1. ‫یافت‬ ‫او‬ ‫از‬ ‫نام‬ ‫هستی‬ ‫که‬ ‫او‬ ‫نام‬ ‫به‬
1

2. ‫بدنی‬ ‫حسگر‬ ‫های‬ ‫شبکه‬ ‫بر‬ ‫مروری‬
Body sensor networks
‫گردآورنده‬:‫نازی‬‫اسدپوردزکی‬
‫بهار‬94
‫راهنما‬ ‫استاد‬:‫دکتر‬ ‫آقای‬‫بهروزیان‬
2

3. ‫بدن‬ ‫سیم‬ ‫بی‬ ‫های‬ ‫شبکه‬(BAN)
‫شبکه‬‫های‬‫بی‬‫سیم‬‫بدن‬‫شبکه‬‫های‬‫حسگر‬‫مستقلی‬‫برای‬
‫اتصال‬‫به‬‫حسگرهای‬‫مختلف‬‫پزشکی‬‫و‬‫لوازم‬‫خانگی‬‫است‬
‫که‬‫این‬‫حسگرها‬‫می‬‫توانند‬‫در‬‫داخل‬‫یا‬‫خارج‬‫بدن‬
‫انسان‬‫باشند‬‫و‬‫اجازه‬‫جابجایی‬‫و‬‫اندازه‬‫گیری‬‫عالئم‬
‫حیاتی‬‫بیمار‬‫را‬‫خارج‬‫از‬‫بیمارستان‬‫و‬‫محیط‬‫های‬
‫مراقبت‬‫بهداشتی‬‫به‬‫پزشک‬‫می‬‫دهند‬.
3

4. ‫بدن‬ ‫سیم‬ ‫بی‬ ‫های‬ ‫شبکه‬(BAN)
BAN‫پردازش‬ ‫سیستم‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫بدن‬ ‫روی‬ ‫حسگر‬ ‫چندین‬ ‫ها‬
‫پزشکی‬ ‫شبکه‬ ‫برای‬ ‫را‬ ‫اطالعاتشان‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫متصل‬ ‫مرکزی‬
‫می‬ ‫سالمت‬ ‫مراقبت‬ ‫متخصصان‬ ‫آنجا‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫کنند‬ ‫می‬ ‫ارسال‬
‫کنند‬ ‫ارزیابی‬ ‫را‬ ‫کاربر‬ ‫سالمتی‬ ‫وضعیت‬ ‫توانند‬.
4

5. ‫کاربردی‬ ‫های‬ ‫پتانسیل‬BAN
‫تناسب‬ ‫و‬ ‫ش‬‫ز‬‫ر‬‫و‬
‫سرگرمی‬
‫سالمت‬‫اقبت‬‫ر‬‫م‬
‫قلب‬‫وضربان‬ ‫ن‬‫فشارخو‬
‫کودک،گام‬ ‫سنج‬‫رشد‬
‫شمار،قدسنج‬
‫ورزش‬‫ایمنی‬
‫بیمار‬‫مستمر‬ ‫نظارت‬‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫سالمت‬ ‫اقبت‬‫ر‬‫م‬
‫ونوزادان‬‫کهنساالن‬
‫در‬‫رفتار‬ ‫و‬‫بدن‬‫حرکات‬ ‫تشخیص‬
‫تعاملی‬‫های‬‫ی‬‫باز‬(‫ای‬ ‫محاوره‬)
5

6. ‫کاربردی‬ ‫های‬ ‫پتانسیل‬BAN
‫علمی‬‫تحقیقات‬
‫پزشکی‬
‫زدن‬ ‫قدم‬‫تحلیل‬
‫خواب‬‫تحلیل‬
‫وگلوکز‬‫ن‬‫اکسیژ‬ ‫سطح‬
EEG,ECG,EMG
6

7. BASN
‫حسگرهای‬‫بیومدیکال‬‫درون‬‫یک‬‫سیستم‬‫به‬‫شکل‬‫فرم‬
‫حسگرهای‬‫ناحیه‬‫ای‬‫بدن‬‫به‬‫هم‬‫متصل‬‫شده‬‫اند‬‫که‬‫نوعی‬
‫از‬BAN‫ها‬،‫هستند‬‫به‬‫آنها‬BASN‫گفته‬‫می‬‫شود‬‫و‬‫به‬
‫پزشکی‬‫یا‬‫مراقبت‬‫سالمت‬‫راه‬‫دوری‬‫که‬‫شامل‬‫ارتباطات‬
‫موبایل،شبکه‬‫و‬‫پردازش‬‫داده‬‫های‬‫بیماران‬‫است‬‫اشاره‬
‫می‬‫کنند‬.
7

8. ‫نود‬BASN
‫گره‬ ‫یک‬BASN‫پردازشها‬ ‫در‬ ‫کننده‬ ‫واسط،کمک‬ ‫یک‬ ‫بعنوان‬
‫کند‬ ‫می‬ ‫فعالیت‬ ‫پزشکی‬ ‫کاربردهای‬ ‫در‬ ‫داده‬ ‫انتقال‬ ‫و‬.
8

