유비쿼터스 시대에 병원뿐만 아니라 가정과 요양 시설 내에서도 불규칙적이고 다양한 장소에서 발생하는 응급 환자는 신속한 처리가 이루어 져야 한다. 특히 노인 인구가 늘어나는 현${\cdot}$미래 시대에는 환자나 노인의 몸에 생체 신호 센서를 부착하여 환자의 상태를 실시간으로 모니터링 하여 환자나 노인의 몸에 이상이 생겼을 경우 실시간으로 대처하여 응급 환자에 대한 신속한 처리가 이루어지게 한다. 병원 내에서는 무선 네트워크 인프라를 최대한 이용하고 인프라를 보완하기 위해서는 근거리 무선 통신 프로토콜을 기반으로 하는 센서네트워크인 저 전력 지그비(ZigBee) 시스템을 활용한다. 전체적 시스템은 무선 통신망을 이용하고 심전도, 혈압, 혈당 그리고 체온 등의 바이오센서 모니터링을 위해 ZigBee(IEEE 802.15.4)를 이용하여 응급환자 및 노인 등의 이동시 생체신호를 모니터링 할 수 있게 한다. 본 논문에서는 환자 및 노인의 실시간 생체신호 전송 시스템을 구축하고 무선 센서 네트워크 구축 시 전송세션의 수와 노드 발생률에 따른 전송률 및 지연을 통해 그 효율성을 검증한다.
본 논문에서는 서비스 통합 모델에 적용할 수 있는 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 설계한다. 이것은 댁내 및 댁외에서 사용자의 체지방, 혈압, 운동량, SPO2의 건강정보를 측정하기 위한 센서 모듈과 데이터 수집 장치로 무선 센서 네트워크를 구성하였고, 사용자의 인증과 보안, VOD 서비스 등과의 연동을 위해 서비스 통합 서버를 구성하였고, 사용자의 건강정보를 실시간으로 수집, 진단하여 사용자의 건강 상태나 위급 상황을 의사나 보호자에게 알리도록 하는 헬스케어 서버를 구성하야 헬스케어 시스템을 구현하였다.
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.
In this paper, we developed an integrated miniaturized device which acquires and transmits the signal of ECG an interested heartbeat and body's temperature and humidity. Using an amplifier circuit on the electrodes and the radio frequency transmission, the developed system dispenses with the use of cables among the electrodes, amplifier, and the post processing system. The sensor signals are transmitted to the RF-wireless terminal that was developed using the micro controller Aduc812, LCD, RF-module (frequency 424MHz, 9600-bps). In results, the developed system improves not only the signal-to-noise ration in dynamic ECG & and body's temperature and humidity measurement, but also the user convenience.
무선 인체 영역 네트워크(WBAN)와 바이오센서를 활용하는 IoT기술은 자원을 최소화 하고 환자를 모니터링 하는 보건산업에서 중요한 분야이다. IoT와 WBAN을 보다 효율적으로 통합하기 위해서는 WBAN의 제한된 자원 센서노드와 효율적인 데이터 전송을 위한 신속 정확한 라우팅을 구성하는 협력 프로토콜이 필요하다. 본 논문은 중복 데이터 전송감지, 제한된 네트워크 센서의 수명연장 문제를 해결하기 위해 에너지 효율적이고 협력이 가능한 링크 에너지 효율적인 라우팅 전략(LEERS)을 제안한다. 제안된 기법은 잔류에너지 싱크쪽으로 가는 홉수 노드 혼잡 수준 및 대역폭과 효율적인 매개변수를 고려한다. 또한 노드의 경로비용함수를 결정하고 효과적인 멀티홉 라우팅을 제공함으로서 잔류에너지와 처리량 측면에서 효율성이 향상됨을 보인다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권3호
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pp.293-299
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2016
Recently, as IoT (Internet of Things) becomes more important, low cost implementation of sensor nodes also becomes critical issues for two well-known standards, IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 which stands for WPAN (Wireless Personal Area Network) and WBAN (Wireless Body Area Network), respectively. This paper presents the area-optimized AES-CCM (Advanced Encryption Standard - Counter with CBC-MAC) hardware security engine which can support both IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 standards. First, for the low cost design, we propose the 8-bit AES encryption core with the S-box that consists of fully combinational logic based on composite field arithmetic. We also exploit the toggle method to reduce the complexity of design further by reusing the AES core for performing two operation mode of AES-CCM. The implementation results show that the total gate count of proposed AES-CCM security engine can be reduced by up to 42.5% compared to the conventional design.
