This paper provides the trend of Internet of Things (IoT) for smart healthcare services and applications. IoT has provided a promising opportunity to build intelligent healthcare system and smart wearable applications by using the growing capability of wireless mobile devices, interactive sensors/actuators, and RFID technologies. For analysis of state-of-art technology of smart healthcare system, this paper includes comparative analysis and investigation of existing standard, network protocol, and devices, etc. In this paper, we examine the market trend of IoT healthcare. In particular, we examine the variety of IoT based healthcare type such as mobile, wearable device. After that, we examine the technologies of IoT healthcare such as standard, sensor, network and security. This survey contributes to better understanding of the challenges in existing IoT healthcare and further new light on future research directions.
최근 유비쿼터스, RFID 및 근거리 무선통신 기술의 발전에 힘입어 의료분야에서도 이러한 기술을 이용하여 원격지에서 환자의 생체 신호와 각종 의료데이터를 무선으로 측정할 수 있는 시스템에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 심전도(ECG), 혈압, 맥박 등의 생체신호 측정센서를 이용한 센서네트워크를 구축하여 u-Healthcare 시스템을 설계하고 구현하였다. 센서노드에서 게이트웨이를 경유한 생체신호는 헬스케어센터로 전송되며, 헬스케어센터에서 분석한 결과에 따라 환자에게 운동요법, 식이요법 등의 정보를 피드백하여 건강관리를 할 수 있게 하였다.
본 논문에서는 저전력 블루투스인 블루투스-LE를 기반으로 하여 심전도, 근전도, 맥박 신호의 무선 모니터링 시스템을 설계 및 구현하였다. 심전도와 근전도 신호를 얻기 위한 센서 인터페이스 아날로그 회로부는 상용칩을 이용하여 설계 및 제작하였다. 저전력 블루투스 통신 모듈로는 Texas Instruments에서 제공하는 CC2540DK를 이용하였다. 2개의 CC2540DK를 사용하여 각각 Peripheral과 Central 노드 역할을 하도록 했다. Peripheral은 획득한 아날로그 생체신호를 ADC를 이용해 디지털 신호로 변환한 후 무선으로 Central로 전송하는 역할을 한다. Central은 Peripheral로부터 데이터를 수신한 후 UART 통신을 통해 PC로 전송한다. 전송된 생체신호는 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 파형 또는 결과값의 형태로 표시된다. 이와 같은 시스템은 블루투스 4.0기반 무선 생체신호 모니터링 헬스케어 시스템에 적극 활용될 수 있을 것이다.
u-healthcare 시스템은 센서 네트워크로부터 수집된 대량의 생체신호를 신속히 처리 분석하여 의료진에게 전달함으로써 시간과 장소에 관계없이 환자에게 적절한 의료 서비스를 제공할 수 있다. 현존하는 u-healthcare 시스템들은 단지 환자의 건강 상태만을 모니터링 한다. 본 논문에서는 무선 센서네트워크에 기반한 u-health 모니터링의 프로토타입을 구현하고 검증하였다. 이 시스템은 수집된 생체 신호를 신속히 분석하여 의학적으로 의미 있는 결과를 도출하는 것이 용이하다. 이 모니터링 시스템은 피검자의 이상 데이터 수집 시에만 서비스 제공자에게 데이터를 전송한다. 이러한 방법은 모니터링부와 서비스 제공자사이의 무선 데이터 패킷의 부하를 줄일 수 있다. 실시간 생체 신호 모니터링 시스템을 구현함으로 유-헬스 서비스가 가능하게 되고 의료서비스의 효율성을 향상시킨다.
In recent, the advancement of wearable devices and wireless body area networking technologies motivate researchers to pay attention to remote healthcare system for monitoring patients health and disease progression effectively. However, in order to implement a practical remote healthcare system, we must consider the security and privacy of patient's personal health information transmitted to healthcare servers through the network. Hence, in this paper, we propose a secure health data transmission protocol in remote healthcare monitoring system to protect patient's health information and prevent privacy from eavesdropping on the network. To achieve our security goals, we design an efficient secure protocol based on the identity-based cryptography with key evolution technique, and then confirm the superiority and the efficiency of the proposed protocol as compared with the existing protocol of Yang et al.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권3호
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pp.991-1013
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2020
E-health services have provided interoperability between personal health devices in personal area network, based the ISO/IEEE 11073 standard. In the healthcare system, the manager handles most agents concurrently through wireless communication. However, due to the distance limitation and the increased number of agents, it may be difficult to provide continuous connectivity. Recently, body area devices have been equipped with various applicable agents, which can even handle agents on behalf of the manager. A BAD may act as an intermediary device to increase system efficiency and performance. In this study, a device called "proxy", which can be installed as software on BAD devices, is proposed. The data measured by an agent can be sent to the proxy first, and subsequently be sent to the manager again. Agents and the manager are not aware of the proxy existence and work normally without the proxy. Furthermore, a new smart proxy and modified manager are proposed. The smart proxy acts as one agent handling measurement data from several agents, which can transmit a significant amount of data at once. The proxy and smart proxy maintain compatibility with existing devices that conform to the 20601 standard. The proposed schemes are verified and the complexities of devices are analyzed. The analysis shows no significant difference among the proxy, smart proxy, and manager. Simulations exhibit that the proposed schemes can improve the system performance.
