• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.103-110
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• 2015

WBAN(Wireless Body Area Network)는 인체주변 2-3m 영역에서 의료 및 비의료 디바이스들로 구성된 다양한 환자 모니터링 분야를 지원하기 위한 무선센서네트워크이다. WBAN 환경을 위해서는 저전력 소비, QoS, 듀티사이클등의 요구사항을 만족하고 주파수 대역을 효율적으로 분배하며 트래픽 로드에 강하면서 에너지를 절약하는 MAC(Medium Access Control)이 설계되어야 한다. 본 논문에서는 트래픽 로드가 증가할 때를 고려해 에너지에 효율적인 AQ(Adaptive Queuing) MAC 슈퍼프레임 구조를 제안한다. 또한 시뮬레이션 결과 제안하는 AQ(Adaptive Quenuing)MAC를 IEEE 802.15.4 MAC과 비교 하였을 때 전송처리율, 평균MAC 지연율 측면에서 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.584-588
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• 2019

WBAN (wireless body area network)은 비정상적인 건강 상태, 실시간 의료 모니터링, 원격 의료 지원 시스템을 조기에 탐지할 수 있는 네트워킹 기술이다. 최근에 이슈가 되고 있는 건강 관리를 위한 사물 인터넷 (IoT; internet of things)은 인간의 삶의 질을 향상시키는 데 가장 유망한 분야 중에 하나이다. 이것은 다른 통신 시스템과 마찬가지로 의료 통신 시스템의 높은 QoS (quality of service)요구사항을 만족해야 한다. 따라서 WBAN 통신 시스템의 QoS 요구 사항을 수용하기 위해 오류율 (BER; bit error rate) 임계 값을 선택하였다. 본 논문에서는 IR-UWB PPM 변조 방식을 이용한 WBAN 채널의 BER 성능을 계산하고 WBAN의 링크 버짓과 시스템 마진을 다양한 시스템 파라미터에 따라 분석하였다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.19-29
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• 2011

The u-Healthcare system, a new paradigm, provides healthcare and medical service anytime, anywhere in daily life using wired and wireless networks. It only doesn't reach u-Hospital at home, to manage efficient personal health in fitness space, it is essential to feedback process through measuring and analyzing a personal vital signs. MBAN(Medical Body Area Network) is a core of this technology. MBAN, a new paradigm of the u-Healthcare system, can provide healthcare and medical service anytime, anywhere on real time in daily life using u-sensor networks. In this paper, an ontology-based context-awareness in MBAN proposed system development methodology. Accordingly, ontology-based context awareness system on MBAN to Elderly/severe patients/aged/, with measured respiratory rate/temperature/pulse and vital signs having small variables through u-sensor network in real-time, discovered abnormal signs and emergency situations which may happen to people at sleep or activity, alarmed and connected with members of a family or medical emergency alarm(Emergency Call) and 119 system to avoid sudden accidents for early detection. Therefore, We have proposed that accuracy of biological signal sensing and the confidence of ontology should be inspected.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.646-653
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• 2021

본 연구에서 개발된 의료용 침대는 N개의 건반으로 이루어져 각각이 엑츄에이터에 의해 수직으로 구동된다. 각 건반에는 M개의 센서가 실장되어 체압을 측정하므로 체압지도의 해상도는 MN에 의해 결정된다. 각 건반에는 센서 제어기가 실장되어 M개의 센서로부터 측정한 체압값을 CAN(Car Area Network)와 같은 직렬 통신 네트워크를 통해 메인제어기로 전달한다. 각 건반에는 모터를 구동하는 서보 드라이버가 하나씩 장착되며 메인 제어기와 CAN으로 연결되어 메인 제어기에서 지시된 변위값대로 건반의 높낮이를 제어하며 향후 개발될 인공지능 제어 알고리즘을 위해 신체 각부의 편안도를 조사하여 건반의 높낮이를 맞추었다. 또한, 건반 각부에 걸리는 최대 체압값과 체압비를 계산하여 인공지능에 의한 침대 편안도 제어를 위해 기초 데이터로 활용한다. 결과적으로 제시된 시스템은 향후 개발될 인공지능에 의한 신체의 안락함과 욕창 방지 제어를 위해 활용될 수 있는 토대가 될 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권8호
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• pp.1805-1824
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• 2013

Recently, the use of wireless body area networks (WBAN) has been increasing rapidly in medical healthcare applications. WBANs consist of smart nodes that can be used to sense and transmit vital data such as heart rate, temperature and ECG from a human body to a medical centre. WBANs depend on limited resources such as energy and bandwidth. In order to utilise these resources efficiently, a very well organized medium access control (MAC) protocol must be considered. In this paper, a new, adaptive and energy-efficient MAC protocol, entitled isMAC, is proposed for WBANs. The proposed MAC is based on multi-channel communication and aims to prolong the network lifetime by effectively employing (i) a collision prevention mechanism, (ii) a coordinator node (WCN) selection algorithm and (iii) a transmission power adjustment approach. The isMAC protocol has been developed and modelled, by using OPNET Modeler simulation software. It is based on a networking scenario that requires especially high data rates such as ECG, for performance evaluation purposes. Packet delay, network throughput and energy consumption have been chosen as performance metrics. The comparison between the simulation results of isMAC and classical IEEE 802.15.4 (ZigBee) protocol shows that isMAC significantly outperforms IEEE 802.15.4 in terms of packet delay, throughput and energy consumption.

