IT 기술의 발전으로 전 세계적으로 M2M시장이 급부상 하고 있는 가운데 언제 어디서나 이용할 수 있도록 정보통신기술을 토대로 제공되는 보건의료 서비스인 U-헬스케어 서비스에 대한 관심이 급증하고 있다. 그와 더불어 국내외 적으로 U-헬스케어 시장의 확산에도 불구하고 U-헬스케어 장치에 대한 보안 시스템의 구축은 아직 미흡한 편이다. 이에 본 논문에서는 U-헬스케어 서비스의 새로운 비즈니스 모델과 정보를 주고받는 네트워크상의 문제점과 해결방안을 제시하고자 한다.
사물인터넷(IoT)은 개인, 공공, 산업 등 국가 사회 현안 해결의 수단으로 활용 가치가 있으며, 특히, 헬스케어산업에 사물인터넷 기술을 적용되고 있다. 사물인터넷 기반 헬스케어 서비스를 위해서는 신뢰성 및 보안성 보장이 중요하며, IoT 헬스케어 디바이스에 적합한 통신 프로토콜, 무선 송수신 기법, 신뢰성 기반 메시지 전달 등의 필요성이 요구된다. 본 논문에서는 oneM2M 기반 헬스케어 서비스 적용 모델을 제안하고 헬스케어 서비스에 적용하기 위해 체온, 가속도 센서를 통해 체온 및 활동량에 대한 상태를 측정하여 oneM2M을 기반으로 개발된 Mobius 플랫폼으로 전달하도록 시스템을 설계하고 구현하였다.
사람의 제어 없이 기기간에 통신하는 M2M(Machine to Machine) 통신은 우리의 삶의 중요한 부분으로 자리 잡아가고 있다. 특히 M2M의 한 부분으로써 헬스케어는 많은 연구가 진행되는 분야이다. 현재, 헬스케어 센서들은 환자의 상태를 모니터링하고 환자의 상태 정보를 의사에게 알려준다. 하지만, 만약 우리가 헬스케어 센서에 좀 더 지능성을 부여 할 수 있다면 환자가 위험 상황에 처하기 전 미리 판단하여 위험성을 의사에게 알려주어 보다 신속한 조치를 취하도록 할 수 있다. 본 논문에서는 M2M 네트워크의 헬스케어 시나리오에서 지능형 모바일 센서 에이전트의 구현을 설명한다. 이 센서 에이전트는 환자의 혈압을 측정하고 지능형 아답터와 매니저를 이용하여 원격의 의사에게 해당 정보를 알려준다.
사물 인터넷 (Internet of Things : IoT) 환경에서 IoT 디바이스들은 전원이나 메모리 등의 물리적 구성요소들에 의해 제한되며 대역폭, 무선 채널, 처리율, 페이로드 등의 네트워크 성능 또한 제한적임에도 불구하고 타 IoT 디바이스들과 리소스를 공유한다. 특히 IoT 헬스케어 서비스에 있어서 원격 디바이스 정보 관리 뿐만 아니라 원격 환자 정보관리가 매우 중요하며, 더욱이, 사물인터넷 헬스케어 디바이스와 헬스케어 플랫폼간 상호연동성 지원이 매우 중요하다. 이를 위해서는 헬스케어 디바이스와 헬스케어 플랫폼간 데이터 정보 표현, 데이터 전송 표현, 메시지 규격 등이 사물인터넷 환경에 적합한 국제표준 준수가 매우 필요하다. 하지만, 기존의 국제의료정보 전송표준인 ISO/IEEE 11073 PHD (Personal Healthcare Device) 표준에서는 사물인터넷 환경 (네트워크 프로토콜)을 고려하지 않아 사물인터넷 헬스케어 서비스에 적용하기 어렵다. 이를 위해 본 논문에서는 사물인터넷 표준인 oneM2M과 의료정보 전송표준인 ISO/IEEE 11073 DIM(Domain Information Model)을 적용한 사물인터넷 헬스케어 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현을 위해 oneM2M 기반인 OM2M 플랫폼을 활용하였고, 헬스케어 디바이스와 OM2M 플랫폼간 효율적인 전송 구문에 대한 평가를 위해 HTTP와 CoAP간, XML과 JSON간 단일 처리과정의 패킷 사이즈와 전송 패킷 수 등을 성능 분석하였다.
최근 기존 헬스케어 서비스 제공을 위한 플랫폼들은 개별적인 플랫폼을 구축하고 있기 때문에 서로 다른 장비 간 상호연동 서비스가 어려운 현실이다. 이를 위해 본 논문에서는 헬스케어 플랫폼의 문제점을 분석하고, 헬스케어 관련 서비스와 콘텐츠 $3^{rd}$ Party 사업자 및 소비자를 위한 원격 측정 장비의 건강 정보를 활용한 개방형 헬스케어 플랫폼을 설계하였다.
