무선센서네트워크 기반의 가속도 맥파를 이용한 유비쿼터스 헬스케어 모니터링 시스템

정상중,이훈재,정완영,Jung, Sang-Joong,Lee, Hoon-Jae,Chung, Wan-Young 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.4

본 논문에서는 웨어러블 펄스 옥시미터를 이용하여 IEEE 802.15.4기반의 무선센서네트워크 환경에서 측정에 대한 외부의 자각 없이 자유스러운 생활 속에서 측정 가능한 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 구현하고자 하였다. 환자로부터 산소포화도 데이터를 측정하기 위해 반사형 프로브, 산소포화도 모듈, 그리고 무선센서 노드로 구성된 저전력 웨어러블 펄스 옥시 미터를 구현하였다. TinyOS 어플리케이션기의 무선센서 노드는 제작된 프로브로부터 측정 된 데이터를 수집하여 무선통신을 위한 패킷을 구성하며, 무선센서 네트워크를 통해 베이스 스테이션으로 전송된 데이터는 서버 PC에서의 모니터링과 데이터 처리 및 저장이 가능하게 하였다. 서버 PC에서는 LabVIEW소프트웨어 프로그램을 통해 전송된 산소포화도 데이터가 실시간 모니터링 되며, PPG 파형의 2차 미분처리를 통해 동맥혈의 상태를 추정 할 수 있는 가속도 맥파(APG)를 검출하도록 하였다. 또한 실제 연령대별 실험을 통해 가속도 맥파에 의한 혈관 탄성도의 수치를 비교분석 하였다. This paper describes the realization of ubiquitous healthcare monitoring system using wearable pulse oximeter based on a wireless sensor network. In order to obtain information of oxygen saturation from a patient, a small size and low power consumption wearable pulse oximeter was designed. Information of oxygen saturation collected by wireless sensor node was transmitted wirelessly to a base-station for storage and display purposes via wireless sensor network. Wireless sensor nodes were programmed by TinyOS application to perform data acquisition and transmission. Lab VIEW server program was designed to monitor information of oxygen saturation and process the measured PPG (photo plethysmogram) signals to APG(Accelerated plethysmogram) signals by appling second order derivatives. PPG signals are simple and cost effective technique to measure blood volume change.

모바일 키 및 RCU에 기반한 공유공간 출입관리 시스템 개발

정상중,Jung, Sang-Joong 한국융합신호처리학회 2020 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.21 No.4

최근 코로나 19로 인해 비대면의 중요성이 강조되고 있으며, 공유공간의 이용 부분에 대하여도 확대되고 있다. 공유공간 출입관리에 언텍트 체크인 기술을 이용하면 대기시간을 감소시키며, 근무자의 효율을 최적화함에 따라서 운영비 절감효과가 발생한다. 본 논문에서는 모바일 키 및 RCU(Room Control Unit)에 기반한 공유공간 출입관리 시스템을 제안하여 모바일 키를 사용하여 시설에 대한 출입을 진행하고, RCU를 사용하여 시설에 대한 모니터링을 제안한다. 제안시스템은 공유 숙박, 임대 분야(레지던스, 분양형 호텔), 공유 오피스 등을 대상으로 특정 요일과 시간에 일회성 방문자가 있는 경우, 그에 맞는 비밀번호를 모바일 플랫폼 기반으로 전달함으로써 기존 비밀번호에 대한 노출 및 열쇠 전달 등의 불편함을 줄일 수 있는 현장적응형 시스템으로 지원한다. 제안 통합시스템의 동작을 시험하기 위해 사용자의 예약, 입실, 퇴실 등의 상태를 전반적으로 파악하기 위한 시나리오에 따라 테스트를 시행하였으며, 테스트의 신뢰성을 위해 성능지표를 설정하여 각 항목에 대한 100%의 성공률을 도출하였다. Recently, the importance of non-face-to-face has been emphasized due to COVID-19, and the use of sharing spaces is also expanding. The use of uncontact check-in technology for access control of sharing spaces reduces waiting time and optimizes workers' efficiency, resulting in operational cost savings. In this paper, we propose a sharing space access management system based on a mobile key and RCU (Room Control Unit), access to the facility using a mobile key, and monitor the facility using an RCU. Proposal system is for shared accommodation, rental field (residence, sale-selling hotel), shared office, etc. when there is a one-time visitor on a specific day and time, the corresponding password is delivered to the mobile platform to expose and key the existing password. It is supported by a field-adaptive system that can reduce discomfort such as delivery. In order to test the operation of the proposed integrated system, tests were conducted according to scenarios to understand the overall status of the user's reservation, check-in, and check-out, and a 100% success rate was derived for each item by setting performance indicators to prove test reliability.

