Negli ultimi anni, la straordinaria e repentina evoluzione della tecnologia ha trasformato – e sta trasformando – profondamente il nostro rapporto con il corpo e la salute.
Dall’avvento dei dispositivi indossabili, come smartwatch e fitness tracker, fino ai più sofisticati sensori biometrici, la tecnologia sta diventando una vera e propria “estensione” del nostro organismo, permettendoci di monitorare e gestire in tempo reale le nostre condizioni fisiche come una sorta di professionista sanitario personale e sempre disponibile.
Una delle innovazioni più rivoluzionarie in questo ambito è rappresentata dai Body Area Network (Ban), reti di dispositivi interconnessi che operano a stretto contatto con il corpo umano per raccogliere, analizzare e trasmettere dati biometrici.
Indice degli argomenti
Cos’è Body Area Network (Ban)
Questa tecnologia, ancora poco conosciuta dal grande pubblico, sta già cambiando diversi settori, a partire da quello sanitario, continuando con quello sportivo e terminando con quella della sicurezza personale, il tutto condito da disparati scenari inediti per il futuro della medicina e del benessere psicofisico individuale.
Ma addentriamoci maggiormente dentro il mondo dei Body Area Network, partendone dalla definizione.
“Secondo il National Institute of Standards and Technology (Nist), un Body Area Network è una rete di dispositivi elettronici indossabili o impiantabili che comunicano tra loro attraverso segnali wireless o cablati. Questi dispositivi, tra cui smartwatch, sensori biometrici e pacemaker intelligenti, raccolgono, elaborano e trasmettono dati in tempo reale, supportando settori chiave come sanità, sport e sicurezza personale.
I tre livelli principali dei Ban
I Ban si basano su un’architettura composta da tre livelli principali:
- i sensori e dispositivi periferici, che raccolgono dati biometrici dall’individuo;
- i “nodi di elaborazione”, che processano e analizzano i dati raccolti;
- e, infine, i dispositivi di comunicazione, che trasmettono le informazioni ai server o a dispositivi mobili per l’interpretazione e l’uso pratico.
Come i Body area network migliorano la qualità della vita
La versatilità dei Body area network (Ban) consente di migliorare la qualità della vita, potenziare le prestazioni atletiche, aumentare la sicurezza personale e rivoluzionare (in un certo senso) il settore sanitario.
Ecco alcuni degli ambiti principali in cui i Ban stanno facendo la differenza.
I settori in cuyi Ban fanno la differenza
Partendo dall’ambito sanitario, l’impiego dei Body Area Network (Ban) in questo settore sta rinnovando il modo in cui i pazienti vengono monitorati e trattati. I dispositivi indossabili sono da diversi anni una realtà quotidiana per molte
persone. Tuttavia, con l’integrazione di reti Ban, il livello di controllo sui parametri vitali diventa ancora più avanzato.
Per esempio, grazie a sensori biometrici miniaturizzati, i medici possono seguire costantemente pazienti con malattie croniche senza la necessità di ricoveri frequenti.
Questo è particolarmente utile per chi soffre di patologie cardiache: un pacemaker intelligente connesso a un Body Area Network può segnalare anomalie al battito cardiaco e inviare un allarme al medico curante, prevenendo potenziali emergenze.
Un’altra applicazione innovativa è la somministrazione automatizzata di farmaci. I dispositivi impiantabili possono rilasciare medicinali in base alle esigenze del paziente, regolando il dosaggio in base ai dati biometrici raccolti in tempo reale.
Questo potrebbe aggiornare il trattamento di malattie come il diabete, riducendo la necessità di auto-iniezioni di insulina. Inoltre, i Body Area Network sono sempre più utilizzati per la telemedicina, permettendo a medici e infermieri di monitorare pazienti a distanza.
Uno straordinario punto a favore che non solo riduce la pressione sulle strutture sanitarie, ma migliora la qualità della vita dei pazienti, che possono ricevere assistenza senza doversi recare con frequenza in ospedale.
In ambito sportivo
Nel mondo dello sport, invece, i Body Area Network hanno trasformato il modo in cui gli atleti si allenano e migliorano le loro prestazioni. Sensori indossabili raccolgono dati dettagliati sulla postura, la frequenza cardiaca, la fatica muscolare e persino il livello di idratazione, offrendo a chi si allena informazioni cruciali per ottimizzare i propri allenamenti.
