바이오센서와 디지털 섬유의 개발로 생체신호를 측정할 수 있는 디지털 의류는 개인의 건강, 독거노인 관리와 스포츠 활동 등 여러 분야에서 사용할 수 있다. 본 논문은 디지털 의류를 착용하여 24시간 측정된 생체신호와 GPS 정보 기반의 사용자의 스트레스 상태, 맥박, 위치, 운동량을 분석하기 위한 데이터베이스 구조와 표준 HL7 메타모델기반의 XML 문서로 저장하는 저장소를 설계한다. 저장된 정보를 분석하여 사용자의 시간에 따른 스트레스 상태 및 운동량 등을 확인 할 수 있다. 또한, 실시간으로 사용자의 맥박, 위치, 운동 강도, 응급상황을 파악할 수 시스템이다. 본 논문은 생체신호를 수집하여 분석하는 시스템구현에 대하여 기술한다.
바이오센서와 디지털 섬유의 개발로 생체신호를 측정할 수 있는 디지털 의류는 개인의 건강, 독거노인 관리와 스포츠 활동 등 여러 분야에서 사용할 수 있다. 본 논문은 디지털 의류를 착용하여 24시간 측정된 생체신호와 GPS 정보 기반의 사용자의 스트레스 상태, 맥박, 위치, 운동량을 분석하기 위한 데이터베이스 구조와 표준 HL7 메타모델기반의 XML 문서로 저장하는 저장소를 설계한다. 저장된 정보를 분석하여 사용자의 시간에 따른 스트레스 상태 및 운동량 등을 확인 할 수 있다. 또한, 실시간으로 사용자의 맥박, 위치, 운동 강도, 응급상황을 파악할 수 시스템이다. 본 논문은 생체신호를 수집하여 분석하는 시스템구현에 대하여 기술한다.
As small sized bio-sensors and digital yarns are developed, digital wear measuring vital signs can be used for individuals' health, the elderly care and sports activities. This paper discusses a database structure for analyzing stress state, pulses, positions, exercise amount of user based on vital ...
As small sized bio-sensors and digital yarns are developed, digital wear measuring vital signs can be used for individuals' health, the elderly care and sports activities. This paper discusses a database structure for analyzing stress state, pulses, positions, exercise amount of user based on vital signs measured for 24 hours measured by the wear and GPS information, and a storage for storing XML documents following a standard HL7 meta-model. By analyzing the stored information, the system identifies the stress state and exercise amount of users. Pulses, exercise intensity and emergency situations can be also detected by the system in real time. This paper discusses the implementation of a system enabling to acquire and analyze vital signals to understand user behavior patterns.
As small sized bio-sensors and digital yarns are developed, digital wear measuring vital signs can be used for individuals' health, the elderly care and sports activities. This paper discusses a database structure for analyzing stress state, pulses, positions, exercise amount of user based on vital signs measured for 24 hours measured by the wear and GPS information, and a storage for storing XML documents following a standard HL7 meta-model. By analyzing the stored information, the system identifies the stress state and exercise amount of users. Pulses, exercise intensity and emergency situations can be also detected by the system in real time. This paper discusses the implementation of a system enabling to acquire and analyze vital signals to understand user behavior patterns.
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문제 정의
그러나 현재까지 디지털 의류에 대한 연구나 개발은 꾸준히 진행이 되고 있지만, 이 디지털 의류에서 측정한 생체신호에 대한체계적인 분석은 이루어지고 있지 않고 있다. 그래서 본 논문은 심 전도와 GPS신호를 측정 및 저장하여 분석할 수 있는 시스템을 구현을 하였다. 현재 심전도와 GPS신호만을 분석 할 수 있지만 추후에는 다양한 신호 즉, 혈압, 뇌파, 가속도 등을 저장하고 분석할 수 있는 시스템 개발이 필요하다.
이러한 다양한 보건의료정보시스템간 정보의 교환을 위한 미국국립표준연구소(ANSI)가 인증한 표준 HL7이 널리 쓰이고 있다(3). 목적은 임상 환자 치료와 관리, 헬스케어 서비스들의 전달과 평가를 도와주는 데이터의 교환, 관리 그리고집약을 위한 표준을 제공하는 것이다. 1987년 시작된 이래로 많은 모임과 연구토론으로 현재는 v3.
본 논문은 디지털실을 이용한 디지털 의류를 착용하여 24시간 측정된 생체신호와 GPS 정보 기반의 사용자의 행동 패턴을 분석하는 시스템을 구현한다. 본 시스템을 구현하기 위하여 생체신호 데이터는 표준 HL7 메타모델기반의 XML 문서로 저장을 하여 의료정보를 공유를 할 수 있으며, 또한 생체신호에서 분석한 정보와 GPS 정보를 일반적인 정형적인 데이터를 저장하는 데이터베이스에 저장을 한다.