M2M 기반의 글로벌 헬스케어 시스템 플랫폼

정상중,정완영,Jung, Sang-Joong,Chung, Wan-Young 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.11

본 논문에서는 M2M 기반의 글로벌 헬스케어 모니터링 시스템을 구축하여 헬스케어 분야에 있어 기존의 센서네트워크의 확장성과 이동성을 보완하여 더욱더 안정적이고 신뢰성 있는 건강상태 정보를 제공하고자 하였다. 센서 노드는 웨어러블 심전도 및 맥파 센서와 결합되어 있으며, 각각의 생체신호를 수집하여 IEEE 802.15.4 표준 프로토콜과 6LoWPAN 프로토콜을 통해 외부 인터넷 망을 거쳐 서버로 전송한다. 또한 서버 프로그램은 측정된 생체신호를 통해 HRV 신호를 검출하였으며, HRV 신호를 이용한 시간 영역 및 주파수 영역 분석을 통해 환자의 스트레스 상태를 판단하도록 하였다. 이로써 제안된 시스템은 기존의 네트워크 인프라를 최대한 활용할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 각각의 센서노드에 IP를 부여하여 헬스케어 서비스의 적용범위가 좁은 지역을 벗어나 범국가적으로 확대될 수 있도록 하였다. A global healthcare system based on M2M technology is proposed to support a good mobility, flexibility and scalability to the patients in 6LoWPAN. Sensor nodes integrated with wearable sensors are linked to gateway with IEEE 802.15.4 protocol and 6LoWPAN protocol for data acquisition and transmission purpose via external network. In the server, heart rate variability signals are obtained by signal processing and used for time and frequency domain performance analysis to evaluate the patient's health status. Our approach for global healthcare system with non-invasive and continuous IP-based communication is managed to process large amount of biomedical signals in the large scale of service range accurately.

한글 필기체 인식을 위한 딥러닝 기반의 모델 구현

김재정(Jae-Jung Kim),박민호(Min-Ho Park),정상중(Sang-Joong Jung),정도운(Do-Un Jeong) 대한전자공학회 2022 대한전자공학회 학술대회 Vol.2022 No.6

IP 기반 무선네트워크에서의 혈관상태 평가를 위한 무구속 헬스케어 시스템

정상중 ( Sang Joong Jung ),권태하 ( Tae Ha Kwon ),정완영 ( Wan Young Chung ) 한국센서학회 2013 센서학회지 Vol.22 No.1

A real-time wireless monitoring and analysis methods using the wearable PPG sensor to estimate cardiovascular condition is studied for ubiquitous healthcare service. A small size and low-power consuming wearable photoplethysmogram (PPG) sensor is designed as a wrist type device and connected with the IP node assigned its own IPv6 address. The measured PPG waveform in the IP node is collected and transferred to a central server PC through the IP-enabled wireless network for storage and analysis purposes. A monitoring and analysis program is designed to process the accelerated plethysmogram (APG) waveform by applying the second order derivatives to analyze systolic waves as well as heart rate variability analysis from the measured PPG waveform. From our results, the features of cardiovascular condition from individual`s PPG waveform and estimation of vascular compliance by the comparison of APG-aging index (AI) and ratio of LF/HF are demonstrated.

