KR100794234B1 - The Personal Identification Method using signal strength based WPAN - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 WPAN을 기반으로 하는 홈 헬스 케어 시스템에 있어 그 생체정보 측정기에서의 개인 식별 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.The present invention relates to a computer-readable recording medium recording a personal identification method of the biometric information measuring device and a program for realizing the method in a home healthcare system based on WPAN.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은 댁내에 각 사용자측의 개인 식별기와 생체정보 측정기를 지그비 프로토콜(ZigBee Protocol)을 통해 WPAN(Wireless Personal Area Network)으로 구성한 상태에서, 그 생체정보 측정기에서 댁내에 위치한 각 사용자가 소지한 각각의 개인 식별기로부터의 수신신호 세기를 토대로 생체 정보 측정 대상자를 식별하는, WPAN을 기반으로 하는 홈 헬스 케어 시스템에 있어 그 생체정보 측정기에서의 개인 식별 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체을 제공하는데 그 목적이 있음.According to the present invention, the personal identifier and the biometric information measuring device of each user in the home are configured as a wireless personal area network (WPAN) through the ZigBee protocol, and each biometric information measuring device is carried by each user located in the home. In a WPAN-based home health care system that identifies a person to be measured for biometric information based on the received signal strength from the personal identifier, a computer-readable recording of a personal identification method and a program for realizing the method in the biometric information measurer. Its purpose is to provide a record medium.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은 WPAN을 기반으로 하는 홈 헬스 케어 시스템에 있어 그 생체정보 측정기에서의 개인 식별 방법으로서, 적어도 하나의 개인 식별기와, 생체정보 측정기간에 지그비 프로토콜을 통해 댁내 WPAN을 구성한 상태에서, 상기 생체정보 측정기에서는, 개인 식별기로부터 신호가 수신되기를 대기하다가, 적어도 하나의 개인 식별기로부터 각각 신호를 수신받으면 각 개인 식별기로부터 수신받은 각각의 신호 세기를 판단하는 수신신호 세기 판단 단계; 및 상기 수신신호 세기 판단 결과를 토대로 가장 큰 세기의 수신신호에 대응되는 개인 식별기를 생체 정보 측정을 하고자 하는 사용자[이하 "생체 정보 측정 대상자"]로 결정하는 생체 정보 측정 대상자 결정 단계를 포함함.The present invention relates to a personal identification method of a biometric information measuring device in a home healthcare system based on WPAN, comprising: at least one personal identifier and a home WPAN configured through a Zigbee protocol in a biometric information measuring period. In the information measuring unit, waiting for a signal from the personal identifier, and receiving each signal from at least one personal identifier, the received signal strength determination step of determining the respective signal strength received from each personal identifier; And determining a biometric information measurement target person as a user (hereinafter, referred to as "biometric information measurement target") for determining a personal identifier corresponding to the received signal having the greatest intensity based on the received signal strength determination result.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 홈 헬스 케어 서비스 등에 이용됨.The present invention is used for home health care services.
홈 헬스 케어, WPAN, 지그비(ZigBee), 능동형 알에프아이디(Active RFID), 개인 식별, 수신신호 세기, 생체 정보 Home Healthcare, WPAN, ZigBee, Active RFID, Personal Identification, Signal Strength, Biometrics
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 WPAN을 기반으로 하는 홈 헬스 케어 시스템에 대한 일실시예 구성도.1 is a configuration diagram of an embodiment of a home healthcare system based on WPAN to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명에 따른 지그비로 구현된 WPAN 상의 개인 식별 방법에 대한 일실시예 개념도.2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a personal identification method on a WPAN implemented with Zigbee according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 생체정보 측정기에서의 개인 식별 방법에 대한 일실시예 순서도.Figure 3 is a flow chart of an embodiment of a personal identification method in the biometric information measuring device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing
11 내지 13 : 개인 식별기11-13: personal identifier
21 : 혈당기 22 : 체성분기21: blood sugar 22: body composition
23 : 심전도기 24 : 트레드밀23: electrocardiogram 24: treadmill
본 발명은 홈 헬스 케어 시스템에 있어 개인 식별 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 댁내에 각 사용자측의 개인 식별기와 생체정보 측정기를 지그비 프로토콜(ZigBee Protocol)을 통해 WPAN(Wireless Personal Area Network)으로 구성한 상태에서, 그 생체정보 측정기에서 댁내에 위치한 각 사용자가 소지한 각각의 개인 식별기로부터의 수신신호 세기를 토대로 생체 정보 측정 대상자를 식별하는, WPAN을 기반으로 하는 홈 헬스 케어 시스템에 있어 그 생체정보 측정기에서의 개인 식별 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a computer-readable recording medium recording a personal identification method and a program for realizing the method in a home healthcare system, and more particularly, a personal identifier and a biometric information measuring device of a user side in a home. In the state configured as a WPAN (Wireless Personal Area Network) through the ZigBee Protocol, the biometric information measuring device identifies the biometric information measurement subject based on the received signal strength from each personal identifier possessed by each user located in the home. The present invention relates to a computer-readable recording medium recording a personal identification method of the biometric information measuring device and a program for realizing the method in a home health care system based on WPAN.