9. Signal Processor
Feedback
Control
Transceiver
Energy
Source
Sensors
Storage
ADC
9

10. ‫سیستم‬ ‫معماری‬BASN
‫که‬ ‫دارد‬ ‫طبقه‬ ‫سه‬ ‫معماری‬ ‫یک‬ ‫سیستم‬ ‫این‬ ‫معمول‬ ‫بطور‬
‫دارد‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫به‬ ‫منحصر‬ ‫مکان‬ ‫و‬ ‫تابع‬ ‫طبقه‬ ‫هر‬.‫این‬
‫باشد‬ ‫می‬ ‫زیر‬ ‫طبقه‬ ‫سه‬ ‫شامل‬ ‫معماری‬:
‫حسگرها‬
‫داده‬ ‫مرکز‬
‫پزشکی‬ ‫شبکه‬
10

11. ‫حسگرها‬
‫حسگرها‬‫بطور‬‫خاص‬‫حسگرهای‬‫بی‬‫سیم‬‫در‬‫اندازه‬‫ها‬‫وشکل‬
‫های‬‫مختلفی‬‫وجود‬‫دارند‬‫این‬‫حسگرها‬‫سیگنالها‬‫را‬‫از‬
‫بدن‬‫دریافت‬‫کرده‬‫و‬‫آنها‬‫را‬‫برای‬‫مکان‬‫های‬‫دیگر‬‫و‬
‫مرکز‬‫داده‬‫ذخیره‬‫و‬‫ارسال‬‫می‬‫کنند‬.
11

12. ‫حسگرها‬ ‫انواع‬
‫فیزیولوژیکی‬ ‫حسگرهای‬
‫بیوژنتیک‬ ‫حسگرهای‬
‫محیطی‬ ‫حسگرهای‬
12

13. ‫حسگرهای‬
‫فیزیولوژیکی‬
‫این‬‫حسگرها‬‫برای‬‫اندازه‬‫گیری‬‫ویژگی‬‫های‬
‫فیزیولوژیکی‬‫بیمار‬‫از‬‫قبیل‬:‫فشارخون،سطح‬‫گلوکز‬
‫خون،دمای‬،‫بدن‬‫سطح‬‫اکسیژن‬‫خون‬‫و‬‫سیگنالهای‬‫مربوط‬
ECG،EEG،EMG‫می‬‫باشند‬.
13

14. ‫بیوژنتیک‬ ‫حسگرهای‬
‫ای‬ ‫زاویه‬ ‫چرخش‬ ‫و‬ ‫شتاب‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫برای‬ ‫حسگرها‬ ‫این‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫است‬ ‫بدن‬ ‫حرکات‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫که‬.
14

15. ‫محیطی‬ ‫حسگرهای‬
‫محیطی‬ ‫فاکتورهای‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫برای‬ ‫حسگرها‬ ‫این‬
‫باشند‬ ‫می‬ ‫صدا‬ ‫فشار‬ ‫دما،رطوبت،نور،سطح‬ ‫مانند‬.
15

16. ‫هوشمند‬ ‫لباس‬ 16

17. ‫هوشمند‬ ‫لباس‬
‫لباس‬‫هوشمند‬Polo Tech‫بیومتریک‬‫و‬‫روان‬‫سنجی‬‫را‬
‫برای‬‫فراهم‬‫آوردن‬‫نشانه‬‫هایی‬‫درون‬‫عملکرد‬‫ورزشی‬
‫پوشنده‬‫لباس‬‫و‬‫کمک‬‫به‬‫بهبود‬‫عملکرد‬‫آینده‬‫ردیابی‬
‫می‬‫نماید‬.‫این‬‫لباس‬‫شامل‬‫حسگر‬،‫تنفس‬‫نوار‬‫قلب‬‫و‬
‫شتاب‬‫سنج‬‫است‬.‫الگوریتم‬‫اختصاصی‬‫گفته‬‫شده‬‫برای‬‫کمک‬
‫به‬‫تفسیر‬‫اطالعات‬‫جمع‬‫آوری‬‫شده‬‫که‬‫شامل‬‫سطح‬،‫فشار‬
‫خروجی‬،‫انرژی‬‫ضربان‬،‫قلب‬‫تغییرپذیری‬‫ضربان‬،‫قلب‬
،‫تنفس‬‫عمق‬،‫فعالیت‬‫گام‬‫ها‬‫و‬‫کالری‬‫سوزانده‬‫شده‬
‫بکار‬‫گرفته‬‫می‬‫شود‬.
17

18. ‫رادیویی‬ ‫فرکانس‬ ‫تکنولوژی‬
‫اتصال‬‫حسگرها‬‫با‬‫دستگاه‬‫پردازش‬‫توسط‬‫تکنولوژی‬
‫فرکانس‬‫رادیویی‬‫انجام‬‫می‬‫شود‬.‫تکنولوژی‬‫های‬‫بیسم‬
‫مختلفی‬‫مانند‬:
ANT
Bluetooth Classic
Bluetooth low energy
Sensium
ZarlinkZL70101
Zigbee
18

19. Zigbee
‫مشخصه‬‫ای‬‫برای‬‫مجموعه‬‫ای‬‫از‬‫پروتکل‬‫های‬‫ارتباطی‬
‫سطح‬‫باال‬‫بوده‬‫که‬‫از‬‫رادیو‬‫های‬‫دیجیتال‬‫کوچک‬‫با‬
‫توان‬‫پایین‬‫بر‬‫مبنای‬‫استاندارد‬IEEE 802(‫موسسه‬
‫مهندسین‬‫الکتریسیته‬‫و‬‫الکترونیک‬)‫برای‬‫شبکه‬‫های‬
‫بخش‬‫خصوصی‬‫استفاده‬‫می‬‫کند‬.
‫این‬‫نام‬‫اشاره‬‫ای‬‫به‬‫رقص‬‫زنبور‬‫عسل‬‫بعد‬‫از‬‫برگشت‬
‫به‬‫کندو‬‫دارد‬.
19

