• LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • PARTNERLOGIN

ElektronikFOKUS

Fokus på elektronik

  • Branchenyt
  • Design & udvikling
  • Events
  • IoT & embedded
  • Komponenter & konnektorer
  • Power
  • Produktion
  • Test & mål
  • Wireless & data
  • Artikler fra Aktuel Elektronik

Artikler fra Aktuel Elektronik17. 06. 2025 | Pia Nielsen

Test af trådløs kommunikation i medico-applikationer

Artikler fra Aktuel Elektronik17. 06. 2025 By Pia Nielsen

Medico-applikationernes store mængder af data – fra billeder til tekst – stiller store krav til en effektiv håndtering af data med en hurtigere datadeling og koordination af medicinsk information samt en forbedret kommunikation både inden for og uden for medicinske faciliteter

Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 7 – 2025 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)

Af Kazuichi Ichikawa, assistant manager, Anritsu

For at opfylde behovet fra medicosektoren til håndtering af de stadigt større datamængder, som skal deles sikkert og effektivt i den digitaliserede medicinske administration af data, er anvendelse af trådløs kommunikation med blandt andet trådløse LAN- og Bluetooth-teknologier en nødvendighed.
Bluetooth egner sig med sine energibesparende funktioner fint til patientbårent udstyr og til medicinsk udstyr, der kommunikerer relativt små datamængder. Eksempler inkluderer pulsoximetri, blodtryksmålere, termometre samt EKG- og EEG-udstyr.
Trådløs LAN giver high-speed kommunikation til overførsel af billeder og video, hvilket er ideelt til udstyr som endoskoper og radiografiske apparater.
En anden teknologi, som bruges i medicoteknikken, er WMTS (Wireless Medical Telemetry System), der anvender dedikerede frekvensbånd for minimering af radiointerferens. WMTS moniterer vitale patientdata som hjerterytme (EKG), åndedræt, kropstemperatur og iltmætning i blodet på indlagte patienter med data overført til en monitor i patientovervågningen. Udstyret transmitterer radiosignaler til et antennesystem i patientens stue, hvorfra signaler og data videresendes til en central monitor til visning hos plejepersonalet.

Problemer med medicinsk apparatkommunikation
Trådløs kommunikation er ideel til patienter, der bærer sensorer til indsamling af biometriske data, da man slipper for kabling til dataoverførsel og gør det nemt at opstille, tilføje eller flytte apparater. Der kan dog opstå problemer, som kommunikationsafbrydelser og lave datahastigheder.
Et stort problem i trådløs LAN er overlappet af ​​radiokanaler, der deles af flere enheder. Af de frekvensbånd, der bruges til trådløst LAN, understøttes 2,4GHz-båndet af det største antal enheder. Tretten kanaler er dedikeret med 5MHz-intervaller, fra 2412MHz til 2472MHz. Da kanalbåndbredden er 20MHz, kan kun tre kanaler med 5-kanals intervaller bruges til at undgå interferens fra hosstående kanaler, for eksempel kanal 1, kanal 6 og kanal 11. Desuden kan interferens på medicinsk udstyr også stamme fra udstyr på etagerne ovenover og nedenunder.
Et andet centralt problem er væksten i antallet af enheder, der er afhængige af trådløs LAN-teknologi. I medicinske faciliteter er der et stort antal trådløse LAN-enheder, herunder pc’er og tablets, der bruges af læger og personale. Patienter medbringer også egne enheder som smartphones og bærbare spillekonsoller, der kan forårsage radioforstyrrelser eller overbelaste netværket. For mange enheder på netværket resulterer i besvær med at etablere en trådløs forbindelse og/eller langsomme kommunikationshastigheder.
Det mest almindelige problem med WMTS er manglende trådløs forbindelse på grund af, at radiosignalet er for svagt. Årsagerne omfatter lav batterispænding i senderen, forkert antenneplacering, interferens fra andet trådløst udstyr eller støjkilder samt dæmpning af signalet på grund af tilføjelser og layoutændringer.