u-Health 서비스 지원을 위한 착용형 옥시미터를 이용한 맥파 분석 시스템

정상중 ( Sang Joong Jung ),서용수 ( Yong Su Seo ),정완영 ( Wan Young Chung ) 한국센서학회 2010 센서학회지 Vol.19 No.1

This paper describes a real time reliable monitoring method and analysis system using wrist type oximeter for ubiquitous healthcare service based on IEEE 802.15.4 standard. Photoplethysmograph(PPG) is simple and cost effective technique to measure blood volume change. In order to obtain and monitor physiological body signals continuously, a small size and low power consumption wrist type oximeter is designed for the measurement of oxygen saturation of a patient unobtrusively. The measured data is transferred to a central PC or server computer by using wireless sensor nodes in wireless sensor network for storage and analysis purpose. LabVIEW server program is designed to monitor stress indicator from heart rate variability(HRV) and process the measure PPG to accelerated plethysmograph(APG) by appling second order derivatives in server PC. These experimental results demonstrate that APG can precisely describe the features of an individual`s PPG and be used as estimation of vascular elasticity for blood circulation.

생활인지 판별을 위한 레이더 추적 시스템

정상중(Sang-Joong Jung) 대한전자공학회 2022 대한전자공학회 학술대회 Vol.2022 No.6

무선센서네트워크와 CDMA망을 이용한 국지적 기상모니터링 시스템

정완영,정상중,김종진,권태하,Chung, Wan-Young,Jung, Sang-Joong,Kim, Jong-Jin,Kwon, Tae-Ha 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.8

본 논문은 산악지역이나 지역적으로 급작한 기후 변화를 일으키는 곳을 모니터링할 수 있는 시스템을 통하여 재난피해를 최소화시키기 위한 국지적 기상모니터링 시스템 개발에 관한 것이다. 우선 우리나라의 재해재난 관련 모니터링 시스템에 관한 연구 현황을 수집 및 분석하였으며, 이러한 국지 기상모니터링 시스템의 실현가능성과 장점에 대해 조사하였다. 또한, 외국의 사례들을 참조하여 무선센서 네트워크와 CDMA 망의 통합을 바탕으로 한 효율적인 국지 기상모니터링 시스템의 구축을 위한 방향을 제시 하였으며, 이러한 시스템을 위해 필요한 각종 데이터 수집을 위한 센서보드와 $20{\sim}200m$ 정도의 가까운 거리 마다 설치될 센서노드와 센서인터페이스, 전력공급장치 등에 대하여 조사하고, 제작하여 테스트하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 앞으로의 모니터링 시스템 관련 연구과제의 도출과 통합된 정보가 기상관측소, 방송국, 지역 재난경보시 템과 연결되어서 급작스런 기후변화나 또는 홍수 등의 위험 경보를 그 지역에 있는 관광객 및 거주자에게 휴대폰 또는 방송으로 알려주는 서비스를 통해 많은 연구 분야에서 활용될 수 있으리라 판단된다. An local area weather condition monitoring system to minimize many disasters from the sudden change of weather condition in local and mountain ales is proposed. Firstly, the comparison of present state of the related monitoring systems and the possibility of realization with some merits are investigated. Moreover, this paper present direction of local area weather condition monitoring system based on integration of wireless sensor network and CDMA network following some case study. The sensor node for wireless sensor network and an interface dongle are fabricated for the system. The stand-alone software in cellular phone is also developed. Through the efficient integration of both networks, the measured weather condition data from sensors can be transmitted to the server or mobile to monitor with high reliability. The proposed monitoring system will guide new type of project in wireless sensor network and support alarm service of the sudden change of weather condition to mobile user from central official regulations.

