It is essential to investigate the structure and the main characteristic of Home USN (Ubiquitous Sensor Network) technologies in built ubiquitous environment while designing bio-sensors. For this study, Thermistor elements and Thermopile black body have been selected to implement ubiquitous technologies for bio-sensors and wireless network such as WiBro has been used to transfer sensing data to the BSN (Bio-Sensor Network) gateway. It is certain that efficiency of ubiquitous space design is improved if main components of each specific sensor network are analyzed precisely in digital way and corresponding communication modules are prepared accordingly. Ubiquitous technology, in conclusion, has to be applied not only with systematical mechanism or electronic setting but in human-centered atmosphere as well, keeping with deep consideration for bio-housing service factors in eco-friendly surrounding.
바이오센서는 생명공학 또는 의학 분야에서 사용되는 인간의 생체 신호를 감지할 수 있는 센서들로 의료기기에 주로 사용되는데, 최근 MEMS 기술의 발달로 작은 크기의 하드웨어에 센서 인터페이스, 프로세서, 무선통신, 배터리 등을 포함한 모듈을 센서노드(모트 : Mote)들로 구성된 센서기반 네트워크에서 바이오센서 네트워크로 응용분야를 확장하고 있다. 이에 본 논문에서는 바이오센서 기술과 센서네트워크 기술을 융합한 기술인 바이오 센서네트워크를 활용한 응급 구조 시스템의 설계 및 구현을 제안한다. 제안된 시스템에 사용된 바이오센서는 근전도(EKG), 혈압(Blood Pressure), 맥박(Heart Rate), 산소포화도(Pulse Oximeter), 혈당(Glucose)센서들로, 바이오센서에서 측정된 생체 신호를 센서네트워크 모트를 통해 데이타를 수집하고, 수집된 데이타를 이용하여 건강관리 측정 데이타로 활용하였으며 측정된 데이터는 무선단말기(PDA, 휴대폰), 전자액자 디스플레이장치 등에서 확인 가능하도록 구성하였다. 아울러, 제안한 u- 응급 구조 시스템의 유효성을 실험하기 위해서 사용자의 바이탈사인 정보와 주변 환경정보를 고려한 실험을 수행하였다.
In this paper, we designed and implemented bio-signals transmission and storage system using wireless sensor network based on ZigBee. Wireless sensor network is organized with routing protocol based on tree structure. The data is transmitted to monitoring system based on SIP. ZigBee will be used as various combinations with other wireless network technologies for application purposes.
It is essential to investigate the structure and the main characteristics of BSN (Bio-Sensor Network) platform in built smart healthcare environment while designing healthy housing facilities. For this study, WSN (Wireless Sensor Network) data transmission technologies have been employed with medical sensors, and optimal medical devices would provide various Web 2.0 services by connecting to the WiBro network. The BSN platform normally recognizes in surroundings of WBAN (Wireless Body Area Network) or WPAN (Wireless Personal Area Network), and it is possible to manage sensor nodes by utilizing SOAP (Simple Object Access Protocol) and REST (REpresentational State Transfer). In addition, the feature of SNMP (Simple Network Management Protocol) for mobile gateway is also included for being adapted to huge network structure. Finally, BSN platform will play a role as important clues for developing personal WSN service models for smart healthy housing properties.
In this paper, Medium Access Control(MAC) protocol designed for Wireless Body area Sensor Network(Bio-MAC) is proposed, Because in WBSN, the number of node is limited and each node has different characteristics. Also, reliability in transmitting vital data sensed at each node and periodic transmission should be considered so that general MAC protocol cannot satisfy such requirements of biomedical sensors in WBSN. Bio-MAC aims at optimal MAC protocol in WBSN. For this, Bio-MAC used Pattern -SuperFrame, which modified IEE E 802.15.4-based SuperFrame structurely. Bio-MAC based on TDMA uses Medium Access-priority and Pattern eXchange -Beacon method for dynamic slot allocation by considering critical sensing data or power consumption level of sensor no de etc. Also, because of the least delay time. Bio-MAC is suitable in the periodic transmission of vital signal data. The simulation results demonstrate that a efficient performance in WBSN can be achieved through the proposed Bio-MAC.
Journal of information and communication convergence engineering
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제8권2호
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pp.219-222
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2010
An ubiquitous sensor network (USN) system to monitor the bio information and the emergency of the elderly in the silver town is presented. The USN system consists of the sensor node platforms based on MCU of Atmage128L and RF Chip of CC2420 satisfying IEEE 802.15.4, which includes the bios sensor module such as the electrocardiogram (ECG) sensor and the temperature sensor. Additionally, when an emergency of the elderly is occurred in the silver town, the routing algorithm suitable to find and inform the location of the elderly is proposed, and the proposed routing algorithm is applied to the USN. To collect and manage the ECG data at the PC connected to the sink node, LabView software is used. The bio information and the emergency of the elderly can also be monitored at the client PC by TCP/IP networks in the USN system.