20. Zigbee
‫سوییچ‬‫های‬‫الکتریکی‬‫بیسیم‬‫،کنتورهای‬‫الکتریکی‬‫با‬
‫صفحه‬‫نمایش‬‫خانگی،وتجهیزات‬‫صنعتی‬‫و‬‫مصرفی‬‫دیگری‬‫می‬
‫باشدکه‬‫نیازمند‬‫انتقال‬‫داده‬‫بی‬‫سیم‬‫با‬‫برد‬‫کوتاه‬
‫در‬‫میزان‬‫نسبتا‬‫پایین‬‫است،می‬‫باشد‬.
‫هدف‬‫زیگبی‬:
‫کاربردهای‬‫فرکانس‬‫رادیویی‬(RF)‫می‬‫باشد‬‫که‬‫نیاز‬‫به‬
‫میزان‬‫داده‬‫های‬‫پایین‬‫،عمر‬‫باتری‬‫باال‬‫و‬‫شبکه‬‫بندی‬
‫امن‬‫دارد‬.
‫دارای‬‫استاندارد‬‫مارک‬‫تچ‬‫بوده‬‫که‬‫متناسب‬‫با‬‫داده‬
‫های‬‫متناوب‬‫یا‬‫دوره‬‫ای‬‫یا‬‫انتقال‬‫سیگنال‬‫مجزا‬‫از‬
‫یک‬‫حسگر‬‫یا‬‫دستگاه‬‫ورودی‬‫می‬‫باشد‬
20

21. ‫فرکانسی‬ ‫باند‬
‫اما‬‫اطالعات‬‫حسگرهای‬‫مختلف‬‫این‬‫شبکه‬‫نیازمند‬‫نرخ‬
‫های‬‫داده‬‫ای‬‫مختلف،توپولوژی‬‫ها،نرخ‬‫های‬‫خطای‬‫بیتی‬
‫،چرخه‬‫های‬‫وظیفه‬‫وطول‬‫عمر‬‫باتری‬‫می‬‫باشد‬.
‫انتخاب‬‫باند‬‫فرکانسی‬‫برای‬BASN‫نیز‬‫بسیار‬‫مهم‬‫می‬
‫باشد‬.‫برخی‬‫از‬‫وسایل‬BASN‫به‬‫صورت‬‫جهانی‬‫توسط‬
‫کاربران‬‫عمل‬‫می‬‫کنند‬‫که‬‫نیازمند‬‫داشتن‬‫یک‬‫فرکانس‬
‫رادیویی‬‫در‬‫سطح‬‫جهان‬‫می‬‫باشد‬.
21

22. ‫کاربردهای‬ ‫در‬ ‫توانند‬ ‫می‬ ‫که‬ ‫مختلف‬ ‫فرکانسی‬ ‫های‬ ‫باند‬
BASN‫شوند‬ ‫گرفته‬ ‫بکار‬:
MedRadio
General Telemetry
Wireless Medical Telemetry Service
Medical
22

23. ‫حسگر‬EMG 23

24. ‫حسگر‬EEG 24

25. ‫حسگرها‬
‫اطالعات‬‫حسگرها‬‫توسط‬‫پزشکان‬‫برای‬‫دریافت‬‫حاالت‬‫پزشکی‬
‫بیمار‬‫ارزیابی‬‫می‬‫شوند‬.‫و‬‫از‬‫طریق‬‫تکنولوژی‬‫اتصال‬
‫فرکانس‬‫های‬‫رادیویی‬‫با‬‫دستگاه‬‫پردازش‬‫ارتباط‬
‫برقرار‬‫می‬‫کنند‬.
‫تکنولوژی‬‫های‬‫بیسیم‬‫مختلفی‬‫مانند‬ANT،Bluetooth
Classic،Sensium،Zigbee‫و‬...‫استفاده‬‫می‬‫شود‬.
‫که‬‫تکنولوژی‬Zigbee‫بیشتری‬‫ن‬‫استفاده‬‫را‬‫دارد‬.
25

26. ‫داده‬ ‫مرکز‬
‫مرکز‬‫داده‬‫امکان‬‫ذخیره‬‫سازی‬‫داده‬‫های‬‫حسگرها‬‫را‬
‫برای‬‫انتشار‬‫دیر‬‫یا‬‫فوری‬‫داده‬‫ها‬‫در‬‫شبکه‬‫پزشکی‬
‫فراهم‬‫می‬‫آورد‬.
‫اطالعات‬‫از‬‫مرکز‬‫داده‬‫به‬‫شبکه‬‫پزشکی‬‫از‬‫طریق‬
‫اینترنت‬‫یا‬‫ابزارهای‬‫دیگر‬‫ارسال‬‫می‬‫شود‬.
26

27. Bluetooth,
ZigBee
Other Wireless
Technologies
Internet
Bluetooth,
ZigBee
Data Hub
Feedback for Any Medical
Conditions
Medical
Network
Rate of
Rotation
Sensor
sensor
Pulse
Oximeter
EMG Sensor
ECG
Sensor
Blood
Pressure
Sensor
BASN
27

