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当研究室は「SmartBAN」など先進の情報通信技術を基に
医・工連携による次世代のワイヤレス医療・ヘルスケアの
創生を目指し、大学や企業との共同研究を推進しています

SmartBANBAN:Body Area Network

医療・ヘルスケアをはじめ幅広い領域での活用が期待される国際標準規格
次世代IoTデータ集約無線通信規格"SmartBAN"

SmartBAN(スマートバン)は、人体近接エリアでウェアラブルデバイスなど複数のIoTセンサノードで計測した生体データを、無線経由でHUBに集約する「ボディエリアネットワーク無線通信規格」です。

[1]欧州電気通信標準化機構(ETSI)で認定された"国際標準規格"

欧州電気通信標準化機構(ETSI※)TC SmartBANに技術提案。2015年に物理層とMAC層の2つの標準を規格化しており、"国際標準規格"として国内・外で使用できます。
1. MAC規格:ETSI TS 103 325, Smart Body Area Network (SmartBAN);Low Complexity Medium Access Control (MAC) for SmartBAN
2. PHY規格:ETSI TS 103 326, Smart Body Area Network (SmartBAN);Enhanced Ultra-Low Power Physical Layer
※ European Telecommunications Standards Institute, ETSI; エッツィ

主な医療ヘルスケア関連BAN標準規格
標準規格 標準化団体 備考
SmartBAN ETSI 欧州発の医療ヘルスケア向けBAN規格
Bluetooth Low Energy(BLE) Bluetooth SIG BANではないが現在最も普及
IEEE 802.15.6 IEEE 2012年2月に標準規格化
IEEE 802.15.4j IEEE 米国におけるM-Band向け15.4規格
IEEE 802.15.4n IEEE 中国における医療周波数帯無線規格

[2]複数センサ情報を統合可能な高精度な時間同期

イメージ HUBを中心としたスター型のネットワーク・トポロジを構成。人体の適所に配置した最大16台のセンサの「高精度な時間同期」を実現し、複数センサを連携させ情報を統合し解析することが可能です。


[3]医療・ヘルスケア用途に対応する高信頼性

医療・ヘルスケア用途での信頼性の高い通信に不可欠な「生体情報に応じた許容誤り率での最適伝送」「緊急信号の低遅延伝送」「他人との干渉回避」「長時間利用に応える低消費電力化」などを実現しています。

@QoSの最適制御 様々な伝送レート、許容遅延、許容誤り率などを有する入力信号や緊急信号の最適伝送
Aタイムリーな接続 ノードの迅速な初期接続及び再接続。緊急信号の迅速な発信
Bシステムの共存 同じチャネルを使用するBAN同士が接近した場合の干渉回避
C低消費電力化 小型生体センサの需要に合わせたUltra-Low-Power MAC,Ultra-Low-Power PHY技術

■"SmartBAN"は、他の通信規格と比べ自由度の高い活用が可能です

  • リーズナブルなセンサでも必要十分な生体情報を収集可能
    装着センサのそれぞれが、単機能/簡易(小型)/安価でも、各々を連携させ取得情報を集約・統合することで、様々な分野の業務・現場などで必要十分な品質・レベルの生体情報を得られます。
  • 接続センサの選択肢を拡大
    "過酷環境対応品"や運動・作業動作を妨げない"高装着性品"など、センサの選択肢が広がることで、活用・継続性も高まります。
  • 利用環境での使用制限が少ない
    状況に則した無線の自動制御(近接時の干渉回避など)を実現しているため、利用する環境での使用制限が少ないのもポイントです。例えば、狭い室内で使用者が近接しやすい状況でも同時使用が可能です。

SmartBANと他規格の比較
  SmartBAN Bluetooth Low Energy(BLE) IEEE 802.15.6
周波数 NB(2.4GHz) NB(2.4GHz) NB,UWB,HBC
最大伝送速度 1Mbps 1Mbps(※1) 約1〜12Mbps
通信距離 〜数m 2.5〜50m 〜数m
同時接続数 16台 231台(※2) 64台
※1 実際の通信速度は数十kbps程度 ※2 実際は転送速度によって制限される

  SmartBAN Bluetooth Low Energy(BLE) IEEE 802.15.6
低消費電力 ×
QoS制御 ×
タイムリ接続
システム共存
複数ノード間の同期 ×
注) ETSI TR 103 394, Smart Body Area Networks (SmartBAN); System Description,ver.1.1.1, Jan., 2018. を元に簡略化して掲載

■"SmartBAN"は、医療・ヘルスケアをはじめ幅広い分野で活用できます

SmartBANの活用で、体調・様態・動作など複合的な人体の情報を統合し「可視化」できます。
適用自由度も高く、医療・ヘルスケアのみならず、機器の制御・稼働監視など様々な分野で活用が可能です。
医療・介護など ●体調モニタリングなどのための「多用途IoTトリアージタグ」
●患者・住民の血圧など生体情報変動などの監視
●リハビリ時の適正な運動負荷や体調監視
●ICTを利用した生活自立支援「Active Assisted Living(AAL)」
●在宅・介護施設での体調・体動(行動)管理
●海洋上やへき地など遠隔での臨床診断/判断の支援
●多様なセンサの統合による患者・住民の体調・様態総合管理
ヘルスケア・ウエルネス・見守りなど ●屋外作業時や運転中など業務中の体調監視
●スポーツ、エクササイズやフィットネスクラブなどでの運動中体調監視
●運動・体操などの動作トレース・解析やレベルアップ・指導支援
●eスポーツ向けコントローラー(と体調の同時監視)
●高齢者などの徘徊監視
機器稼働管理など ●工場・インフラなどの設備や自動車などの機器稼働管理
●作業・動作、動線などの可視化による業務改善支援

■SmartBAN実験キット

SmartBAN実験キットは、「心電位センサ/加速度センサ」、「脈波センサ」、センサやアプリケーションのゲートウェイとなる「ハブ」と、スマートフォン上で動作する「アプリケーション」から構成され、高精度な時間同期を検証する用途として活用いただけます。
※SmartBAN実験キットについて、詳しくはこちらをご覧ください。

※当研究室は「SmartBAN」の活用が期待される様々な分野・領域に向け周知、採用などの働きかけを行います。また、希望事業者・機関などに対し、技術・ノウハウの提供や導入・事業化支援などを実施しています。

バナースペース

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