Pentingnya pemantauan kesehatan real time menjadi motivasi pengembangan teknologi Wireless Body Area Networks (WBAN) yang terintegrasi dengan teknologi Internet of Things (IoT). WBAN mendukung pemantauan parameter-parameter fisiologis dengan pengambilan bio-sinyal seperti saturasi oksigen dan denyut jantung, tekanan darah dan indeks pernapasan, laju batuk, variabilitas detak jantung, pola tidur, dan suhu tubuh, melalui sensor yang diletakkan pada tubuh pasien. Untuk aplikasi medis, WBAN dapat diterapkan di ruangan perawatan untuk pemantauan kesehatan pasien. Sensor-sensor dari Jaringan WBAN ditempatkan diatas kulit (non implan) atau di bawah kulit (implan) untuk memantau berbagai parameter fisiologis secara kontinu. Kontinuitas pemantauan WBAN dapat melengkapi metode pemantauan periodik konvensional yang dilakukan oleh tenaga medis, sehingga deteksi kondisi pasien dapat dilakukan secara cepat.
Pada pasien dengan kondisi kritis atau penyakit kronis, keterlambatan dalam mendeteksi perubahan parameter vital dapat berdampak serius terhadap keselamatan pasien. Integrasi WBAN pada aplikasi remote healthcare dan telemedicine di wilayah berketerbatasan akses fasilitas kesehatan memungkinkan data pemantauan yang diperoleh dari sensor dikirim langsung ke dokter spesialis atau tenaga medis di pusat pemantauan kesehatan, sehingga memungkinkan dokter spesialis untuk memantau kondisi pasien dari jarak jauh secara intensif.
Sistem komunikasi pada jaringan WBAN menggunakan konektivitas nirkabel untuk memungkinkan pertukaran data antarperangkat yang berada di sekitar atau di dalam tubuh manusia. Perambatan gelombang radio pada lingkungan WBAN dipengaruhi secara signifikan oleh berbagai faktor, seperti absorpsi oleh jaringan tubuh manusia, refleksi dan difraksi sinyal, serta pergerakan tubuh. Faktor-faktor tersebut menyebabkan karakteristik kanal transmisi nirkabel dan perambatan gelombang radio pada WBAN berbeda dari sistem komunikasi nirkabel konvensional, seperti sistem seluler, Wi-Fi, dan sistem sejenis lainnya. Berbagai fenomena tersebut dapat menimbulkan gangguan dan variasi yang signifikan pada kanal komunikasi, sehingga menyebabkan penurunan kualitas sinyal yang diterima dan secara langsung memengaruhi kinerja sistem transmisi nirkabel.
Implementasi Jaringan WBAN mengacu pada standar IEEE 802.15.6. Berdasarkan penempatan sensor dan arah komunikasinya, komunikasi WBAN dapat dikelompokkan menjadi komunikasi on-body (di permukaan tubuh), in-body (di dalam tubuh / implan), dan off-body (keluar dari tubuh menuju perangkat eksternal).
Komunikasi in-body menggunakan pita frekuensi MICS (Medical Implant Communications Services) pada rentang frekunesi 402 – 405 MHz atau MedRadio pada rentang 401 – 406 MHz. Frekuensi rendah dipilih kaerna memiliki karakteristik penetrasi yang lebih baik pada jaringan tubuh dibandingkan frekuensi tinggi. Jaringan tubuh manusia bersifat konduktif dan memiliki kadar air yang tinggi, sehingga menyebabkan redaman sinyal yang tinggi. Pada komunikasi ini, daya pancar harus dibatasi dengan ketat agar energi elektromagnetik tidak memanaskan jaringan tubuh secara berlebih. Parameter Specific Absorption Rate (SAR) menjadi parameter utama yang harus diperhatikan. Contoh implementasi komunikasi in-body adalah pada alat pace jantung (pacemaker), sensor glukosa kapsul, kapsul endoskopi, dan perangkat Brain Machine Interface (BCI). Pada Komunikasi in-body, lokasi penempatan sensor tepat di bawah kulit (near surface) hingga di bagian dalam jaringan tubuh (deep tissues).
Pada komunikasi on-body, perangkat pengirim dan penerima ditempatkan pada permukaan kulit dengan jarak maksimal 2 cm. Pada spesifikasi standar WBAN, skenario on-body dikelompokkan ke dalam Channel Model (CM3) yang dibagi menjadi dua skenario berdasarkan keterhalangan sinyal, yaitu Skenario S4 (LOS) dan Skenario S5 (NLOS). Pada Skenario S4 komunikasi permukaan ke permukaan tubuh dimana tidak ada bagian tubuh atau penghalang lain yang menghalangi jalur langsung antar sensor. Pada Skenario S5 komunikasi permukaan ke permukaan tubuh dimana saluran langsung antar sensor terhalang oleh bagian tubuh manusia. Misalnya sensor diletakkan di pinggang berkomunikasi dengan koordinator yang diletakkan di dada.
Skenario off-body merupakan skema komunikasi nirkabel WBAN di mana sensor atau node pemancar yang ditempatkan pada permukaan tubuh manusia (on-body) pada jarak maksimal 2 cm, mengirimkan data fisiologis ke perangkat penerima eksternal yang berada di sekitar tubuh pasien dalam radius kurang dari 5 meter. Sebagai contoh, pengiriman data dengan transmisi nirkabel dari alat pemantau (sensor) di dada menuju access point (AP) atau komputer medis. Pada IEEE 802.15.6, komunikasi off-body dimodelkan dengan channel model (CM4). Model CM4 terbagi menjadi dua skenario komunikasi utama, yaitu Skenario S6 dan Skenario S7. Pada Skenario S6 komunikasi nirkabel berlangsung dari nodal pada permukaan tubuh ke perangkat eksternal dalam kondisi langsung atau line of sight (LOS). Skenarion S7 menunjukkan komunikasi dari permukaan tubuh ke perangkat eksternal dalam kondisi terhalang oleh tubuh atau objek lain yang merepresentasikan kondisi ¬non line of sight (NLOS). Pita frekuensi yang digunakan berada pada frekuensi yang lebih tinggi seperti 900 MHz, 2.4 GHz (ISM), atau 3.1 – 10.6 GHz (UWB).
