Anwendungen der UWB-Positionierungstechnologie (Ultra-Wideband) in medizinischen Innenräumen

In den letzten Jahren ist mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Medizintechnik und der rasanten Entwicklung der Informationstechnologie die Nachfrage nach hochpräziser Positionierung und Datenübertragung in der Medizinbranche gestiegen. Vor diesem Hintergrund haben sich drahtlose Kommunikationsmodule auf Basis der Ultra-Wideband-Technologie (UWB) nach und nach zu einem unverzichtbaren Werkzeug im medizinischen Bereich entwickelt. In diesem Artikel werden das von NiceRF eingeführte UWB650-Modul und seine Anwendungen in der medizinischen Industrie vorgestellt  und gezeigt, wie es die Qualität und Effizienz medizinischer Dienstleistungen durch hochpräzise Positionierung und Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung verbessert.

Übersicht und Vorteile des UWB650-Moduls

NiceRF hat das UWB650-Modul auf den Markt gebracht, ein drahtloses Kommunikationsmodul, das auf der UWB-Technologie basiert und dem IEEE 802.15.4-2020-Standardprotokoll entspricht. Dieses Modul ist mit einem 0,5-W-Hochleistungsverstärkerchip ausgestattet, sodass Benutzer keine Schaltkreise entwerfen müssen, da es das drahtlose Kommunikationsmodul und zugehörige Schaltkreise umfasst. Darüber hinaus sind ESD-Schutzvorrichtungen integriert, die einen wirksamen elektrostatischen Schutz bieten. 

Das UWB650-Modul unterstützt UWB-Kanal 5 (6489,6 MHz) und bietet Luftdatenraten von 8 Mbit/s und 850 Kbit/s. Es unterstützt die Präambelcodes 3, 4, 9, 10, 11 und 12; Module mit unterschiedlichen Präambelcodekonfigurationen können nicht miteinander kommunizieren, was die Sicherheit und Stabilität des Systems gewährleistet. Das Modul unterstützt die mehrstufige Anpassung der Sendeleistung von WUB Wireless zu TTL und kann eine maximale Sendeleistung von 5 W für die Datenkommunikation über große Entfernungen erreichen . Es nutzt Zwei-Wege-Ranging-Methoden (DS-TWR) und planare Dreipunkt-Positionierungsmethoden. Das UWB650-Modul kann hochpräzise Positionierungsberechnungen durchführen und ist mit einem elektrostatischen Schutz ausgestattet.

Anwendungen der UWB-Technologie in der Positionierung und Datenübertragung in der medizinischen Industrie

Der Einsatz von Positionierungssystemen mit UWB-Technologie in Krankenhäusern ermöglicht die Visualisierung medizinischer Daten. Durch die Analyse dieser Informationen können Krankenhäuser die besten Methoden zur Optimierung von Arbeitsabläufen ermitteln.

Neben der Ortung von medizinischem Personal und Patienten kann die UWB-Technologie auch zur Anbringung von Tags an wichtigen medizinischen Geräten genutzt werden. Der Zeitaufwand für die Suche nach Geräten kann die Patientenversorgung erheblich verzögern, weshalb die Nachverfolgung von Vermögenswerten von entscheidender Bedeutung ist. Durch die Verwendung von Smart Tags, die von der IoT-Positionierungstechnologie unterstützt werden, stellt das Plattformsystem in Echtzeit präzise Informationen auf Raumebene bereit, listet den Standort und die detaillierte Nutzung medizinischer Geräte auf und bietet Wartungs- und Reinigungswarnungen. Sobald Asset-Management-Tags an den erforderlichen Geräten angebracht sind, können die Mitarbeiter innerhalb von Sekunden den genauen Standort der Geräte erkennen. Die Sicherstellung der Verfügbarkeit medizinischer Überwachungsgeräte und deren schnelles Auffinden ist sowohl für das Gesundheitspersonal als auch für die Patienten von entscheidender Bedeutung.

Neben der Ortungsfunktion unterstützt UWB auch die Datenübertragung. Das UWB650-Modul unterstützt die UWB-Wireless-zu-TTL-Konvertierung und ermöglicht so die Übertragung spezifischer Standortinformationen der Tags, beispielsweise die Entfernung innerhalb eines bestimmten Bereichs in Metern.

Positionierung des medizinischen Personals

Im täglichen Betrieb eines Krankenhauses sind die Positionierung und Führung des medizinischen Personals entscheidend für die Sicherstellung der Qualität medizinischer Leistungen. Das UWB650-Modul ermöglicht mit seiner hochpräzisen Positionierungstechnologie eine genaue Echtzeitverfolgung der Standorte von medizinischem Personal. Medizinisches Personal, das mit dem UWB650-Modul ausgestattete Geräte wie Smart Badges oder Armbänder trägt , kann vom Managementsystem in Echtzeit überwacht werden, um sicherzustellen, dass relevantes Personal in Notfällen schnell lokalisiert werden kann. Darüber hinaus kann dieses Positionierungssystem die Planung und Zuteilung des medizinischen Personals optimieren und so die betriebliche Effizienz des Krankenhauses verbessern.

Patientenüberwachung und -positionierung

Auf Intensivstationen (ICUs) und Altenpflegezentren sind die Patientenpositionierung und -überwachung besonders wichtig. Das UWB650-Modul kann mit tragbaren Überwachungsgeräten verbunden werden und ermöglicht so die Patientenpositionierung und die Übertragung von Gesundheitsdaten in Echtzeit. Wenn ein Patient einen sicheren Bereich verlässt oder in einen Notfall gerät, kann das Gerät durch Drücken einer Taste auf dem tragbaren Gerät eine Alarmbenachrichtigung senden und dabei den genauen Standort des Patienten mitteilen. Dies erhöht nicht nur die Patientensicherheit, sondern entlastet auch das Gesundheitspersonal.

Verwaltung medizinischer Geräte

Krankenhäuser verfügen über eine Vielzahl teurer und präziser medizinischer Geräte, deren Verwaltung und Wartung für die Qualität der medizinischen Leistungen von entscheidender Bedeutung sind. Durch die Installation des UWB650-Moduls auf diesen Geräten können Krankenhäuser eine Gerätepositionierung und Statusüberwachung in Echtzeit erreichen. Das Managementsystem kann die Nutzung, den Wartungsverlauf und den aktuellen Status der Ausrüstung aufzeichnen und so Verlust oder Missbrauch verhindern. Darüber hinaus ermöglicht die Echtzeitpositionierung von Geräten dem Gesundheitspersonal, diese bei Bedarf schnell zu lokalisieren und zu verwenden.