유-헬스케어(U-Healthcare)에서 이동 환자 상태에 대한 모니터링 기술은 필수적이다. 모니터링 기술에서는 이동 환자의 생체 정보가 동적 위치 정보와 함께 정해진 목적지 서버로 전송되어야 하는데 모니터링할 환자의 수가 증가하며 각 환자의 이동성이 불규칙함에 따라 적절한 부하균형 단계가 중간에 필요해진다. 토르소(Torus) 구조를 기반으로 한 이동 환자 상시 모니터링 시스템에서는 이를 반영하여 먼저 환자 생체 정보를 중간노드로 전송한 후 부하균형 기반의 우선순위 정책에 따라 목적지 서버로 연이어 전송된다. 본 논문에서는 계층적이며 객체지향적인 정형화 명세를 기반으로 하는 시스템 명세 기법을 사용하여 이러한 이동 환자 상시 모니터링 시스템의 전체 구조와 구성 노드들의 결합 관계를 정의한 후 각 요소의 기능을 유사코드로 설계함으로써 본 시스템이 효과적인 환자 정보 수집과 전송, 분배 및 판단에 효율적임을 시스템 명세 기법을 통하여 검증한다.
본 논문에서는 모바일 헬스케어 시스템에 적합한 환자모니터링 시스템을 제안한다. 모바일 헬스케어 시스템은 스마트폰과 같은 모바일 장치를 사용하기 때문에 휴대가 간편한 소형 컴퓨팅 장치로 구성되어 있으며, 기존 컴퓨터에서 수행하던 작업을 수행할 수있다. 환자의 생체정보를 이동통신망환경에서 의료진과 환자 및 환자 가족의 스마트폰으로 실시간으로 전달할 수 있도록 TinyOS 기반의 의료용 메시지 구조를 설계하였으며 NesC를 사용하여 HBE-Ubi-ZigbeX에 포팅 하였다. 의료진과 환자 및 환자 가족이 스마트폰을 통하여 실시간으로 확인 할 수 있도록 안드로이드 기반의 환자 정보 모니터링 애플리케이션을 구현하여 일상생활에서 사용되고 있는 스마트폰에서 동작을 확인함으로써 생체정보의 원활한 송수신을 확인하였다.
A Wireless Sensor Network(WSN) is a promising infrastructure for the future U-healthcare system. In a WSN for the U-healthcare system, both biometric data and location data are transferred hierarchically from lots of mobile patients to the base station server and some countermeasures are made in real time if necessary. In this process, we encounter the load-balancing problem when many patients gather in a specific area. We also encounter the data duplication problem when each patient moves into an area monitored by several supervisors. The second problem is closely related to the first one. In this paper, we propose a mobile patient monitoring system with priority-based policy in load-balancing to solve the previous two problems and perform a DEVS Java-based system simulation to verify the system efficiency.
U-Healthcare service is a real-time service using the vital signs which are continuously transferred from monitoring sensors attached to mobile patients under the wireless network environments. It should monitor the health condition of mobile patients everywhere at any time. In this paper, we have improved two features of the three layered mobile patient monitoring system with load balancing ability. First, the simulation process has been improved by allowing the number of related nodes to be changed. Secondly, we have modified S node to which queue is added to reduce the loss rate of collecting data from patients during the delay of S node process. And the data from the patient with high priority can be transferred to the server immediately through the filtering function. Furthermore, we have solved the problem of redundancy in sharing information among S nodes by differentiating process time to each S node. By performing a DEVS Java-based system simulation, we have verified the efficiency of this improved system.
Irfan Ali Kandhro;Asif Ali Wagan;Muhammad Abdul Aleem;Rasheeda Ali Hassan;Ali Abbas
International Journal of Computer Science & Network Security
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제24권3호
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pp.43-52
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2024
Health Monitoring System is a sophisticating technology and another way to the normal/regular management of the health of the patient. This Health Monitoring Mobile Application is a contribution from our side to the public and to the overall health industry in Pakistan. With the help of Health mobile application, the users will be able to store their medical records, prescriptions and retrieve them later. The users can store and keep track of their vital readings (heart rate, blood pressure, fasting glucose, random glucose). The mobile application also shows hospitals that are nearby in case the user wants to avail of any medical help. An important feature of the application is the symptoms-based disease prediction, the user selects the symptoms which he has and then the application will name certain diseases that match those symptoms based on relevant algorithms. The major advances and issues have been discussed, and as well as potential tasks to health monitoring will be identified and evaluated.
