大家都知道，在醫(yī)院里，那些躺在病床上的病人，配備了一些醫(yī)療設(shè)備，如心率，脈搏，血壓等數(shù)據(jù)可以清楚的顯示出來。這些數(shù)字是非常重要的，因為它們是醫(yī)生判斷病情好壞的重要依據(jù)。現(xiàn)今，工程師們提出了一種新型無接觸方法，可以同時監(jiān)測幾個人的心率、血壓和呼吸。

當使用時，一個小的RFID標簽放在身體附近，比如襯衫口袋或袖口，這就是系統(tǒng)需要的全部，以便讀取這些生命體征。除了讓病人更舒適之外，這項技術(shù)還可以使醫(yī)院和護理機構(gòu)更容易、更快、更便宜地監(jiān)測居民的健康狀況。

連續(xù)監(jiān)測生命體征是一件煩人的事。它需要將電極粘在皮膚上、纏繞在電線上、或者緊繃的袖口，靜止不動。像腕帶、軟無線補丁和臨時紋身等可穿戴式傳感器可以收集這些信息，但這些信息對于老年人、嬰兒或有醫(yī)療條件的人來說可能不是一個好的選擇。

顯然，這種無創(chuàng)監(jiān)測方法是“溫和”的，所以病人不再需要處理電線，電極和其他東西。電子和計算機工程教授，許曉楠研究生Edwin Kan開發(fā)的RFID標簽采用了近場相干傳感技術(shù)，可將患者的外部和內(nèi)部運動直接轉(zhuǎn)換為射頻信號。在被RFID閱讀器接收后，信號被傳送到計算機進行數(shù)據(jù)分析。

所以Kan和他的研究生Xiaonan Hui設(shè)計了一種依靠近場耦合的方法。 近場是正好在RFID天線周圍的電磁場的區(qū)域，距離高達一個波長或35厘米。該系統(tǒng)需要一個小天線和RFID標簽放置在胸部和手腕附近; 他們可以遠離身體10厘米。 RFID閱讀器放置在兩米遠的地方。

通過多項測試，這項新技術(shù)已經(jīng)達到了監(jiān)測生命體征所需的性能水平。據(jù)了解，將來有可能建立一個低成本的系統(tǒng)，同時監(jiān)測醫(yī)院使用的多個人的生命體征。

天線使用近場耦合將來自RFID閱讀器的部分電磁能量引導(dǎo)到身體組織中，并將其一部分反射回接收器。 接收器讀取反射信號的幅度和相位。 相位對天線和接收器之間的距離敏感。 所以像脈搏和呼吸這樣的外部運動使標簽上下移動，改變了相位。 同時，心跳會改變天線反射回探測器的幅度。 通過測量心跳和脈搏之間的微小時滯，系統(tǒng)也測量血壓。

巧妙的添加允許系統(tǒng)一次監(jiān)控多個標簽。 研究人員在RFID標簽芯片中整合了一個碼分多址（CDMA）模塊。 CDMA是允許多個信號在同一個信道上混合并傳輸?shù)?a href="http://www.xsypw.cn/v/tag/1252/" target="_blank">無線通信協(xié)議。 在這種情況下，每個RFID標簽發(fā)送一個唯一代碼的信號，允許讀者檢測數(shù)十個標簽。 工程師的模擬顯示，他們可以檢測到多達200個標簽，一個系統(tǒng)可以監(jiān)控一個房間里幾十個人的生命跡象。

Kan說，以前的基于RFID的生命體征監(jiān)測系統(tǒng)不可能實現(xiàn)這種多路復(fù)用，因為它們的信噪比較低。但近場天線耦合產(chǎn)生足夠干凈的信號。

研究人員在他們的“自然電子”論文中展示了一個微小的RFID芯片和一個可以刺繡成織物的天線的例子。這些組件堅固耐用，可以承受洗滌，因此可以直接安裝在衣服和床單上。