병원 이외의 환경, 특히 댁내 기반의 헬스 모니터링 관련 연구는 최근 헬스케어 시스템 관련 연구자 및 개발자들의 많은 관심을 받고 있다. 심장병이나 당뇨병 같은 만성질환을 앓고 있는 경우에는 생리학적 요소들을 일상 생활 중 지속적으로 모니터링 하는 과정이 특히 중요하다. 본 논문에서는 댁내 환경에서 서비스되고 있는 헬스케어 시스템과 병원에서 운용되고 있는 헬스케어 시스템과의 연동을 지원하고, 클라우드 환경을 활용한 생리학적 데이터 분석을 지원하는 통합 헬스케어 시스템의 구조를 제안한다. 또한, 제안된 통합 헬스케어 시스템의 구조를 활용한 질병진단 시나리오도 제시한다.
평균 수명 연장과 건강한 삶을 오래 유지하고자 하는 안락한 삶에 대한 욕구는 필연적으로 고도화된 의료 서비스 발전을 야기시켰다. 아울러 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 발전과 IT-BT-NT를 포함한 기술간 컨버전스 경향은 유비쿼터스 헬스케어(이하 u-헬스케어)의 실현을 가속화하고 있다. u-헬스케어 서비스가 고도화될수록 지능화된 의료센서나 기기에 의한 개인 생체 정보 및 주변 환경 정보에 관한 모니터링이 가능해지고유무선 네트워크를 통한 건강 정보의 공유가 확대될 것이다. 이와 같이 u-헬스케어는 개인 건강/의료 정보를 포함한 극히 개인적인 정보를 주로 다루고 있고 유무선 네트워크와 절대적으로 밀접한 연관을 맺고 있으며, 의료 정보 권한과 관련된 다양한 이해 당사자가 존재할 수 있다는 점에서 보안 및 프라이버시 측면에서 다양한 취약점과 위협이 존재할 수 있다. 따라서 본 고에서는 u-헬스케어의 특성에 근거한 보안 이슈 및 요구사항을 분석하고 이와 관련한 합리적인 기술적 대안들을 검토해 본다.
본 논문에서는 기존의 USN 기술에 IPv6 기술을 적용하여 국부적인 영역이 아닌 인터넷이 연동된 세계 전반적인 영역에 지원 가능한 새로운 개념의 M2M 기반의 글로벌 헬스케어 시스템을 제안하고자 한다. 6LoWPAN 환경에서 심전도 및 맥파 측정을 위한 웨어러블 센서, 이종의 네트워크 및 인터넷과의 연동을 위한 게이트웨이, 그리고 서버에서의 실시간 모니터링 및 분석 프로그램으로 시스템을 구성하여 헬스케어 분야에 있어 사물이 동작의 주체가 되고 측정 및 모니터링 환경이 획기적으로 확장된 지능형 시스템을 제시하였다.
본 논문에서는 M2M 기반의 글로벌 헬스케어 모니터링 시스템을 구축하여 헬스케어 분야에 있어 기존의 센서네트워크의 확장성과 이동성을 보완하여 더욱더 안정적이고 신뢰성 있는 건강상태 정보를 제공하고자 하였다. 센서 노드는 웨어러블 심전도 및 맥파 센서와 결합되어 있으며, 각각의 생체신호를 수집하여 IEEE 802.15.4 표준 프로토콜과 6LoWPAN 프로토콜을 통해 외부 인터넷 망을 거쳐 서버로 전송한다. 또한 서버 프로그램은 측정된 생체신호를 통해 HRV 신호를 검출하였으며, HRV 신호를 이용한 시간 영역 및 주파수 영역 분석을 통해 환자의 스트레스 상태를 판단하도록 하였다. 이로써 제안된 시스템은 기존의 네트워크 인프라를 최대한 활용할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 각각의 센서노드에 IP를 부여하여 헬스케어 서비스의 적용범위가 좁은 지역을 벗어나 범국가적으로 확대될 수 있도록 하였다.
u-헬스케어 서비스는 언제, 어디서, 어떠한 상황에서도 사용자에게 적절한 서비스를 제공할 수 있어야 한다. 그러한 u-헬스케어 서비스를 제공하기 위해서는 센서로부터 수집되는 데이터들에서 사용자의 상황에 적절한 정보인지, 그리고 데이터들의 유효성과 중복성을 검사해야 한다. 또한 이렇게 수집된 정보들을 u-헬스케어 서비스를 제공하는 시스템에서 적절하고 효과적인 관리 및 분석이 되어야만 사용자에게 적절한 헬스케어 서비스를 제공할 수 있게 된다. 따라서 본 논문에서는 사용자에게 적절한 의료서비스를 제공하는 u-헬스케어 시스템을 위하여 각종 상황정보를 검사하여 데이터를 추출하고, 이러한 데이터를 정형화하기 위한 모델링 기법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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