Diversi brand del settore fitness hanno sviluppato dispositivi avanzati che sfruttano la tecnologia Ban per fornire analisi sempre più precise delle performance atletiche. Questi dispositivi non solo monitorano il battito cardiaco, ma sono in grado di valutare la biomeccanica della corsa, suggerendo miglioramenti nella postura e nella distribuzione dello sforzo fisico.
Report dell’Oms sull’uso dei Ban nel recupero dagli infortuni
Anche il recupero dagli infortuni beneficia dell’uso dei BAN. Secondo un report dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, i dispositivi indossabili stanno giocando un ruolo chiave nella riabilitazione degli atleti, fornendo dati essenziali per adattare programmi di fisioterapia in base ai progressi effettivi. Ma i Ban non si limitano solo al mondo dello sport.
Sensori EEG (elettroencefalografia, ossia la registrazione dell’attività elettrica del cervello), integrati in dispositivi indossabili come fasce per la testa, possono monitorare lo stress e la qualità del sonno, aiutando gli utenti a migliorare il loro benessere mentale attraverso strategie di rilassamento personalizzate.
I Body Area Network per la sicurezza di anziani e disabili
Per gli anziani e le persone con disabilità, i Ban offrono un sistema di sicurezza inestimabile.
Sensori di caduta, impiantati o indossabili, possono rilevare movimenti anomali e inviare immediatamente una richiesta di soccorso a un familiare o al pronto intervento. Un vantaggio particolarmente utile per ridurre i tempi di risposta in caso di incidenti domestici.
I Ban nella sicurezza e nella difesa
Non possiamo non citare infine il settore della sicurezza e della difesa. Tale campo di applicazione sta adottando sempre più la tecnologia dei Body Area Network per proteggere e monitorare militari e agenti in situazioni di rischio.
In ambito militare, i soldati possono essere equipaggiati con sensori biometrici che monitorano costantemente parametri vitali come battito cardiaco, livelli di ossigeno e affaticamento.
Questo permette ai superiori di avere un quadro chiaro delle condizioni fisiche delle loro truppe e di intervenire tempestivamente in caso di emergenza.
Lato forze dell’ordine, invece, vi è la sperimentazione dei Ban per migliorare la sicurezza degli agenti, monitorandone i parametri fisiologici in situazioni di alta tensione, così da aiutarli a prevenire casi di stress eccessivo o condizioni di affaticamento critiche, aumentando così l’efficacia degli interventi sul campo.
Come funzionano i Body Area Network
Passando ad analizzare il funzionamento dei Body Area Network, possiamo vedere che il tutto si basa su una sofisticata combinazione di sensori, protocolli di comunicazione wireless e algoritmi avanzati di elaborazione dei dati. L’obiettivo principale di un Ban è raccogliere e trasmettere informazioni biometriche con il massimo dell’efficienza e della sicurezza, minimizzando il consumo energetico e garantendo l’affidabilità delle misurazioni. Essenzialmente i Ban si avvalgono di una vasta gamma di sensori biometrici, che possono essere indossabili (come smartwatch e fasce per il monitoraggio cardiaco) o impiantabili (come pacemaker e microchip sottocutanei).
Questi dispositivi misurano parametri vitali come la frequenza cardiaca, la pressione sanguigna, i livelli di ossigenazione nel sangue, l’attività cerebrale e segnali EEG, la temperatura corporea, l’idratazione, l’attività muscolare e la postura.
Inoltre, è da sottolineare che i sensori utilizzano materiali avanzati, come nanotecnologie e biopolimeri, per garantire un’interazione sicura con il corpo umano e una precisione sempre maggiore nelle misurazioni.
I nodi di calcolo locali
Dopo la raccolta, i dati vengono elaborati attraverso “nodi di calcolo locali”, solitamente integrati in dispositivi mobili o hub indossabili. Questi nodi utilizzano algoritmi di intelligenza artificiale e, quindi, machine learning (apprendimento automatico), per analizzare le informazioni biometriche e identificare schemi utili.
Per esempio, un Ban impiegato nel monitoraggio cardiaco può analizzare il battito del cuore e rilevare anomalie potenzialmente pericolose, come aritmie o fibrillazioni, inviando immediatamente un allarme al medico curante o al pronto intervento.