본 논문에서는 만성질환자 및 의료취약계층을 대상으로 지속적이고 체계적으로 건강상태를 체크하고 가장 최적의 환경을 지원하여 삶의 질을 향상시킬 수 있는 u-헬스케어용 원격진료서비스 시스템에 대한 것이다. u-헬스케어용 원격진료서비스 시스템은 무선을 통해 흉부에서 들리는 생체음을 측정하는데 이때 시스템에 사용하는 무선주파수에 대해 전자파의 적합성을 확인하고 의사와 환자에게 발생되는 전자파의 해에 대한 실험을 통해 u-헬스케어용 원격진료서비스 시스템이 진단시 의사와 환자 인체에 무해하다는 진단 환경을 제시한다.
In this paper, we outline the research issues that we are pursuing towards building of location aware environments for mainly ubiquitous healthcare applications. Such location aware application can provide what is happening in this space. To locate an object, such as patient or elderly person, the active ceiling-mounted reference beacons were placed throughout the building. Reference beacons periodically publish location information on RF and ultrasonic signals to allow application running on mobile or static nodes to study and determine their physical location. Once object-carried passive listener receives the information, it subsequently determines it's location from reference beacons. The cost of the system was reduced while the accuracy in our experiments was fairly good and fine grained between 7 and 12 cm for location awareness in indoor environments by using only the sensor nodes and wireless sensor network technology. Passive architecture used here provides the security of the user privacy while at the server the privacy was secured by providing the authentication using Geopriv approach. This information from sensor nodes is further forwarded to base station where further computation is performed to determine the current position of object.
현재 많은 연구자들이 저비용, 저 전력을 필요로 하는 센서 네트워크를 활용하여 사람의 건강 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 u-Healthcare(ubiquitous Healthcare) 시스템을 구축하는데 심혈을 기울이고 있다. u-Healthcare 시스템은 센서 네트워크로부터 수집된 대량의 생체신호를 신속히 처리 분석하여 의료진에게 전달함으로써 시간과 장소에 관계없이 환자에게 적절한 의료 서비스를 제공할 수 있다. 기존의 u-Healthcare 시스템을 통해 환자의 건강상태 모니터링이 가능하지만 수집된 생체 신호를 신속히 분석하여 의학적으로 의미 있는 결과를 도출하는 것은 아직 어려운 상황이다. 본 논문에서는 대량의 생체신호를 고속으로 연산할 수 있는 그리드 컴퓨팅 기술을 센서 네트워크와 결합하여 환자의 생체신호를 측정하여 의학적으로 의미 있는 결과를 도출하고자 한다. 서로 다른 프로토콜을 사용하는 두 네트워크의 연동을 위해 게이트웨이가 필요하며, 게이트웨이에는 효과적인 u-Healthcare서비스 제공을 위해 센서 네트워크의 효율적 관리 및 제어, 생체신호 실시간 모니터링, 그리드 네트워크와 연계된 통신 서비스 등의 기능이 포함되어야 한다. 본 논문에서는 진보된 u-Healthcare 시스템을 구축하기 위하여 센서 네트워크와 그리드 네트워크를 유연하게 연동할 수 있는 센서그리드 게이트웨이를 설계하고 구현된 결과를 제시한다.
Electrocardiogram (ECG) and blood pressure (BP) are main vital signs which are the standards in most medical settings in assessing the most basic body functions. Multi parameters are desired in providing more information for health professionals in order to detect or monitor medical problems of patients more precisely. This study urges us to develop a robust wireless healthcare monitoring system which has multiple physiological signs measurements on real time that applicable to various environments which integrates wireless sensor network technology and code division multiple access (CDMA) network with extended feature of locally standalone diagnosis algorithms that implemented in tell phone. ECG signal and BP parameter of the patients are routinely be monitored, processed and analyzed in details at cell phone locally to produce useful medical information to ease patients for tracking and future reference purposes. Any suspected or unknown patterns of signals will be immediately forwarded to hospital server using cell phone for doctors' evaluation. This feature enables the patients always recognize the importance of self-health checking so that the preventive actions can be taken earlier through this analytic information provided by this monitoring system because "Prevention is better than Cure".
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[게시일 2004년 10월 1일]
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