제안 방법
그러나 본 논문에서는 디지털 의류를 착용을 하여 실외에서도 24시간 생체신호를 측정을 하여 사용자의 위치에 따른 건강상태를 파악을 한다. 24시간 측정된 심전도의 R파형과 GPS를 이용하여 사용자의 시간별 스트레스 상태, 운동량, 운동 강도, 맥박을 분석을 한다. 그림 6의 심전도 테이블 데이터를 이용하여 SDNN(Standard Deviation of N~N Interval) 을 시간별로 분석을 하여 사용자의 현재의 스트레스 상태, 맥박, 운동량을 분석할 수 있다.
분석을 하는데는 한계가 있다. 그러나 본 논문에서는 디지털 의류를 착용을 하여 실외에서도 24시간 생체신호를 측정을 하여 사용자의 위치에 따른 건강상태를 파악을 한다. 24시간 측정된 심전도의 R파형과 GPS를 이용하여 사용자의 시간별 스트레스 상태, 운동량, 운동 강도, 맥박을 분석을 한다.
그림7과 같이 디지털 의류와의 무선 통신은 블루투스를 이용하여 안드로이드폰 기반의 앱(APP)을 개발하였다.
본 논문은 디지털 의류의 생체신호와 GPS를 이용하여 사용자의 행동 패턴을 분석호]는 시스템으로 본 논문의 시스템은 디지털 의류, 단말기와 서버로 구성되어 있다.
시스템을 구현한다. 본 시스템을 구현하기 위하여 생체신호 데이터는 표준 HL7 메타모델기반의 XML 문서로 저장을 하여 의료정보를 공유를 할 수 있으며, 또한 생체신호에서 분석한 정보와 GPS 정보를 일반적인 정형적인 데이터를 저장하는 데이터베이스에 저장을 한다.
왜냐하면 250Hz의 생체신호와 가속도 데이터를 실시간으로 전송을 하기 위해서는 1초에 250번의 통신을 해야 하기 때문에 현실적으로는 불가능하다. 이러한 이유로 서버에 데이터 통신을 위해 단말기에서 필터링된 값을 지속적으로 전송하는 방식과 이벤트가 발생 시에 서버에 전송하는 방식으로 통신 프로토콜을 설계를 한다.
과정으로 이루어져 있다. 첫째, 바이오센서로부터 사용자가 휴식, 걸을 때, 달릴 때, 운동 할 때 등으로부터 생체신호를 측정하고 단말기에 저장한다. 예를 들면 안드로이드폰 혹은 패드에 측정하고 저장한다.
성능/효과
둘째, 착용하여 심하게움직일 경우에는 전선의 연결이 끊어 질 수 있으므로 일상적인생활에서는 사용하기가 힘들다. 셋째, 빨래를 할 경우 의류에 부착되어 있는 모든 전선들을 없애고 빨래를 하고 다시 부착을 해야 하는 한다. 이러한 제약 사항은 디지털 실의 개발로 인하여 의류에 직접 제봉을 하여 사용을 하면 많은 전선, 의류의 무게와 빨래 등을 할 때의 불편한 점을 없앨 수 있다.
후속연구
수 있다. 이러한 정보를 바탕으로 사용자의 시간별 스트레스 상태, 맥박, 사용자 위치, 질병 등 다양한 사용자의 상태를 정확하게 분석을 할 수 있는 동시에 실시간으로 사용자의 현재의 스트레스 정도, 맥박, 운동 강도와 응급 사항 등을 파악을 할 수 있다. 이렇게 다양한 사용자의 상태를 나이, 성별, 지역, 계절별로 분석하여 사용자들의 건강 관리 및 독거노인 관리 등에 적합하다.
그래서 본 논문은 심 전도와 GPS신호를 측정 및 저장하여 분석할 수 있는 시스템을 구현을 하였다. 현재 심전도와 GPS신호만을 분석 할 수 있지만 추후에는 다양한 신호 즉, 혈압, 뇌파, 가속도 등을 저장하고 분석할 수 있는 시스템 개발이 필요하다.
참고문헌 (5)
F. Axisa, P.M. Schmitt, C. gehin, G. Delhomme, E. McAdams and A Dittmar, "Flexible technologies and smart clothing for citizen medicine, home healthcare, and disease prevention", IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, vol. 9, no. 3, pp. 325-336, 2005. 9
T. Lee, G. Chung, "A Life Cycle Design for Wearable Computing", The 7th International Conference & Expo on Emerging Technologies for a Smarter World (CEWIT 2010), 2010. 9
D. B. Brown, F. badilini, "HL 7 Implementation Gudie", Regulated Clinical Research Information Management Technical Committee, 2005.
H. Kim, T. Kim, M. Joo, S. Yi, C. Yoo, K. Lee, J.Kim and G. Chung, "Design of a Calorie Tracker Utilizing Heart Rate Variability Obtained by a Nanofiber Technique-based Wellness Wear System", Applied Mathematics and Information Science. Special Issue, vol. 5, no. 2, pp. 70-73, 2011.
G. Chung, J. An, D. Lee and C. Hwang, "A Study on the Digital Yam for the High Speed Data Communication", The 2nd International Conference on Clothing and Textiles, pp. 207-210, 2006.
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