28. ‫شبکه‬‫های‬‫پزشکی‬
‫شبکه‬‫پزشکی‬‫مهم‬‫ترین‬‫ردیف‬‫این‬‫معماری‬‫محسوب‬‫می‬‫شود‬
‫چرا‬‫که‬‫تمام‬‫اطالعات‬‫وضعیت‬‫پزشکی‬‫بیمار‬‫را‬‫دریافت‬
‫کرده‬‫و‬‫سپس‬‫توسط‬‫پزشکان‬‫ارزیابی‬‫می‬‫کند‬‫و‬‫همچنین‬
‫حفاظت‬‫تمام‬‫داده‬‫های‬‫شخصی‬‫و‬‫اداره‬‫کردن‬‫کاربردهای‬
‫مختلف‬‫را‬‫برعهده‬‫دارد‬.
‫این‬‫شبکه‬‫معموال‬‫توسط‬‫یک‬‫بیمارستان،درمانگاه‬‫یا‬‫یک‬
‫مرکز‬‫پزشکی‬‫راه‬‫دور‬‫اجرا‬‫می‬‫شود‬.
28

29. ‫پزشکی‬ ‫های‬ ‫شبکه‬
‫این‬‫شبکه‬‫می‬‫توانند‬‫یک‬‫پروسه‬‫درمان‬‫را‬‫زمانی‬‫که‬‫یک‬
‫وضعیت‬‫پزشکی‬‫در‬‫کاربر‬‫تشخیص‬‫داده‬‫میشود‬‫،آغاز‬‫کند‬
‫مانند‬‫تزریق‬‫انسولین‬‫در‬‫بیماران‬‫دیابتی‬‫یا‬‫در‬
‫موارد‬‫اورژانسی‬‫می‬‫توانند‬‫با‬‫اورژانس‬‫بیمارستانها‬
‫تماس‬‫برقرار‬‫کنند‬.
29

30. ‫مدل‬‫برای‬ ‫کانال‬ ‫های‬BASN
‫مطالعه‬‫ومدلسازی‬‫یک‬‫سیستم‬‫انتقال‬‫برای‬‫شبکه‬‫های‬
‫بیسیم‬‫بسیر‬‫ضروری‬‫می‬‫باشدمدلهای‬‫کانال‬‫برای‬BASN
‫بیسیم‬‫شامل‬:
‫روی‬‫بدن‬‫به‬‫روی‬‫بدن‬
‫روی‬‫بدن‬‫به‬‫اطراف‬‫بدن‬
‫درون‬‫بدن‬‫به‬‫روی‬‫بدن‬
‫درون‬‫بدن‬‫به‬‫درون‬‫بدن‬
‫در‬‫نظر‬‫گرفتن‬‫ویژگی‬‫انتشار‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫بیسیم‬
‫درزمان‬‫انتخاب‬‫کانال‬BASN‫حائز‬‫اهمیت‬‫می‬‫باشد‬‫ودر‬
‫تعیین‬‫فرستنده‬‫وگیرنده‬‫مناسب‬‫برای‬BASN‫بسیار‬‫مهم‬
‫می‬‫باشد‬.
30

31. ‫یک‬ ‫بعنوان‬ ‫انسان‬ ‫بدن‬
‫ارتباطی‬ ‫کانال‬
‫وگموالر‬‫وهمکارانش‬‫اقدام‬‫به‬‫مدل‬‫کردن‬‫بدن‬‫انسان‬
‫بعنوان‬‫ارتباطات‬‫درون‬‫بدنی‬‫کرده‬‫اند،ایده‬‫این‬‫است‬
‫که‬‫داده‬‫از‬‫حسگرها‬‫بطور‬‫بی‬‫سیم‬‫به‬‫یک‬‫گره‬‫مجزا‬‫روی‬
‫بدن‬‫ارسال‬‫می‬‫شود‬.‫این‬‫گره‬‫می‬‫تواند‬‫یک‬‫گره‬‫نظارتی‬
‫یا‬‫یک‬‫ساعت‬‫مچی‬‫باشدو‬‫سپس‬‫بطور‬‫بی‬‫سیم‬‫به‬‫شبکه‬
‫پزشکی‬‫بیمارستان‬‫از‬‫طریق‬‫یک‬‫تکنولوژی‬‫بی‬‫سیم‬‫متصل‬
‫می‬‫شوند‬.
‫انتقال‬‫از‬‫طریق‬‫یک‬‫میدان‬‫گالوانیکی‬‫انجام‬‫می‬‫شود‬
‫سیگنال‬‫از‬‫یک‬‫فرستنده‬‫به‬‫یک‬‫گیرنده‬‫توسط‬‫انتشار‬
‫سیگنالهای‬‫گالوانیکی‬‫درون‬‫بدن‬‫فرستاده‬‫می‬
‫شوند‬.‫فرستنده‬‫یک‬‫میدان‬‫مغناطیس‬‫کنترل‬‫شده‬‫ایجاد‬‫می‬
‫کند‬‫که‬‫گیرنده‬‫از‬‫این‬‫حس‬‫ها‬‫را‬‫دریافت‬‫می‬‫کند‬.
31

32. ‫کانال‬ ‫یک‬ ‫بعنوان‬ ‫انسان‬ ‫بدن‬
‫ارتباطی‬
Data
Sensors
Magnetic Field
of the
Transmitter
Data
Electrodes
Monitoring
Transmitter Receiver
32

