Analysis of Data Transmission Rate and Power Consumption in Zigbee Based Electrocardiography

지그비 기반 심전계의 데이터 전송률과 소비 전력 분석

In this study, data transmission ratio and power consumption issues of Zigbee based sensor module and personal digital assistant(PDA) were addressed to develop ECG telemetry device. PDA processes the data transmitted through serial port using non-blocking method. The transmission rate was dependent on the packet structure. It was 300 ECG samples/sec, when each packet was composed of 2 ECG data and 3-axial acceleration vector. Using two AAA batteries in series, operating time of the wireless sensor module was above 28 hours in average. Power consumption of PDA was dependent on screen ON/OFF condition and serial port usage. In this application, operating time of PDA was 5 hours in average. In conclusion, there was no problem in the power consumption of wireless sensor module and transmission rate, when the developed device was used as 24 hour Holter device. But, PDA has the problem of power consumption, which should be solved.

본 연구에서는, 심전도 송수신 장치의 개발을 위한 지그비(Zigbee) 기반 무선 센서 모듈과 PDA(Personal Digital Assistant)의 데이터 전송률과 전력 소비에 대하여 분석 하였다. 데이터 전송률은 패킷(Packet) 구조에 의존적이며, 패킷을 2개의 심전도 데이터와 1개의 3축 가속도 벡터로 구성하였을 때, 초당 300 샘플의 전송률을 나타내었다. 두 개의 AAA 전지를 직렬로 연결하여, 센서 모듈의 동작 시간은 평균적으로 28시간 이었다. PDA의 전력 소비는 화면의 ON/OFF 여부와 시리얼 포트의 사용 여부 및 패턴에 의존적임을 알 수 있었다. 이러한 응용에서, PDA 동작 시간은 평균적으로 5시간 정도임을 확인하였으며, 이때, PDA는 논 블로킹 모드로 시리얼 포트로부터 전송된 데이터를 수신 한다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 장치를 24 시간 홀터(Holter) 심전계로 응용할 경우, 센서 모듈의 전력 소비와 전송 속도에는 문제가 없었으나, PDA는 전력 소모율에 문제가 있으며 이는 해결되어야할 과제이다.