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비접촉 생체신호 측정 기반 헬스케어 시스템 설계 및 구현
Design and Implementation of Healthcare System Based on Non-Contact Biosignal Measurement 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.15 no.1, 2020년, pp.185 - 190  

홍성표 (조선대학교 SW융합교육원)

초록
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급격한 노령화가 의료 시설의 부족과 이로 인한 국민 건강의 질적 하락을 가져올 가능성이 점차 높아지고 있으며 의료비 상승의 부담을 해소하기 위해 선진국에서는 서비스 단가를 낮추기 위한 의료 기관들의 원격의료가 확대되고 있는 추세이다. 유헬스케어는 인체에서 발생하는 물리적, 화학적 현상의 변화를 감지하여 처리 가능한 전기적 신호로 변환하고 측정된 신호 중에서 원하는 정보만을 선택하기 위한 분석과정, 시각화 과정을 통해 결과를 피드백하여 관련정보, 경고, 알람 등을 사용자에게 제공하는 과정을 통해 서비스되고 있다. 하지만 센서를 신체에 직접 부착하는 전통적인 생체계측 방법은 일상생활에 불편을 주고 거부감이 발생할 수 있다. 따라서 일상생활에 불편함을 주지 않고 지속적으로 생체 정보를 측정할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 일상생활에 불편을 주지 않고 지속적으로 생체정보를 모니터링 할 수 있는 IR-UWB 기반의 비접촉. 무구속적인 호흡측정 시스템을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The rapid aging is increasing as the shortage of medical facilities and the resulting of decline in the quality of public health. In order to ease the burden of rising medical expenses, advanced medical institutions are expanding their remote medical care to lower the cost of services. U-healthcare ...

주제어

#유헬스케어   #임펄스 라디오 초광대역 통신   #비접촉 생체 계측   #생체 신호  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 일상생활에 불편을 주지 않고 지속적으로 생체정보를 모니터링 할 수 있는 IR-UWB 기반의 비접촉. 무구속적인 호흡측정 시스템을 제안한다.
  • 본 논문에서는 일상생활에 불편을 주지 않고 지속적으로 생체정보를 모니터링 할 수 있는 IR-UWB 기반의 비접촉. 무구속적인 호흡측정 시스템을 제안한다.
  • 이에 본 논문에서는 일상생활에 불편을 주지 않고 지속적으로 생체정보를 모니터링 할 수 있는 IR-UWB 기반의 비접촉. 무구속적인 호흡측정 시스템을 제안하고 설계 및 구현하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
휴대형 웨어러블 디바이스란 무엇인가? 휴대형 웨어러블 디바이스는 스마트폰과 같이 휴대하는 형태의 제품으로 안경 및 시계, 팔찌 형태로 사용되며, 수면패턴, 섭취/소모 칼로리 양, 사용자의 심리상태, 이동거리 등을 기록하고 앱 기술의 발전에 따라 스마트폰과 연동하여 정보를 저장하고 공유할 수 있다. 또한 스마트 의류는 그림 2와 같이 사용자의 생체리듬이나 혈류의 변화 등을 측정함으로써 건강상태 를 체크하고 지속적인 모니터링 할 수 있는 차세대 웨어러블 디바이스로 주목 받고 있다.
유비쿼터스(Ubiquitous) 의료 서비스 트렌드는 어떤 변화를 의미하는가? 고령화 사회의 웰빙 트렌드와 생활습관에 의해서 의료서비스는 병원중심의 치료서비스에서 개인과 의료인이 상호 긴밀하게 협력하여 질병의 예방, 관리, 건강증진 등을 제공하는 유비쿼터스(Ubiquitous) 의료 서비스 트렌드로 급속히 변화되고 있다. 즉, 환자의 질병을 진단하고 치료하는 기존 의료 서비스에서 질병을 예방하고 관리하는 방향으로 서비스의 요구가 변화되고 있는 것이다. 최근 Bio Technology(BT), Information Technology(IT)의 발달은 다양한 소형 센서 및 기기 개발을 가능하게 하고 있으며, 이렇게 측정한 환자의 데이터를 병원 및 의사에게 전달하여 언제 어디서나 검사와 진료가 가능한 유비쿼터스 헬스케어, 즉 U-healthcare 서비스가 확산되고 있다[1].
선진국들의 의료비 상승의 부담을 해소하기 위한 움직임은? 급격한 노령화가 의료 시설의 부족과 이로 인한 국민 건강의 질적 하락을 가져올 가능성이 점차 높아지고 있으며 의료비 상승의 부담을 해소하기 위해 선진국에서는 서비스 단가를 낮추기 위한 의료 기관들의 원격의료가 확대되고 있는 추세이다. 유헬스케어는 인체에서 발생하는 물리적, 화학적 현상의 변화를 감지하여 처리 가능한 전기적 신호로 변환하고 측정된 신호 중에서 원하는 정보만을 선택하기 위한 분석과정, 시각화 과정을 통해 결과를 피드백하여 관련정보, 경고, 알람 등을 사용자에게 제공하는 과정을 통해 서비스되고 있다.
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참고문헌 (12)