최근에 인터넷 기술 발전에 힘입어 댁내에서도 사람들이 원격으로 의사를 통해서 진찰 및 처방을 받을 수 있게 되었다. 이러한 서비스를 통상적으로 원격 진료 서비스라 명명하고 있으며, 이를 위한 시스템을 간략히 살펴보면 다음과 같다.Recent advances in Internet technology have made it possible for people to receive medical examinations and prescriptions remotely at home. Such services are commonly referred to as telemedicine services, and the system for this is briefly described as follows.
댁내에는 화상 장비, 사람의 생체 정보를 측정하기 위한 진단 장비 및 인터넷 접속 기능이 구비된 컴퓨터 등이 설치되며, 병원에는 댁내 컴퓨터와 인터넷을 통해 연결되는 진료 서버가 설치된다.In the home, imaging equipment, diagnostic equipment for measuring human biometric information, and a computer equipped with an Internet connection function are installed. In the hospital, a treatment server connected to the home computer and the Internet is installed.
위와 같은 시스템에 있어, 댁내의 사람은 진단 장비를 통해 자신의 혈당, 체성분 등과 같은 생체 정보를 직접 측정하고서 이 측정한 값을 컴퓨터에 수동으로 입력시켜 진료 서버에 전송하며, 이에 의사가 진료 서버에 입력된 생체 정보를 인지해 해당되는 처방을 내리게 된다. 또한, 댁내에 있어 화상 장비와 컴퓨터간은 시리얼 케이블을 통해 연결되는데, 의사가 사람의 특정 신체 부위 등을 보고자 하는 경우에는 사람이 화상 장비를 직접 움직여 가면서 의사가 지시하는 신체 부위를 촬영해 컴퓨터를 통해 진료 서버로 전송하게 된다. 그런데, 이와 같은 원격 진료 시스템은 댁내에 고가의 화상 장비, 진단 장비 및 컴퓨터를 구비해야 되는데, 이는 사람들, 특히 가정 형편이 어려운 독거노인, 장기간의 치료가 요구되는 만성 질환자 등에게 금전적인 부담을 주고 있으며, 더군다나 댁내에 구성된 각종 기기의 사용 어려움 및 그 조작의 번거로움 등으로 인해 대중적으로 보편화되지 못하고 있는 형편이다.In the above system, the person in the house directly measures the biometric information such as blood sugar and body composition through the diagnostic equipment, and manually inputs the measured value into the computer and transmits the measured value to the treatment server. The biometric information is input and the corresponding prescription is given. In addition, there is a connection between the imaging equipment and the computer through the serial cable in the house.If the doctor wants to see a specific body part of a person, the person moves the imaging equipment directly and photographs the body part indicated by the doctor to operate the computer. Will be sent to the treatment server. However, such a telemedicine system should be equipped with expensive imaging equipment, diagnostic equipment, and computers in the home, which may put financial burdens on people, especially elderly people who have difficulty living at home, and chronic diseases that require long-term treatment. In addition, due to the difficulty of using various devices configured in the house and the hassle of its operation, it is not widely popularized.
한편, 최근에 근거리 무선통신 기술 발전에 힘입어 인터넷에 접속하지 않고서도 단말기간에 애드-혹 네트워크(Ad-Hoc Network)를 구축할 수 있게 되었다. 근거리 무선통신 기술에서 애드-혹 네트워크란 무선 개인 영역 네트워크(WPAN; Wireless Personal Area Network)를 이루는 단말기(이하, "WPAN 단말기"라 함)들이 하나의 통신망을 형성하여 마스터 역할을 담당하는 WPAN 단말기와 슬래이브 역할을 담당하는 각 WPAN 단말기간에 각종 데이터를 주고 받는 것을 말한다.Recently, due to the development of short-range wireless communication technology, it is possible to establish an ad-hoc network between terminals without accessing the Internet. In short-range wireless communication technology, an ad-hoc network refers to a WPAN terminal in which a terminal forming a wireless personal area network (WPAN) (hereinafter referred to as a "WPAN terminal") forms a communication network and plays a role of a master. It refers to the exchange of various data between WPAN terminals that act as slaves.
최근에 위와 같은 WPAN 관련 기술이 홈 네트워킹 시스템에 도입되고 있는데, 대표적으로 홈 헬스 케어 시스템을 들 수 있으며, 이러한 기술 추세에 비추어 보면, 댁내의 사용자들이 별도의 고가 장비를 구매하지 않고서 단지 이러한 WPAN 기술을 통해 자신의 건강 정보를 손쉽게 판단할 수 있도록 하는 기술이 절실히 요구되고 있다.Recently, WPAN-related technologies have been introduced into home networking systems, such as home healthcare systems, and in view of this technology trend, users in homes do not have to purchase additional expensive equipment. There is an urgent need for technology that makes it easy to judge their own health information.