33. ‫مصرف‬‫انرژی‬
‫گره‬‫های‬BASN‫باید‬‫بهره‬‫وری‬‫انرژی‬‫زیادی‬‫داشته‬
‫باشند‬.‫بیشتر‬‫مصرف‬‫انرژی‬‫زمانی‬‫است‬‫که‬‫ارتباطات‬‫شکل‬
‫می‬‫گیرند‬‫انرژی‬‫مصرف‬‫شده‬‫در‬‫الیه‬‫های‬‫مختلف‬‫از‬‫پشته‬
‫ارتباطات‬‫یعنی‬‫فیزیکی،کنترل‬‫دسترسی‬‫میانه‬(MAC)‫و‬
‫الیه‬‫شبکه‬‫می‬‫تواند‬‫بهینه‬‫شود‬.
‫انرژی‬‫مصرف‬‫شده‬‫در‬‫الیه‬‫فیزیکی‬‫می‬‫تواند‬‫بوسیله‬‫یک‬
‫رادیو‬‫با‬‫قدرت‬‫فوق‬‫العاده‬‫کم‬‫کاهش‬‫داده‬‫شود‬‫برای‬
‫مثال‬‫استفاده‬‫از‬‫رویکرد‬‫ارائه‬‫شده‬‫توسط‬
Shuo‫وهمکارانش‬‫داده‬‫های‬‫حسگرها‬‫جمع‬‫آوری‬‫شده‬‫و‬
‫درون‬‫پاکت‬‫هایی‬‫سازماندهی‬‫می‬‫شود‬‫و‬‫به‬‫صورت‬‫دوره‬
‫ای‬‫بوسیله‬‫یک‬‫رادیو‬‫کوچک‬‫انتقال‬‫داده‬‫می‬‫شود‬‫این‬
‫یک‬‫دیدگاه‬‫کالسیک‬‫برای‬‫کاهش‬‫مصرف‬‫برق‬‫می‬‫باشد‬.
33

34. ‫انرژی‬ ‫مصرف‬
‫در‬‫الیه‬MAC‫انرژی‬‫می‬‫تواند‬‫بوسیله‬‫پروتکل‬‫های‬
‫کنترل‬‫دسترسی‬‫میانه‬‫ذخیره‬‫شوندکه‬‫رادیو‬‫زمانی‬‫که‬
‫داده‬‫ها‬‫ارسال‬‫یا‬‫دریافت‬‫نمی‬‫شوند‬‫خاموش‬‫می‬
‫کند‬.‫مشخصات‬‫الیه‬MAC‫می‬‫تواند‬‫اثر‬‫زیادی‬‫روی‬‫مصرف‬
‫برق‬‫یک‬‫شبکه‬‫حسگر‬‫داشته‬‫باشند،تکنیک‬‫های‬MAC
‫مختلفی‬‫برای‬‫بهبود‬‫کارایی‬BASN‫ها‬‫اجرا‬‫شده‬‫است‬.
34

35. ‫انرژی‬ ‫مصرف‬
‫بدن‬‫انسان‬‫می‬‫تواند‬‫گرمای‬‫کافی‬‫برای‬‫ایجاد‬‫یک‬
‫تراکم‬‫قدرتی‬20 mW/cm2‫تولید‬‫کند‬‫درمقایسه‬‫با‬15
mW/cm2‫تولید‬‫شده‬‫توسط‬‫پنل‬‫خورشیدی‬‫که‬‫در‬‫معرض‬‫نور‬
‫خورشید‬‫در‬‫فضای‬‫باز‬‫قرار‬‫می‬‫گیرد‬.
‫این‬‫موضوع‬‫بدن‬‫انسان‬‫را‬‫بعنوان‬‫یک‬‫کاندید‬‫واجد‬
‫شرایط‬‫برای‬‫برداشت‬‫انرژی‬‫قرار‬‫می‬‫دهد،این‬‫انرژی‬
‫حرارتی‬‫می‬‫تواند‬‫بوسیله‬‫ژنراتورهای‬‫حرارتی‬‫برداشت‬
‫شود‬.
35

36. ‫انرژی‬ ‫مصرف‬
‫هانسون‬‫وهمکاران‬‫بررسی‬‫کرده‬‫اند‬‫که‬‫قدرت‬‫متوسط‬‫یک‬
‫کاربر‬BASN‫می‬‫تواند‬‫از‬‫منابع‬‫مختلفی‬‫بوجود‬‫بیاید‬.
‫ازجمله‬:‫برق‬‫خورشیدی‬‫،ارتعاشات‬،‫،فشار‬‫جریان‬،‫هوا‬
‫نیروی‬‫انسانی‬‫و‬‫دما‬.
‫برداشت‬‫انرژی‬‫از‬‫منابع‬‫بیمار‬‫مانند‬‫نورخورشید‬‫یا‬
‫ارتعاشات‬‫یک‬‫راه‬‫جذاب‬‫برای‬‫طوالنی‬‫تر‬‫کردن‬‫عمر‬
‫باتری‬‫می‬‫باشد‬‫با‬‫این‬‫حال‬‫تحقیقات‬‫در‬‫این‬‫زمینه‬‫ها‬
‫محدود‬‫می‬‫باشد‬.
36