Identifikation af trådløse kommunikationsproblemer
Kommunikationsproblemer opstår primært i medicinsk udstyr som følge af interferens og dæmpning, hvad der kan få det medicinske udstyr til at fejle eller lide under afbrydelser i kommunikationen. Da det potentielt kan være til fare for patienternes sikkerhed, er det vigtigt at identificere og løse årsagerne til problemerne. Inden for trådløs kommunikation kan fejl og mangler identificeres med de følgende processer:
• Brug en simpel måling til at tjekke styrken af radiosignalet. Inden for trådløs LAN skal antallet af access-punkter, der kan modtage data, også tjekkes.
• Hvis radiosignaler ikke er stærke nok, så kan en flytning af radioudstyret eller en ændret placering af objekter, der kan forhindre udbredelsen af signalerne, hjælpe til at forbedre styrken af radiosignalerne.
• Hvis problemet fortsætter trods tilstrækkelig sendestyrke, så bør man mistænke interferens som værende problemet. En spektrumanalysator kan bruges til at identificere mulig interferens og kilden til samme.
• Efter identificering af støjkilden skal man overveje, hvordan man skal løse interferensproblemerne.
Et eksempel på en simpel målemetode baseret på brugen af gratis software til tjek af trådløs LAN-signalstyrke er vist i figur 2. Hver waveform er udstyret med et netværksnavn (SSID) og en trådløs kanal.
I WMTS-applikationer er den centrale monitor i WMTS udstyret med en ret enkel spektrumanalysatorfunktion, der tillader måling af styrken i de modtagne (receive) radiosignaler. Hvis styrken af radiosignalet i et trådløst LAN eller en WMTS er tilstrækkelig efter de helt simple målinger – og problemet fortsætter – så skal man nok forvente interferens fra radiobølger udsendt af andre apparater.

Identifikation af interferens og kilder til støj
Kombinerer man en spektrumanalysator med antenner, der er designet til brug i de radiofrekvensbånd, man måler på, kan man detektere og visualisere radiosignaler, som forårsager interferens i det samme frekvensbånd, hvor også WMTS- og de trådløse LAN-radiosignaler befinder sig.
I et tilfælde, hvor radioens styrke er tilstrækkelig, men hvor kommunikationen er kompromitteret, kan man bruge en real-time spektrumanalysator (RTSA) til at opfange transienter og øjeblikkelige ændringer i frekvensspektret på den location, hvor et trådløst problem er dukket op. En RTSA tjekker for både signalstyrke og interferens. Man behøver multiple målinger på forskellige tidspunkter, da radioudbredelse kan variere afhængigt af tidspunktet på ugedag, tidspunkt og om, hvorvidt døre står åbne eller er lukkede.
I eksemplet vist i figur 3 er der observeret signaler på kanalerne 1, 3, 6 og 8 for det trådløse LAN, men tre af disse kanaler bliver overlappet af andre og stærkere radiobølger. Stejle peaks som følge af Bluetooth-komponenter og radiosignaler af ukendt oprindelse i et højere frekvensområde er til stede. Disse andre radiosignaler kan anses som problematiske, især hvor det trådløse LAN-udstyr kan flyttes til et andet sted, hvor disse andre radiosignaler forsvinder eller bliver betydeligt mindre – og kommunikationen dermed også bliver bedre.
Ved bekræftelse af tilstedeværelse af fremmede signaler kan en trolley med en batteridreven spektrumanalysator og en antenne tunet til radiosignalernes frekvens bruges til at begrænse det område, hvor interferensen optræder. En laptop bruges til kontrol af målesekvenserne og til registrering af resultaterne. Hvis trolleyen flyttes rundt i en hospitalsbygnings areal, kan man undervejs måle interferensstyrken på flere fysiske punkter. Da støjkilden ikke nødvendigvis er på samme etage, kan man udføre målinger på etagerne over og under den location, hvor interferensen forstyrrer, men også i tilstødende bygninger.
Kilden til interferens kan identificeres ved at pege en strengt retningsbestemt antenne i forskellige retninger. Visse spektrumanalysatorer har en funktion, der indikerer styrken af det modtagne radiosignal med lyd (pitch og volumen), så en effektiv søgning på kilden kan udføres uden hverken skærm eller data. Kilden til støjen kan valideres ved at slukke for det aktuelle apparat eller overdække det med et ledende materiale for at se, om interferensen forsvinder på den måde.