더군다나, 가족을 이루는 각 구성원, 예컨대 정보기기 조작에 문외한 어린아이, 할아버지, 할머니 등도 별다른 기기 조작을 하지 않더라도 단지 댁내를 자유롭 게 돌아다니는 것만으로도 자신의 생체 정보가 원격의 헬스 케어 서버로 수집되도록 하고, 이에 그 구성원이 별도의 행위를 하지 않았더라도 자신의 건강 상태를 인지할 수 있도록 하는 기술이 요구되고 있다.In addition, each member of the family, such as children, grandfathers, grandmothers, etc., who are outside of the operation of information devices, can collect their biometric information on a remote healthcare server simply by freely roaming the house even if they do not operate the device. And, there is a demand for a technology that allows members to recognize their health status even if they do not do anything.
특히, 위와 같은 WPAN 기술을 홈 헬스 케어 시스템에 접목시키는데 있어 댁내에 추가적인 기기 설치는 이루어져야 되는데, 이러한 점을 고려하여 가족 구성원들이 한 대의 장비를 통해서 자신의 생체 정보 측정 및 원격으로의 생체 정보 전송 등이 이루어져야 되겠으며, 이러한 댁내 장비에 있어 각 사용자간의 식별이 가능토록 하는 기술이 절실히 요구되고 있다.In particular, in order to integrate the above-mentioned WPAN technology into the home health care system, an additional device must be installed in the house. In this regard, family members can measure their biometric information and transmit biometric information remotely through a single device. This technology must be made, and the technology to enable the identification of each user in these home equipment is urgently required.
예컨대, 홈 헬스 케어 시스템에 있어 생체정보를 측정하고자 할 때에 사용자를 인식[개인 식별]하는 것은 필수적이다. 그러나, 종래 방식에서는 개인 식별 용도로 수동형 알에프아이디 태그(Passive RFID Tag)가 주로 사용되는데, 이러한 수동형 알에프아이디 방식으로는 사용자를 자동으로 식별하기가 용이치 않을 뿐더러, 신호 송신의 제약 및 센서류의 모듈 추가에 상당한 제약이 따르는 문제점이 있다.For example, in a home healthcare system, it is essential to recognize a user (personal identification) when measuring biometric information. However, in the conventional method, a passive RFID tag is mainly used for personal identification purposes, and this passive RFID method is not only easy to automatically identify a user, but also restricts signal transmission and modules of sensors. There is a problem with significant limitations in addition.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 댁내에 각 사용자측의 개인 식별기와 생체정보 측정기를 지그비 프로토콜(ZigBee Protocol)을 통해 WPAN(Wireless Personal Area Network)으로 구성한 상태에서, 그 생체정보 측정기에서 댁내에 위치한 각 사용자가 소지한 각각의 개인 식별기로부터의 수신신호 세기를 토대로 생체 정보 측정 대상자를 식별하는, WPAN을 기반으로 하는 홈 헬스 케어 시스템에 있어 그 생체정보 측정기에서의 개인 식별 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems and to meet the above demands. The present invention provides a wireless personal area network (WPAN) through a ZigBee protocol to a user's personal identifier and biometric information measuring device. In the configured state, the biometric information in the home health care system based on the WPAN to identify the biometric information measurement target based on the received signal strength from each individual identifier possessed by each user located in the home in the biometric information measuring instrument It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium recording a personal identification method in a measuring device and a program for realizing the method.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, WPAN을 기반으로 하는 홈 헬스 케어 시스템에 있어 그 생체정보 측정기에서의 개인 식별 방법으로서, 적어도 하나의 개인 식별기와, 생체정보 측정기간에 지그비 프로토콜을 통해 댁내 WPAN을 구성한 상태에서, 상기 생체정보 측정기에서는, 개인 식별기로부터 신호가 수신되기를 대기하다가, 적어도 하나의 개인 식별기로부터 각각 신호를 수신받으면 각 개인 식별기로부터 수신받은 각각의 신호 세기를 판단하는 수신신호 세기 판단 단계; 및 상기 수신신호 세기 판단 결과를 토대로 가장 큰 세기의 수신신호에 대응되는 개인 식별기를 생체 정보 측정을 하고자 하는 사용자[이하 "생체 정보 측정 대상자"]로 결정하는 생체 정보 측정 대상자 결정 단계를 포함한다.
한편, 본 발명은, WPAN에 연결된 생체정보 측정기에, 개인 식별기로부터 신호가 수신되기를 대기하다가, 적어도 하나의 개인 식별기로부터 각각 신호를 수신받으면 각 개인 식별기로부터 수신받은 각각의 신호 세기를 판단하는 기능; 및 상기 수신신호 세기 판단 결과를 토대로 가장 큰 세기의 수신신호에 대응되는 개인 식별기를 생체 정보 측정을 하고자 하는 사용자[이하 "생체 정보 측정 대상자"]로 결정하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.The present invention for achieving the above object, as a personal identification method in the biometric information measuring device in a home health care system based on WPAN, at least one personal identifier, and through the Zigbee protocol in the biometric information measuring period In the state where the WPAN is configured, the biometric measuring device waits to receive a signal from the personal identifier, and when receiving a signal from at least one personal identifier, determines the received signal strength of each signal received from each personal identifier. step; And determining a biometric information measurement subject based on the determination result of the user identifier (hereinafter, referred to as "biometric information measurement subject") to measure the biometric information on the personal identifier corresponding to the received signal having the greatest intensity based on the received signal strength determination result.
