u-EMS : An Emergency Medical Service based on Ubiquitous Sensor Network using Bio-Sensors

u-EMS : 바이오 센서 네트워크 기반의 응급 구조 시스템

  • 김홍규 (수원대학교 컴퓨터학과) ;
  • 문승진 (수원대학교 컴퓨터학과)
  • Published : 2007.12.15

Abstract

The bio-Sensors, which are sensing the vital signs of human bodies, are largely used by the medical equipment. Recently, the sensor network technology, which composes of the sensor interface for small-seize hardware, processor, the wireless communication module and battery in small sized hardware, has been extended to the area of bio-senor network systems due to the advances of the MEMS technology. In this paper we have suggested a design and implementation of a health care information system(called u-EMS) using a bio-sensor network technology that is a combination of the bio-sensor and the sensor network technology. In proposed system, we have used the following vital body sensors such as EKG sensor, the blood pressure sensor, the heart rate sensor, the pulse oximeter sensor and the glucose sensor. We have collected various vital sign data through the sensor network module and processed the data to implement a health care measurement system. Such measured data can be displayed by the wireless terminal(PDA, Cell phone) and the digital-frame display device. Finally, we have conducted a series of tests which considered both patient's vital sign and context-awared information in order to improve the effectiveness of the u-EMS.

바이오센서는 생명공학 또는 의학 분야에서 사용되는 인간의 생체 신호를 감지할 수 있는 센서들로 의료기기에 주로 사용되는데, 최근 MEMS 기술의 발달로 작은 크기의 하드웨어에 센서 인터페이스, 프로세서, 무선통신, 배터리 등을 포함한 모듈을 센서노드(모트 : Mote)들로 구성된 센서기반 네트워크에서 바이오센서 네트워크로 응용분야를 확장하고 있다. 이에 본 논문에서는 바이오센서 기술과 센서네트워크 기술을 융합한 기술인 바이오 센서네트워크를 활용한 응급 구조 시스템의 설계 및 구현을 제안한다. 제안된 시스템에 사용된 바이오센서는 근전도(EKG), 혈압(Blood Pressure), 맥박(Heart Rate), 산소포화도(Pulse Oximeter), 혈당(Glucose)센서들로, 바이오센서에서 측정된 생체 신호를 센서네트워크 모트를 통해 데이타를 수집하고, 수집된 데이타를 이용하여 건강관리 측정 데이타로 활용하였으며 측정된 데이터는 무선단말기(PDA, 휴대폰), 전자액자 디스플레이장치 등에서 확인 가능하도록 구성하였다. 아울러, 제안한 u- 응급 구조 시스템의 유효성을 실험하기 위해서 사용자의 바이탈사인 정보와 주변 환경정보를 고려한 실험을 수행하였다.

Keywords

References

  1. 조준경 외 2명, '바이오칩, 바이오센서의 시장 동향', ITFIND 주간기술동향, 2005
  2. 정명애 외 3명, '바이오칩/바이오센서 시장 및 기술동향', ITFIND 주간기술동향, 2006
  3. 박재홍, 강지윤, 김태송, 윤대성, '21세기 블루오션 바이오칩', EP&C, 2005. 12
  4. 정보통신부, 'u-센서 네트워크 구축 기본계획', 2004. 2. 17
  5. 김완석, 박태웅, 이성국, 'Ubiquitous Computing의 개 념과 업계 동향,' 한국전자통신연구원, 주간기술동향 제1035호, 2002. 2. 27
  6. 하봉형, '표면 근전도 신호의 발생을 위한 선형 시스템 모 델의 성능 분석', 삼척대 산업대학원 석사논문, 2005. 02
  7. D.S.J De Couto, D. Aguayo, J.Bicket, and R.Morris. 'A high-throughput path metric for multi-hop wireless routing,' ACM,(MobiCom '03) San Diego, Califormia, September 2003
  8. T.R.F Fulford-Jones, G-Y. Wei, and M. Welsh. 'A portable, low-power, wireless two-lead EKG system,' IEEE EMBS, San Francisco, September 2004
  9. D. Konstantas, V. Jones, R. Bults, and R. Herzog. 'Mobihealth - innovative 2.5/3g mobile services and applications for healthcare,' IST 2002, Thessaloniki Greece, June 2002
  10. D. Malan, T. Fulford-Jones, M. Welsh, and S. Moulton. 'CodeBlue : An ad-hoc sensor network infractructure for emergency medical care,' Mobi- Sys 2004 Workshop(WAMES), June 2004
  11. The MobiHealth Project. 'Innovative gprs/umts mobile services for applications in healthcare,' http://www.mobihealth.org
  12. Boo-Ho Yang and Sokwoo Rhee. 'Debelopment of the ring sensor for healthcare automation,' Robotics and Autonomous Systems, (30):273-281, 2000 https://doi.org/10.1016/S0921-8890(99)00092-5
  13. R.H.S. Istepanian, E. Jovanov and Y.T. Zhang, 'Guest Editorial Introduction to the Special Section on M-Health : Beyond Seamless Mobility and Global Wireless Health-Care Connectivity,' IEEE, vol. 8, issue : 4, Dec, 2004, pp. 405-414
  14. E. Jovanovm J. Price, D. Raskovic, K. Kavi, T. Martin and R. Adhami, 'Wireless Personal Area Networks in Telemedical Environment,' IEEE EMBS, 2000, pp. 74-78
  15. T. Martin, E. Jovanov and D. Raskovic, 'Issues in Wearable Computing for Medical Monitoring Applications : A Case Study of a Wearable ECG Monitoring Device,' ISWC'00, Ectober, 2000, Altanta (GA, USA)
  16. J. Park, 'Healthcare Information Technology : Are You Plugged In?,' document availble at : http:// www.surgicenteronline.com artcles/341 feat1.html