Nell'ambito di numerosi mercati, ad esempio quelli dei telefoni cellulari, dell'elettronica di consumo e dei dispositivi portatili integrati, è sempre più presente la connettività wireless. Nel settore della sanità stanno conoscendo ampia diffusione le tecnologie wireless Wi-Fi, ZigBee, Ant e Bluetooth, che consentono di stabilire connessioni RF solide e a basso consumo attraverso un'ampia gamma di dispositivi e funzioni. Di seguito verrà esaminato lo stato della connettività wireless negli ospedali, nelle abitazioni e nelle ambulanze. Inoltre, si parlerà delle tecnologie che animano i retroscena del mercato medicale.
Connettività wireless negli ospedali
Gli ospedali utilizzano le comunicazioni wireless da oltre quarant'anni. Originariamente, le tecnologie wireless servono per connettere i monitor collegati ai pazienti con una stazione di monitoraggio centrale. La connettività wireless consente ai tecnici, alle infermiere e ai medici di monitorare più pazienti contemporaneamente, anche mentre questi si spostano all'interno della struttura ospedaliera. Attualmente, negli ospedali sono presenti sia la tecnologia Wmts (Wireless Medical Telemetry Service), sia la tecnologia Ieee 802.11. La tecnologia Wmts fa uso di una banda di frequenze protetta che consente di eseguire facilmente la configurazione e di ridurre le interferenze. La tecnologia 802.11, invece, fornisce un'economica soluzione scalabile basata su standard del settore comprovati e affidabili. Al giorno d'oggi, le reti wireless degli ospedali si sono espanse fino a includere un numero crescente di dispositivi e applicazioni, quali server per registrazioni di dati medicali in formato elettronico, smartphone e tablet. Un medico può ora accedere ai dati clinici di un paziente in qualsiasi momento e da qualsiasi luogo. La possibilità di accelerare l'accesso alle informazioni cliniche da parte dei medici è estremamente utile non solo per migliorare l'efficienza degli interventi, ma anche per ridurre la possibilità di commettere errori durante il trattamento del paziente. Nell'ambito degli ospedali, ad ogni modo, sta diventando sempre più comune anche ZigBee, un protocollo wireless a basso consumo per reti per le quali non sono richieste altissime prestazioni. Le reti mesh wireless basate su ZigBee sono perfette come sistemi di localizzazione in tempo reale. Le implementazioni di reti mesh ad alta densità, infatti, consentono di ottenere una risoluzione spaziale maggiore e di avvalersi di funzioni di scalabilità più vantaggiose dal punto di vista economico. Il monitoraggio dei pazienti, il rilevamento del relativo stato e le richieste per l'intervento delle infermiere sono solo alcune delle tante applicazioni comunemente fornite dalle reti ZigBee implementate negli ospedali.
Connettività wireless nelle abitazioni
Con l'aumento delle malattie croniche e, conseguentemente, con l'intensificarsi della necessità di controllare l'ammontare delle spese mediche in una popolazione che invecchia sempre di più, la telemedicina ha acquistato un interesse industriale via via più importante. La telemedicina, in sintesi, serve a estendere i servizi sanitari forniti da ospedali e cliniche alle abitazioni. La connettività wireless ricopre un ruolo cruciale per i dispositivi sanitari destinati all'uso domestico perché è economica, soddisfa i fabbisogni di mobilità e consente di stabilire collegamenti continui tra pazienti, familiari e professionisti della salute. Un monitor della pressione sanguigna, ad esempio, può essere collegato a un computer utilizzando una tecnologia wireless per caricare tutti i dati raccolti, così da registrare in un server remoto le variazioni cronologiche dei valori del paziente. In alternativa, è possibile collegare un orologio per il fitness a un sito Web di social network tramite un'altra tecnologia wireless e permettere all'utente di condividere i propri successi sportivi con familiari e amici. Un monitor telemedicale, inoltre, può essere connesso a un'apparecchiatura sanitaria personale del paziente attraverso una tecnologia wireless Pan (Personal Area Network) e, contemporaneamente, allo studio del medico tramite una tecnologia wireless Wan (Wide Area Network). In questo modo, il medico potrà interagire con il paziente in tempo reale.
