A Dual-Mode Ultra-Wideband Wireless Platform for Remote Patient Monitoring Systems.: A feasibility study

Bisbe, Sergi ; Reyes, Carlos

10. term

Elektronik og IT, Kandidatuddannelsen (Spec. Applied Signal Processing and Implementation)

2012

2012-05-31

75 pages

Antallet af kroniske sygdomme hos folk, stiger i takt med deres alder. Dette kombineret med en øget forventet levetid stiller store krav til sundhedsvæsnet. Det er derfor nødvendigt med teknologiske hjælpesystemer til sikring af livskvalitet hos de ældre. Denne rapport tager udgangspunkt i trådløs patient monitorering (RPM), som en potentiel løsning på udfordringen med sikring af livskvalitet. Et sådan RPM system skal være i stand til at måle, behandle og transmittere forskellige helbredsparametre for en patient. Eksisterende RPM systemer er baseret på to forskellige hardware platforme, hvor den ene forestår måling og behandling af data, mens den anden platform forestår transmitteringen af de samme data. Dette medfører en forhøjet pris samt et øget strømorbrug. Et fuldt udbygget RPM system vil typisk bestå af hundrede eller tusinde enheder, og derfor vil en ny, billigere og mere energieffektiv, platform være særdeles vigtig. I denne rapport tages der udgangspunkt i en ultra bredbåndsteknologi, der gør det muligt at implementere måle, behandle og transmitteringselementerne i en og samme hardware platform. Disse funktioner opdeles i rapporten i to elementer; Radar-mode (RM) der forestår dataindsamlingen og sender-mode (DTM) der forestår datatransmissionen. Platformen benytter en ultra-bredbåndsteknologi baseret på ganske korte pulser. Den foreslåede platform er i sin helhed verificeret gennem simuleringe, og desuden er senderdelen verificeret gennem målinger. Grundet hardware begrænsninger har det dog ikke været muligt at teste modtagerdelen eksperimentelt inden rapportaflevering.

The combination of two factors demands the need to find a solution that guarantees the well being of the people suffering from chronic diseases. On the one hand, the increase of the life expectancy leads to an older world’s population. On the other hand, the aged are more likely to suffer from chronic diseases and/or injuries. This thesis deals with the design of an Ultra-Wideband-based node of a Remote Patient Monitoring (RPM) network. This node must be able to measure, collect and transmit some medical parameters of a patient. Existing RPM networks use two different hardware platforms: one for measuring and another one for transmitting. This leads to high cost and high power consumption. Since a RPM network is typically composed by hundreds or thousands of nodes, a new platform with lower cost and power consumption is vital to make such a system work. This thesis explores the viability to achieve the dual-mode operation: Radar Mode (RM) to obtain a certain parameter and Data Transmission Mode (DTM) to send it to another node. A platform using Impulse-Radio Ultra-Wideband (IR-UWB) has been proposed to accomplish this goal. The simulations done verified its feasibility. Moreover, the physical experiments carried out validated the transmitter. Nevertheless, due to time and hardware limitations, the receiver has not been experimentally validated yet.

Dual-mode ; Ultra-Wideband ; Remote Patient Monitoring

Download
View record in AAU Student Projects