Whether a person is feeling sleepy or reasonably awake is important safety information in many areas, such as humans operating in traffic or in heavy industry. The changes of body signals have been mostly researched by looking at electroencephalogram(EEG) signals but more and more other medical signals are being examined. In our study, an electrocardiogram(ECG) signal is measured at a sampling rate of 100 Hz and used to try to distinguish the possible differences in signal between the two states: awake and drowsy. Practical tests are conducted using a wireless sensor node connected to a wearable ECG sensor, and an ECG signal is transmitted wirelessly to a base station connected to a server PC. Through the QRS complex in the ECG analysis it is possible to obtain much information that is helpful for diagnosing different types of cardiovascular disease. A program is made with MATLAB for digital signal filtering and graphing as well as recognizing the parts of the QRS complex within the signal. Drowsiness detection is performed by evaluating the R peaks, R-R interval, interval between R and S peaks and the duration of the QRS complex..
An ubiquitous healthcare monitoring system for elderly person at home was designed for continuous healthy monitoring of elderly person or patients. Human vital signals, such as ECG and body temperature, were monitored by terminal PC or PDA via ECG and temperature sensor nodes on the patient's body. From the ECG data, the heart rate, tachycardia, bradycardia and arrhythmia were diagnosed on the terminal PC or PDA to assist doctor's or nurse's aid or patient itself to monitor the patient's condition and give medical examination. Artificial judgement support system was designed in server computer and the system support a doctor or nurser for management or treatment of the patient. This system can be applied to vital signal monitoring system for solitude elderly person at self house or home health care service part. And this ubiquitous healthcare system can reduce the medical expenses in coming aging or aged society.
유비쿼터스 헬스케어에서의 착용형(Wearable) 생체신호 모니터링 시스템은 가슴 부착형, 손목시계형, 신발, 의복형 등과 같은 형태로 많은 연구들이 진행 중에 있으며, 본 논문에서는 가슴 부착형태의 인체 착용형 다중 생체신호 시스템을 설계하고, 다중 생체신호 모니터링 시스템을 위해 심전도와 3축 가속도 센서를 사용하여 심전도 신호 측정 및 신체 움직임에 따라 변화하는 값을 측정할 수 있도록 구현하였다. 구현한 시스템은 생체센서노드, 센서보드, 생체신호 수집을 위한 베이스스테이션 노드로 구성된다. 생체센서노드는 가슴 부착형으로 신체에 착용하여 사용자의 심전도와 가속도 신호를 계측하도록 설계하였으며, 서버 PC에 연결된 베이스스테이션 노드로 계측된 생체신호를 전송한다. 센서보드는 심전도와 가속도 신호를 측정하기 위한 센서로 구성되며, 생체센서노드와 일체형으로 장착이 가능하도록 설계하였다. 또한, 생체신호 수집을 위한 베이스스테이션 노드는 IEEE 802.15.4 무선통신을 통해 생체센서노드로부터 전송된 생체신호를 수집하여 그 수집된 생체신호를 실시간으로 서버 PC에 디스플레이가 가능하다. 본 논문에서 구현한 시스템을 통해 P, QRS, T파로 구성된 심전도 신호를 계측할 수 있었으며, 계측된 신호에서 심전도 신호의 파형 성분들이 나타남을 확인 할 수 있었다. 또한, 3축 가속도 센서에 의해 신체의 움직임에 따라 변화하는 x, y, z의 3축 가속도 출력 값을 얻을 수 있다.
본 연구는 무구속 무자각 지향의 센싱 기술을 통해 취득된 환자 데이터를 지능적으로 처리하고 판단하여 개인 맞춤형 의료 서비스를 제공해주는 모바일 기반 휴대형 u-Health 모니터링 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위해 USN 기반의 휴대형 모니터링 unit을 구성하였다. 환자의 몸에 부착하여 생체정보를 검출하는 생체계측센서, 그 센서로부터 정보를 수신하고 모니터서버로 정보를 전송하는 휴대용 무선단말기, 그리고 무선 통신망을 통해 전달받은 데이터를 해석하고 처리하기 위한 모니터서버가 그것이다. 또한, 당뇨 및 심혈관 질환 관련 무구속 무자각 지향의 센싱 기술을 개발하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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