Connettività wireless nelle ambulanze
Oltre che per il monitoraggio dei pazienti in ospedale e a casa, le tecnologie wireless stanno rivelandosi sempre più utili per il personale di pronto soccorso in quanto consentono di sfruttare ogni secondo disponibile per salvare vite. All'interno di un'ambulanza, i monitor dei segnali vitali possono essere collegati al pazienti, mentre le videocamere wireless consentono agli esperti di fornire consigli in modalità remota. I valori vitali, i video e i fermo-immagini vengono inoltrati al personale che si trova in ospedale attraverso una rete Wi-Fi, cellulare o di ambo i tipi. La tecnologia Wi-Fi offre una larghezza di banda maggiore e una trasmissione video, audio e dati di migliore qualità. L'infrastruttura cittadina dei punti di accesso, tuttavia, richiede investimenti iniziali e manutenzione tecnica. Le comunicazioni basate su cellulare forniscono una soluzione più semplice da implementare, ma non garantiscono né una qualità soddisfacente dei video né trasmissioni audio continue. Il fatto che in ospedale siano disponibili tutte le informazioni prima dell'arrivo del paziente garantisce la continuità del trattamento iniziato nell'ambulanza e proseguito nella struttura, con esiti migliori.
Tecnologie all'opera
La tecnologia Bluetooth è il protocollo Wpan (Wireless Personal Area Network) più diffuso in assoluto. Viene utilizzata per telefoni cellulari e altre apparecchiature elettroniche portatili, nonché per dispositivi medicali personali. Bluetooth rappresenta inoltre il primo protocollo wireless scelto dalla Continua Health Alliance, un consorzio industriale che si occupa di definire un sistema di soluzioni medicali personali interfunzionanti. La più recente tecnologia Bluetooth Low Energy consuma significativamente di meno rispetto al tradizionale protocollo Bluetooth. È nella posizione ottimale per diffondersi nelle applicazioni medicali per uso domestico nei prossimi anni, a seconda del momento in cui diventeranno disponibili i profili dei dispositivi medicali. ZigBee sta acquisendo sempre maggiori consensi dal mercato come tecnologia wireless per le reti Lan (Local Area Network) a consumo ridotto implementate nelle case di riposo per anziani. Questa rete mesh garantisce una copertura affidabile su un'ampia area e consente di fare a meno di cavi fisici come Ethernet. Ant/Ant+, un protocollo Pan a basso consumo, è principalmente impiegato per applicazioni dedicate al fitness e allo sport non professionale. La tecnologia è supportata da un esteso ecosistema. Inoltre sono già disponibili i profili dei dispositivi per i monitor della frequenza cardiaca, le bilance e le attrezzature di controllo della velocità e della distanza. I principali fattori da tenere in considerazione per scegliere i protocolli più appropriati includono i requisiti di consumo energetico, la gamma delle comunicazioni, la topologia di rete, il numero di dispositivi collegati nella rete e l'interfunzionalità con altri sistemi o apparecchi. In caso di applicazioni Lan, lo standard wireless per uso residenziale è indubbiamente il Wi-Fi. Reti Wan, comunicazioni basate su cellulare, fibre ottiche, Dsl o cavo forniscono un collegamento dall'abitazione a familiari, medici e personale sanitario che si trovano altrove.
Coesistenza tra tecnologie wireless
Con l'emergere di numerose opzioni per la connettività, una delle principali difficoltà che attende i produttori di dispositivi sarà quella di stabilire una pacifica coesistenza tra diverse tecnologie wireless. Un esempio al riguardo è dato dall'attivazione simultanea delle tecnologie Wi-Fi e Bluetooth in un singolo dispositivo. Benché entrambe le tecnologie utilizzino la banda di frequenze dei 2,4 GHz, i relativi protocolli di trasmissione sono diversi. Attivare Bluetooth in un sistema senza considerare le possibili interferenze potrebbe ridurre la larghezza di banda disponibile per il protocollo Wi-Fi di un terzo. Se un router Wi-Fi non riesce a mantenere una connessione a causa di un'interferenza, il collegamento potrebbe scadere e, in caso, dovrà essere ristabilito di nuovo. Analogamente, quando Bluetooth cerca dispositivi disponibili all'accensione, le eccessive interferenze potrebbero impedire di stabilire il collegamento. Utilizzando una soluzione combinata, in cui sono integrate più frequenze radio su un singolo chip, è possibile risolvere molti problemi di questo tipo. La soluzione WiLink 6.0 proposta da Texas Instruments, ad esempio, fornisce una coordinazione semplice e intelligente in corrispondenza dello strato Mac (Media Access Control) e consente alle tecnologie Wi-Fi, Bluetooth, Ble, Ant e Fm di condividere la stessa antenna, riducendo i costi e massimizzando le prestazioni del sistema.
