超宽带频率提供数GHz可用FCC频谱的宝库。

一个伟大的交易已经在过去几年写的哀叹缺乏新的无线医疗设备的专用频段。同样，FDA和FCC之间最近的一次创新，在探索利用各种身体区域网络的窄带频率，有极大的期待，在不久的将来可能会提供一个专门的FCC认证的频段。

这将预示着退出新的无线医疗传感器产品从现在的一些年来，已经开发了相应的无线芯片一次。这篇文章的目的是探索FCC的保存最好的秘密，当它涉及到医疗频段。特别是，本文探讨了使用超宽带的频率，由美国联邦通信委员会（FCC）在2002年被批准。

几个医生都熟悉的超宽带（UWB）。2002年2月14日，FCC批准了一套广泛的使用频率，从3.1到10.6 GHz的，在发送功率电平相当于杂无意作为FCC第15部分的大纲中的无线电发射允许的最大能量 - 通常被称为B类限制，为免执照频段，以促进发展的新的创新产品。这个频谱的使用是进一步限制任何给定的广播频道必须至少宽为500 MHz。

由于使用这样一个大的频谱部分，在该无穷小的发射功率电平与所涉及的物理，超宽带无线电趋向来在两个品种之一。一个类别的特征在于相对较低的数据速率，极低的功耗，和非常温和的传输范围。在这个类中，有行业标准的无线电（如IEEE 802.15.4a的或新兴的UWB变种的IEEE 802.15.6体域网），以及一些专有的收音机。几乎所有的这些低数据速率的无线电往往使用某种形式的基于脉冲的调制方式，对数据进行编码。目前在超宽带频率的低数据速率的无线电用于医疗应用开发的，而是用于在位置定位和跟踪中的应用。

第二类超宽带无线电，这将是本文的重点，是高速，高效节能的特点是短距离（一般为3米，高达13米）的收音机。这种类型的无线电的一个很好的例子是ISO认证的国际超宽带无线标准由ECMA标准组织ECMA 368和ECMA 369。

原来，这个标准是由英特尔为首的公司组成的财团在附近的电脑更换USB电缆的目的。许多因素推动这个初始标准设计用于在短距离高速电缆替代应用使得超宽带无线电的各种无线医疗应用的理想人选。虽然英特尔放弃了超宽带（UWB）标准于2008年9月开始的金融危机和经济衰退期间，一些更小的半导体公司，如Alereon公司和veebeam，已完成开发超宽带标准，随后他们的客户运送的各种面向消费者的终端产品推向市场。最近的一个例子是三星中央车站采用芯片来自Alereon公司无线监控。在医疗行业中，最突出的公司宣布该款产品采用超宽带频率是GE医疗集团，其FlashPad移动X射线系统。同样，NDS外科成像销售调用ZeroWire手术室剧院将摄像机连接到大屏幕显示器使用的无线视频产品。最近，一家小公司，在亚洲已经开始销售，使用超宽带无线牙科相机。

UWB无线电无线医疗界最本质上是一个未知数。的UWB的一些显着特征包括以下内容：

• UWB无线电正交频分复用无线电。第一代产品是能够从53.3 Mbps的传输速率高达480 Mbps。第二代产品是高达1.024 Gbps的传输速率的能力，有可能在未来几年率较高。相应的交付的数据吞吐量高达800 Mbps的范围从大约28 Mbps的。
• UWB无线电使用同步时槽的协议，而不是一个基于碰撞的协议，如无线操作。这使得UWB非常适合于视频流流量以及数据流量。
• UWB无线设备工作在这样的微小的发射功率，它们不会引起干扰的电子设备或其它类型的无线电设备。更重要的是，商业UWB产品不工作在5 GHz或2.4 GHz的频段。因此，它是不可能的UWB无线电导致推理与Wi-Fi系统或基础设施。同样，WiFi系统不能与基于UWB的产品造成干扰。
• UWB无线电是高效节能的角度测量时毫瓦的功耗与兆字节的数据传输。高速UWB标准通常消耗约500兆瓦的峰值功率，即使在480 Mbps的传输。这种组合的应用，需要高数据速率，如更换视频电缆，传感器电缆，类似的理想选择。对于非常低的数据速率传感器网络中，低速的变体，其特点是微乎其微的功耗号码，通常是10倍以上的功率，效率比即使是最新的蓝牙低功耗标准的UWB比较适合。
• UWB具有超过20个不同的频道可供选择。
• UWB无线电形成非常紧张的微微网，从而使正确的设计最终单位相对短的距离分开的再利用渠道。
• UWB无线电一个128位的AES密钥进行加密，所以他们具有高度的安全。
• 对于各种无线电物理原因，UWB无线电极难察觉，非常难以拦截，事实上，他们是由128位AES加密密钥抵押独立的。因此，从一个HIPAA要求的角度来看，UWB无线技术是比任何形式的WiFi无线电安全得多。
• 从管理的角度来看，在美国授权的UWB频率从3.1到10.6GHz -41.3dBm/MHz的发送功率。这相当于FCC 15B级限制。UWB无线电必须占据至少500 MHz的带宽
• 在美国以外，UWB授权并在欧盟，中国，日本，韩国，俄罗斯，加拿大，英国和其他许多国家，遵循FCC或ISO标准是无牌无线电波段。为简单起见，美国以外的大多数国家在相同的发送功率电平作为FCC授权UWB无线电，但限制在6-9 GHz频带的频率。

