IMPLEMENTATION OF AUTONOMOUS POWER SUPPLY FOR LOWPOWER DEVICES OF THE INTERNET OF MEDICAL THINGS

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Background. The paper aims at improving the autonomous power supply system for medical Internet of Things devices by introducing betavoltaic power sources. Materials and methods. The research method is based on the implementation of an experimental sample of a betavoltaic complex and testing its characteristics on a test bench. Results. The results of the work consist in the implementation of hardware and software components of the test bench (which is a debug board) designed to select the operating mode of betavoltaic assemblies included in the betavoltaic complex, testing it and formulating proposals for further use of the proposed approach for designing and hardware implementation of betavoltaic complexes as end devices providing pulse power supply for Internet of Medical Things devices. Conclusions. The conclusions are to substantiate the advantages of implementing the proposed approach, namely, using a betavoltaic complex as a power supply system for the Internet of Medical Things and further application of the obtained results in the healthcare system and medical engineering education.

Авторлар туралы

Vladimir Zemtsov

Samara State Technical University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: zemtsov.fond@gmail.com

Postgraduate student

(244 Molodogvardeyskaya street, Samara, Russia)

Anton Ivaschenko

Samara State Medical University

Email: anton.ivashenko@gmail.com

Doctor of technical sciences, professor, director of the Higher School of Medical Engineering

(89 Chapaevskaya street, Samara, Russia)

Әдебиет тізімі

  1. Aksenova E.I., Gorbatov S.Yu. Internet meditsinskikh veshchey (IoMT): novye vozmozhnosti dlya zdravookhraneniya = Internet of Medical Things (IoMT): new opportunities for healthcare. Moscow: NIIOZMM DZM, 2021:36. (In Russ.)
  2. Ashfaq Z., Rafay A., Mumtaz R. et al. A review of enabling technologies for Internet of Medical Things (IoMT) Ecosystem. Ain Shams Engineering Journal. 2022;13:101660. doi: 10.1016/j.asej.2021.101660
  3. Mathkor D., Mathkor N., Bassfar Z. et al. Multirole of the Internet of Medical Things (IoMT) in biomedical systems for managing smart healthcare systems: an overview of current and future innovative trends. Journal of Infection and Public Health. 2024;17(4):559–572. doi: 10.1016/j.jiph.2024.01.013
  4. Nishad D., Tripathi D. Internet of Medical Things (IoMT): applications and challenges. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education (TURCOMAT). 2020;11:2885–2889. doi: 10.61841/turcomat. v11i3.14654
  5. Dwivedi R., Mehrotra D., Chandra S. Potential of Internet of Medical Things (IoMT) applications in building a smart healthcare system: A systematic review. Journal of Oral Biology and Craniofacial Research. 2022;12(2):302–318. doi: 10.1016/j.jobcr.2021.11.010
  6. Vishnu S., Ramson S.R.J., Jegan R. Internet of Medical Things (IoMT) – an overview. 5th International Conference on Devices, Circuits and Systems (ICDCS) (Coimbatore, India, 2020). 2020:101–104. doi: 10.1109/ICDCS48716.2020.243558
  7. Sindhuja R., Kapse S., Kapse S. A survey of Internet of Medical Things (IoMT) applications, architectures and challenges in smart healthcare systems. ITM Web of Conferences. 2023;56:05013. doi: 10.1051/ itmconf/20235605013
  8. Joyia G., Liaqat R., Farooq A., Rehman S. Internet of Medical Things (IOMT): applications, benefits and future challenges in healthcare domain. Journal of Communications. 2017;12:240–247. doi: 10.12720/ jcm.12.4.240-247
  9. Askar N., Habbal A., Mohammed A. et al. Architecture, protocols, and applications of the Internet of Medical Things (IoMT). Journal of Communications. 2022;17:900–918. doi: 10.12720/jcm.17.11.900-918
  10. Pradyumna G.R., Hegde R.B., Bommegowda K.B. et al. Empowering healthcare with IoMT: evolution, machine learning integration, security, and interoperability challenges. IEEE Access. 2024;12:20603– 20623. doi: 10.1109/ACCESS.2024.3362239
  11. Kim H., Lee J., Lee S. et al. Multiple-year battery based on highly efficient and stable dual-site radioactive isotope dye-sensitized betavoltaic cell. Journal of Power Sources. 2024;606:234427. doi: 10.1016/j.jpowsour. 2024.234427
  12. Tsvetkov L.A., Tsvetkov S.L., Pustovalov A.A. et al. Radionuclides for β-voltaic atomic batteries (miniature, energy-intensive, with a long service life). Radiokhimiya = Radiochemistry. 2022;64(3):281–288. (In Russ.)
  13. Olsen L.C. Betavoltaic energy conversion. Energy Conversion. 1973;13(4):117–124. doi: 10.1016/0013- 7480(73)90010-7
  14. Mohamadian M., Feghhi S.A.H., Afarideh H. Conceptual design of GaN betavoltaic battery using in cardiac pacemaker. 13th International Conference on Emerging Nuclear Energy Systems 2007, ICENES. 2007.
  15. Miley G., Luo N. Betavoltaic battery for industry and medicine use employing isotopes from nuclear reactor and weapon waste. Transactions of the American Nuclear Society. 2010;103:1168–1169.
  16. Altana C., Cottone F., Mengoni D. First simulations on higher-efficiency betavoltaic battery integrated with electrets for space, medicine and remote sensing applications. 21st International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (PowerMEMS). 2022:245– 247. doi: 10.1109/PowerMEMS56853.2022.10007077
  17. Betavoltaic Cell Market – Global Industry Size, Share, Trends, Opportunity and Forecasted, 2018–2028. Available at: https://www.globenewswire.com/news-release/2023/04/26/2655312/0/en/Betavoltaic-Cell-Market- Global-Industry-Size-Share-Trends-Opportunity-and-Forecasted-2018-2028.html (accessed 04.02.2025).
  18. Daruich de Souza C., Kim J.B., Kim J. et al. The basics of betavoltaic nuclear batteries. International Journal of Current Advanced Research. 2021;10(11):12. doi: 10.24327/ijcar.2021.25544.5098
  19. Krasnov A.A., Legotin S. Advances in the development of betavoltaic power sources (a review). Instruments and Experimental Techniques. 2020;63(4):437–452. doi: 10.1134/S0020441220040156
  20. Yakimov E. Prediction of Betavoltaic Battery Parameters. Energies. 2023;16:3740. doi: 10.3390/ en16093740
  21. Risovanyy V.D., Kostylev A.I., Dushin V.N. et al. New generation capacitor type nuclear batteries with liquid electrolyte. Atomnaya energiya = Atomic Energy. 2022;132(3):175–178. (In Russ.)

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML


Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қолжетімді Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».