La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

C HALLENGES IN B ODY A REA N ETWORKS FOR H EALTHCARE : T HE MAC Athanassios Boulis David Smith and Dino Miniutti Lavy Libman and Yuriy Tselishchev Mathieu.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "C HALLENGES IN B ODY A REA N ETWORKS FOR H EALTHCARE : T HE MAC Athanassios Boulis David Smith and Dino Miniutti Lavy Libman and Yuriy Tselishchev Mathieu."— Transcription de la présentation:

1 C HALLENGES IN B ODY A REA N ETWORKS FOR H EALTHCARE : T HE MAC Athanassios Boulis David Smith and Dino Miniutti Lavy Libman and Yuriy Tselishchev Mathieu Castets Réseaux Haut-Débit et Qualité de Service

2 S OMMAIRE Introduction Body Area Networks Défis IEEE Propositions damélioration Conclusion 2

3 I NTRODUCTION Soins de santé omniprésents Collecte dinformations continue Transmission Système autonome sans fils Fiabilité Ponctualité 3

4 B ODY A REA N ETWORKS Technologie émergente Un ou plusieurs capteurs Appareil (« hub ») sur ou très proche du patient (smart-phone) Réseau à longue portée 4

5 D ÉFIS Centrés sur les communications du réseau sans fils entre le capteur et le « hub » Utilisation intelligente de lénergie Taille des capteurs Fiabilité Atténuation Interférences Faible latence 5

6 P RÉSENTATION DE L IEEE Bluetooth et IEEE (WPAN) non adaptés pour répondre aux défis précédents Standard créé en 2007 Flexibilité Vaste champ dapplication Encore à létat de brouillon Multiple modes dexploitation de la couche physique 6

7 P RÉSENTATION DE L IEEE (2) En fonction du mode, plusieurs bandes de fréquences sont disponibles Certaines applications fonctionnent mieux sur certaines fréquences Basses fréquences radio : moins datténuation Hautes fréquences radio : meilleur débit 7

8 L IEEE PLUS EN DÉTAILS Plusieurs modes daccès possibles Le temps est organisé en superframes délimitées par des beacons, envoyés par un coordinateur/hub. Ces superframes contiennent des slots. TDMA (Time-Division Multiple Access) basé sur des intervalles de temps régulier CSMA (Carrier Sense Multiple Access) Improvised Access : propre à Système de « polling/posting » Mécanisme de veille pour économiser lénergie 8

9 IEEE N EST PAS ENCORE COMPLET … LIEEE précise seulement les bases pour linteropérabilité entre les appareils : format des paquets, protocoles déchange, … Comment gérer lallocation des slots ? Quand faut-il utiliser des relais ? Quand faut-il retransmettre un paquet qui na pas été reçu ? 9

10 P ROPOSITIONS D AMÉLIORATION A LLOCATION DYNAMIQUE DE SLOT Mauvais signal entre hub et capteur : Perte de paquets Gaspillage dénergie et dun slot Il faut trouver mieux que lallocation statistique ou aléatoire Dans les réseaux cellulaires, technique efficace : « opportunistic scheduling » Requiert que le nœud soit constamment disponible pour communiquer Contredit la philosophie déconomie dénergie 10 Objectifs : -Améliorer la fiabilité - Economiser lénergie

11 P ROPOSITIONS D AMÉLIORATION A LLOCATION DYNAMIQUE DE SLOT (2) Utilisation dun algorithme « flipping » Les mauvais liens de la superframe précédente sont ordonnancés à la fin de la prochaine superframe Les bons liens sont ordonnancés au début de la prochaine superframe, en inversant lordre de leur observation On donne plus de temps aux mauvais liens de se remettre en état On donne plus de chance aux liens en bons états 11

12 P ROPOSITIONS D AMÉLIORATION A LLOCATION DYNAMIQUE DE SLOT (G RAPHE ) 12

13 P ROPOSITIONS D AMÉLIORATION O RDONNANCEMENT DES RETRANSMISSIONS La plupart des applications médicales requièrent un taux de réussite de transmission de paquet très proche de 100% Nécessité de retransmettre certains paquets Consomme de lénergie Technique dordonnancement qui prend en compte le « budget » énergie et alloue des slots de retransmission dans la superframe en fonction de létat du lien 13

14 P ROPOSITIONS D AMÉLIORATION O RDONNANCEMENT DES RETRANSMISSIONS ( GRAPHE ) 14

15 P ROPOSITIONS D AMÉLIORATION U TILISATION DE RELAIS Retransmissions impossibles si le hub est hors datteinte (ex : hub posé à côté de la tête du patient durant son sommeil) Possibilité de router via un nœud relai Coûteux puisque le relai doit rester éveillé Ne répond pas à tous les problèmes 15

16 P ROPOSITIONS D AMÉLIORATION G ÉRER LA PUISSANCE DE TRANSMISSION Ajuster la puissance de transmission en fonction de latténuation Trouver un juste équilibre entre fiabilité et consommation dénergie « Sample-and-hold scheme » tiré de D. Smith et al., Simple Prediction-Based Power Control for the On-Body Area Communications Channel Tests effectués sur des usages de tous les jours Amélioration de la fiabilité Economie de 15% dénergie 16

17 C ONCLUSION Améliorations générales pour lIEEE Dautres techniques pourraient améliorer ce standard pour des applications plus spécifiques Aucun point concernant la sécurité et certaines parties « floues » Futur radieux des BANs car il existe des applications dans tous les secteurs : médical, sport, militaire, sécurité, … 17

18 R ÉFÉRENCES Challenges in Body Area Networks for Healthcare: The MAC ( IEEE Comm. Mag. Mai 2012) Medium Access Control in Wireless Sensor Networks & challenges - Congduc Pham Wifinotes : networks/body-area-network.htmlhttp://www.wifinotes.com/computer- networks/body-area-network.html A power efficient MAC protocol for wireless body area networks - Kyungsup Kwak ( EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking 2012) 18

19 A VEZ - VOUS DES QUESTIONS ? 19


Télécharger ppt "C HALLENGES IN B ODY A REA N ETWORKS FOR H EALTHCARE : T HE MAC Athanassios Boulis David Smith and Dino Miniutti Lavy Libman and Yuriy Tselishchev Mathieu."

Présentations similaires


Annonces Google