초록 ▼

□ 연구개요
본 과제는 NB-IoT / LTE Cat-M1 상에서 이동, 에러, 페이딩 등 다양한 장애 요인을 효과적으로 극복하여, 지연시간에 민감한 ECG 모니터링 응용에서 임상적으로 요구하는 낮은 지연시간과 지터 조건을 만족하면서 동시에 각종 임상목적에서 요구하는 충분한 패턴 정확도를 보장하는 실시간 통합 ECG 텔레메트리를 도출하기 위한 연구이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 최종목표는 최신 사물통신 기술인 NB-IoT / LTE Cat-M1에 기반하여, 낮은 전송 지연과 높은 신뢰도를 보장하는

□ 연구개요
본 과제는 NB-IoT / LTE Cat-M1 상에서 이동, 에러, 페이딩 등 다양한 장애 요인을 효과적으로 극복하여, 지연시간에 민감한 ECG 모니터링 응용에서 임상적으로 요구하는 낮은 지연시간과 지터 조건을 만족하면서 동시에 각종 임상목적에서 요구하는 충분한 패턴 정확도를 보장하는 실시간 통합 ECG 텔레메트리를 도출하기 위한 연구이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 최종목표는 최신 사물통신 기술인 NB-IoT / LTE Cat-M1에 기반하여, 낮은 전송 지연과 높은 신뢰도를 보장하는 다목적 통합 ECG 텔레메트리를 도출하는 것이며, 이러한 목표를 성취하기 위하여 통합 전송플랫폼의 구조와 이의 운용을 위한 각종 신호처리기술을 개발하고자 하였다. 상기 목적의 달성을 위해 본 연구는 임상적으로 요구되는 각종 ECG 응용사례를 분석하여 시스템 요구수준을 도출하였고, 이렇게 도출된 신속성 및 정확도 요구사항에 따라 안정적으로 ECG 데이터를 전송할 수 있는 데이터 인코딩, 패킷타이즈, 멀티플렉스, 모듈레이션 및 불균등 보호 전송방안을 연구하였으며, 저지연 통신과 고신뢰 장애 요인 대처를 위한 HARQ 에러 제어 시스템과 통신 스케쥴링 및 링크적응 시스템을 설계함으로써 통합 ECG 텔레메트리 플랫폼을 도출하였다. 구체적인 연차별 연구결과는 다음과 같다.
1단계: 먼저 ECG 장비 조사 및 ECG 활용 요구사항에 대한 의료요구사항 조사하였다. 또한 다양한 ECG 응용사례를 임상적 목적에 따라 분석하여 시스템 요구수준 도출하였으며, 비실시간 분석 목적, 실시간 모니터링 목적, 24시간 일상 감시 및 응급보고 목적 등의 3가지 목적을 위해 ECG 텔레메트리 프로파일을 도출하였다.
2단계: ECG 텔레메트리에 관련하여 관련 표준을 조사한 후, (i) 네트워크/통신 절차, 프로토콜, (ii) NB-IoT / LTE Cat-M1 플랫폼 실시간성 분석 및 정확도/신속성에 대한 동적 조절방안, (iii) 무선 ECG 데이터 인코딩(MFER/HL7) 기술 측면에서 분석하였으며, 이를 통해 NB-IoT / LTE Cat-M1 기반 ECG 통합 텔레메트리 플랫폼을 설계하였다.
3단계: 다양한 방법으로 제안한 플랫폼을 검증하기 위해, 시스템 성능 평가, 수학적 모델링, 시뮬레이션, 테스트베드 구축의 방법으로 검증을 실시하였고, 제안한 플랫폼의 시스템 호환성에 대해서도 검증하였다.
본 연구는 이상의 과정을 통해 당초에 목표하였던 시스템을 성공적으로 도출하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
통합 ECG 텔레메트리를 통한 IoT 헬스케어 기본 동작 모델의 제시.
ECG 텔레메트리 뿐만 아니라 IoT 헬스케어 산업의 발달에 따른 다양한 신체정보 측정 장비들을 통한 실시간/저비용의 정보 전송을 위한 하위 계층의 통신절차, 상위 계층의 인코딩 규칙, 표준 MTC 규격을 정의함으로써 단일 인터페이스를 제공하여 향후 추가 개발되는 장비의 구현을 용이하게 할 것으로 예상된다. 근래 의학의 발달에 따른 고령화의 진행은 전 세계에 걸쳐 공통적인 추세가 되고 있다. 또한, 고령화에 따른 만성질환자의 증가, 건강한 삶에 대한 관심 증가로 인해 다양한 분야에서 헬스케어 관련 산업이 성장하고 있다. 이 가운데, 다양한 IT기술에 기반한 융복합형 헬스케어 산업은 근래 관련된 정보 통신 기술의 고도화에 따라 급진적으로 성장하고 있으며, 우리나라의 경우 뛰어난 IT 인프라로 인해 여타의 건강 관련 산업 분야에 비해 이러한 IoT 헬스케어 분야에 뚜렷한 경쟁력을 가지고 있다고 하겠다. 특히 대표적인 만성 질환 가운데 하나인 심혈관 계통 질환의 경우 상시 감시, 응급상황 보고를 통한 병원 내 의료목적 활용에 이르는 표준 ECG 텔레메트리 플랫폼이 제공됨으로써, 직접적으로 사회적 비용을 절약함은 물론, 향후 예측되는 세계적인 융복합 IoT 헬스케어 산업을 선점하는 효과도 기대할 수 있을 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 목적 ... 4
• 2) 연구 배경 ... 4
• 3) 연구의 최종목표 ... 5
• 4) 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1단계: ECG 텔레메트리 프로파일 요구사항 분석 및 작성 ... 5
• 2) 2단계: NB-IoT / LTE Cat-M1 기반 저지연 고신뢰 전송 기법 연구 및 플랫폼 도출 ... 7
• 3) 3단계: NB-IoT / LTE Cat-M1 기반 ECG 통합 텔레메트리 플랫폼 검증, 테스트베드 구축 및 임상 사례 연구 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 1) IT 인프라와 IoT 헬스케어 산업 융합 ... 14
• 2) 통합 ECG 텔레메트리를 통한 IoT 헬스케어 기본 동작 모델의 제시 ... 14
• 3) 융복합형 헬스케어의 경제 산업적 활용 및 기대성과 ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 15
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 25