On the other hand, the present invention, the biometric information connected to the WPAN, waiting to receive a signal from the personal identifier, the function of determining the respective signal strength received from each personal identifier when receiving each signal from at least one personal identifier; And a program for realizing a function of determining a personal identifier corresponding to the received signal having the greatest intensity based on the received signal strength determination result as a user who wishes to measure the biometric information (hereinafter referred to as "biometric information measurement subject"). Provide a readable recording medium.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명이 적용되는 WPAN을 기반으로 하는 홈 헬스 케어 시스템에 대한 일실시예 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a home healthcare system based on WPAN to which the present invention is applied.
도 1에 도시된 바와 같이, 댁내에는, 각 사용자측의 개인 식별기(11~13)와, 생체정보 측정기, 예컨대 혈당기(21), 체성분기(22), 심전도기(23), 트레드밀(일명 런닝머신)(24) 등과, 홈 게이트웨이(30)가 지그비 프로토콜(ZigBee Protocol)을 통해 WPAN(Wireless Personal Area Network)으로 구성된다. 덧붙여, 댁내에 설치되는 생체정보 측정기로서, 혈당기(21), 체성분기(22), 심전도기(23), 트레드밀(일명 런닝머신)(24) 등 이외에도 생체 정보를 측정하는 여타 다른 기기가 사용자에 의해 선택적으로 더 구비될 수도 있다.As shown in Fig. 1, each user has a
상기 각 개인 식별기(11~13)에는 각 사용자(또는 각 기기)를 나타내는 사용자 아이디(또는 기기 아이디)[Device ID/Source ID]가 등록되어 있으며, 이러한 개인 식별기(11~13)와 연동되는 생체정보 측정기에도 사전에 각 사용자 아이디가 등록되어 있으며, 본 서비스 사용자[위 각 사용자]에 관한 정보(예; 사용자 아이디, 사용자 신상/건강 정보 등)이 헬스 케어 서버(60)측에 등록되어 있는 것이 바람직하다.User IDs (or device IDs) [Device ID / Source IDs] representing each user (or each device) are registered in each of the
특히, 상기 각 개인 식별기(11~13)는 능동형 알에프아이디 태그(Active RFID Tag)로 구현된다. 부연 설명하자면, 알에프아이디 태그는 구동 방식에 따라 수동형과 능동형으로 나뉜다. 수동형 알에프아이디 태그는 알에프 리더로부터 수신된 전파에 의해 구동되어 반사파에 정보를 실어서 알에프 리더로 송신하며, 능동형 알에 프아이디 태그는 자체적인 전원으로 구동되어 전파에 정보를 실어서 외부, 즉 알에프 리더로 송신한다. 즉, 수동형 알에프아이디 태그가 무선으로 전파를 송신하는 안테나, 특정 정보가 기록되는 메모리로 이루어지는 반면에 능동형 알에프아이디 태그는 안테나, 메모리 및 배터리로 이루어진다. 이하, 본 개인 식별기에 관해 신호 송수신 및 구동 등에 있어 능동형 알에프아이디 태그 방식 등에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.In particular, each of the
한편, 인터넷 상에는, 헬스 케어 서버(60) 등이 구비되며, 상기 헬스 케어 서버(60)에서는 사용자들이 자신의 생체 정보 및 이 생체 정보에 대응되는 건강 차트, 식단 정보, 운동 정보 등[이하, "맞춤 정보"라 통칭하기로 함]을 열람할 수 있도록 웹사이트를 사용자에게 제공한다. 이하, 댁내에 위치한 사용자로부터 측정된 생체 정보가 헬스 케어 서버로 전송되며, 이에 이 헬스 케어 서버가 댁내 사용자에게 생체정보에 대응되는 맞춤 정보를 제공하는 것에 관한 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, a
위와 같은 홈 헬스 케어 시스템에 있어 댁내 사용자의 생체 정보를 헬스 케어 서버(60)로 제공하기 위해서는 생체정보 측정기에서 측정 대상자를 인지하는 것[개인 식별]이 무엇보다도 중요하며, 이와 같이 식별된 사용자의 생체 정보를 홈 게이트웨이(30)를 통해 헬스 케어 서버(60)로 전송하는 과정을 거친다.In the home healthcare system as described above, in order to provide the biometric information of the home user to the
이를 위해, 상기 개인 식별기(11~13) 각각에는 지그비모듈이 탑재되어 있으며, 상기 혈당기(21), 체성분기(22), 심전도기(23) 및 트레드밀(24) 각각에도 지그비모듈이 탑재된다. 여기서 생체정보 측정기, 예컨대 혈당기(21), 체성분기(22), 심전도기(23) 및 트레드밀(24) 각각에는 공지의 고유 기능, 즉 사용자로부터 혈당 측정/체성분 측정/심전도 측정/운동량 측정 등의 기능이 구비되어 있음을 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.To this end, a ZigBee module is mounted on each of the
한편, 홈 게이트웨이(30)에는 헬스 케어 서버(60)로 사용자 생체 정보 전송을 위한 인터넷 접속 기능, 예컨대 랜카드 등과 같은 통신모듈이 더 탑재되어 있는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the
앞서 전술한 바와 같이, 본 발명에서는 개인 식별기(11~13), 생체정보 측정기(21~24)간을 지그비 프로토콜을 통해 댁내 WPAN을 구성한다.As described above, in the present invention, the WPAN is configured between the
예컨대, WPAN에 사용되는 프로토콜로는 블루투스 프로토콜(Bluetooth Protocol), 알에프아이디 프로토콜(RFID Protocol), 초광대역 무선 프로토콜(UWB; Ultra-wideband Protocol) 등이 있다.For example, protocols used in the WPAN include a Bluetooth protocol, an RFID protocol, and an ultra-wideband protocol (UWB).
