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MEDICAL 9 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2015
XII
Medical
con l’obbiettivo di definire standard industriali e linee
guida comuni per la progettazione (Fig. 3)
Per garantire la connessione di tutti gli elementi coin-
volti è necessario ricorrere alla comunicazione wireless.
La progettazione della connettività wireless è un com-
pito che può essere svolto da personale specializzato in
quanto richiede conoscenze approfondite dei metodi di
trasmissioni e di protocolli come Bluetooth e Wi-Fi, oltre
alla capacità di sviluppare un progetto discreto necessa-
rio per la certificazione di conformità con i numerosi
standard stilati dai vari Enti normatori operanti su scala
mondiale. Molti progettisti comunque preferiscono ri-
correre a un modulo già certificato per lo sviluppo dei
loro design grazie ai numerosi
vantaggi legati alla sua adozio-
ne: semplificazione del progetto,
minor impiego di risorse specia-
listiche e riduzione del time-to-
market.
Scelta del protocollo
Quando si sceglie un modulo, il
primo nodo da sciogliere riguar-
da il protocollo da utilizzare.
Oggigiorno sono disponibili nu-
merose tecnologie di comunica-
zioni tra cui le più diffuse sono
sicuramente Wi-Fi, Bluetooth
e ZigBee. Il progettista deve in
primo luogo valutare la quanti-
tà di dati da trasferire e il range
(ovvero il raggio d’azione) di tra-
smissione. In molte applicazioni è
sempre necessario ricorrere a un
compromesso tra range, velocità
di trasferimento dati e caso d’uso
(use case, in pratica lo scenario di
utilizzo). Il caso d’uso potrebbe a
sua volta evidenziare un certo nu-
mero di criteri come ad esempio
la frequenza con la quale i dati de-
vono essere trasmessi e il budget
di alimentazione disponibile, un
elemento critico quando si utiliz-
zano dispositivi alimentati a batte-
ria. Per esempio, per il controllo
di un dispositivo o per ricevere
dati da un sensore alcune volte al
giorno, il protocollo BLE (Blueto-
oth Low Energy) può essere una
soluzione interessante. Qualsiasi
smartphone è in grado di suppor-
tare questo tipo di comunicazione per cui le funzioni di
controllo o di elaborazione e memorizzazione dei dati
sono immediatamente disponibili. Nel caso si debba
trasmettere una mole di dati superiore, dell’ordine ad
esempio di alcuni Mbyte, il progettista dovrebbe pren-
dere in considerazione l’ipotesi di utilizzare Bluetooth
oppure Wi-Fi.
Nel caso delle applicazioni in campo sanitario, come evi-
denziato nelle figure 2 e 3, i dati dei sensori sono inviati a
uno smartphone a un gateway domestico per il successi-
ve trasferimento alle applicazioni di monitoraggio basate
su cloud. Ciò significa che le distanze di comunicazione
sono brevi e, in considerazione del fatto che molti di-
spositivi sono alimentati mediante
piccole batterie di ridotta capa-
cità, lo standard BLE si propone
come la soluzione ideale.
Un esempio concreto
Un esempio di componente wi-
reless adatta per applicazioni del
tipo descritto in questo articolo
è il modulo Type ZF Bluetooth
SMART di
Murata.Di dimensio-
ni estremamente contenute, pari
a soli 5,4 x 4,4 x 1 mm, il modu-
lo integra un processore ARM
Cortex-M0 ed è caratterizzato da
una potenza di trasmissione di -1
dBm. Ridottissimi i consumi, con
assorbimenti di corrente di soli
0,6 uA in “sleep mode” e 4,8 mA
(max.) in fase di trasmissione.
Grazie al supporto degli ibeacon
(in pratica trasmettitori a basso
consumo) integrato e all’inclu-
sione di numerosi stack di proto-
collo, tra cui SMP, ATT e GATT,
Fig. 5 – Il kit di progettazione per il modulo
Type ZF di Murata
Fig. 4 – Lo stack software SmartSnippets