• 제목/요약/키워드: Body area network

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효율적인 EEG 전송을 위한 센서노드기반의 무선통신시스템에 관한 연구 (A Study on the Sensor Node Based Wireless Network Communication System for Efficient EEG Transmission)

  • 조준모
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.791-796
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    • 2013
  • 뇌파 건강관리 시스템의 태동은 산업과 연구분야에서 요즘 중요한 쟁점으로 여겨지고 있다. 실시간으로 간질병이나 뇌경색의 환자들의 의료응급서비스를 지원하기 위해서는 EEG신호 감지가 필수적이다. 이러한 시스템을 위하여 효과적인 네트워크를 지원하는 것이 필수적이기 때문에 센서노드 기반의 무선통신 토폴로지를 제안하며 시뮬레이트한다. 마지막으로 이러한 네트워크의 효과적인 토폴로지를 위하여 옵넷 시뮬레이터의 결과를 평가한다.

Energy-aware Management in Wireless Body Area Network System

  • Zhang, Xu;Xia, Ying;Luo, Shiyan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권5호
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    • pp.949-966
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    • 2013
  • Recently, Wireless Body Area Network (WBAN) has promise to revolutionize human daily life. The need for multiple sensors and constant monitoring lead these systems to be energy hungry and expensive with short operating lifetimes. In this paper, we offer a review of existing work of WBAN and focus on energy-aware management in it. We emphasize that nodes computation, wireless communication, topology deployment and energy scavenging are main domains for making a long-lived WBAN. We study the popular power management technique Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) and identify the impact of slack time in Dynamic Power Management (DPM), and finally propose an enhanced dynamic power management method to schedule scaled jobs at slack time with the goal of saving energy and keeping system reliability. Theoretical and experimental evaluations exhibit the effectiveness and efficiency of the proposed method.

WBAN을 지원하기 위한 개선된 슈퍼프레임 구조를 가지는 TDMA 기반의 CSMA/CA MAC 프로토콜 (Improved TDMA with Superframe Structure-based CSMA/CA MAC protocol for Wireless Body Area Network)

  • 이재수;안정근;윤찬영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.87-93
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    • 2012
  • Due to the development of information and communication, there is a rising interest on WBAN(Wireless Body Area Network) that maintain and check the human being health. According to the application of different quality of service and a special mechanism for transferring medical data are required in WBAN environment. In this paper, we proposed the new formed superframe that has CSMA/CA based TDMA scheduling and CSMA/CA used IEEE 802.15.4 in order to process emergency data and on-demand data in WBAN environment. We estimated performance of the proposed MAC protocol by compared performance of other MAC protocols that are IEEE 802.15.4 MAC protocl and Z-MAC protocol has contention access period based TDMA scheduling.

무선 인체통신 네트워크를 위한 복합 우선순위 MAC 기법 (Hybrid Priority Medium Access Control Scheme for Wireless Body Area Networks)

  • 이인환;이건우;조성호;조성래
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권9B호
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    • pp.1305-1313
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    • 2010
  • 지난 몇 년간 무선 개인 거리 네트워크는 (WPAN)는 다양한 건강관리 응용분야에서 널리 연구되어왔다. 그러나, 하드웨어 장치의 한계성으로 인해 WPAN의 효용성에 대한 문제점이 도출되었다. 이를 개선하고자 무선 인체통신 네트워크 (WBAN: Wireless Body Area Network)의 개념이 탄생하였고 이러한 WBAN을 위하여 다용도의 MAC계층 프로토콜을 설계할 필요성이 대두됐다. 더불어, 환자에게 긴급 상황이 발생했을 경우, 최종 목적지로 긴급메세지가 전해지는 우선권을 가진 메커니즘이 필요하게 되었다. 본 논문은 WBAN을 위한 복합 우선순위 MAC이라 일컬어지는 우선순위 메커니즘에 대해 기술한다. 또한, 시뮬레이션의 확장을 통해, 평균 패킷 지연 시간을 최소화 할 수 있는 MAC 프로토콜을 제안한다. 이들을 통해, 환자에게 긴급 상황이 발생했을 때 충분한 도움시간과 의학적 치료지원 시간이 제공 될 수 있도록 한다. NS-2를 기반으로 한 성능평가 시뮬레이션을 통해, 우리의 복합 우선순위 MAC의 뛰어난 성능과 유용성을 입증한다.

A new Network Coordinator Node Design Selecting the Optimum Wireless Technology for Wireless Body Area Networks

  • Calhan, Ali;Atmaca, Sedat
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권5호
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    • pp.1077-1093
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    • 2013
  • This paper proposes a new network coordinator node design to select the most suitable wireless technology for WBANs by using fuzzy logic. Its goal is to select a wireless communication technology available considering the user/application requirements and network conditions. A WBAN is composed of a set of sensors placed in, on, or around human body, which monitors the human body functions and the surrounding environment. In an effort to send sensor readings from human body to medical center or a station, a WBAN needs to stay connected to a local or a wide area network by using various wireless communication technologies. Nowadays, several wireless networking technologies may be utilized in WLANs and/or WANs each of which is capable of sending WBAN sensor readings to the desired destination. Therefore, choosing the best serving wireless communications technology has critical importance to provide quality of service support and cost efficient connections for WBAN users. In this work, we have developed, modeled, and simulated some networking scenarios utilizing our fuzzy logic-based NCN by using OPNET and MATLAB. Besides, we have compared our proposed fuzzy logic based algorithm with widely used RSSI-based AP selection algorithm. The results obtained from the simulations show that the proposed approach provides appropriate outcomes for both the WBAN users and the overall network.

