2014 Fiscal Year Annual Research Report
人体通信と４００ＭＨｚ帯無線を併用するデュアルモードボディエリア通信方式
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24560452
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
王 建青 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70250694)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ボディエリアネットワーク / 医療情報通信技術 / 人体通信 / インプラント通信 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，人体通信技術によるウェアラブルBAN（Body Area Network）と400MHz帯無線技術によるインプラントBANのデュアルモードボディエリア通信方式の開発である．平成26年度では，前年度に検討してきた通信機の変復調方式によるBER(Bit Error Rate)特性と送信電力による人体安全性の指標となるSAR（Specific Absorption Rate）特性や外部電磁干渉に対する電磁適合性の結果を基に決定した通信機のスペックに従い，PPM(Pulse Position Modulation)方式通信機を試作し，その特性評価と実証実験を行った．
まず，人体通信に基づく30MHzウェアラブルBANと400MHzインプランBANの両方に用いられるパッチ型アンテナを開発し，ウェアラブル送信部とデュアルモード受信部はFPGA，インプラント送信部は埋込み型パッチアンテナと外部信号発生器によって実現し，通信特性の定量評価を可能とした．次に，30MHzウェアラブル通信のBER特性及び心電図を例とした伝送を実人体にて行い，人体上半身83dBの減衰量までに0.0001の物理層BERの実現が確認できた．また，ウェアラブルで取得・伝送された心電波形は，医療関係者の協力を得て医用心電計で同時に測った結果と比較し，両者が0.95以上の高い相関係数を有することが確認できた．一方，400MHzインプラント通信については，人体の平均的電気特性を模擬した液体ファントムに送信アンテナを挿入し，体内から体表への信号伝送を行い，その特性を測定した．その結果，体内20cmで約50dBの信号減衰を示し，十分な電磁適合性を確保可能な10dBmの送信電力で0.001以下の物理層BERが実現できることを明らかにした．
よって，研究期間全体を通じて，人体通信と400MHz帯無線を併用したデュアルモードボディエリア通信方式が提案・実証でき，従来方式に対して高信頼性と高秘匿性という優位性を示し，高品質な医療・ヘルスケアBANの確立と実用化への寄与が大きく期待できる．
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