استفاده از حسگر برای کنترل سلامتی

 در واقع زمان از پیشگیری بیماری گذشته و امکان دارد بیمار مجبور شود هزینه بسیار بالایی صرف درمان خود کند. اما با استفاده از شبکه حسگرها نه تنها می‌توان به وضعیت سلامت جسمانی خود پی برد که می‌توان حتی بیماری را پیش‌بینی کرد و از هزینه‌ها و ریسک بعدی در زمان درمان کاست. بنا بر آخرین خبرها، تحقیقات جدید توسط مهندسان برق در دانشگاه ایالتی اورگان این مسئله را تأیید کرده است که یک فناوری الکترونیک به نام باند بسیار پهن (ultra wide band )که می‌توان از آن در شبکه حسگرهای نظارتی استفاده کرد، امکان دارد در آینده به‌عنوان بخشی از راه حل دستیابی به یک هدف بلندپروازانه در زمینه مانیتورینگ بهداشتی بدن یا نظارت بر سلامت جسمانی افراد مورد استفاده قرار گیرد.

شبکه‌های حسگر در آینده به‌طور گسترده در زمینه‌های بهداشتی به کار خواهند رفت. هم‌اکنون از نوعی از این حسگرهای ابتدایی‌تر در بعضی بیمارستان‌های پیشرفته برای نظارت بر داده‌های فیزیولوژی بیمار، پیگیری دوره‌های خوردن دارو و نظارت کردن بر پزشکان و بیماران داخل بیمارستان، استفاده می‌شود.

یکی از کاربردهای شبکه‌های حسگر در این زمینه پرستاری از افراد سالمند است. به همین منظور در دوربین‌های حسگر اندازه‌گیر فشار، جهت‌یاب و حسگر برای تشخیص فعالیت‌های ماهیچه کارگذاشته شده‌است که یک شبکه پیچیده ایجاد می‌کند. این شبکه افتادن فرد سالمند، عدم‌هوشیاری، علائم حیاتی، رژیم غذایی و ورزش او را نظارت می‌کند.

کارشناسان می‌گویند در آینده و با پیشرفت فناوری و استفاده از تکنولوژی باند بسیار پهن چنین شبکه‌هایی به‌طور مداوم و منظم می‌توانند به تشخیص وضعیت واقعی سلامت بدن کمک کنند. زمان واقعی تشخیص سلامت این فناوری می‌تواند باعث جبران تاخیر در شناسایی بیماری‌های تحلیل‌برنده و نجات زندگی انسان‌ها و در نتیجه کاهش هزینه‌های بهداشتی شود.

هم‌اکنون می‌توان در برخی از موارد از راه دور بر سلامتی نظارت کرد اما برای تکمیل سیستم‌های نظارت از راه دور هنوز به زمان بیشتری نیاز است. اما دستگاه حسگر نظارتی اخیر که ذکر آن رفت و با فناوری باند بسیار پهن کار می‌کند به احتمال زیاد بسیار کوچک و قابل پوشیدن خواهد بود و شاید انرژی مورد نیاز خود را از گرمای بدن دریافت کند. این دستگاه با وجود حجم کم قادر به انتقال مقادیر زیادی از اطلاعات خواهد بود و تا حد زیادی باعث بهبود شرایط خدمات درمانی و مراقبت‌های پزشکی، پایین آمدن هزینه درمان و کمک به پیشگیری بیماری خواهد شد.

پاتریک چیانگ، متخصص در الکترونیک بی‌سیم و دستیار استاد پزشکی در دانشکده مهندسی برق و علوم کامپیوتر(OSU) می‌گوید: برای این نوع سنجش و نظارت بر سلامتی، دستگاهی در اندازه یک باند قابل پوشش طراحی خواهد شد. این حسگر امکان ارائه و انتقال داده‌ها درباره بعضی از چیزها و موارد مهم مانند سلامت قلب، حجم استخوان، فشار خون یا وضعیت میزان انسولین در بدن را فراهم می‌کند. در بهترین وضعیت، با استفاده از این دستگاه شما نه تنها بر سلامت خود نظارت دارید که می‌توانید از بیماری‌ها پیش از ابتلا پیشگیری کنید. به‌عنوان مثال شاید تشخیص آریتمی‌ها و پیش‌بینی حملات قلبی از جمله مواردی است که این دستگاه می‌تواند در پیشگیری بیماری‌ها مؤثر واقع شود. این دستگاه باید ارزان و در دسترس همگان بوده و همچنین باید قادر به ذخیره‌کردن و ارائه حجم بزرگی از داده‌ها باشد.