그런데, 앞서 종래기술을 통해서도 언급했지만 블루투스 프로토콜, 알에프아이디 프로토콜 및 초광대역 무선 프로토콜이 적용된 기기의 단가가 너무 높으며, 특히 그 기기의 전력 소모가 심해서, 댁내에서 본 홈 헬스 케어 서비스를 제공받고자 하는 사용자에게 부담을 주고 있으며, 댁내에 홈 헬스 케어 서비스를 위한 WPAN을 구성하기에는 무리가 있다.By the way, as mentioned above through the prior art, the unit price of the device to which the Bluetooth protocol, RFID protocol and the ultra-wideband wireless protocol is applied is too high, especially the power consumption of the device is too high, and the user who wants to receive home health care service in the home It is a burden on the company to construct a WPAN for home health care services.
특히, 댁내의 사용자들을 위해서는 여러 대의 개인 식별기들이 구비되는 반면에, 댁내에 설치되는 생체정보 측정기, 예컨대 각각의 혈당기(21), 체성분기(22), 심전도기(23), 트레드밀(24)은 한대이며, 더군다나 각 사용자들의 생체 정보를 헬스 케어 서버(60)로 전송하는 홈 게이트웨어(30) 역시 한 대가 설치된다.In particular, a number of personal identifiers are provided for the users in the home, while the biometric information measuring devices installed in the home, for example, each of the
위와 같은 WPAN을 구성하는 각 기기들을 고려컨대 블루투스 프로토콜, 알에프아이디 프로토콜 및 초광대역 무선 프로토콜의 특성 상, 기기의 대수 증가로 인해 WPAN 구성이 불가능할 뿐더러 특히 각 사용자의 식별이 불가능하다.Considering each device constituting the WPAN as described above, due to the nature of the Bluetooth protocol, RFID protocol and ultra-wideband wireless protocol, the number of devices is not possible, and in particular, it is impossible to identify each user.
이에, 본 발명에서는 개인 식별기, 생체정보 측정기로 홈 헬스 케어 서비스를 위한 댁내 WPAN을 구성하는데 있어 지그비 프로토콜을 사용하는 것이다.Accordingly, in the present invention, the Zigbee protocol is used to configure the home WPAN for the home health care service using the personal identifier and the biometric information measuring instrument.
지그비 프로토콜은 IEEE 802.15.4에서 제안하는 WPAN에 관한 표준으로서 저속의 저전력 무선 통신이 가능한데, 2.4GHz에서 250kbps, 868/915MHz에서 20/40kbps 정도의 데이터 통신 속도를 구현할 수 있으며, 통상적으로 MAC 코어 계층까지 하드웨어로 구현되어진다. 덧붙여, 이와 같은 지그비 프로토콜에 관한 상세한 스펙/동작 등에 대해서는 하기에서는 더 이상 언급하지 않기로 한다.The ZigBee protocol is a standard for WPAN proposed by IEEE 802.15.4, which enables low-speed, low-power wireless communication. It can realize data communication speeds of 250 kbps at 2.4 GHz and 20/40 kbps at 868/915 MHz. Is implemented in hardware. In addition, detailed specifications / operations regarding such a Zigbee protocol will not be further described below.
위에서 전술한 바와 같이, 본 발명의 특징은, 상기 WPAN을 기반으로 하는 홈 헬스 케어 시스템에 있어 그 생체정보 측정기에서 댁내에 위치한 각 사용자가 소지한 각각의 개인 식별기(11~13)로부터의 수신신호 세기를 토대로 생체 정보 측정 대상자를 식별하는 것이다.As described above, a feature of the present invention is a reception signal from each of the
이하, 도 2를 참조하여 본 발명에서 제시하는 지그비로 구현된 WPAN 상의 개인 식별 방법에 대한 개념을 설명하며, 도 3을 참조하여 본 발명에서 제시하는 생체정보 측정기에서 개인 식별을 하는 과정, 이 생체정보 측정기에서 측정한 사용자 생체 정보를 홈 헬스 케어 서버로 전송하는 과정에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a concept of a personal identification method on a WPAN implemented in ZigBee proposed by the present invention will be described with reference to FIG. 2, and the process of personal identification in the biometric information measuring device presented by the present invention will be described with reference to FIG. 3. A process of transmitting the user biometric information measured by the information measuring device to the home healthcare server will be described in detail.
