본 논문에서는 의학적 센서 모듈과 무선 통신 기술이 결합된 멀티 에이전트 기반 원격 헬스케어 시스템을 제안한다. 제안된 헬스케어 시스템은 멀리 떨어진 곳에서도 환자 모니터링, 의사의 진단과 처방, 환자와 의사, 병원 관계자 사이의 정보 교환 등 폭 넓은 서비스를 지원한다. 또한 Body AreaNetwork(BAN)과 병원의 의사와 관계자들과 연결되며, 이에 대한 유기적이고 병원 서버의 중앙 부하를 감소시키는 확장된 JADE기반 헬스케어 시스템을 디자인하고 개발했다. 에이전트들은 센서로부터 수집된 환자의 정보를 수집, 통합, 전달하고 모바일(PDA)에 표현하기도 한다. 제안된 시스템은 모바일(PDA)과 같은 모바일 디바이스 등을 통하여 섬과 같이 병원과 멀리 떨어진 지역에서도 긴급 상황을 판단하여 원격으로 처리할 수 있다는 장점을 얻게 된다. 또한 환자(노인)의 상태를 실시간으로 모니터링 함으로써 요구되는 시간과 비용을 많이 단축하게 되고, 의료 서비스의 지원에 대한 효율성을 높이게 된다.
본 논문에서는 의학적 센서 모듈과 무선 통신 기술이 결합된 멀티 에이전트 기반 원격 헬스케어 시스템을 제안한다. 제안된 헬스케어 시스템은 멀리 떨어진 곳에서도 환자 모니터링, 의사의 진단과 처방, 환자와 의사, 병원 관계자 사이의 정보 교환 등 폭 넓은 서비스를 지원한다. 또한 Body Area Network(BAN)과 병원의 의사와 관계자들과 연결되며, 이에 대한 유기적이고 병원 서버의 중앙 부하를 감소시키는 확장된 JADE기반 헬스케어 시스템을 디자인하고 개발했다. 에이전트들은 센서로부터 수집된 환자의 정보를 수집, 통합, 전달하고 모바일(PDA)에 표현하기도 한다. 제안된 시스템은 모바일(PDA)과 같은 모바일 디바이스 등을 통하여 섬과 같이 병원과 멀리 떨어진 지역에서도 긴급 상황을 판단하여 원격으로 처리할 수 있다는 장점을 얻게 된다. 또한 환자(노인)의 상태를 실시간으로 모니터링 함으로써 요구되는 시간과 비용을 많이 단축하게 되고, 의료 서비스의 지원에 대한 효율성을 높이게 된다.
In this paper, we proposed a multi-agent based healthcare system (MAHS) which is the combination of medical sensor module and wireless communication technology. This MAHS provides wide services to mobile telemedicine, patient monitoring, emergency management, doctor's diagnosis and prescription, pat...
In this paper, we proposed a multi-agent based healthcare system (MAHS) which is the combination of medical sensor module and wireless communication technology. This MAHS provides wide services to mobile telemedicine, patient monitoring, emergency management, doctor's diagnosis and prescription, patients and doctors, information exchange between hospital workers in a long distance. Also, MAHS is connected to Body Area Network (BAN) and a doctor and hospital workers. In addition, we designed and implemented extended JADE based MAHS that reduces hospital server's burden. Agents gather, integrate, and deliver the collected patient's information from sensor, and provide presentation in healthcare environment. Proposed MAHS has advantage that can handle urgent situation in the far away area from hospital like Islands through PDA and mobile device. In addition, by monitoring condition of patient (old man) in a real time base, it shortens time and expense and supports medical service efficiently.
In this paper, we proposed a multi-agent based healthcare system (MAHS) which is the combination of medical sensor module and wireless communication technology. This MAHS provides wide services to mobile telemedicine, patient monitoring, emergency management, doctor's diagnosis and prescription, patients and doctors, information exchange between hospital workers in a long distance. Also, MAHS is connected to Body Area Network (BAN) and a doctor and hospital workers. In addition, we designed and implemented extended JADE based MAHS that reduces hospital server's burden. Agents gather, integrate, and deliver the collected patient's information from sensor, and provide presentation in healthcare environment. Proposed MAHS has advantage that can handle urgent situation in the far away area from hospital like Islands through PDA and mobile device. In addition, by monitoring condition of patient (old man) in a real time base, it shortens time and expense and supports medical service efficiently.
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문제 정의
에이전트는 다양한 서비스를 효과적으로 이용하기 위하여 제안되었다. 네트워크상의 서비스를 분산 배치된 에이전트로 포착해서 더욱 고도화된 서비스를 제공하는 것이 이 기술의 목적이다. HPA (Foundation for Intelligent Physical Agents)는 에이전트들과 에이전트기반의 응용프로그램 간의 개발 설계서를 공개함으로써, 지능형 에이전트 연구 분야의 표준을 만드는 국제 기구이다.
