• 제목/요약/키워드: Body-area network

검색결과 214건 처리시간 0.023초

생체센서를 위한 인체통신시스템 (Intra-Body Communication System for Bio Sensors)

  • 정재욱;강정모;김명식;오우진
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제11권9호
    • /
    • pp.1749-1754
    • /
    • 2007
  • 본 연구에서는 인체를 통신채널로 사용하는 PAN(Personal Area Network) 중에서 생체 센서(Bio sensor)에 적합한 인체통신 방식을 제안한다. 생체센서용 통신시스템은 인체내외의 센서에서 수집된 대량의 정보가 허리나 팔 등에 장착된 수신부로 고속 전송할 수 있어야 한다. 제안된 모뎀은 인체채널에 대한 특성을 분석하여 특성이 우수한 10MHz의 저주파 대역을 사용하며 저 전력과 소형화에 유리한 기저대역 통신방식으로 설계되었다. 설계된 모뎀은 20cm거리에서 $BER=10^{-5}$로 5Mbps까지 전송이 가능하며, $2{\times}2cm$의 초소형으로 구현하고 동작을 확인하였다.

인체 무선통신용 소출력 UWB변복조 기술개발 및 RFIC화에 관한 연구 (UWB based MODEM Technology and RFIC Property Overview for Wireless Human Body Communication)

  • 차재상;김은철;김진영;김재현
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
    • /
    • 제9권5호
    • /
    • pp.133-138
    • /
    • 2009
  • 본 논문에서는 WBAN (Wireless Body Area Network)환경하에서 운용되는 인체 무선 통신기술로서, ZCD (Zero Correlation Duration) 코드기반의 WBAN용 Ultra Wide Band(UWB)변복조기술을 제시하고, WBNA채널환경하에서의 모의실험 및 성능분석을 통하여, ZCD-UWB통신기술이 인체 무선통신용 기술로서도 유용하게 활용될수 있음을 확인하였다. 또한 UWB변복조 기술을 인체에 적용하여 RFIC화 할 경우에 고려할수 있는 사례를 소개하고 검토사항을 간략히 제시함으로써, 인체 무선통신용 UWB통신소자의 RFIC화의 가능성을 제시하였다.

  • PDF

Zigbee MAC 프로토콜기반 인체 응용을 위한 나노 네트워크의 슈퍼 프레임 설계 (Zigbee MAC Protocol based Super frame Design for In-body Nano-Network Applications)

  • 이경환;김성운
    • 한국멀티미디어학회논문지
    • /
    • 제19권9호
    • /
    • pp.1690-1697
    • /
    • 2016
  • In a beacon-enabled Zigbee network, the slotted CSMA/CA mechanism based on the super frame structure fairly provides communication chance for each node and makes a reasonable usage of the available energy. In the case of wireless nano sensors that are implanted into the target human body area for detecting disease symptoms or virus, such a nano-network requires a similar type of channel sharing and transmission of short length event-driven data. In this paper, for nano-network's in-body applications, we aim to design conceptually a new super frame derived from the existing beacon-enabled Zigbee MAC protocol. And we analyze the efficiency of the proposed super frame in the aspect of practical deployment.

모바일 디바이스 기반의 U-헬스케어 모니터링 시스템 구현 (Design of U-Healthcare Monitoring System based on Mobile Device)

  • 박주희
    • 전자공학회논문지CI
    • /
    • 제49권1호
    • /
    • pp.46-53
    • /
    • 2012
  • WBAN(Wireless Body Area Network) 기술은 인체 내부 및 외부에 부착한 디바이스들을 무선으로 연결하여 통신할 수 있는 근거리 무선 통신 기술로서 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층 및 응용계층 등에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN 환경을 지원하기 위해서는 센서 노드 디바이스 뿐만 아니라 WBAN 미들웨어 및 WBAN 응용 서비스 등의 WBAN 핵심 기술의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 3G, 4G, WiFi를 통하여 환자의 생체 정보를 정확하고 신속하게 전달하기 위한 목적으로 WBAN 환경을 위한 의료용 메시지 구조를 설계하고 WBAN 게이트웨이 관리 엔진을 통하여 BN으로부터 들어온 환자의 생체 정보를 스마트폰에서 확인할 수 있는 의료용 애플리케이션을 구현하였다.