도 2는 본 발명에 따른 지그비로 구현된 WPAN 상의 개인 식별 방법에 대한 일실시예 개념도이다.2 is a diagram illustrating an embodiment of a personal identification method on a WPAN implemented with Zigbee according to the present invention.
본 발명에서는, 기존의 수동형 알에프아이디를 사용해 개인 식별을 하지 않고서, 능동형 알에프아이디를 사용해 개인 식별의 유용성을 높임과 아울러 지그비 무선통신 기술을 홈 헬스 케어 시스템에 접목시켜, 지그비 무선신호 강도 조절을 통해서 생체정보 측정기에서 사용자 구별을 하는 것을 그 특징으로 한다.In the present invention, without the personal identification using the existing passive RFID ID, using the active RFID ID to increase the usefulness of personal identification and integrating ZigBee wireless communication technology into the home healthcare system, through the ZigBee radio signal strength control Characterized by the user in the biometric information measuring device.
각 개인 식별기에 대응되는 능동형 알에프아이디 태그[RFID Tags(ID1~ID4)] 는 주기적으로 비콘신호 메시지를 브로드캐스팅한다. 이러한 비콘신호는 <Device ID, Source ID>로 구성되며, 이 Device ID는 개인 식별자 비콘을 나타내고, 이 Source ID는 RFID Tag의 기기 고유 장치번호를 나타낸다.Active RFID tags corresponding to each personal identifier [RFID Tags (ID1 to ID4)] periodically broadcast a beacon signal message. This beacon signal is composed of <Device ID, Source ID>, this Device ID represents a personal identifier beacon, this Source ID represents a device unique device number of the RFID Tag.
본 발명에서, 생체정보 측정기는 Zigbee End Device(ZED) 기능을 수행하며, 일정 시간 주기로 개인 식별기, 예컨대 능동형 알에프아이디 태그로부터 발생되는 비콘신호를 스캐닝하여 개인 식별을 수행한다. 여기서, ZED에 대응되는 생체정보 측정기는 생체 정보를 직접적으로 측정하거나, UART 통신 등을 통해 의료용 기기와 결합되는 것이 바람직하다.In the present invention, the biometric information measuring device performs a Zigbee End Device (ZED) function, and performs a personal identification by scanning a beacon signal generated from a personal identifier such as an active RFID tag at a predetermined time period. Here, it is preferable that the biometric information measuring instrument corresponding to the ZED is directly measured or combined with the medical device through UART communication.
본 발명에서 제시하는 개인 식별 방법의 그 개념에 대해 설명하면 다음과 같다.The concept of the personal identification method proposed by the present invention will be described as follows.
생체정보 측정기(ZED)는 각 개인 식별기(Active RFID Tag)로부터 개인 식별을 위한 시그너쳐(signature)를 주어진 시간 동안에 주기적으로 비콘신호로서 수집한다. 여기서, 시그너쳐는 <sourceID, RSSIp1, RSSIp2, RSSIp3>로 이루어지며, RSSI는 주어진 파워 레벨(power level, 즉 수신신호 세기)에서 그 RSSI의 평균값을 나타낸다. 예컨대, 상기 RSSI값은 사전에 설정된 시간 동안에 특정 개인 식별기(특정 능동형 알에프아이디 태그)로부터 수신받은 비콘신호의 평균값이다.The biometric information measuring device (ZED) periodically collects a signature for personal identification from each active RFID tag as a beacon signal at a given time. Here, the signature is composed of <sourceID, RSSIp1, RSSIp2, RSSIp3>, and the RSSI represents an average value of the RSSI at a given power level (ie, received signal strength). For example, the RSSI value is an average value of a beacon signal received from a specific personal identifier (specific active RFID tag) during a preset time.
위와 같은 생체정보 측정기에 있어 그 개인 식별은 시그너쳐 풀(signature pool)에서 나온 가장 큰 RSSI값을 가지는 source ID로 평가한다. 즉, 개인 식별은 모든 단계의 수신신호 세기에서 가장 큰 RSSI값을 갖는 sourceID를 찾음으로서 이루어지는 것이다.In the above biometric measuring device, the personal identification is evaluated as the source ID having the largest RSSI value from the signature pool. That is, personal identification is made by finding the sourceID having the largest RSSI value in the received signal strengths of all stages.
도 3은 본 발명에 따른 생체정보 측정기에서의 개인 식별 방법에 대한 일실시예 순서도이다.3 is a flow chart of an embodiment of a method for personal identification in a biometric information measuring device according to the present invention.
