Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers (전자공학회논문지)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
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Implementation of a Bluetooth-LE Based Wireless ECG/EMG/PPG Monitoring Circuit and System

블루투스-LE 기반 심전도/근전도/맥박 무선 모니터링 회로 및 시스템 구현

  • Lee, Ukjun (Department of Wireless Communications Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Park, Hyeongyeol (Department of Wireless Communications Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Shin, Hyunchol (Department of Wireless Communications Engineering, Kwangwoon University)
  • Received : 2014.04.07
  • Accepted : 2014.05.27
  • Published : 2014.06.25
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Abstract

This paper presents a electrocardiogram(ECG), electromyogram(EMG), and Photoplethysmography(PPG) signal wireless monitoring system based on Bluetooth Low Energy (BLE). ECG and EMG sensor interface analog front-end circuits are designed by using off-the-shelf parts. Texas Instruments(TI)'s CC2540DK is used for BLE-based communication. Two CC2540DK modules are used as Peripheral and Central nodes. In peripheral device, vital signals are acquired by the analog front-ends and fed to ADC for analog-to-digital conversion. The peripheral transmitts the data through the air to the central device. The central device receive the data and sends them to PC using UART. GUI is designed using Labview for displaying the acquired vital signals. The developed system can be used for future ubiquitous wireless healthcare system based on bluetooth 4.0.

본 논문에서는 저전력 블루투스인 블루투스-LE를 기반으로 하여 심전도, 근전도, 맥박 신호의 무선 모니터링 시스템을 설계 및 구현하였다. 심전도와 근전도 신호를 얻기 위한 센서 인터페이스 아날로그 회로부는 상용칩을 이용하여 설계 및 제작하였다. 저전력 블루투스 통신 모듈로는 Texas Instruments에서 제공하는 CC2540DK를 이용하였다. 2개의 CC2540DK를 사용하여 각각 Peripheral과 Central 노드 역할을 하도록 했다. Peripheral은 획득한 아날로그 생체신호를 ADC를 이용해 디지털 신호로 변환한 후 무선으로 Central로 전송하는 역할을 한다. Central은 Peripheral로부터 데이터를 수신한 후 UART 통신을 통해 PC로 전송한다. 전송된 생체신호는 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 파형 또는 결과값의 형태로 표시된다. 이와 같은 시스템은 블루투스 4.0기반 무선 생체신호 모니터링 헬스케어 시스템에 적극 활용될 수 있을 것이다.

Keywords

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