Increasing of number of people who suffered from long term chronic diseases which required frequent daily health monitoring and body check up in conjunction with the trendy uses of mobile phones and Personal Digital Assistants (PDAs) in various ubiquitous computing had make portable healthcare system a well known application today. A mobile phone based portable healthcare monitoring system with multiple vital signals monitoring ability at real time in WSN and CDMA network is developed. This system carries out real time monitoring and local data analysis process in the mobile phone. Any detection of abnormal health condition and diagnosis at earlier stage will reduce the risk of patient's life. As an extension to the existing model, a pre-diagnosis management system (PDMS) is designed to minimize the time consuming in pre-diagnosis process in the hospital or healthcare center. An alert is sent to the web server at the healthcare center when the patient detects his health is at critical state where the immediate diagnosis is needed. Preparation of diagnosis equipments and arrangement of doctor and nurses at the hospital side can be done earlier before the arrival of patient at the hospital with the help of PDMS. An efficient pre-diagnosis management increases the chances of diseases recovery rate as well.
As wireless and mobile technologies have advanced significantly, lots of large sized healthcare organizations have implemented so called mobile hospital (m-Hospital) which provides a location independent and point of care (POC) clinical environment. Implementation of m-Hospital enhances quality of care because health professionals such as physicians and nurses can use hospital information systems at the very place where patients are located without any delay. This paper presents a real-time patient monitoring system based on wireless network technologies. A general framework for the patient monitoring process is introduced and the architecture and components of the proposed monitoring system is described. The system collects and analyzes biometric signals of in-patients who suffer from cancer. Specifically, it continuously monitors oxygen saturation of patients in bed and alarms health professionals instantly when an abnormal status of the patient is detected. The monitoring system has been used and clinically verified in a university hospital.
본 논문에서는 경제성, 효율성, 확장성 및 개발의 편의성을 고려한 환자 모니터링 모바일 시스템의 개발 사례를 보고한다. 특히 생명징후(Vital Sign) 중에서도 체온(Body Temperature)을 모니터링 하는 모바일 시스템 MBTMS 개발을 다루었다. MBTMS(Mobile Body Temperature Monitoring System)는 다음과 같이 세 부분으로 구성된다: (1) 환자의 체온들 수집하기 위한 센서, (2) 센서를 통해 체온을 측정하는 모듈, (3) 모듈에서 전달받은 자료를 처리 분석, 저장하는 PC(Personal Computer) Application으로 구성된다. 이러한 MBTMS는 입원환자 및 노약자를 위한 경제적인 PMS(Patient Monitoring System) 개발 및 e-Health 연구의 한 부분으로 활용될 수 있을 것이다.
기존의 환자 모니터링 시스템은 환자가 자신의 정보를 원하는 경우 의료 기관을 통해서 정보 확인이 가능 하였다. 그러나 U-Healthcare 기반의 환자 모니터링 시스템에서는 RFID 시스템을 의료 환경에 적용하여 언제 어디서나 자신의 정보를 RFID 리더가 탑재된 모바일 장치를 통하여 확인이 가능하다. 환자의 태그 정보를 읽어 들여 환자가 원하는 서비스를 제공하기 위해서는 RFID 미들웨어 설계가 필요하다. 임베디드 리눅스 기반의 RFID미들웨어는 크게 RFID 모듈, ARM 프로세서, RS-232 인터페이스 등으로 구성된다. RFID 모듈은 사용자의 정보를 입력받기 위하여 사용되며, RS-232 인터페이스를 통하여 RFID 미들웨어로 정보를 전달한다. 또한 본 시스템은 임베디드 전용 ARM 프로세서를 사용하여 환자 모니터링 시스템에 특화된 시스템을 구현하였다. 본 논문에서 제안한 U-Healthcare 기반의 환자 모니터링 시스템은 임베디드 리눅스 기반의 Qt를 사용하여 RFID 미들웨어를 구현하였다.
무선 실시간 모니터링 시스템은 무선 모뎀, 중앙 모니터, 이동단말기, 데이터베이스 서버로 구성되며 환자의 이동성, 설치시간의 감소, 장기간으로 본 비용절감 등의 잇점을 제공한다. 또한 이 시스템은 환자 위치추적 서비스를 제공한다. 환자 위치 추적 서비스는 무선 모니터링 시스템의 경우 환자 이동중 위급 상황 발생시 응급 처치를 위해 반드시 제공되어야 한다. 본 논문에서는 개선된 CSMA/CA프로토콜과 환자 위치 추적 알고리즘을 제안하고 이를 이용하여 무선 실시간 모니터링 시스템을 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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