La trasmissione dei dati biometrici
Una volta elaborati, i dati biometrici vengono trasmessi tramite tecnologie wireless a basso consumo, come:
- il Bluetooth Low Energy (Ble), ideale per connessioni a corto raggio tra dispositivi indossabili e smartphone;
- la Near Field Communication (Nfc), usata per il trasferimento di dati su distanze brevissime, per esempio tra un impianto sottocutaneo e un lettore esterno;
- WiFi e 5G, utilizzati per la trasmissione di dati verso server cloud o sistemi di telemedicina;
- Zigbee e Z-Wave, protocolli a basso consumo energetico per la comunicazione tra dispositivi intelligenti.
L’uso di queste tecnologie consente di mantenere i dispositivi sempre connessi e di trasmettere i dati in tempo reale ai medici, ai personal trainer o ai sistemi di emergenza.
Gdpr, i Body Area Network rispettano la privacy
Poiché i Ban raccolgono dati sensibili (o “particolari”, riprendendo il GDPR), la sicurezza è un aspetto cruciale.
Per prevenire accessi non autorizzati e proteggere la privacy degli utenti, devono essere adottate avanzate misure di sicurezza, tra cui:
- la crittografia end-to-end, atta a garantire che i dati trasmessi siano leggibili solo dai dispositivi autorizzati;
- l’autenticazione biometrica, come l’impronta digitale o il riconoscimento facciale, per limitare l’accesso ai dati;
- i firewall e i sistemi di prevenzione delle intrusioni, per bloccare tentativi di hacking e attacchi informatici;
- e un cloud sicuro e decentralizzato, con molte aziende che stanno esplorando l’uso della blockchain per archiviare dati biometrici in modo sicuro e trasparente.
Tutte queste misure sono fondamentali per garantire che i dati raccolti dai dispositivi Ban non possano essere intercettati o utilizzati in modo improprio.
L’harvesting energetico per generare energia
Uno degli aspetti più critici nella progettazione di Ban è il consumo energetico. Poiché molti dispositivi devono funzionare per lunghi periodi senza necessità di icarica, vengono utilizzate soluzioni innovative per ottimizzare la durata della batteria, come le tecnologie di “harvesting energetico”, che sfruttano il movimento del corpo, il calore corporeo o la luce solare per generare energia. Così come vengono utilizzate batterie a lunga durata e materiali avanzati, come il grafene, che consente una maggiore efficienza di ricarica, e algoritmi di gestione energetica che riducono il consumo di energia adattando dinamicamente la frequenza di trasmissione dei dati in base alla necessità.
L’IA nei Body Area Network (Ban)
Con la sempre pressante avanzata dell’intelligenza artificiale e delle nanotecnologie, i Body Area Network sono destinati a diventare sempre più sofisticati e integrati nella nostra vita quotidiana.
Si prevede lo sviluppo di sensori biodegradabili e dispositivi ancora più miniaturizzati, che offriranno monitoraggi più precisi e meno invasivi.
Inoltre, l’analisi avanzata dei dati raccolti permetterà interventi medici più tempestivi e personalizzati, rivoluzionando il settore della telemedicina e della salute digitale.
I Body Area Network rappresentano dunque un passo decisivo verso un futuro in cui la tecnologia non solo ci accompagna, ma si integra armoniosamente con il nostro corpo per migliorare la qualità della vita. Il futuro è già qui, e lo “portiamo addosso”.
Bibliografia
- Wireless sensor and wireless body area network assisted biosensor network for effective monitoring and prevention of non-ventilator hospital-acquired pneumonia
- Wireless Body Area Networks and Their Applications—A Review. IEEE Xplore
- Location Privacy and Wireless Body Area Networks. MIT Technology Review
- Medical Sensors and Their Integration in Wireless Body Area Networks for Pervasive Healthcare Delivery: A Review.
- Medical Data in Wireless Body Area Networks: Device Authentication Techniques and Threat Mitigation Strategies Based on a Token-Based Communication Approach. Research Gate
- Analysis of Energy Consumption in Wireless Body Area Network Usingmac Protocols (baseline And Smac). Research Gate
- Interference Mitigation for Body Area Networks (NIST)
- A comprehensive review of wireless body area network (Griffith University)
