Mejorando la vida útil de un dispositivo médico implantado para pacientes ambulatorios utilizando un algoritmo de optimización basado en polinización de flores en sistemas WBAN
Autores: Munivel, Karthikeyan Venkatesan; Samraj, Tephillah; Kandasamy, Vijayakumar; Chilamkurti, Naveen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Mejorando la vida útil de un dispositivo médico implantado para pacientes ambulatorios utilizando un algoritmo de optimización basado en polinización de flores en sistemas WBAN
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Inventos
Dispositivos de atención médica
Red de área corporal inalámbrica
Dispositivos médicos implantables
Algoritmo de selección dinámica de canal
Modelo EFPOC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Los nuevos inventos en dispositivos de atención médica han llevado a un aumento considerable en la esperanza de vida humana. Los elementos bio-sensores miniaturizados y las bandas dedicadas de comunicación inalámbrica han dado lugar al desarrollo de una nueva área llamada Red de Área Corporal Inalámbrica (WBAN) (IEEE 802.11.6). Estos Dispositivos Médicos Implantables (IMDs) se utilizan para monitorear la condición médica de un paciente crónico, así como para funciones terapéuticas y de salvamento de vidas. El objetivo de este estudio es mejorar el algoritmo de selección dinámica de canal para un dispositivo médico Controlador de Red del Cuerpo de Paciente Externo (OP-BNC) aumentado durante las visitas al hospital. Hay un número fijo de espectros con licencia asignados al Controlador de Red del Cuerpo de Paciente Interno (IP-BNC) y al Controlador de Red del Cuerpo de Paciente Externo (OP-BNC). Cuando hay un aumento en el OP-BNC, hay disponibilidad de espectro inactivo en el IP-BNC. Se utiliza un algoritmo basado en rango existente en la asignación de espectro inactivo al OP-BNC aumentado. Este método de clasificación tarda más tiempo en el procesamiento y selección de un canal inactivo para el usuario registrado. Para evitarlo, propusimos un modelo EFPOC para seleccionar de los canales inactivos gratuitos del espectro con licencia del IP-BNC. También discutimos la complejidad del algoritmo de la propuesta Selección de Canal Optimizado basado en Polinización de Flores Mejorada (EFPOC) y obtuvimos una complejidad de O(n), lo cual es una mejora significativa sobre la complejidad del algoritmo existente basado en rango. Nuestro resultado experimental muestra que el algoritmo EFPOC propuesto mejora la vida útil de los sistemas de Nivel-2 en un 46.47%. Luego, para demostrar que el modelo propuesto es eficiente en tiempo de selección de canal, se realizó un experimento simulado. Al seleccionar un número de canales de una Tabla de Búsqueda (LUT), el método EFPOC propuesto tarda un 25% menos de tiempo que los algoritmos existentes.
Descripción
Los nuevos inventos en dispositivos de atención médica han llevado a un aumento considerable en la esperanza de vida humana. Los elementos bio-sensores miniaturizados y las bandas dedicadas de comunicación inalámbrica han dado lugar al desarrollo de una nueva área llamada Red de Área Corporal Inalámbrica (WBAN) (IEEE 802.11.6). Estos Dispositivos Médicos Implantables (IMDs) se utilizan para monitorear la condición médica de un paciente crónico, así como para funciones terapéuticas y de salvamento de vidas. El objetivo de este estudio es mejorar el algoritmo de selección dinámica de canal para un dispositivo médico Controlador de Red del Cuerpo de Paciente Externo (OP-BNC) aumentado durante las visitas al hospital. Hay un número fijo de espectros con licencia asignados al Controlador de Red del Cuerpo de Paciente Interno (IP-BNC) y al Controlador de Red del Cuerpo de Paciente Externo (OP-BNC). Cuando hay un aumento en el OP-BNC, hay disponibilidad de espectro inactivo en el IP-BNC. Se utiliza un algoritmo basado en rango existente en la asignación de espectro inactivo al OP-BNC aumentado. Este método de clasificación tarda más tiempo en el procesamiento y selección de un canal inactivo para el usuario registrado. Para evitarlo, propusimos un modelo EFPOC para seleccionar de los canales inactivos gratuitos del espectro con licencia del IP-BNC. También discutimos la complejidad del algoritmo de la propuesta Selección de Canal Optimizado basado en Polinización de Flores Mejorada (EFPOC) y obtuvimos una complejidad de O(n), lo cual es una mejora significativa sobre la complejidad del algoritmo existente basado en rango. Nuestro resultado experimental muestra que el algoritmo EFPOC propuesto mejora la vida útil de los sistemas de Nivel-2 en un 46.47%. Luego, para demostrar que el modelo propuesto es eficiente en tiempo de selección de canal, se realizó un experimento simulado. Al seleccionar un número de canales de una Tabla de Búsqueda (LUT), el método EFPOC propuesto tarda un 25% menos de tiempo que los algoritmos existentes.