  1. J. C. Y. Lai, Y. Xu, E. Gunawan, E. C-P. Chua, A. Maskooki, Y. L. Guan, K-S. Low, C. B. Soh, and C-L Poh, "Wireless Sensing of Human Respiratory Parameters by Low-Power Ultrawideband Impulse Radio Radar," IEEE Transaction on instrumentation and measurement, vol. 60, no. 3, Mar. 2011, pp. 928-923. 

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  2. I. Immoreev and P.G.S.D. Fedotov, "Ultra wideband radar systems: advantages and disadvantages," In Proc. of the IEEE conf. on Ultra Wideband Systems and Technologies. Digest of Paper, Baltimore, USA, May 2002, pp. 201-205. 

  3. K. Ota, Y. Ota, M. Otsu, and A. Kajiwara, "Elderly-Care Motion Sensor Using UWB-IR," Sensors Applications Symposium(SAS), 2011, pp. 159-162. 

  4. I. Baek, J. Kim, and S. Cho, "Clutter signal subtraction algorithm for detecting target in IR-UWB Radar system," 2012 Korea Information and Communications Society Conference, Yeosu, South Korea, Apr. 2012, pp. 338-339. 

  5. J.-M. Kang, D.-W Lim, J.-H. Lee, C. In, H.-M. Kim, S.-C. Woo, and C. Kim, "Reliable estimation of respiration rate using UWB impulse radar," Proc. 2013 Asia-Pacific Microwave Conf., Seoul, South Korea, Nov. 2013, pp. 997-999. 

  6. A. Q. Javaid, C. M. Noble, R. Rosenberg, and M. A. Weitnauer, "Towards sleep apnea screening with an under-the-mattress IR-UWB radar using machine learning," Proc. IEEE Int. Conf. on Machine Learning and Applications, Miami, USA, Dec. 2015, pp. 837-842. 

  7. S. Kim and J. Song, "Miniaturized UWB BPF design that is applicable to Ultrafast Wireless Communication Systems," Journal of the Korea institute of electronic communication sciences, vol. 5, no. 6, 2010, pp. 620-624. 

  8. J. Sim, "A MAC Design for Collision Avoidance in Wireless USB Home Networks," Journal of the Korea institute of electronic communication sciences, vol. 8, no. 1, 2013, pp. 55-64. 

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  9. H. Lee and J. Oh, "Design and Implementation of Non-contact IoT Ringer Replacement Automatic Notification System," Journal of the Korea institute of electronic communication sciences, vol. 13, no. 6, 2018, pp. 1405-1410. 

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  10. G. Fedele, E. Pittella, S. Pisa, M. Cavagnaro, R. Canali, and M. Biagi, "Sleep-apnea detection with UWB active sensors," Proc. IEEE Int. Conf. on Ultra-Wideband, Montreal, Canada, Oct. 2015, pp. 1-5. 

  11. J. Choi, Y. Lee, S. Cho, Y.-H. Lim, and S. Cho, "Sleep Efficiency Measurement Algorithm Using an IR-UWB Radar Sensor," Journal of The Korean Institute of Communication Sciences, vol. 42, no. 1, 2017, pp. 214-217. 

  12. H. Park, "Respiration Rate Estimation using IR-UWB Radar Signals Robust to Body-Rocking," Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers, vol. 49, no. 9, 2012, pp. 49-54. 

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