무선 신체 망에서 세미-마르코프 모델을 이용한 다중 오류에 대한 모델링 및 분석 (Modeling and Analysis of Multi-type Failures in Wireless Body Area Networks with Semi-Markov Model)

  • 왕송;천승만;박종태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권9B호
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    • pp.867-875
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    • 2009
  • 무선 신체망 (WBAN: Wireless Body Area Network)은 생체 신호를 검출하고 전송하기 때문에 인간의 생명과 직결되어 있다 그러므로 무선 신체망은 다른 망과 비교해 망의 신뢰성이 극도로 높아야 하기 때문에 이 신뢰성과 관련된 연구가 매우 중요한 분야로 부각되고 있다. 본 논문에서는 다중 오류 (multi-type failures) 가 발생한 무선 신체 망에서 노드의 오동작들에 대해 분석하고 오동작 분석에 대한 새로운 모델을 제시한다. 오동작 모델링을 위해, 각 노드들을 라우팅 기능의 유무에 따라 분류하고, 노드의 에너지가 완전 소비되었거나 노드가 악의적인 공격에 의해 오류가 발생되었을 경우 각 노드들의 동작을 세미 마르코프 프로세스 (Semi-Markov Process)를 이용하여 모델링하였다. 본 논문에서 제시된 모델은 다중 오류 (multi-type failures) 환경에서 무선신체망의 신뢰성 분석에 매우 유용하다.

Efficient Interference Cancellation Scheme for Wireless Body Area Network

  • Bae, Jung-Nam;Choi, Young-Hoon;Kim, Jin-Young;Kwon, Jang-Woo;Kim, Dong-In
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권2호
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    • pp.167-174
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    • 2011
  • In this paper, we propose and simulate an efficient interference cancellation scheme with an optimal ordering successive interference cancellation (SIC) algorithm for ultra wideband (UWB)/multiple-input-multiple-output (MIMO) systems in a wireless body area network (WBAN). When there are several wireless communication devices on a human body, multiple access interference (MAI) usually occurs. To mitigate the effect of MAI and achieve additional diversity gain, we utilize SIC with an optimal ordering algorithm. A zero correlation duration (ZCD) code with robust MAI capability is employed as a spread code for UWB systems in a multi-device WBAN environment. The performance of the proposed scheme is evaluated in terms of the bit error rate (BER). Simulation results confirm that the BER performance can be improved significantly if the proposed interference cancellation scheme and the ZCD code are jointly employed.

Medical BAN 기술 동향

  • 이형수
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제19권5호
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    • pp.104-109
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    • 2008
  • MBAN(Medical Wireless Body Area Network)은 인체 내부에 이식한 장비를 인체 외부에서 모니터링하는 인체 이식형 의료 분야와 인체 표면이나 $3{\sim}5$미터내 인체의 주변에서 일어나는 신체 부착형 의료분야로 정의할 수 있다. 본 고에서는 기존 MBAN으로 사용하고 있던 무선장비들에 대한 각국의 기술 개발 동향을 분석하였으며, 인체 내부와 외부에서의 가장 큰 특성인 인체 전파 특성에 대해서도 분석해 보았다. 그리고 IEEE에서 표준화 작업중인 WBAN(Wireless Body Area Network)의 개념과 추진 상황과 더불어 현재 검토 중인 주파수 대역에 대해서 분석하였다.

Medical Body Area Networks(MBAN)에서 CSMA/TDMA를 이용한 긴급 메시지 전송 프로토콜 (Emergency Message Transmission Protocol using CSMA/TDMA in Medical Body Area Networks(MBANs))

  • 김경준
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.224-230
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    • 2009
  • 최근, Medical Body Area Networks (MBAN)는 사람의 인체를 진단하기 위한 새로운 기술로서 주목받고 있다. MBAN은 소형, 저 전력, 단거리 무선통신 기술을 의료(medical)분야에 적용한 의료 네트워크 이다. 본 논문은 MBAN에서 긴급 메시지 전송시 패킷 간 충돌과 IEEE 802.15.3이 가지는 전송대기 시간에 의해 발생하는 전송지연을 개선하기 위해 Carrier Sense Multiple Access/Time Division Multiple Access를 이용한 프로토콜을 제안하였다. 제안하는 프로토콜은 전력의 효율성 및 신뢰성을 개선하기 위해, IEEE 802.15.3의 MCTA를 MBAN에서 적용 가능한 SR-MCTA로 변형하여 전송의 신뢰성 및 전력 사용의 효율성을 높였다. 제안하는 프로토콜에서 SR-MCTA 슬롯은 단말 디바이스의 요청에 의해 MBAN 코디네이터가 할당하며, 할당하는 방법은 현재 슬롯에서 긴급 패킷이 발생할 때 임의의 충돌 패킷을 발생시켜 패킷을 획득하는 방법을 사용한다. 제안하는 프로토콜의 성능을 평가하기 위해 전송대기 시간을 평가할 수 있는 수식을 유도하고, 또한 이러한 결과를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션의 결과는 우리가 제안하는 프로토콜에서는 전송지연이 개선됨을 보였다.

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