또한 써로게이트 시스템을 통해 로컬 및 원격의 에이전트를 쉽게 다룰 수 있다. 본 논문에서는 널리 사용되고 있는 에이전트 플랫폼인 JADE를 기반으로 하는 확장된 멀티 에이전트 시스템을 디자인하고 프로토타입을 개발했다, 본 논문에선느 환자와 환자의 담당 의사를 찾아 연결하는 것과 환자와 병원 사이에 써로게이트시스템을 지원함으로서 병원 중앙 서버의 부하를 감소시킬 수 있다.
본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위하여 환자의 생체 정보를 실시간(real-time)으로 센서를 통하여 측정한 후 이를 병원의 의사에게 전달하는 원격 진단 및 처방 헬스케어 서비스를 제안한다. 실시간 원격 진단 및 처방 헬스케어 서비스는 환자의 현재 혈압, 체온, 맥박, 호흡 등의 생체 정보를 센서를 통하여 실시간으로 센싱하여 이를 모바일(PDA)을 통하여 환자와 병원 사이의 중간 역할을 하는 써로게이트 시스템에 보내지며 특이상황 발생 시 병원에 있는 의사에게 보낸다.
그 판단은 의학적인 측면이 강하다. 본 연구에서는 이를 위한 기반 환경을 구축하는 것을 목적으로 하였으며, 추후 의학적인 면이 더욱 심도 있게 연구될 필요가 있다. 먼저 사용자의 평상시 혈압(최고/최저), 체온, 호흡, 맥박 등의 정보를 저장 및 관리하고 1년간의 온도와 습도의 평균치를 저장하여 측정된 값과 비교 분석하였다 혈압, 체온, 호흡, 맥박등의 생체 정보는 1초당 센싱하였으며, 혈압은 15분마다 센싱하였다.
제안 방법
구현을 위하여 JADE, LEAP, J2SE, Personaljava를 사용하였으며, 환자정보 데이터베이스, 진단 및 처방 데이터베이스, 써로게이트 데이터베이스 등은 Oracle 데이터베이스를 이용하여 설계하였다.
첫째, 센서로부터 센싱한 환자의 생체 데이터 정보와 온도, 습도와 같은 주변 환경 정보를 검출한다. 둘째, 센싱된 정보에 송신자 정보와 기기 정보를 포함하여 이를 쎄로게이트 시스템에 보내기 위해 수퍼바이저 에이전트로 메시지를 전송한다. 셋째, 의사 및 병원관계자 등 진단자가 입력한 환자 상태에 대한 소견 메시지를 사용자 인터페이스를 통해 환자에게 전달한다.
그 모아진 생체정보는 모바일 디바이스로 전달한다. 또한 혈압, 체온, 호흡, 심전도, 혈류등의 정상범위를 저장 및 관리하여 이와 비교 분석하였고, 정상 범위를 넘어간 경우, 특이 상황으로 간주하여 병원 의사에게 처방을 요구하도록 하였다. 향후 환자 생체 정보의 패턴을 분석하는 과정이 필요하다.
본 연구에서는 이를 위한 기반 환경을 구축하는 것을 목적으로 하였으며, 추후 의학적인 면이 더욱 심도 있게 연구될 필요가 있다. 먼저 사용자의 평상시 혈압(최고/최저), 체온, 호흡, 맥박 등의 정보를 저장 및 관리하고 1년간의 온도와 습도의 평균치를 저장하여 측정된 값과 비교 분석하였다 혈압, 체온, 호흡, 맥박등의 생체 정보는 1초당 센싱하였으며, 혈압은 15분마다 센싱하였다. 그 모아진 생체정보는 모바일 디바이스로 전달한다.
본 논문에서 제시하고 있는 멀티 에이전트 기반 실시간 원격 헬스케어 시스템은 JAVA 기반의 응용 어플리케이션과 분산 에이전트 플랫폼인 JADE에 기반 한다. 그림 3는 원격 진단 및 처방 시스템의 구조도를 보여 준다.
본 논문에서 제안한 멀티 에이전트 기반의 실시간으로 모바일을 사용하여 원격 헬스케어 시스템을 구현해보았다. 구현을 위하여 JADE, LEAP, J2SE, Personaljava를 사용하였으며, 환자정보 데이터베이스, 진단 및 처방 데이터베이스, 써로게이트 데이터베이스 등은 Oracle 데이터베이스를 이용하여 설계하였다.
본 논문에서는 N(n=4)의 대상자를 선정하고 1개월간 환자 정보를 센상하여 환자정보 데이터베이스에 저장하였다. 환자의 질병 상태를 현재 센싱된 데이터만을 가지고 특이 상황 인지를 판단하기는 어렵다는 단점도 있다.