Fremtidsudsigter for trådløs healthcare
De trådløse standarder og deres udvikling går mod højere hastigheder og kapacitet. Apparater, der er kompatible med Wi-Fi 6E- og Wi-Fi 7-standarderne, vil gøre kortere transmissionstider for medicinske data og en real-time monitering af højpræcise billeder til en mulighed. Hurtig low-latency 5G kombineret med hurtigere trådløst LAN vil overvinde de afstandsbegrænsninger, som medicinsk udstyr og -services oplever i dag.
Ved at kombinere 5G-mobilkommunikation med optiske fibre kan man med stor sikkerhed overføre high-definition billeder som 4K og 8K i real-time, hvilket igen vil bidrage til en udvidelse af telemedicinske applikationer. Med den samme teknologi kan man også dele billeder af patienter under nødtransporter og/eller opnå en bedre medicinsk behandling i fjerntliggende områder. Demoer af fjernkirurgi med brug af robotter er også ved at være en mere accepteret procedure.
Med den hurtigere trådløse kommunikation bliver virtual reality- (VR), augmented reality- (AR) og mixed reality- (MR) teknologier langt mere udbredt. Samlet kaldt XR kan disse teknologier bruges til medicinske undersøgelser, undervisning, kirurgisk support og rehabilitering. AR/XR kan for eksempel bruges til at konfirmere location for aktuelle patientorganer og blodkar efter CT-scanninger og andre billeder fra diagnostisk udstyr for at forbedre kirurgiske indgreb og effektiviteten i undervisningen.
Den trådløse kommunikation er i dag en vital del af den medicinske it-infrastruktur, og set fremad vil de trådløse løsninger kræve en introduktion af nye teknologier til at opnå hurtige, pålidelige og stabile forbindelser over både korte og lange afstande med lav latency, omfattende datasikkerhed, høje datarater og real-time video. Men i mange tilfælde skal der avanceret måleudstyr til for at sikre, at kommunikationen forløber med den forventede hastighed og kvalitet – og uden forstyrrelser fra støj og interferens fra andre apparater.

Billedtekster:
Figur 1: 2,4GHz kanalkonfiguration og -båndbredde.
Figur 2: Eksempel på en trådløs LAN Radio Wave Environment Measurement med brug af gratis software.
Figur 3: Eksempel på målinger af radiosignalforhold med brug af en RTSA.

Skrevet i: Artikler fra Aktuel Elektronik Tags: medico, test- og måleudstyr

Seneste nyt fra redaktionen

IFS bliver officiel teknologipartner for Cadillac Formel 1 Team

AktueltBranchenyt11. 02. 2026

IFS spiller en central rolle i forberedelserne af Cadillacs længe ventede Formel 1-debut. Selskabet, der er kendt for sine løsningers præcision, hastighed og innovationskraft, skal levere en forretningskritisk softwareplatform, som sikrer, at de bagvedliggende, vitale processer fungerer effektivt og

Embedded Worlds dramatik fortsætter i 2026

EventsIoT & embeddedTop11. 02. 2026

Som om der ikke var nok udfordringer i verden med hensyn til helbred, klima, fødevarer, infrastruktur og meget andet halløj? Den nuværende geopolitiske situation er fortsætter med at gå amok, og ingen havde vel for 20 – 30 år siden regnet med, at vi igen skulle slås med despoter og vanvidsregimer.

Microchip lancerer familie af 600V gate-drivere til højvolt power-management applikationer

IoT & embedded11. 02. 2026

For at opfylde behovet for højvolt power-management applikationer introducerer Microchip Technology nu sin 600V gate-driver portefølje, der omfatter 12 komponenter leveret i halvbro- high-side/low-side og 3-fasede driver-konfigurationer. Med afsæt i Microchips power-management løsninger er disse

Toshiba lancerer stepmotor-driver IC med næste generation af Advanced Microstep Technology

IoT & embeddedKomponenter & konnektorer11. 02. 2026

Toshiba Electronics Europe GmbH lancerer TB67S579FTG, der er en næste generations stepmotor-driver IC med Advanced Microstep Technology. Den tofasede, bipolare stepmotor-driver er en CC-driver (konstantstrøm), og med sine avancerede funktioner giver driveren en høj effektivitet, lave vibrationer og