isMAC: An Adaptive and Energy-Efficient MAC Protocol Based on Multi-Channel Communication for Wireless Body Area Networks

  • Kirbas, Ismail;Karahan, Alper;Sevin, Abdullah;Bayilmis, Cuneyt
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
    • /
    • 제7권8호
    • /
    • pp.1805-1824
    • /
    • 2013
  • Recently, the use of wireless body area networks (WBAN) has been increasing rapidly in medical healthcare applications. WBANs consist of smart nodes that can be used to sense and transmit vital data such as heart rate, temperature and ECG from a human body to a medical centre. WBANs depend on limited resources such as energy and bandwidth. In order to utilise these resources efficiently, a very well organized medium access control (MAC) protocol must be considered. In this paper, a new, adaptive and energy-efficient MAC protocol, entitled isMAC, is proposed for WBANs. The proposed MAC is based on multi-channel communication and aims to prolong the network lifetime by effectively employing (i) a collision prevention mechanism, (ii) a coordinator node (WCN) selection algorithm and (iii) a transmission power adjustment approach. The isMAC protocol has been developed and modelled, by using OPNET Modeler simulation software. It is based on a networking scenario that requires especially high data rates such as ECG, for performance evaluation purposes. Packet delay, network throughput and energy consumption have been chosen as performance metrics. The comparison between the simulation results of isMAC and classical IEEE 802.15.4 (ZigBee) protocol shows that isMAC significantly outperforms IEEE 802.15.4 in terms of packet delay, throughput and energy consumption.

Partially Observable Markov Decision Processes (POMDPs) and Wireless Body Area Networks (WBAN): A Survey

  • Mohammed, Yahaya Onimisi;Baroudi, Uthman A.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
    • /
    • 제7권5호
    • /
    • pp.1036-1057
    • /
    • 2013
  • Wireless body area network (WBAN) is a promising candidate for future health monitoring system. Nevertheless, the path to mature solutions is still facing a lot of challenges that need to be overcome. Energy efficient scheduling is one of these challenges given the scarcity of available energy of biosensors and the lack of portability. Therefore, researchers from academia, industry and health sectors are working together to realize practical solutions for these challenges. The main difficulty in WBAN is the uncertainty in the state of the monitored system. Intelligent learning approaches such as a Markov Decision Process (MDP) were proposed to tackle this issue. A Markov Decision Process (MDP) is a form of Markov Chain in which the transition matrix depends on the action taken by the decision maker (agent) at each time step. The agent receives a reward, which depends on the action and the state. The goal is to find a function, called a policy, which specifies which action to take in each state, so as to maximize some utility functions (e.g., the mean or expected discounted sum) of the sequence of rewards. A partially Observable Markov Decision Processes (POMDP) is a generalization of Markov decision processes that allows for the incomplete information regarding the state of the system. In this case, the state is not visible to the agent. This has many applications in operations research and artificial intelligence. Due to incomplete knowledge of the system, this uncertainty makes formulating and solving POMDP models mathematically complex and computationally expensive. Limited progress has been made in terms of applying POMPD to real applications. In this paper, we surveyed the existing methods and algorithms for solving POMDP in the general domain and in particular in Wireless body area network (WBAN). In addition, the papers discussed recent real implementation of POMDP on practical problems of WBAN. We believe that this work will provide valuable insights for the newcomers who would like to pursue related research in the domain of WBAN.