본 논문에서는 유비쿼터스 환경에서 원격 헬스 케어 서비스로서 사용자의 신체 정보와 주변 환경 정보를 센서를 활용하여 실시간으로 측정하고, 그 측정된 데이터를 써로게이트 시스템에 저장을 한 후 응급상황 여부를 판단하여 병원 시스템에 전달하여 원격으로 의사의 처방을 받는 서비스를 모델링하였다
이를 본 의사는 DB에 저장되어 있는 환자의 기본 데이터와 현재 생체 정보를 이용하여 진단하고 처방한다. 유연성 있고 복잡한 처리가 가능하도록 하기 위하여 멀티 에이전트를 사용하여 하나의 에이전트로 해결하지 못하는 복잡한 문제의 해결을 여러 에이전트의 협동을 통해 작업을 수행한다. 이는 모바일 디바이스의 자원 부족을 해결하기 위해 사용한다.
실시간 원격 진단 및 처방 헬스케어 서비스는 환자의 현재 혈압, 체온, 맥박, 호흡 등의 생체 정보를 센서를 통하여 실시간으로 센싱하여 이를 모바일(PDA)을 통하여 환자와 병원 사이의 중간 역할을 하는 써로게이트 시스템에 보내지며 특이상황 발생 시 병원에 있는 의사에게 보낸다. 이를 본 의사는 DB에 저장되어 있는 환자의 기본 데이터와 현재 생체 정보를 이용하여 진단하고 처방한다. 유연성 있고 복잡한 처리가 가능하도록 하기 위하여 멀티 에이전트를 사용하여 하나의 에이전트로 해결하지 못하는 복잡한 문제의 해결을 여러 에이전트의 협동을 통해 작업을 수행한다.
먼저 이 에이전트는 실시간으로 전달해 오는 환자의 현재 신체 정보를 저장소에 저장한다. 전달된 환자의 생체데이터를 특이 패턴 인식 모듈을 작동시켜 혈압, 체온, 호흡, 맥박등의 정상적인 상태의 정보와 비교 분석한다. 이 데이터들이 정상 범위를 넘어간 경우, 응급 상황으로 간주하여 기존 메시지에 경고 메시지를 포함하여 병원의 의사나 병원 관계자에게 전달될 수 있도록 매니저 에이전트에게 메시지를 전달한다.
에이전트로 그 기능은 다음과 같다. 첫째, 센서로부터 센싱한 환자의 생체 데이터 정보와 온도, 습도와 같은 주변 환경 정보를 검출한다. 둘째, 센싱된 정보에 송신자 정보와 기기 정보를 포함하여 이를 쎄로게이트 시스템에 보내기 위해 수퍼바이저 에이전트로 메시지를 전송한다.
이론/모형
최소단위의 멀티 에이전트 시스템은 하나의 조정 에이전트(Coordination Agent)와 둘 이상의 응용 에이전트로 구성된다. 이를 위해서는 FIPA 에서 제안한 에이전트 플랫폼 구조를 기반으로 하는 멀티에이전트 기술을 적용한다. 모바일 디바이스에 인가되지 않은 접근을 막기 위한 수단으로서, 모든 메시지는 써로게이트를 통해 전달된다.
성능/효과
실시간으로 모바일을 통하여 환자의 몸에서 센싱된 데이터를 이용하여 환자의 상태가 특이상황 혹은 응급상황인지를 받아 판단한다. 해당 의사에게 전달하여 컴퓨터를 연결하여 언제 어디서나 원격으로 진단 및 처방이 가능하다는 결과를 얻게 되었다. 유비쿼터스 환경에서 센싱된 환자의 데이터를 이용하여 상태를 결정하는 것은 추후 의학적인 측면에서 더욱 심도 있게 연구될 필요가 있다.
후속연구
유비쿼터스 환경에서 센싱된 환자의 데이터를 이용하여 상태를 결정하는 것은 추후 의학적인 측면에서 더욱 심도 있게 연구될 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 센서에 의한 사용자 및 주변 환경의 상황 인식 기술과 상황에 맞는 다양한 정보에 근거하여 사용자 대신 작업하는 지능형 에이전트 기술을 이용하게 되면 고부가가치형 유비쿼터스 서비스가되리라 기대된다.
해당 의사에게 전달하여 컴퓨터를 연결하여 언제 어디서나 원격으로 진단 및 처방이 가능하다는 결과를 얻게 되었다. 유비쿼터스 환경에서 센싱된 환자의 데이터를 이용하여 상태를 결정하는 것은 추후 의학적인 측면에서 더욱 심도 있게 연구될 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 센서에 의한 사용자 및 주변 환경의 상황 인식 기술과 상황에 맞는 다양한 정보에 근거하여 사용자 대신 작업하는 지능형 에이전트 기술을 이용하게 되면 고부가가치형 유비쿼터스 서비스가되리라 기대된다.
또한 혈압, 체온, 호흡, 심전도, 혈류등의 정상범위를 저장 및 관리하여 이와 비교 분석하였고, 정상 범위를 넘어간 경우, 특이 상황으로 간주하여 병원 의사에게 처방을 요구하도록 하였다. 향후 환자 생체 정보의 패턴을 분석하는 과정이 필요하다.
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