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Déployer des dispositifs médicaux IoT en toute confiance

Par Janet Ooi, IoT Industry & Solutions Lead, Keysight Technologies

Publication: 5 décembre

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Avec l’augmentation du nombre de dispositifs médicaux IoT, les tests de cohabitation deviennent indispensables pour assurer la fiabilité des systèmes...
 

Alors que l’année 2020 approche, le nombre d’appareils connectés progresse en capacité, augmente en nombre et révolutionne toutes les formes de communication. Ces dispositifs font partie d’un écosystème de réseaux qui supporte des infrastructures telles que des établissements de santé, des entreprises ou les opérations d’une ville intelligente. Il est essentiel de s’assurer qu’un appareil ou un réseau fonctionne sans altération lorsqu’il est placé à proximité d’un autre. Ne pas s’en soucier peut entraîner une augmentation des coûts de gestion du réseau, une perturbation importante de celui-ci ou, dans le cas le plus grave, la perte de vies humaines.

Les facteurs qui nécessitent de réaliser des tests de coexistence

Les tests de coexistence sont essentiels pour garantir le bon fonctionnement des objets connectés ou réseaux sans fil dans un vaste écosystème. Les essais de coexistance permettent d’évaluer la capacité d’un système à maintenir sa performance et sa fonctionnalité dans un environnement partagé avec d’autres systèmes opérant sans nécessairement utiliser le même ensemble de règles. Trois facteurs sont à l’origine des préoccupations relatives à la coexistance :

L’utilisation accrue de la technologie sans fil dans tous les secteurs

Une connexion sans fil donne à l’utilisateur le contrôle complet de son application à distance. De nombreux types d’équipements dans différents marchés, comme l’agriculture, l’industrie et le commerce par exemple, adoptent le sans-fil.

L’utilisation intensive du spectre partagé ou sans licence

Les essais de coexistence sont encore plus critiques lorsqu’un dispositif IoT ou le déploiement d’une infrastructure réseau se situe dans la bande non autorisée. La bande ISM est réservée au niveau international à l’utilisation de l’énergie des radiofréquences (RF) à des fins industrielles, scientifiques et médicales, et n’est pas concédée sous licence pour les télécommunications.

Le déploiement d’équipements sensibles et d’applications critiques

Les équipements sensibles et les applications critiques nécessitent une connectivité ininterrompue pour traiter et agir sur les données critiques. Dans un environnement médical, les exemples incluent les pompes à perfusion intraveineuse, les stimulateurs cardiaques et les défibrillateurs. Alternativement, les applications critiques dans un contexte industriel incluent la détection automatique d’urgence dans un véhicule autonome, l’automatisation de la distribution d’énergie dans les réseaux intelligents et les machines à distance.

L’importance des tests de coexistence dans le secteur médical

Avec de nombreux appareils médicaux sans-fil utilisés en continu, les établissements de santé sont l’exemple parfait d’un environnement RF difficile. De nombreux dispositifs médicaux sans fil utilisent des protocoles radio incompatibles et ne détectent que marginalement d’autres signaux, sans parler du partage coopératif des canaux radio. Les applications médicales critiques nécessitent une connectivité complète et ininterrompue pour traiter les alertes médicales et transférer rapidement des quantités importantes de données. Toute perturbation pourrait avoir un impact négatif sur les résultats du traitement d’un patient. Le test de coexistence est alors essentiel pour assurer un fonctionnement sans fil fiable dans des conditions radio très encombrées.

Essais en environnement réel

La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis et la Wi-Fi Alliance ont décrit le plan de test de coexistence et les exigences que les fabricants de dispositifs et de puces, les opérateurs de réseaux et les entreprises doivent respecter. Cependant, le principal défi des essais de coexistence demeure la modélisation dans un environnement réel.

La clé du succès d’un test de coexistence repose sur le choix d’un outil qui modélise l’environnement réel et fournit des résultats précis permettant de quantifier la capacité d’un dispositif ou réseau sans fil à coexister dans un système IoT.

Voici les éléments que la checklist de test devrait inclure :

Pour le test des dispositifs IoT

- Échantillonner le spectre et effectuer une FFT en temps réel pour identifier les types de signaux présents.

- Identifier les forces des signaux présents et leurs vitesses de transmission

- Identifier le type et le nombre de signaux présents pour modéliser correctement le test de coexistence

- Recréer avec précision les conditions de l’hôpital en laboratoire avec la bonne combinaison de technologies RF et évaluer les performances des dispositifs IoT à l’aide d’indicateurs de performance.

Pour le test des réseaux Wi-Fi

- Ligne de base automatisée et répétable pour réseau Wi-Fi

- Configuration accessible et complète du client Wi-Fi et de l’AP

- Liaisons descendantes et montantes constantes et fluctuantes, voix et vidéo en temps réel, et trafic en arrière-plan.

- Une large gamme de conditions RF dans le câble

- Bluetooth®, micro-ondes et autres options d’interférences supplémentaires

- Paramètres clés - utilisation, débit, latence, gigue et temps de connexion

Obtenir de meilleurs résultats commerciaux

Des tests de coexistence sont déjà en cours. Un environnement de test Wi-Fi, ou RF, cohérent, compris et configurable est fondamental pour valider la technologie coexistante. Il est essentiel de disposer d’un environnement de test fiable au tout début de la phase de développement et du cycle de qualité. Avec les bonnes solutions de test, les entreprises peuvent introduire rapidement des innovations sur le marché et dans les limites de leur budget.

http://www.keysight.com/

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