체압센서를 장착한 의료용 침대 시스템의 개발 (Development of medical bed system equipped with body pressure sensors)

  • 선민주;이영대
    • 문화기술의 융합
    • /
    • 제7권1호
    • /
    • pp.646-653
    • /
    • 2021
  • 본 연구에서 개발된 의료용 침대는 N개의 건반으로 이루어져 각각이 엑츄에이터에 의해 수직으로 구동된다. 각 건반에는 M개의 센서가 실장되어 체압을 측정하므로 체압지도의 해상도는 MN에 의해 결정된다. 각 건반에는 센서 제어기가 실장되어 M개의 센서로부터 측정한 체압값을 CAN(Car Area Network)와 같은 직렬 통신 네트워크를 통해 메인제어기로 전달한다. 각 건반에는 모터를 구동하는 서보 드라이버가 하나씩 장착되며 메인 제어기와 CAN으로 연결되어 메인 제어기에서 지시된 변위값대로 건반의 높낮이를 제어하며 향후 개발될 인공지능 제어 알고리즘을 위해 신체 각부의 편안도를 조사하여 건반의 높낮이를 맞추었다. 또한, 건반 각부에 걸리는 최대 체압값과 체압비를 계산하여 인공지능에 의한 침대 편안도 제어를 위해 기초 데이터로 활용한다. 결과적으로 제시된 시스템은 향후 개발될 인공지능에 의한 신체의 안락함과 욕창 방지 제어를 위해 활용될 수 있는 토대가 될 수 있다.

차량차체 네트워크에서 CAN 신호 게이트웨이 설계 (A CAN Signal Gateway Design for Car Body Networks)

  • 한준수;강기호
    • 제어로봇시스템학회논문지
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.524-531
    • /
    • 2010
  • The automobile networks consist of the communication bus systems which become independent and heterogeneous each other. Most often, the CAN buses are implemented in a car in order to connect all the electronic control units in various ways. Thus, some gateways are necessary for exchanging the useful information between electronic control units on the buses. The automobile body networks group is divided into two kinds on a large scale, namely the low-speed bus and the high-speed bus. To interchange messages between the two, a CAN signal gateway is designed and implemented in a miniature scale. A network analyzer (called "Vehicle spy") and an oscilloscope monitor network situation to confirm the due operation of CAN signal gateway. The efficiency of the designed gateway is evaluated. The more message thread increased, the more efficiency decreased.

인체 움직임과 안테나 위치가 WBAN 채널 용량에 미치는 영향 분석 (Effect of Body Movement and Position of Antenna on the Capacity of WBAN Channel)

  • 안춘수;안병직;김선우;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.229-234
    • /
    • 2012
  • 본 논문에서는 wireless body area network(WBAN)에서의 채널 성능을 측정하고 분석하였다. 실험은 무반향실에서 다양한 인체 움직임과 송신 안테나 위치에 따라서 2.45 GHz ISM 대역 채널을 측정함으로써 이루어졌다. $2{\times}1$ 다중 입력 다중 출력 시스템의 다이버시티 이득과 상관 관계를 비교하기 위하여 두 송신 안테나를 인체의 서로 다른 위치에 부착하였다. 본 논문에서의 실험 결과는 송신 다이버시티 시스템의 outage 채널 용량은 두채널 간의 상관 관계와 깊은 관련이 있음을 보여준다.

인체 임피던스를 이용한 양방향 통신 시스템의 설계 (Development of a Half-Duplex Communication Device for Use via Human Skin)

  • 김원준;송교용;김영필;고동영;김정한
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제24권5호
    • /
    • pp.583-587
    • /
    • 2015
  • In this study, a half-duplex mutual communication device via human skin was developed. Frequency-shift keying (FSK) digital modulation and demodulation control were used to transmit and receive data. Data communication through the human body is an effective communication technique and has high-grade security characteristics. In addition, making contact is a natural instinct of humans. Transmitting data through the human body is currently a highly conspicuous technology, because recently a lot of commercial sensors for humans have been developed. A body area network (BAN) can be easily constructed by this communication method on human skin. In this study, a half-duplex FSK mutual communication device was developed using a commercial FSK modulator and demodulator. A special control switching circuit and communication sequence were developed for mutual communication through human skin.