u-헬스케어 시스템에서 멀티 생체신호 측정 무선 단말기 설계 및 구현

Design and Implementation of Mobiel Terminal with Multi Bio-signal Measurement for u-Healthcare System

기존의 u-헬스케어 시스템의 생체 신호 측정 단말기는 단말기에서 하나의 생체 신호를 측정하여 평가하는 것이 대부분이고, 복합된 기능의 단말기이더라도 사용자의 선택에 의해서 생체 신호를 측정하도록 되어 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고, u-헬스케어 시스템에 적용하기 위한 멀티 생체신호 측정 무선 단말기를 구현하였다. 구현된 단말기는 4개의 적외선 센서를 사용하여 맥박수를 측정하고, 2개의 전극을 이용하여 피부전도도를 측정하고, 3축 가속도 센서를 사용하여 운동량을 측정하였다. 뿐만 아니라, 생체신호 데이터를 무선으로 전송하기 위해 지그비를 이용하여 PC 또는 휴대단말기로 전송할 수 있는 통신 패킷 프레임을 제안한다. 무선 단말기를 구현하여 실제 테스트한 결과 맥박 수는 2회 이내의 오차 범위를 가지고, 운동량은 약 85.6%, 84.7%의 신뢰도를 보였으며, 피부전도도는 사용자의 신체 상태에 따라 변화함을 알 수 있었다.

Most of existing biomedical signal measurement devices measure and evaluate biomedical signal only in a single device. Also, even if the device is multi-functional, those biomedical signals can be measured by selection of the user. In this paper, we implemented wristband-style biomedical signal measurement device for u-healthcare system to solve the problem above. Implemented device uses 4 infrared sensors to measure the pulse, 2 electrodes to measure the skin conductivity, and 3-axis accelerometer to measure momentum. Also, we propose a communication packet frame for transmitting biomedical signal data to PC or mobile device, using Zigbee. Studies show that our device has the error rate of less than twice for pulse measurement, 85.6%, 84.7% reliability for momentum measurement, and the skin conductivity has changed according to the user's physical status.