37. ‫امنیتی‬ ‫های‬ ‫نیازمندی‬
‫اطالعات‬ ‫بودن‬ ‫محرمانه‬
‫استراق‬‫سمع‬‫داده‬‫ها‬‫ممکن‬‫است‬‫به‬‫بیمار‬‫آسیب‬‫برساند‬
‫زیرا‬‫دشمن‬‫می‬‫تواند‬‫اطالعات‬‫مربوط‬‫به‬‫بیمار‬‫را‬‫برای‬
‫اهداف‬‫غیر‬‫قانونی‬‫استفاده‬‫کرده‬‫و‬‫حریم‬‫خصوصی‬‫بیمار‬
‫نقض‬‫شود‬.
‫اطالعات‬ ‫هویت‬ ‫احراز‬
‫در‬‫کاربردهای‬‫مراقبت‬‫پزشکی‬‫احراز‬‫هویت‬‫برای‬‫حسگر‬‫و‬
‫ایستگاه‬‫پایه‬‫به‬‫منظور‬‫بررسی‬‫اینکه‬‫داده‬‫های‬
‫ارسالی‬‫توسط‬‫حسگر‬‫مورد‬‫اعتماد‬‫هست‬‫یا‬‫نه‬‫استفاده‬
‫شود‬.
37

38. ‫امنیتی‬ ‫های‬ ‫نیازمندی‬
‫احراز‬‫هویت‬‫قوی‬‫کاربر‬
‫مهمترین‬‫مسئله‬‫در‬‫مراقبت‬‫های‬‫پزشکی‬‫بی‬‫سیم‬‫آسیب‬
‫پذیری‬‫پیام‬‫ها‬‫توسط‬‫کاربران‬‫غیر‬‫مجاز‬‫می‬
‫باشد‬.‫بنابراین‬‫هر‬‫کاربر‬‫باید‬‫صحت‬‫خود‬‫را‬‫قبل‬‫از‬
‫دسترسی‬‫به‬‫هرگونه‬‫اطالعات‬‫فیزیولوژیک‬‫بیمار‬‫اثبات‬
‫کند‬.
‫جامعیت‬‫ویکپارچکی‬‫داده‬‫ها‬
‫جامعیت‬‫داده‬‫ها‬‫تضمین‬‫می‬‫کند‬‫که‬‫دادها‬‫در‬‫هنگام‬
‫انتقال‬‫توسط‬‫دشمن‬‫دستکاری‬‫نشده‬‫و‬‫تغییر‬‫نکرده‬‫اند‬.
38

39. ‫نیازمندی‬‫های‬‫امنیتی‬
‫ها‬ ‫داده‬ ‫پذیری‬ ‫دسترس‬
‫در‬ ‫اطالعات‬ ‫و‬ ‫خدمات‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫تضمین‬ ‫بودن‬ ‫دسترس‬ ‫در‬
‫هستند‬ ‫دسترس‬ ‫در‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫آنها‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫زمانی‬.
‫ها‬ ‫داده‬ ‫تازگی‬
‫جدید‬ ‫ارسالی‬ ‫فیزیولوژیک‬ ‫اطالعات‬ ‫که‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬
‫پیام‬ ‫تواند‬ ‫نمی‬ ‫دشمنی‬ ‫هیچ‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫تضمین‬ ‫و‬ ‫هستند‬
‫کند‬ ‫پخش‬ ‫دوباره‬ ‫را‬ ‫قدیمی‬ ‫های‬.
39

40. ‫امنیتی‬ ‫های‬ ‫نیازمندی‬
‫مکان‬‫یابی‬‫امن‬
‫در‬‫برنامه‬‫های‬‫مراقبت‬‫پزشکی‬‫تشخیص‬‫مکان‬‫بیمار‬
‫بسیار‬‫مهم‬‫می‬‫باشد‬.‫در‬‫کاربردهای‬‫بالدرنگ‬‫فقدان‬
‫دریابی‬‫هوشمند‬‫بیمار‬‫به‬‫یک‬‫مهاجم‬‫اجازه‬‫می‬‫دهدتا‬
‫مکان‬‫نادرست‬‫بیمار‬‫را‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫سیگنالهای‬
‫کاذب‬‫ارسال‬‫کند‬.
‫توزیع‬‫کلید‬
‫اگر‬‫الزم‬‫است‬‫دو‬‫طرف‬‫تبادل‬‫اطالعات‬‫یک‬‫کلید‬‫نشست‬‫را‬
‫به‬‫اشتراک‬‫بگذارند‬‫این‬‫کلید‬‫باید‬‫از‬‫افراد‬‫غیر‬
‫مجاز‬‫محافظت‬‫شود‬‫یک‬‫کلید‬‫نشست‬‫امن‬‫به‬‫ارتباطات‬‫و‬
‫تدابیر‬‫حفاظتی‬‫داده‬‫ها‬‫در‬‫برابر‬‫حمالت‬‫مختلف‬‫امنیتی‬
‫کمک‬‫می‬‫کند‬.
40

41. ‫امنیتی‬ ‫های‬ ‫نیازمندی‬
‫عقب‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫و‬ ‫جلو‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫محرمانگی‬
‫جلو‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫محرمانگی‬:‫به‬ ‫قادر‬ ‫نباید‬ ‫حسگر‬ ‫یک‬
‫باشد‬ ‫شبکه‬ ‫ترک‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫پیامی‬ ‫هر‬ ‫خواندن‬.
‫عقب‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫محرمانگی‬:‫قادر‬ ‫نباید‬ ‫شده‬ ‫ملحق‬ ‫حسگر‬ ‫یک‬
‫باشد‬ ‫قبل‬ ‫شده‬ ‫منتشر‬ ‫پیام‬ ‫هر‬ ‫خواندن‬ ‫به‬.
41

