보건의료는 u-Healthcare를 통하여 병원중심에서 시민 중심으로 의료 환경변화를 촉진시키고 예방에서 진단, 치료, 사후 관리의 모든 과정을 균형적으로 발전시킬 것으로 전망된다. u-Healthcare 단말이 언제, 어디서나 무자각의 유비쿼터스 단말이 되기 위하여 다음과 같은 기술이 구현되는 것이 필요하다. 이동통신 및 무선 통신망과 연동기능으로 모바일 게이트웨이 구현, Bluetooth 무선 연동기능, 다양한 정보통신기기와의 접목기술, 정밀한 데이터 전송 기술 등이 필요하다 따라서 본 논문은 u-healthcare를 위한 모바일 기반의 시스템 구현에 관한 연구를 수행하였다.
최근 u-헬스케어는 웰빙 시대와 IT 대중화가 맞물려 RFID 기술을 의료 서비스에 접목하는 새로운 비즈니스 모델이 각광을 받고 있다. u-헬스케어 서비스는 RFID 기술이 u-헬스케어에 접목되면서 의료 프로세스 상에 발생하는 수기입력, 중복 데이터 발생, 데이터 위 변조, 정보 버전 상이 등의 품질 저하 요인을 해결할 수 있는 방안이 필요하다. 이 논문에서는 u-헬스케어를 통해 의료 서비스를 제공받는 사용자의 프라이버시를 보호하기 위한 RFID 기반의 사용자 인증 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜에서는 의료 서비스를 제공받는 사용자의 데이터 위 변조 및 프라이버시와 u-헬스케어 보안시스템의 안전성을 획기적으로 제고하기 위해서 환자에 관한 비밀 정보는 병원에서 생성된 비밀키와 연접하여 DB 테이블 내의 해당 환자의 비밀키 필드에 저장한다. 또한, 불법적인 사용자의 접근이 있을 경우 인증 서버에게 통보하여 u-헬스케어의 불법 유 무 판별한 후 u-헬스케어 서비스 접근을 승인받도록 한다.
고혈압은 현대 주요 성인병이며 기존의 혈압계로는 실시간 혈압 측정 및 원격 모니터링이 어렵다. 그러나 실시간 혈압 모니터링 u-헬스케어 시스템은 효과적인 건강관리가 가능하도록 해준다. 실시간 혈압 모니터링을 위해 본 논문에서는 손목형 혈압계, 스마트폰 및 u-헬스케어 서버로 구성된 실시간 혈압 모니터링 u-헬스케어 시스템의 구조를 제시한다. 그리고 손목형 혈압계의 하드웨어 설계를 위한 주요 핵심 기능인 맥파검출 아날로그 회로 구성과 손목형 혈압계를 구성하는 디지털 하드웨어 구성을 제시한다. 또한 이들 하드웨어 시스템을 동작시키는 소프트웨어 개발을 위한 UML 분석방법과 소프트웨어 설계를 위한 플로우차트와 화면 설계를 보여준다. 따라서 본 논문에서 제시한 설계방법은 실시간 모니터링 u-헬스케어 시스템 구현에 매유 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
최근들어, U-헬스케어는 진료에 있어 인력 및 시간 등 많은 비용을 절감할 수 있는 연구로 주목받고 있다. 그러나, 센싱, 측정 등 헬스케어에 대한 기반 기술들은 충분히 연구된 반면, IT 기술이 의료 기술과 접목된 IT/의료 융합 기술은 아직 초기 단계에 있다. 이에 본 논문에서는 이미 검증된 기술들과 전문가 시스템을 기반으로 개인 병원이나 가정 등의 중소형 의료 환경에 적용 가능한 U-헬스 케어 솔루션으로서의 헬스케어 시스템을 제안한다. 그 동안 IT 분야의 눈부신 발전으로 네트워크 및 데이터베이스 등 타 분야에 융합 가능한 IT 요소 기술들이 충분히 발전해 있고, 헬스케어의 경우 시간보다는 임무 수행이 중요한(Mission-Critical) 환경이므로, 새로운 기술 개발도 중요하지만 이미 검증된 기술들을 활용하는 것이 바람직하다. 제안된 솔루션은 전문가 시스템을 기반으로 체지방, 혈압, 그리고 혈당 등의 측정된 데이터를 이용해 자동화된 의료 서비스를 제공한다. 또한 의사와 간호사, 관계자등에게 편리한 진료 환경을 제공한다. 또한, 필요시 전문 지식이 없는 사람들도 자가 진단이 가능하므로 향 후 다양한 방면에서 의료 서비스 비용 절감이 기대된다. 특히, 각 장비들이 표준화된 블루투스 기술을 통해 통신하므로, 다양한 의료기기로 확장 가능한 솔루션이다. 이로부터, 우리는 전문가 시스템을 통한 비용 절감에 의해 U-헬스케어의 자가 측정 및 진단 서비스가 향상되었다고 말할 수 있다.