شبکه حسگر بی‌سیم

شبکه حسگر بی‌سیـــم (Wireless Sensor Network/ WSN) به یک شبکه بی‌سیم از حسگرهای خودراهبر گفته می‌شود که با فاصله، پخش شده‌اند و برای اندازه‌گیری گروهی برخی از کمیت‌های فیزیکی یا شرایط محیطی مانند دما، صدا، لرزش، فشار، حرکت یا آلاینده‌ها، در مکان‌های مختلف یک محدوده کاربرد دارد. شبکه‌های حسگر با انگیزه استفاده در کاربردهای نظامی مانند نظارت بر میدان جنگ، توسعه پیدا کرد. اما امروزه شبکه‌های حسگر بی‌سیم در صنعت و بسیاری از مقاصد غیرنظامی استفاده می‌شوند، از جمله نظارت و کنترل فرایندهای صنعتی، نظارت بر سلامت دستگاه‌ها، نظارت بر محیط یا خانه، کاربردهای مراقبت از سلامتی، خانه‌های هوشمند و کنترل ترافیک.علاوه بر یک یا چند سنسور، هر گره از شبکه معمولاً مجهز به یک فرستنده و گیرنده رادیویی (یا هر وسیله مخابراتی بی‌سیم دیگر)، یک میکروکنترلر کوچک و یک منبع انرژی (معمولا یک باتری) است. اندازه یک حسگر بسته به اندازه بسته‌بندی آن تغییر کرده و تا یک دانه شن قابل کوچک‌سازی‌ است که قطعات این شنریزه در ابعاد میکروسکوپی هنوز باید ساخته شود. محدودیت‌های قیمت و اندازه در گره‌های حسگر، منجر به محدودیت در منابعی مانند انرژی، حافظه، سرعت پردازش و پهنای باند در آنها می‌شود.

یک شبکه سنسور معمولاً تشکیل یک شبکه‌های بی‌سیم اقتضایی (ad-hoc) را می‌دهد، به این معنی که هر گره از الگوریتم مسیریابی multi-hop استفاده می‌کند (تعداد زیادی گره یک بسته اطلاعاتی را جلو برده و به ایستگاه مرکزی می‌رساند).
در حال حاضر شبکه‌های بی‌سیم حسگر یکی از موضوعات فعال تحقیقاتی در علوم کامپیوتر و ارتباطات است که هر ساله تعداد بی‌شماری کارگاه و کنفرانس در این زمینه برگزار می‌شود.

کاربردها

مـــوارد استـــفاده از (WSN) یا گیرنده‌های بی‌سیم متنوع و زیاد است. آنها در زمینه‌های تجاری و صنعتی برای کنترل داده‌ها و برای استفاده در جایی که به‌کارگیری گیرنده‌های سیمی مشکل و گران است به کار می‌روند. برای مثال این شبکه‌ها می‌توانند در محیط‌های بیابانی هم گسترش یابند و سال‌ها باقی بمانند. کاربرد دیگر اعلام خطر ورود مهاجم به یک محل کنترل شده و سپس ردیابی مهاجم باشد.

تعدادی از موارد استفاده‌ خاص شامل نظارت محل‌های مسکونی، ردیابی هدف‌های متحرک، کنترل راکتور هسته‌ای، آشکار‌سازی‌ حریق، نظارت ترافیک و غیره هستند.

در مورد استفاده از این حسگرها در پزشکی و نظارت بر سلامت فردی نیز مشخص شد که این نوع حسگرها کوچک و به احتمال زیاد به اندازه یک باند قابل پوشش خواهند بود و انرژی خود را از گرمای بدن تأمین خواهند کرد.