42. ‫امنیتی‬ ‫های‬ ‫مکانیزم‬
42

43. ‫امنیتی‬ ‫های‬ ‫مکانیزم‬
‫فرایند‬‫هایی‬‫که‬‫به‬‫منظور‬‫پیشگیری‬‫از‬‫حمالت‬‫امنیتی‬
‫استفاده‬‫می‬‫شوند‬.
‫رمزنگاری‬
‫مدیریت‬‫کلید‬
‫مسیریابی‬‫امن‬
‫مکان‬‫یابی‬‫امن‬
‫مدیریت‬‫اعتماد‬
43

44. ‫رمزنگاری‬
‫توابع‬‫رمزنگاری‬‫امنیت‬‫و‬‫حریم‬‫خصوصی‬‫بیمار‬‫را‬‫در‬
‫برابر‬‫حمالت‬‫مخرب‬‫حفظ‬‫می‬‫کند‬.
‫انتخاب‬‫یک‬‫رمزنگاری‬‫مناسب،کار‬‫چالش‬‫برانگیز‬‫برای‬
‫منابع‬‫گرسنه‬‫گره‬‫های‬‫حسگر‬‫پزشکی‬‫است‬‫که‬‫بتواند‬
‫حداکثر‬‫امنیت‬‫را‬‫با‬‫حداقل‬‫منابع‬‫فراهم‬‫کند‬.
‫انتخاب‬‫سیستم‬‫رمز‬‫نگاری‬‫نامتقارن‬‫به‬‫قابلیت‬‫های‬
‫ارتباطی‬‫و‬‫محاسباتی‬‫گره‬‫های‬‫حسگر‬‫بستگی‬‫دارد‬
44

45. ‫رمزنگاری‬
‫سیستم‬‫های‬‫رمزنگاری‬‫نامتقارن‬‫برای‬‫حسگرهای‬‫پزشکی‬
‫اغلب‬‫گران‬‫هستند‬‫و‬
‫سیستم‬‫های‬‫رمزنگاری‬‫متقارن‬‫به‬‫اندازه‬‫کافی‬‫فراگیر‬
‫نیستند‬.
‫مالحظات‬‫استفاده‬‫از‬‫مکانیزم‬‫های‬‫امنیتی‬‫با‬‫توجه‬‫به‬
‫منابع‬‫محدود‬‫حسگرهای‬‫پزشکی‬
‫انرژی‬:
‫چه‬‫مقدار‬‫انرژی‬‫برای‬‫توابع‬‫رمزنگاری‬‫موردنیاز‬
‫است‬.
‫زمان‬‫اجرا‬:
‫چه‬‫میزان‬‫زمان‬‫برای‬‫اجرای‬‫مکانیزم‬‫های‬‫امنیتی‬
‫مورد‬‫نیاز‬‫است‬.
45

46. ‫کلید‬ ‫مدیریت‬
‫مدیریت‬‫کلیدهای‬‫نهفته‬‫در‬‫یک‬‫سیستم‬‫رمزنگار‬‫شامل‬
‫تولید،مبادله،ذخیره‬‫و‬‫استفاده‬‫کلیدها‬‫می‬‫شود‬.
‫مدیریت‬‫کلید‬‫سخت‬‫ترین‬‫قسمت‬‫رمزنگاری‬‫محسوب‬‫می‬‫شود‬
‫طراحی‬‫الگوریتم‬‫های‬‫رمزنگاری‬‫امن‬‫ساده‬‫نیست‬‫اما‬‫با‬
‫تکیه‬‫بر‬‫تحقیقات‬‫آکادمیک‬‫بسیار‬‫می‬‫توان‬‫به‬‫نتایج‬
‫قابل‬‫اطمینانی‬‫رسید‬.
‫امنیت‬‫تمام‬‫ارتباطات‬‫به‬‫کلیدهای‬‫بکاررفته‬‫بستگی‬
‫دارد‬‫بنابراین‬‫نگاه‬‫داشتن‬‫سری‬‫کلیدها‬‫سیار‬‫سخت‬‫تر‬
‫خواهد‬‫بود‬‫بطوریکه‬‫بسیاری‬‫از‬‫تحلیل‬‫گرها‬‫و‬‫رمزشکن‬
‫ها‬‫به‬‫سیستم‬‫های‬‫رمز‬‫کلید‬‫همگانی‬‫والگوریتم‬‫های‬
‫متقارن‬‫از‬‫طریق‬‫مدیریت‬‫کلید‬‫آنها‬‫حمله‬‫می‬‫نمایند‬
46

47. ‫امن‬ ‫مسیریابی‬
‫گره‬‫های‬‫حسگر‬‫به‬‫ارسال‬‫داده‬‫ها‬‫به‬‫گره‬‫های‬‫خارج‬‫از‬
‫محدوده‬‫رادیویی‬‫خود‬‫نیاز‬‫دارند‬(‫کارلوف‬‫وهمکاران‬)
‫بنابراین‬‫مسیریابی‬‫وانتقال‬‫اطالعات‬‫بسیار‬‫مهم‬‫می‬
‫باشد‬.
47

48. ‫امنیتی‬ ‫های‬ ‫نیازمندی‬
‫عقب‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫و‬ ‫جلو‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫محرمانگی‬
‫جلو‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫محرمانگی‬:‫به‬ ‫قادر‬ ‫نباید‬ ‫حسگر‬ ‫یک‬
‫باشد‬ ‫شبکه‬ ‫ترک‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫پیامی‬ ‫هر‬ ‫خواندن‬.
‫عقب‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫محرمانگی‬:‫قادر‬ ‫نباید‬ ‫شده‬ ‫ملحق‬ ‫حسگر‬ ‫یک‬
‫باشد‬ ‫قبل‬ ‫شده‬ ‫منتشر‬ ‫پیام‬ ‫هر‬ ‫خواندن‬ ‫به‬.
48