먼저, 혈당기(21), 체성분기(22), 심전도기(23) 및 트레드밀(24) 등과 같은 생체정보 측정기와 각 개인 식별기(11~13)간에 지그비 통신을 통해 무선 데이터 채널을 설정해 WPAN을 구성한다(201).First, a WPAN is configured by establishing a wireless data channel through a ZigBee communication between a biometric information measuring device such as a
이후에, 생체정보 측정기에서는 사용자측의 개인 식별기(11~13)로부터 신호가 수신되기를 대기한다(202). 물론, 생체정보 측정기와 홈 게이트웨이(30)간이 유선이 아닌 지그비를 통해 WPAN을 구성한 상태라면, 이 생체정보 측정기에서는 홈 게이트웨이(30)로부터 수신신호를 받기 위해 대기하는 것이 바람직하다. 여기서, 생체정보 측정기는 특정 개인 식별기로부터 신호가 수신되는지를 모니터링하여 해당 개인 식별기간의 통신 상태, 예컨대 통신 장애 등이 발생되는지도 감시할 수도 있다. 이하, 개인 식별기(11~13), 생체정보 측정기 및 홈 게이트웨이(30)간에 지그비를 통해 WPAN을 댁내 "홈 헬스 케어 네트워크"를 구성한 것을 예로 들어 설명하 기로 한다.Thereafter, the biometric information measuring instrument waits for a signal to be received from the
위와 같이 댁내에 구성된 WPAN에 속하는 개인 식별기(11~13), 생체정보 측정기 및 홈 게이트웨이(30)가 동작되는 상태에서, 각 사용자는 평소와 같이 개인 식별기를 소지한 채로 댁내에서 활동, 예컨대 댁내 이곳, 저곳을 돌아다니게 된다.With the
위와 같은 댁내에 위치한 사용자 중 자신의 생체 정보를 측정하고자 하는 특정 사용자가 해당 생체정보 측정기 근처로 이동하게 된다.Among the users located in the home as described above, a specific user who wants to measure his / her biometric information moves near the biometric information measuring instrument.
한편, 상기 해당 생체정보 측정기[이하, 도면부호 "23"을 갖는 심전도기를 예로 듬]에서는 각 개인 식별기(11~13)로부터 신호를 수신받으면, 예컨대 댁내에 존재하는 개인 식별기를 소지한 사용자의 이동 등에 따라 각 개인 식별기(11~13)에서 송신되는 신호를 수신받으면, 각 개인 식별기(11~13)로부터 수신받은 각각의 신호의 세기를 판단한다(203). 여기서, 각 개인 식별기(11~13)는 기 등록되어 있는 사용자 아이디 등을 송신신호에 포함시켜 생체정보 측정기로 송신하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the corresponding biometric information measuring instrument (hereinafter referred to as an electrocardiogram with reference numeral "23"), when a signal is received from each of the
그리고 나서, 상기 수신신호 세기 판단 결과를 토대로, 상기 심전도기(23)에서는 가장 큰 세기의 수신신호에 대응되는 개인 식별기(이하, 도면부호 "13"을 갖는 개인 식별기를 예로 듬)를 생체 정보 측정을 하고자 하는 사용자로 인지해 이 사용자를 측정 대상자로 결정한다(204).Then, on the basis of the received signal strength determination result, the
여기서, 각 개인 식별기가 외부로 송신하는 신호의 세기는 모두 동일하며, 이러한 점을 고려해 심전도기(23)에서는 각 개인 식별기로부터 수신받은 신호 중 가장 큰 세기를 갖는 개인 식별기가 자신[심전도기]에게 가장 근접해 있는 것으로 간주하는 것이다. 이는 사용자가 생체 정보 측정을 하기 위해서 해당 기기에 다가가는 것을 통해 기기 셋팅을 설정해 둔 것에 근거한다.Here, the strengths of the signals transmitted by each personal identifier to the outside are all the same, and in consideration of this, in the
또한, 댁내에 사용자들이 일상 생활을 하는데 있어 이곳, 저곳을 돌아다니는 점을 참작해 생체정보 측정기에서는 일정 크기 이상을 갖는 수신신호에 대해서만 생체 정보 측정 대상자인지를 결정하는 프로세스를 수행하는 것이 바람직하다.In addition, in consideration of the fact that the user walks from place to place in their daily lives, it is preferable that the biometric information measuring machine performs a process of determining whether the biometric information measurement target is only for a reception signal having a predetermined size or more.
덧붙여, 앞서 도 2를 참조하여 설명했지만, 본 발명에서 제시하는 생체정보 측정기에서의 수신신호 세기를 통한 개인 식별 과정을 좀 더 살펴보면 다음과 같다.In addition, although described above with reference to FIG. 2, the personal identification process through the received signal strength in the biometric information measuring instrument presented in the present invention will be described as follows.
상기 생체정보 측정기에서는 개인 식별을 위해 사용하는 수신신호 세기로 지그비 프로토콜에 정의된 RSSI(Received Signal Strength Indicator)값을 사용한다.The biometric information measuring device uses RSSI (Received Signal Strength Indicator) value defined in the Zigbee protocol as the received signal strength used for personal identification.
