)中-低數(shù)據(jù)傳輸速率)可以將功耗減少10倍。
2.增加ULP DSP將功耗降低10倍,有些本地處理在設(shè)備或傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)完成。
將ULP射頻和超低功耗DSP策略相結(jié)合,能使心電圖貼片的功耗降低18倍,讓我們更進(jìn)一步接近廣泛使用的人體佩戴自主傳感器。