鉴于许多千兆赫的秘密FCC频谱这个宝库，问题依然存在：什么无线医疗应用是最适合使用UWB解决？的设备在市场上的广度和创新驱动新的诊断产品，我们将研究这个问题，从这个角度物理光缆的特性，而不是试图猜测医疗应用可能受益UWB的最独特的性能。从这个角度来看，UWB的一般是最适合的医疗应用下列用途：

• 便携式或电池供电设备需要更换电缆，谦虚的高数据传输速率，工作在较短距离内的一个房间内。
• 车为基础的设备，往往在床边或在手术室中使用，其中便携性和频繁的运动很重要，移除电缆，将有利于为方便起见，无菌区的考虑，可操作性，卓越的可用性，或其他因素。
• 产品，目前使用的是电缆来传输电信号，从某种形式的实时换能器头基地设备的或发送实时成像或视频数据的各种形式的的一块。
• 使用USB电缆，以太网电缆，并行电缆，VGA电缆，HDMI电缆，视频电缆或其他形式的任何产品，通常是一个应用，UWB可以是有用的。
• 任何产品都需要显示数据的液晶显示屏上。
• 任何产品连接到PC，苹果机，Linux或基于Android的平台。 
   

这也是值得讨论的传感器网络和身体区域网络和潜在的UWB解决这些应用程序。如前所述，UWB无线电的典型特点是超低功耗，低数据速率，高速，短距离。之类的超低功耗和低速UWB无线电网络必须是持续活跃在长时间，或大部分是植入式的网络，无疑是最合适的解决方案。此应用程序的电源和数据速率的特点是专为这一类的UWB无线电。相反，有一个不断增长的类面向传感器收集数据的产品，在长时间，但只把这个数据处理上比较少见的场合。这一类的应用程序，以及适合用高速UWB，它可以快速，高效地传输大量的数据。这种独特的属性有可能改变医疗传感器设计师想想，因此，解决方案架构师，他们的设计挑战。

例如，今天，由于电源和数据速率的限制，工程师可以设计一个非常聪明的传感器，通过应用先进的信号处理大量的原始传感器捕获的数据捕获的数据量限制。相反，传感器只能捕捉带有特定签名的事件。可能更适合一些设计挑战的方法，捕捉大量基本上在快闪记忆体的原始传感器数据，然后将数据传输速度从50 Mbps到200 Mbps的一些周期性的基础上，以家庭为基础的接收器或接收器在病人的医院病房或医务人员所收集的。

综上所述，更适合传感器网络的一个特定的类或身体区域网络由FCC授权的专用频带的欲望一直专注于医疗行业中的无线频谱叫嚣。然而，到目前为止，很少有公司利用自己的UWB频率可从FCC千兆赫的价值。这些频率可以解决一大类更换电缆的无线应用的，也可以适用于一些传感器应用的类。此外，实现高速UWB标准的UWB半导体是当今市场上提供。因此，产品设计没有等待的5年内将需要新的频谱和新的芯片变得可用。另外，UWB无线电有许多属性，可以证明是非常有价值的医疗电缆替代和传感器应用到各种。UWB无线电高度安全的加密，和UWB不会干扰电子设备或其他形式的无线网络基础设施，是8倍以上的力量，高效的每兆字节的数据传输比标准无线技术，并获授权在美国以及世界各地的大多数主要经济区。最后，UWB是适合于许多便携式，电池供电，车为基础的应用程序，以及医疗应用，目前有USB，以太网，视频电缆，利用一台PC，Mac的，或基于Linux的系统或显示的液晶屏幕上的数据。