무선센서네트워크 기반의 손목 착용형 $SpO_2$ 모듈 설계 및 구현

Design and Implementation of a Wearable $SpO_2$ Module based WSN

  • 정상중 (동서대학교 디자인 & IT 전문대학원) ;
  • 서용수 (동서대학교 전자공학부) ;
  • 정완영 (동서대학교 컴퓨터정보공학부)
  • Jung, Sang-Joong (Graduate School of Design & IT, Dongseo University) ;
  • Seo, Yong-Su (Dept. of Electronic Engineering, Dongseo University) ;
  • Chung, Wan-Young (Division of Computer & Information Engineering, Dongseo University)
  • 발행 : 2008.05.30

초록

본 논문은 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 위한 웨어러블 센서의 한 종류로서, 손목 착용형 $SpO_2$ 모듈을 구현하였으며 사용자의 산소포화도를 모니터링 할 수 있도록 제안하였다. $SpO_2$ 계측 보드는 고성능, 저전력 특징을 가지고 있는 MCU (ATmega128L, Atmel Co., USA)를 활용하여 모든 측정된 신호의 처리 및 제어를 담당하도록 하였으며, 일차적인 신호의 증폭과 필터를 위한 아날로그 회로도 구성하였다. 또한, 특정부위에서의 측정을 위해 제작된 반사형 프로브와도 연결되어 측정된 신호의 수집 및 처리를 담당하도록 하였다. IEEE 802.15.4 표준 프로토콜과 연동이 가능한 무선 센서 노드는 $SpO_2$ 계측 보드와 함께 연결되어 수집된 데이터를 서버측 PC로 전송하는 역할을 담당한다. 제안된 시스템의 활용으로 관리자가 서버측에서 모니터링 프로그램을 통해 사용자의 건강상태에 대한 정보를 확보할 수 있도록 하였다.

This paper describes design of a real-time, wearable reflectance pulse oximetry which is based Wireless Sensor Network. For the purpose of continuously monitoring vital signs of a human, wearable reflectance pulse oximetry is built into a wrist type that can be obtained $SpO_2$ value of patient unobtrusively. This designed $SpO_2$ module is based on a low-power 8 bit ATmega128L microcontroller operating in 3V. Low power operating $SpO_2$ module was integrated to wireless sensor node for user's health monitoring. This paper is focused on the successful integration of all these components into wearable reflectance pulse oximetry and evaluates its ability to measure patient' $SpO_2$ value. Information from this sensor was wirelessly transmitted to a base-station for storage and display purposes.

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