통상적으로 지그비 기기, 예컨대 본 개인 식별기에서도 지그비 통신을 통해 WPAN을 구성한 후에 슬립 모드(sleep mode)로 천이하며, 이후로 슬립 모드에서 500msec 시간 주기로 비콘신호(becon)를 발생시켜 사용자 아이디(또는 기기 아이디)를 외부로 송신한다. 이처럼 비콘신호를 외부로 송신하는 모드를 통상적으로 "비콘 모드(becon mode)"라 한다.In general, a Zigbee device, such as the personal identifier, transitions to a sleep mode after configuring a WPAN through Zigbee communication, and then generates a beacon signal at a 500msec time period in the sleep mode, thereby generating a user ID (or device ID). ) To the outside. This mode of transmitting the beacon signal to the outside is commonly referred to as "becon mode" (becon mode).
이에, 본 생체정보 측정기에서는 각 개인 식별기로부터 수신받은 사용자 아이디가 포함된 신호 중 가장 큰 RSSI값을 선택해 이 개인 식별기를 소지한 사용자를 식별하는 것이다.Accordingly, the biometric information measuring device identifies the user who owns the personal identifier by selecting the largest RSSI value among the signals including the user ID received from each personal identifier.
위와 같은 RSSI값은 수신신호 세기를 통계 기법에 근거해 확률 분포와의 대조를 통해 신호를 송신한 기기의 위치를 측정하는데 사용된다. 이를 위해, 본 발명 에서도 댁내에 설치된 생체정보 측정기를 기준으로 사전에 지정한 다양한 지점에 개인 식별기를 위치시켜 놓은 상태에서 그 수신신호 세기의 RSSI 표본 수집을 통해 수신신호 세기 판단의 정확성을 높이는 것이 바람직하다. 예컨대, 이러한 과정을 통해서 개인 식별기로부터의 수신신호를 감지해 이 신호의 감쇄 정도를 토대로 확률적 기법을 적용시켜 미리 수집해 두었던 RSSI 표본과의 매핑을 통해 개인 식별기의 거리 추적 및 위치 추적도 함께 수행하는 것이 바람직하다.The above RSSI values are used to measure the location of the device that sent the signal by matching the received signal strength against a probability distribution based on statistical techniques. To this end, in the present invention, it is desirable to increase the accuracy of the received signal strength determination by collecting the RSSI samples of the received signal strength while the personal identifiers are located at various points previously designated based on the biometric information meter installed in the home. . For example, this process detects the received signal from the personal identifier and performs distance tracking and location tracking of the personal identifier through mapping with RSSI samples that were previously collected by applying probabilistic techniques based on the attenuation of the signal. It is desirable to.
한편, 상기 개인 식별기(13)를 소지한 사용자는 심전도기(23)에 자신의 팔을 끼우고서 혈압, 맥박 등을 측정하게 된다.On the other hand, the user having the
이에, 상기 심전도기(23)에서는 사용자에 의해 측정된 혈압, 맥박 등과 같은 생체 정보를 이 사용자 아이디와 함께 지그비 통신을 통해[무선으로] 홈 게이트웨이(30)로 송신한다(205). 물론, 심전도기(23)와 홈 게이트웨이(30)간이 유선 케이블 등으로 연결된 경우에는 사용자 아이디 및 생체 정보는 심전도기(23)에서 홈 게이트웨이(30)로 유선으로 전송된다.Accordingly, the
그에 따라, 상기 홈 게이트웨이(30)에서는 심전도기(23)로부터 수신받은 사용자 아이디 및 생체 정보를 인터넷을 통해 헬스 케어 서버(60)로 전송한다.Accordingly, the
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다. As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명은 지그비 프로토콜을 통해 댁내 WPAN을 구성할 수 있으며, 아울러 생체정보 측정기에서 개인 식별이 가능해서 한 대의 장비를 여러 가족 구성원들이 공유해서 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention as described above can be configured in the home WPAN through the ZigBee protocol, and can also be used to identify the individual in the biometric information measuring instrument has the effect of allowing one family member to share the same equipment.
또한, 본 발명은 능동형 알에프아이디를 사용해 개인 식별의 유용성을 높임과 아울러 지그비 무선통신 기술을 홈 헬스 케어 시스템에 접목시켜, 지그비 무선신호 강도 조절을 통해서 생체정보 측정기에서 개인 식별을 용이토록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention improves the usefulness of personal identification by using active RFID ID, and integrates Zigbee wireless communication technology into the home healthcare system, and facilitates personal identification in the biometric information measuring device by controlling the Zigbee wireless signal strength. have.
또한, 본 발명은 가족 구성원들이 별다른 기기 조작을 하지 않더라도 단지 댁내를 자유롭게 돌아다니는 것만으로도 자신의 생체 정보가 원격의 헬스 케어 서버로 수집되도록 하고, 이에 그 구성원이 별도의 행위를 하지 않았더라도 자신의 건강 상태를 인지할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention, even if the family members do not operate the device, even if you simply move around the house freely own biological information is collected by the remote healthcare server, even if the member does not do anything It is effective to recognize the state of health.
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