In Korea, livestock has grown into the most value-added business in the agricultural and forest industry. But due to the recent outbreak of deadly infectious diseases such as foot-and-mount disease and avian influenza (AI), the demand for IT-enabled cutting-edge management system is getting stronger. As for humans, pilot projects and researches concerning U-healthcare have been carried out since early 2000. So this study explored the current progress of U-healthcare introduction, and suggested the strategies to develop technologies of collecting, processing, and utilizing information; to apply elements for a service model development and prioritization; to provide policy and institutional support. Therefore it is expected to vitalize the livestock U-healthcare in the future through continuous study based on these results.
u-Healthcare 환경에서는 많은 양의 중요한 의료정보가 무선을 통해 처리된다. 따라서 데이터를 전송하는 네트워크 시스템의 효율 개선이 필요하다. 이 논문은 u-Healthcare 환경에서 ECG 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 압축 솔루션(ECGLZW)을 제시한다. 실험 결과, ECGLZW의 평균 압축률은 4.6으로써, 기존의 압축 방식(Huffman 압축 방식과 LZW 압축 방식)에 비해 200% 정도 효율이 개선됨을 알 수 있다. ECGLZW의 높은 압축률로 무선채널의 효율이 개선되고, 이를 네트워크 오류에 대한 재전송 및 암호화에 활용함으로써 데이터에 대한 신뢰성 및 u-Healthcare 정보에 대한 보안을 강화할 수 있다.
최근 유비쿼터스, RFID 및 근거리 무선통신 기술의 발전에 힘입어 의료분야에서도 이러한 기술을 이용하여 원격지에서 환자의 생체 신호와 각종 의료데이터를 무선으로 측정할 수 있는 시스템에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 심전도(ECG), 혈압, 맥박 등의 생체신호 측정센서를 이용한 센서네트워크를 구축하여 u-Healthcare 시스템을 설계하고 구현하였다. 센서노드에서 게이트웨이를 경유한 생체신호는 헬스케어센터로 전송되며, 헬스케어센터에서 분석한 결과에 따라 환자에게 운동요법, 식이요법 등의 정보를 피드백하여 건강관리를 할 수 있게 하였다.
유 무선 통신망의 발전과 스마트폰 등 무선 단말을 이용한 모바일오피스 등 무선서비스 이용이 날로 증가하고, 이를 이용한 u-Healthcare 서비스가 각광 받고 있는데, 기존의 품질 측정 기준은 단순히 속도나 에러율 등만을 고려하였기 때문에 u-Healthcare의 안정성을 보장하기 위해서는 서비스별 품질관리가 필요하다. 본 논문에서는 u-Healthcare 무선서비스 사용자의 품질 보장 및 사용자 요구를 만족시키기 위한 방안으로 무선 환경을 고려한 무선서비스별 품질 측정 기준을 제시하였다. 관련 연구를 통해 3GPP, WiMAX 포럼, GSMA 등 국제 표준화 기관에서 제시한 주요성능 지표와 사업자 사례를 통해 최종 사용자 관점에서의 WiBro 환경에서 u-Healthcare를 제공하기 위한 서비스별 품질기준 체계를 확립하고 각 서비스별로 품질지표 수립의 타당성을 제시하였다.
효과적인 스마트의류에 기반한 유-헬스케어 시스템 구축을 위해서는 스마트의류에 적합한 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 설계가 필요하다. 그리고 스마트의류에서 센싱된 생체신호를 서버로 전달하기 위해서는 센싱신호의 수집 및 처리를 위한 게이트웨이 스마트폰 프로그램이 필요하다. 이를 위해서는 게이트웨이 프로그램 모듈을 잘 설계하고 기술하여 나중에 구현시에 어려움이 없도록 하여야 한다. 또한 의료진이 스마트폰에서 보내지는 생체신호를 수시로 모니터링 하지 않더라도 이들 신호의 변화값이 규칙/사실에 기반한 전문가시스템 구축으로 자동으로 진단되어 사용자에게 알려준다면 아주 유용한 유-헬스케어 시스템이 되리라 본다. 따라서 본 논문에서는 이러한 기능들을 갖춘 스마트의류 기반의 유-헬스케어 시스템 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 설계 방법을 제시함으로써 본 설계 방법이 유-헬스케어 상용화 시스템 제작에 매우 유용하게 활용될 수 있음을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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