Same Sky tilføjer skydepotentiometre til sit program af potentiometre

Komponenter & konnektorer11. 02. 2026

Same Skys Motion and Control Group tilføjer nu skydepotentiometre til sin portefølje af potentiometre. PTNS-familien rummer modstandsværdier mellem 1- og 500kΩ, lineære eller logaritmiske skydere samt længder af modstandselementet mellem 15mm og 60 mm. Skydepotentiometrene er ideelle til styring af

Sensorsimulering til HIL-engine er showstopper hos Pickering Interfaces på Space-Comm Expo

AktueltEventsTest & mål11. 02. 2026

Pickering Interfaces, en førende leverandør af modulære signalswitching- og simuleringsløsninger til brug i test og verificering af elektronik, udstiller sin demo for sensorsimulering til HIL-engines på stand A46 under den kommende Space-Comm Expo Europe 2026, som finder sted 4. og 5. marts i Excel

STMicroelectronics kompakte thyristordriver sparer plads i små apparater

Komponenter & konnektorerPower11. 02. 2026

STMicroelectronics afslører en ultrakompakt thyristor-gatedriver udviklet til små AC-drevne apparater som hårtørrere og med en ny innovativ isolationstransformer, der gør enklere og slankere designs mulig. Den lille nye driver, STSID140-12, er placeret i et 5,35mm x 3,45mm ledningsfrit DFN-hus,

NATO udvider aftale med dansk softwarefirma om træning af soldater

Wireless & data09. 02. 2026

NATO og den danske softwarevirksomhed Systematic har underskrevet endnu en kontrakt, der udvider samarbejdet om træning af soldater og officerer i brugen af NATOs nye digitale kommandosystem til landoperationer, SitaWare Headquarters. Aftalen er en del af det igangværende DEMETER-projekt. Den

Ung forsker fra SDU skal sikre, at vi har kritiske råstoffer nok til den grønne omstilling

Design & udvikling09. 02. 2026

Den grønne omstillings teknologier er dybt afhængige af en række råstoffer som f.eks. kobolt, kobber, nikkel og litium. Som det er i dag, er ressourcerne i høj grad koncentreret omkring nogle få lande og regioner. Det gør forsyningen sårbar overfor bl.a. geopolitiske spændinger og betyder, at den

Anritsu opnår EN 18052:2025-certificering til hybrid eCall-evaluering

Test & mål09. 02. 2026

Anritsu Corp. annoncerer, at deres hybride eCall-evalueringsløsning, der inkluderer eCall-tester MX703330E, har opnået den første europæiske EN 18052:2025-certificering efter test foretaget af Cetecom Advanced, en førende virksomhed inden for certificering af elektronisk udstyr. Certificeringen

Tilmeld Nyhedsbrev

/Nyheder

  • EKTOS A/S

    Rethinking Electronics for Next-Gen Machines for the Real World, Not the Lab 

  • Microchip Technology Inc.

    Production-Ready, Full-Stack Edge AI Solutions Turn Microchip’s MCUs and MPUs Into Catalysts for Intelligent Real-Time Decision-Making

  • InnoFour

    FPGA Forum 2026

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Technology and Hyundai Motor Group Collaborate to Explore 10BASE-T1S Single Pair Ethernet for Future Automotive Connectivity

  • HIN A/S

    Vil du arbejde i krydsfeltet mellem teknik, rådgivning og industri?

  • Elma Instruments A/S

    Flir C8 fra Elma er næste generation i kompakte termiske lommekameraer

  • Microchip Technology Inc.

    New Power Module Enhances AI Data Center Power Density and Efficiency

  • Microchip Technology Inc.

    PIC32CM PL10 MCUs Expand Microchip’s Arm® Cortex®-M0+ Portfolio

  • Eltraco Automation

    Inline vapor phase-maskine fra IBL åbner op for større volumen

  • ACTEC A/S

    Pålidelig energi til el-, vand-, gas- og varmefordelingsmålere

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›
 
 
 
 

Læs Aktuel Elektronik

Aktuel Elektronik avisforside

Annoncér i Aktuel Elektronik

Medieinformation

KONTAKT

TechMedia A/S
Naverland 35
DK - 2600 Glostrup
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk
Privatlivspolitik
Cookiepolitik