실시간 지능형 운전자 건강 및 주의 모니터링 시스템

신흥섭,정상중,서용수,정완영,Shin, Heung-Sub,Jung, Sang-Joong,Seo, Yong-Su,Chung, Wan-Young 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.5

최근 운전자의 건강상태 모니터링 및 졸음운전 방지를 위한 자동차용 부품관련 센서개발 및 시스템 연구들이 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 이러한 운전자의 건강 상태 및 졸음운전을 점검하기 위해 체스트벨트 심전도 (ECG)와 손목착용형 산소포화도 (SpO2) 센서를 제작하여 생체신호를 측정하였으며, 측정된 심전도, 산소 포화도, 그리고 심장박동수 신호는 무선센서네트워크를 통해 수집, 전송 및 모니터링 등의 처리를 가능하게 하여 운전자에게 안전운행을 위한 정보를 제공하도록 하였다. 원격지인 서버 PC와 연결된 베이스스테이션으로 수집된 심전도와 용적맥파 신호에서 HRV (Heart Rate Variability, 심박변이도) 신호를 검출하였으며, 검출된 HRV 신호를 시간 영역과 주파수 영역에서의 해석을 통하여 운전자의 스트레스 지수 및 졸음 상태의 실시간 모니터링 및 졸음상태의 운전자에게 주의를 제공하기 위하여 알람을 제공하는 형태의 지능형 모니터링 시스템을 구현하였다. Recently, researches related with automative mechanism have been widely studied to increase the driver's safety by continuously monitoring the driver's health condition to prevent driver's drowsiness. This paper describes the design of wearable chest belt for ECG and reflectance pulse oximetry for SpO2 sensors based on wireless sensor network to monitor the driver's healthcare status. ECG, SpO2 and heart rate signals can be transmitted via wireless sensor node to base station connected to the server. Intelligent monitoring system is designed at the server to analyze the SpO2 and ECG signals. HRV (Heart Rate Variability) signals can be obtained by processing the ECG and PPG signals. HRV signals are further analyzed based on time and frequency domain to determine the driver's drowsiness status.

국지기상 모니터링을 위한 WSN 기반 필드서버 제작

안성모,김재경,유재호,정상중,정완영,An, Seong-Mo,Kim, Jae-Gyeong,Yoo, Jae-Ho,Jung, Sang-Joong,Chung, Wan-Young 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.2

최근 갑작스러운 국지성 기후변화나 기상악화로 인해 다양한 자연재해가 빈번히 발생하고 있으며 이러한 재해로 인한 인명피해 및 재난피해의 규모가 크게 증가하고 있다. 국지적지역에서의 돌발적인 기후변화를 예측하는 것은 기존의 광역 기상예보시스템에 의해서는 어려움과 한계가 있다. 최근에는 소규모 센서네트워크를 활용한 국지적 기상 모니터링에 관한 방법들이 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반의 신뢰성 있는 기상데이터의 계측과 모니터링을 위한 기상 필드서버를 설계 및 제작하였다. 제안된 기상 필드서버는 무선통신을 담당하는 센서노드와 온도, 습도, 조도, 이슬점, 기압, 수위 등의 기상정보를 수집하는 기상센서보드로 구성되며, 이를 통합한 필드서버를 구축하여 국지적 기상변화에 신속하게 대처할 수 있도록 하였다. 서버 PC에서는 각각의 기상관련 정보를 모니터링 및 분석하기 위한 프로그램을 구축하여 국지적 지형이나 지역에서 갑작스러운 기후변화를 감지하고 경고 메시지를 제공하여 국지성 재해로부터 피해를 예방하고자 하였다. Recently, there has been an increase in the number of disaster victims locally due to climate change and a variety of frequently occurring natural disasters. The damage caused by abrupt weather change in local area by typical weather forecasting techniques is very limited and difficult. Recently local area weather monitoring system using wireless sensor network technology has been very actively studied. Thus an IEEE 802.15.4-based weather field server to measure and monitor the local weather changes was designed and developed in this study. The proposed weather field server utilizes a wireless sensor node and weather sensors to collect weather information such as temperature, humidity, illumination, dew point, barometric pressure, and water level. The integrated weather sensor board was designed to respond quickly to weather changes, and provide feedback to the server PC. Each weather information is analyzed in the server PC to establish a program to monitor and analyze the local area or the area of abrupt climate change in order to provide warning signals in case of disaster events in local.