• 제목/요약/키워드: medical body area network

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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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Development Brief of A Body Area Network for Ubiquitous Healthcare : An Introduction to Ubiquitous Biomedical Systems Development Center

  • Hong Joo-Hyun;Kim Nam-Jin;Cha Eun-Jong;Lee Tae-Soo
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.331-335
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    • 2005
  • The fusion technology of small sensor and wireless communication was followed by various application examples of the embedded system, where the social infrastructural facilities and ecological environment were wirelessly monitored. In addition, this technology represents the primary application area being extended into the healthcare field. In this study, a body area network for ubiquitous healthcare is presented. More specifically this represents a wireless biomedical signal acquisition device characterized by small size, low power consumption, pre-processing and archiving capability. Using this device, a new method for monitoring vital signs and activity is created. A PDA-based wireless sensor network enables patients to be monitored during their daily living, without any constraints. Therefore, the proposed method can be used to develop Activities of Daily Living (ADL) monitoring devices for the elderly or movement impaired people. A medical center would be able to remotely monitor the current state of elderly people and support first-aid in emergency cases. In addition, this method will reduce medical costs in society, where the average life expectancy is increasing.

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 Network에서 긴급전송을 위한 예약기반 TDMA 프로토콜 (Reservation-Based TDMA Protocol for Emergency Transmission in Medical Body Area Network Protocol)

  • 김경준;김철원
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1359-1362
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    • 2009
  • 센서 네트워크의 저전력 단거리 무선통신의 특징을 의료분야에 적용한 의료용 네트워크(Medical Body Area Networks)는 사람의 인체를 진단하기 위한 소형 의료 디바이스들간의 연결성을 제공하기위해 최근 주목받고 있는 기술이다. 본 논문에서 제안하는 프로토콜은 MBAN에서 전력의 효율성 및 신뢰성에 초점을 맞추어 제안 하였다. IEEE 802.15.3의 MCTA를 MBAN에서 적용 가능한 SR-MCTA로 변형하여 전송의 신뢰성 및 전력 사용의 효율성을 고려한 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜에서 SR-MCTA 슬롯은 단말 디바이스의 요청에 의해 MBAN 코디네이터가 할당하며, 할당하는 방법은 현재 슬롯에서 긴급 패킷이 발생할 때 임이의 충돌 패킷을 발생시켜 서 패킷을 획득하는 방법을 사용한다. 이를 위해 WBAN 네트워크내의 특정 노드를 클러스터의 헤드로 설정한다. 제안하는 프로토콜의 효율성 분석을 통하여 제안하는 방법이 전송의 지연 개선 및 에너지 효율적임을 보였다.

Packet-Level Scheduling for Implant Communications Using Forward Error Correction in an Erasure Correction Mode for Reliable U-Healthcare Service

  • Lee, Ki-Dong;Kim, Sang-G.;Yi, Byung-K.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권2호
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    • pp.160-166
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    • 2011
  • In u-healthcare services based on wireless body sensor networks, reliable connection is very important as many types of information, including vital signals, are transmitted through the networks. The transmit power requirements are very stringent in the case of in-body networks for implant communication. Furthermore, the wireless link in an in-body environment has a high degree of path loss (e.g., the path loss exponent is around 6.2 for deep tissue). Because of such inherently bad settings of the communication nodes, a multi-hop network topology is preferred in order to meet the transmit power requirements and to increase the battery lifetime of sensor nodes. This will ensure that the live body of a patient receiving the healthcare service has a reduced level of specific absorption ratio (SAR) when exposed to long-lasting radiation. We propose an efficientmethod for delivering delay-intolerant data packets over multiple hops. We consider forward error correction (FEC) in an erasure correction mode and develop a mathematical formulation for packet-level scheduling of delay-intolerant FEC packets over multiple hops. The proposed method can be used as a simple guideline for applications to setting up a topology for a medical body sensor network of each individual patient, which is connected to a remote server for u-healthcare service applications.

Wireless Body Area Networks의 관련기술과 연구경향에 대한 이해 (Understanding of Technologies and Research Trends of Wireless Body Area Networks)

  • 하일규;안병철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1961-1972
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    • 2014
  • 최근 들어 정보통신기술과 의료기술의 통합에 관한 관심이 증가되면서 센서네트워크를 인체에 적용하고자 하는 WBAN(Wireless Body Area Networks)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 센서네트워크 기술은 WBAN에 이용될 수 있는 가능성을 가지고 있으나, 몇 가지 제약사항을 가지고 있다. 특히 신체의 각 센서는 신체의 각 부분을 관통하여 통신해야 할 가능성이 크므로 자유공간인 센서네트워크와는 상당히 다른 네트워킹 환경을 가진다. 따라서 WBAN에 관한 연구는 기존의 센서네트워크와는 다른 인체의 특성을 고려한 다양한 영역을 연구의 대상으로 하고 있다. 본 연구에서는 기존의 센서네트워크와는 다른 WBAN의 환경적인 특성을 조사하고, WBAN의 개념이 도입된 2001년 전후부터 SLR(Systematic Literature Review)기법을 이용하여 WBAN의 연구 경향을 체계적으로 조사한다. 이에는 연구 분류와 연구자의 특성 등이 포함된다. 조사 결과를 요약하고 향후 연구 과제를 전망한다.

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

  • 박주희
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제49권1호
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    • pp.46-53
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    • 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.

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.

WBAN 기반의 GTS 채널 이용률 향상기법 제안 (A Proposal for Improving Techniques of GTS Utilization Based on WBAN)

  • 박주희;정원수
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.73-81
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    • 2011
  • WBAN(Wireless Body Area Network) 기술은 인체 내부 및 외부에 부착한 센서 노드를 무선으로 연결하여 통신할 수 있는 근거리 무선 통신 기술로서 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층 및 응용 계층 등에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN은 응용서비스의 종류에 따라 의료용과 비의료용으로 나눌 수 있다. 의료용 응용서비스의 경우데이터 전송 특징이 주기적이고 전송률이 상이한 의료용 센서를 사용하기 때문에 데이터 전송시 QoS를 보장하기 위하여 GTS 전송방식을 사용한다. 본 논문에서는 WBAN 환경에 적합한 MAC 프로토콜을 제안하였다. 첫 번째 WBAN 기반의 슈퍼프레임 구조와 프리미티브를 제안하였다. 두 번째 WFQ(Weighted Fair Queuing)기반의 GTS 채널 이용률 향상 알고리즘을 제안하였다. 제안한 스케줄링 방식은 i-Game(라운드로빈 스케줄링 방식)과 비교하여 채널 이용률을 향상시키는 것을 알 수 있다.

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.