Design of an $SpO_2$ Transmission Agent based on ISO/IEEE 11073 Standard Protocol

ISO/IEEE 11073 표준 프로토콜 기반의 산소포화도 전송 에이전트 설계

A pulse oximeter is a device which provides non-invasive estimate of percentage oxygen saturation of haemoglobin (SpO2). Due to the limitations of resources of personal health devices (PHDs) including pulse oximeters, they generally transmit the estimated data to a remote monitoring server through a close manager (e.g. mobile device or PC). Therefore, communication protocols between PHDs and a manager is an important research topic in terms of interoperability. In this paper, we present design results of an SpO2 transmission agent based on the ISO/IEEE 11073 (X73) protocol. The protocol is an international standard for PHDs. The agent is an embedded program which generates X73 messages from the estimated pulse rates and SpO2, and transmits the messages to a close manager. The agent consists of a Session, Message and Memory Handler. The Session Handler manages a communication session with the manager, and the Message Handler generates and analyzes the exchanged messages according to the X73 protocol. The Memory Handler extracts pulse rates and SpO2s which are stored in a memory of the pulse oximeter. The SpO2 transmission agent allows pulse oximeters to communicate with managers based on x73 standard. Consequently, the interoperability between the pulse oximeters and the managers is guaranteed.

맥박산소측정기는 비침습적으로 사용자의 혈중 산소포화도(percentage oxygen saturation of haemoglobin: SpO2)를 측정 및 모니터링 하는 기기이다. 맥박산소측정기를 포함한 대부분의 개인건강기기 (Personal Health Device: PHD) 들은 데스크톱 컴퓨터에 비해 제한된 리소스를 가지므로, 측정한 데이터를 근거리의 매니저 (스마트폰, PC)에 전송하고, 매니저를 통해 원격의 모니터링 서버로 전송하는 방식을 사용한다. 따라서 개인건강기기와 매니저 간의 통신 프로토콜은 상호호환성의 관점에서 중요한 연구 분야이다. 이에 본 논문에서는 개인건강기기에 관한 국제 표준인 ISO/IEEE 11073 (X73) 프로토콜 기반 산소포화도 전송 에이전트의 설계 결과를 제시한다. 본 논문의 에이전트는 맥박산소측정기가 측정한 사용자의 산소포화도 및 맥박 수를 X73 메시지로 생성하여 매니저에게 전송하는 임베디드 프로그램으로 세션핸들러, 메시지 핸들러, 그리고 메모리 핸들러로 구성된다. 세션 핸들러는 원격 모니터링 서버와의 통신 세션 연결, 해제를 담당하고, 메시지 핸들러는 X73 메시지의 생성 및 해석을 담당한다. 메모리 핸들러는 맥박산소측정기 메모리에 저장된 맥박 및 산소포화도를 추출한다. 본 논문의 산소포화도 전송 에이전트를 사용함으로써, 맥박산소측정기는 x73 표준을 따르는 여러 매니저들과의 통신이 가능하게 되며, 이를 통해 맥박산소측정기와 매니저 간 상호호환성을 보장할 수 있다.