유비쿼터스 세상을 실현하기 위한 핵심 기술로 최근 무선 센서 네트워크에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 유비쿼터스 환경에서 요구되는 가장 근본적인 요구사항 중의 하나가 센서 네트워크와 인터넷의 상호동작임에도 불구하고, 대다수의 연구 결과들은 센서 네트워크 자체의 기술에만 집중되어 있다. 본 논문에서는 센서네트워크 노드를 IPv6 인터넷에 연결할 수 있게 하는 초경량 TCP/IPv6 프로파일을 설계하였다. 설계된 프로파일의 동작을 확인하기 위하여 TinyOS 상에 구현하고, 성능을 시험하였다. 성능 시험 결과는 본 논문의 초경량 TCP/IPv6의 전송률이 TinyOS의 컴포넌트를 이용한 전송률에 비해 크게 저하되지 않음을 나타내었다.
본 논문에서는 $8{\times}8$ CNT 센서 어레이를 CMOS 공정 후 처리를 통하여 센서회로가 제작된 CMOS 칩에 집적시켜 측정장비 없이도 자체적으로 감지결과를 출력할 수 있는 센서 칩의 기본적인 플랫폼을 설계 제작한 결과를 보고한다. 센서 소자로는 알루미늄 패드 사이에 연결된 CNT network을 사용하였으며 생화학적 반응에 의하여 전기전도도가 변화하는 것을 감지한다. 표준 CMOS 공정의 감지회로는 CNT network의 저항 값 변동에 의해 ring oscillator의 주파수가 변동하는 것을 감지하는 방식을 사용한다. 제작된 CMOS 센서 칩을 활용하여 이를 대표적인 생화학물질인 glutamate을 검출하는데 실험적으로 적용하여 농도에 따른 출력결과 값을 얻는데 성공한다. 본 연구를 통하여 본 센서 칩 플랫폼을 이용한 상용화의 가능성을 확인하며, 추가적으로 개발이 필요한 기술에 대해 파악한다.
센서 네트워크에서 기본적으로 고려되어야 하는 것은 센서 노드의 에너지 소모 문제이다. 이를 해결하기 위해 많은 연구들이 진행되어 왔지만 에너지 소모 문제와 더불어 트레이드오프 관계를 갖는 지연 문제도 간과할 수 없는 부분이다. 본 논문은 생체시스템을 모방하여 무선 센서망에서 에너지의 소모와 지연시간을 줄이기 위한 BISA(Bio-inspired Scheduling Algorithm)를 제안한다. BISA는 에너지 효율성이 높은 라우팅 경로를 탐색하고 다중채널을 이용하여 데이터 전송의 경로를 다중화하여 데이터 전송을 위한 에너지 소모와 지연시간을 최소화한다. 모의실험을 통해 제안한 방식이 효율적으로 에너지를 소모함과 동시에 요구지연시간을 보장함을 확인한다.
본 논문은 생체 센서 시스템(bio-physical sensor system)을 이용하여 홈 네트워크 시스템을 구성하고, 생체 신호가 전달되도록 생체 신호 원격용 네트워크를 구현하였다. 측정 시스템의 구성조건은 시각(Vision), 체성감각(Somatosensory), 전정기관(Vestibular), 중추신경계통(CNS)의 변위점에서 평가하고, 맥박(Heart Rate), 체온(Temperature), 체중(Weight)을 기본 측정항목에 사용하였다. 주파수 변동에 따른 0.01 단위로 측정하여 평균값을 가지고 기준치에 비교하여 설정환경을 구성하고 측정값을 결정하였다. 생체 신호는 신체의 균형조절기능인 신경생리학적 감각처리 및 운동 출력기전으로 시각, 체성감각, 전정기관, 중추신경계통, 체질량지수(BMI)의 신체적 감각 기관의 수용체들 간의 운동에 대한 균형과 자세를 통한 기준으로 정상적인 균형 조절 상태와 균형의 크기 형태로 구분하고, 건강의 상태를 확인하도록 의미를 부여하였다. 본 연구의 결과로 제안한 홈 네트워크를 통해 헬스 센터 및 건강관리 중앙 시스템에 단말기를 통하여 전송됨으로 전문가을 통한 건강 관리시스템이 진행되는 결과를 얻을 수 있고, 다양한 신체적 파라메타를 통한 원격네트워크 모니터링 기능의 관리시스템이 형성 될 것으로 추론 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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