49. ‫مسیریابی‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫مشکالت‬
‫امن‬
‫به‬ ‫را‬ ‫مخربی‬ ‫مسیریابی‬ ‫اطالعات‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫مهاجم‬ ‫یک‬
‫در‬ ‫تناقض‬ ‫و‬ ‫ناسازگاری‬ ‫به‬ ‫ومنجر‬ ‫کند‬ ‫تزریق‬ ‫شبکه‬
‫شود‬ ‫مسیریابی‬.
‫های‬ ‫شبکه‬ ‫برای‬ ‫امنیتی‬ ‫های‬ ‫پروتکل‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬
‫کاربردهای‬ ‫در‬ ‫حالی‬ ‫در‬ ‫اند‬ ‫شده‬ ‫طراحی‬ ‫بیسیم‬
‫و‬ ‫تحرک‬ ‫از‬ ‫باید‬ ‫ها‬ ‫پروتکل‬ ‫این‬ ‫پزشکی‬ ‫مراقبت‬
‫کنند‬ ‫پشتیبانی‬ ‫پویایی‬.
‫بالدرنگ‬ ‫پزشکی‬ ‫های‬ ‫برنامه‬ ‫امنیتی‬ ‫های‬ ‫نیازمندی‬
‫کند‬ ‫تر‬ ‫پیچیده‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫پروتکل‬ ‫این‬ ‫است‬ ‫ممکن‬.
49

50. ‫امن‬ ‫یابی‬ ‫مکان‬
‫می‬ ‫سهولت‬ ‫را‬ ‫بیمار‬ ‫تحرک‬ ‫و‬ ‫جابجایی‬ ‫پزشکی‬ ‫های‬ ‫شبکه‬
‫برنامه‬ ‫برای‬ ‫بیمار‬ ‫موقعیت‬ ‫برآورد‬ ‫بنابراین‬ ‫بخشند‬
‫است‬ ‫ضروری‬ ‫پزشکی‬ ‫های‬.‫پزشکی‬ ‫حسگرهای‬ ‫که‬ ‫جا‬ ‫آن‬ ‫از‬
‫دارد‬ ‫نیاز‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫حس‬ ‫را‬ ‫بیمار‬ ‫فیزیولوژیک‬ ‫های‬ ‫داده‬
‫کنند‬ ‫گزارش‬ ‫دور‬ ‫راه‬ ‫سرور‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫بیمار‬ ‫مکان‬ ‫که‬.
50

51. ‫امن‬ ‫یابی‬ ‫مکان‬
(‫لو‬‫وهمکارانش‬2011)‫در‬‫مورد‬‫سیستم‬‫های‬‫مکان‬‫یابی‬
‫و‬‫استقرار،تخمین‬‫فاصله،محاسبه‬‫موقعیت‬‫و‬‫الگوریتم‬
‫های‬‫مکان‬‫یابی‬‫بحث‬‫کرده‬‫و‬‫همچنین‬‫حمالت‬‫بر‬‫روی‬‫این‬
‫سیستم‬‫ها‬‫را‬‫بررسی‬‫کرده‬‫است‬.‫آنها‬‫استدالل‬‫می‬‫کنند‬
‫که‬‫پروتکل‬‫های‬‫مکان‬‫یابی‬‫امن‬‫که‬‫به‬‫عالوه‬‫از‬
‫جابجایی‬‫نیز‬‫پشتیبانی‬‫کننند‬‫باید‬‫مورد‬‫بررسی‬‫قرار‬
‫گیرد‬.
51

52. ‫اعتماد‬ ‫مدیریت‬
‫اعتماد‬‫نشان‬‫دهنده‬‫ارتباط‬‫دو‬‫گره‬‫مورد‬‫اعتماد‬‫است‬
‫که‬‫داده‬‫های‬‫خود‬‫را‬‫به‬‫اشتراک‬‫گذاشته‬‫اند‬.
‫اعتماد‬‫درجه‬‫ای‬‫از‬‫قابلیت‬‫اطمینان‬‫ایمنی‬‫و‬‫قابلیت‬
‫اعتمادی‬‫است‬‫که‬‫یک‬‫گره‬‫در‬‫ارتباط‬‫با‬‫گره‬‫دیگر‬
‫دارد‬.
‫برنامه‬‫های‬‫پزشکی‬‫به‬‫همکاری‬‫توزیع‬‫شده‬‫بین‬‫گره‬‫های‬
‫حسگر‬‫بستگی‬‫دارد،بنابراین‬‫یکی‬‫از‬‫جنبه‬‫های‬‫کلیدی‬
‫این‬‫برنامه‬‫ها‬‫ارزیابی‬‫اعتماد‬‫در‬‫رفتار‬‫یک‬‫گره‬‫می‬
‫باشد‬
‫بنابراین‬‫سیستم‬‫های‬‫مدیریت‬‫اعتماد‬‫برای‬‫شناسایی‬
‫درجه‬‫اعتماد‬‫یک‬‫گره‬‫مفید‬‫می‬‫باشند‬.
52

53. ‫دوستان‬ ‫توجه‬ ‫از‬‫ممنون‬...
‫باشید‬ ‫پاینده‬ ‫و‬ ‫پیروز‬...
‫پایان‬
53