• KIEAE Journal
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• 제14권6호
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• pp.23-29
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• 2014

It is essential to investigate the structure and the main characteristics of BSN (Bio-Sensor Network) platform in built smart healthcare environment while designing healthy housing facilities. For this study, WSN (Wireless Sensor Network) data transmission technologies have been employed with medical sensors, and optimal medical devices would provide various Web 2.0 services by connecting to the WiBro network. The BSN platform normally recognizes in surroundings of WBAN (Wireless Body Area Network) or WPAN (Wireless Personal Area Network), and it is possible to manage sensor nodes by utilizing SOAP (Simple Object Access Protocol) and REST (REpresentational State Transfer). In addition, the feature of SNMP (Simple Network Management Protocol) for mobile gateway is also included for being adapted to huge network structure. Finally, BSN platform will play a role as important clues for developing personal WSN service models for smart healthy housing properties.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.221-237
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• 2016

The wireless body area networks (WBANs) consist of wearable computing devices and can support various healthcare-related applications. There exist two crucial issues when WBANs are utilized for healthcare applications. One is the protection of the sensitive biometric data transmitted over the insecure wireless channels. The other is the design of effective medical management mechanisms. In this paper, a secure medical information management system is proposed and implemented on a TinyOS-based WBAN test bed to simultaneously address these two issues. In this system, the electronic medical record (EMR) is bound to the biometric data with a novel fragile zero-watermarking scheme based on the modified visual secret sharing (MVSS). In this manner, the EMR can be utilized not only for medical management but also for data integrity checking. Additionally, both the biometric data and the EMR are encrypted, and the EMR is further protected by the MVSS. Our analysis and experimental results demonstrate that the proposed system not only protects the confidentialities of both the biometric data and the EMR but also offers reliable patient information authentication, explicit healthcare operation verification and undeniable doctor liability identification for WBANs.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권5호
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• pp.315-327
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• 2013

Wireless Body Area Network (WBAN)은 인체 주변 3~5m 이내의 영역에서 의료 및 비의료 장치들로 구성된 네트워크이다. 다양한 서비스를 제공해야 하는 WBAN은 저전력, 다양한 전송률, 데이터 우선순위 등의 요구사항들을 만족시켜야 한다. 특히, 생체 정보 모니터링을 위한 노드들은 배터리 교체가 어렵고 따라서 한정된 배터리로 동작해야 하기 때문에 에너지 효율과 전송 효율이 중요하다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 전송을 위하여 노드의 전송해야 하는 데이터양에 따른 전송주기 조절 알고리즘을 제안한다. 또한 데이터 우선순위에 따른 전송보장을 위하여 에너지검출 구간을 추가하여 우선순위를 보장할 수 있는 구조를 제안하며, 서로 다른 전송주기를 갖는 같은 우선순위 기반 데이터 전송에서 충돌을 줄이기 위하여 전송에 실패한 노드의 우선순위를 높여줌으로써 충돌을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 성능 비교를 위하여 IEEE 802.15.6 표준 Slotted Aloha 전송 방식과 비교한 결과 충돌 회피율의 상승으로 최대 채널 효율이 높아지고, 에너지 소모량이 적어지는 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1077-1093
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• 2013

This paper proposes a new network coordinator node design to select the most suitable wireless technology for WBANs by using fuzzy logic. Its goal is to select a wireless communication technology available considering the user/application requirements and network conditions. A WBAN is composed of a set of sensors placed in, on, or around human body, which monitors the human body functions and the surrounding environment. In an effort to send sensor readings from human body to medical center or a station, a WBAN needs to stay connected to a local or a wide area network by using various wireless communication technologies. Nowadays, several wireless networking technologies may be utilized in WLANs and/or WANs each of which is capable of sending WBAN sensor readings to the desired destination. Therefore, choosing the best serving wireless communications technology has critical importance to provide quality of service support and cost efficient connections for WBAN users. In this work, we have developed, modeled, and simulated some networking scenarios utilizing our fuzzy logic-based NCN by using OPNET and MATLAB. Besides, we have compared our proposed fuzzy logic based algorithm with widely used RSSI-based AP selection algorithm. The results obtained from the simulations show that the proposed approach provides appropriate outcomes for both the WBAN users and the overall network.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권8A호
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• pp.712-722
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• 2011

Wireless body area network (WBAN)은 인체 주변 영역에서의 통신서비스를 제공한다. WBAN 서비스는 인체 내부에 이식된 의료 응용을 위한 MICS 주파수 대역과 의료 응용과 consumer electronics (CE) 응용 분야 모두를 제공할 수 있는 ISM 주파수 대역에서의 서비스로 이루어지기 때문에 WBAN을 위한 MAC 프로토콜은 의료 응용과 CE 응용간의 상이한 특징과 유연성 (flexibility)을 고려하여 설계되어야 한다. 본 논문에서는 WBAN MAC 프로토콜의 요구사항을 확인하고, WBAN의 요구사항을 만족하는 WBAN MAC 프로토콜을 제안한다. WBAN의 다양한 응용을 위한 전송 유연성을 제공하기 위해서 동적 CFP(Contention Free Period) 할당(Dynamic CFP Allocation)을 제안한다. 또한, 경쟁 기반의 긴급 의료 데이터를 발생하는 의료 응용과 때때로 대량의 데이터를 발생하는 CE 응용을 지원하기 위해서 OCDP(opportunistic contention decision period) 구간과 4-mode Opportunity period를 제안하고, 제안한 방안을 이용하여 Inactive period와 Opportunity period를 일시적으로 전환하여 사용할 수 있는 기법을 제안한다. 다양한 시뮬레이션 결과 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜과 제안하는 WBAN MAC 프로토콜을 비교하였을 때, WBAN 환경에서의 전송 처리량, CFP 이용율, 전송지연 측면에서 증가된 성능 결과를 얻을 수 있었다.