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IOT
MEDICAL 11 - SETTEMBRE 2016
Non c’è previsione sui prodotti per Internet delle cose che
non sbandieri per i prossimi anni milioni e milioni di mi-
crocontrollori venduti con sopra un modulo wireless e poi
un sensore o una periferica con funzioni specifiche. Di
ciò ne può senza dubbio beneficiare il comparto medicale
perché i dispositivi IoT potrebbero consentire, per esem-
pio, ai medici di monitorare in remoto i livelli di alcune
sostanze nei pazienti e modificare loro le prescrizioni con
un semplice SMS oppure intervenire tempestivamente al
superamento delle soglie impostate come critiche. Questi
prodotti sono ormai proposti in una moltitudine di forme
che ne semplificano l’installazione non solo nei vestiti,
negli occhiali, negli orologi e nelle scarpe ma anche in
cerotti da applicare sulla cute o addirittura in dischetti di
pochi millimetri da impiantare sottocute.
Internet degli oggetti medicali
In generale, un dispositivo IoT medicale è composto da
un microcontrollore, un transceiver wireless e una perife-
rica che generalmente è un sensore che misura una o più
variabili legate alla nostra salute ma può anche essere un
dispositivo per la somministrazione graduale di farmaci di
vario tipo. Nel ruolo del microcontrollo troviamo soprat-
tutto le architetture ARM a 8 o a 16 bit laddove le risorse
a disposizione sono limitate e le prestazioni da garantire
consistono nel raccogliere un po’ di misure da un sensore
e trasmetterle di tanto in tanto a un host che le memoriz-
za per le successive elaborazioni. Se invece l’ambiente è
adeguato all’installazione di un vero e proprio nodo di
rete a radiofrequenza con scambio di dati bidirezionale
allora è più facile trovare gli MCU ARM a 32 bit capaci di
gestire una gamma più ampia di risorse.
Per il modulo di trasmissione e/o ricezione dati senza
fili da incorporare nei dispositivi IoT ad uso medicale
sono candidate molte tecnologie ugualmente promet-
tenti. I transceiver più semplici sono i noti RFID (Radio
Frequency IDentification) che possono avere l’econo-
mica frequenza portante di 125/134 kHz se sono Low
Frequencies e hanno distanza di tratta di 10 cm, ma poi
si cresce a 13,56 MHz (High Frequencies) se si vuole una
tratta da 10 cm a 1 m, a 433 MHz (Ultra High Frequen-
cies) per una tratta da 1 a 100 m, da 865 a 868 MHz o
da 2,45 a 5,8 GHz se si vuole occupare l’affollata banda
ISM e, infine, da 3,1 a 10,6 GHz per le più sofisticate Ul-
tra Wide Band con tratta che arriva a 200 metri. Attual-
mente le più promettenti sembrano essere le NFC (Near
Field Communication) che sono un sottoinsieme delle
HF a 13,56 MHz, ma oltre alle RFID i costruttori consi-
derano oggi attentamente anche alcune tecnologie wire-
less emerse più di recente come, ad esempio, ZigBee che
garantisce nelle due bande ISM le velocità di 250 kbit/s
a 2,4 GHz e 20 kbit/s a 868 MHz con consumi molto
bassi ed è, inoltre, assai più semplice da implementare a
livello circuitale rispetto alle tecnologie Wireless Perso-
nal Area Network (WPAN) come Bluetooth e Wi-Fi.
D’altra parte, i transceiver a 2,4 GHz offrono prestazioni
Saranno i piccoli microcontrollori con a bordo un transceiver wireless multiprotocollo a
gestire le applicazioni medicali attraverso una miriade di reti formate esclusivamente dai
dispositivi IoT
Lucio Pellizzari
La medicina diventa wireless
con gli MCU multistandard per IoT
Medical
Fig. 1 – Un tipico dispositivo IoT per applicazioni
À
transceiver e da un modulo dedicato che nella mag-
gior parte dei casi è un sensore
Transceiver
RFID
NFC
Bluetooh
W
i
-F
i
Medical
Device
Sensor
MCU