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(lái)。這些數(shù)字是非常重要的，因?yàn)樗鼈兪轻t(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(wú)接觸方法，可以同時(shí)監(jiān)測(cè)幾個(gè)人的心率、血壓和呼吸。

當(dāng)使用時(shí)，一個(gè)小的RFID標(biāo)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(xiàng)技術(shù)還可以使醫(yī)院和護(hù)理機(jī)構(gòu)更容易、更快、更便宜地監(jiān)測(cè)居民的健康狀況。

連續(xù)監(jiān)測(cè)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(dòng)。像腕帶、軟無(wú)線補(bǔ)丁和臨時(shí)紋身等可穿戴式傳感器可以收集這些信息，但這些信息對(duì)于老年人、嬰兒或有醫(yī)療條件的人來(lái)說(shuō)可能不是一個(gè)好的選擇。

顯然，這種無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)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(jì)算機(jī)工程教授，許曉楠研究生Edwin Kan開(kāi)發(fā)的RFID標(biāo)簽采用了近場(chǎng)相干傳感技術(shù)，可將患者的外部和內(nèi)部運(yùn)動(dòng)直接轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)。在被RFID閱讀器接收后，信號(hào)被傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

所以Kan和他的研究生Xiaonan Hui設(shè)計(jì)了一種依靠近場(chǎng)耦合的方法。 近場(chǎng)是正好在RFID天線周?chē)碾姶艌?chǎng)的區(qū)域，距離高達(dá)一個(gè)波長(zhǎng)或35厘米。該系統(tǒng)需要一個(gè)小天線和RFID標(biāo)簽放置在胸部和手腕附近; 他們可以遠(yuǎn)離身體10厘米。 RFID閱讀器放置在兩米遠(yuǎn)的地方。

通過(guò)多項(xiàng)測(cè)試，這項(xiàng)新技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了監(jiān)測(cè)生命體征所需的性能水平。據(jù)了解，將來(lái)有可能建立一個(gè)低成本的系統(tǒng)，同時(shí)監(jiān)測(cè)醫(yī)院使用的多個(gè)人的生命體征。

天線使用近場(chǎng)耦合將來(lái)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(hào)的幅度和相位。 相位對(duì)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(yùn)動(dòng)使標(biāo)簽上下移動(dòng)，改變了相位。 同時(shí)，心跳會(huì)改變天線反射回探測(cè)器的幅度。 通過(guò)測(cè)量心跳和脈搏之間的微小時(shí)滯，系統(tǒng)也測(cè)量血壓。

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

Kan說(shuō)，以前的基于RFID的生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不可能實(shí)現(xiàn)這種多路復(fù)用，因?yàn)樗鼈兊男旁氡容^低。但近場(chǎng)天線耦合產(chǎn)生足夠干凈的信號(hào)。

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