KR101534420B1 - 원격 모니터링 시스템들을 위한 무선 중계 모듈 - Google Patents

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Abstract

일련의 의료 디바이스들 및 원격 모니터링 디바이스 사이에서의 네트워킹된 통신들을 위한 무선 중계 모듈. 각각의 의료 디바이스에 결합된 인터페이스 회로는 무선 중계 네트워크를 통해 무선 중계 모듈과 통신한다. 상기 중계 모듈은 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 원격 모니터링 디바이스와 통신하며, 상기 무선 중계 네트워크에 결합된 수신기, 상기 무선 중계 네트워크에 결합된 제 1 송신기, 상기 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크에 결합된 제 2 송신기, 및 제어기를 포함한다. 상기 제어기는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크의 상태를 결정한다. 상기 상태가 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크가 액세스 가능하다고 표시할 때, 제 2 송신기가 의료 디바이스 데이터를 송신하기 위해 선택된다. 상기 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크가 액세스 가능하지 않을 때, 제 1 송신기가 상기 데이터를 또 다른 무선 중계 모듈에 송신하기 위해 선택된다.

Description

원격 모니터링 시스템들을 위한 무선 중계 모듈{WIRELESS RELAY MODULE FOR REMOTE MONITORING SYSTEMS}
본 출원은 일련의 의료 디바이스들 및 원격 모니터링 디바이스들 사이에서 통신하기 위한 무선 중계 모듈에 관한 것으로, 보다 특히, 무선 중계 네트워크를 통해 의료 디바이스들로부터 통신들을 수신하고 그것들로 통신들을 송신하기 위한, 및 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 원격 모니터링 디바이스들로부터 수신된 통신들을 전달하기 위한 무선 중계 모듈에 관한 것이다.
병원들, 클리닉들, 유료 노인의 집(assisted living center)들 등을 포함한 중환자 관리 및 재택 관리 건강 서비스 센터들에서, 보호 제공자-환자 상호작용 시간은 소중하다. 게다가, 중요한 건강 상태들 및 이벤트들에 대한 보호 제공자들에 의한 응답 시간들은 대단히 중요할 수 있다. 집중화된 모니터링의 시스템들이 보호 제공자 시간 및 환자 상호작용을 보다 양호하게 관리하기 위해 개발되어 왔다. 이러한 시스템들에서, 각각의 환자로부터의 생리적 데이터는 집중화된 위치로 송신된다. 이러한 집중화된 위치에서, 단일 또는 작은 수의 기술자들이 환자 상태를 결정하기 위해 이러한 환자 정보의 모두를 모니터링한다. 환자 경보 상태를 표시하는 정보는 기술자들 및/또는 시스템으로 하여금, 예를 들면, 무선 페이저들 및/또는 셀 전화기들을 통해, 및/또는 전 설비 오디오 페이지를 만듦으로써, 즉각적인 환자 집중을 제공하기 위해 로컬 보호 제공자들과 통신하게 할 것이다.
무선 네트워크들을 사용하여 이러한 집중화된 모니터링 시스템들을 구현하는 것은 다수의 어려움들을 나타낼 수 있다. 설비에서의 다양한 공간들에서 및 다양한 층들 상에서 환자들에게 동적으로 할당될 수 있는 다양한 의료 디바이스들에 의해 제공된 정보를 사용하여 환자 상태를 효과적으로 모니터링하기 위해, 예를 들면, IEEE 802.11 표준들에 기초한 "WiFi" 네트워크와 같은, 근거리 네트워크에 의해 상기 의료 디바이스들 및 상기 집중화된 위치 사이에 통신들을 수립하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 이러한 네트워크들은 통상적으로 다양한 다른 기능들(예를 들면, 전자 진료 기록들(EMR들), 설비 관리 시스템들 및 다른 기능들에 대한 의사 액세스)을 지원하기 위해 설비들에서 이미 가동 중이기 때문에, 집중화된 모니터링을 제공하기 위해 충분한 근거리 네트워크 액세스를 확보하는 것은 종종 바람직하지 않다. 게다가, 환자가 중환자 관리 건강 서비스 센터로부터 원격에 위치될 때(예를 들면, 집에서), WiFi 네트워크와 같은 종래의 근거리 네트워크 설비들에 대한 액세스는 중환자 관리 모니터링 애플리케이션들을 지원하기에 이용가능하지 않거나 또는 충분히 신뢰가능하지 않을 수 있다.
명확하게, 중환자 관리 및 재택 관리 건강 서비스 센터들의 집중화된 모니터링에서의 개선된 효율성들을 위해, 여러 개의 지리학적으로-분산된 중환자 관리 건강 서비스 센터들을 모니터링하기 위한 단일의 "오프-사이트(off-site)" 집중화된 모니터링 위치를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
종래의 WiFi 또는 IEEE 801.11-기반 근거리 네트워크들에 대한 대안으로서, 무선 개인 영역 네트워크들을 위한 IEEE 802.15.4 표준에 기초한 지그비(ZIGBEE) 네트워크들이 예를 들면, 산소 포화도 측정기, 혈압 모니터들, 맥박 모니터들, 체중계 및 혈당 측정기들을 포함하여, 현장 진단(point-of-care) 의료 디바이스 통신을 위한 IEEE 11073 디바이스 전문화들에 따른 다양한 의료 디바이스들로부터 정보를 수집하기 위해 사용되어 왔다. 예로서, 그 전체가 참조로서 여기에 통합되는, 2009년 3월, ZIGBEE 연합, 건강, 웰니스, 및 체력을 위한 ZIGBEE 무선 센서 애플리케이션들(ZIGBEE Wireless Sensor Applications for Health, Wellness and Fitness)을 참조하자. ZIGBEE 네트워크들은 예를 들면, "자가-치료(self-healing)" 메쉬 구성들에서 동적으로 구성가능하며, 저 전력 요건들(예를 들면, ZIGBEE 트랜시버들이 배터리 전력 하에서 의료 디바이스들에 완전하게 결합되게 할 수 있는)을 갖고 동작한다는 이점을 제공한다. 그러나, 개개의 ZIGBEE 트랜시버들 사이에서의 송신 범위들은 일반적으로 단지 수백 피트로 제한된다. 결과로서, 이러한 네트워크들은 오프-사이트 위치된 집중화된 모니터링 위치들에 대해 사용가능하지 않다. 또한, 1996년의 건강 보험 양도 및 책임에 관한 법안(Health Insurance Portability and Accountability Act; HIPAA)의 적용가능한 환자 데이터 프라이버시 조항들에 따르면, 모니터링된 의료 디바이스들 및 중앙 모니터링 위치 사이에서의 정보의 통신은 안전하게 행해져야 한다.
따라서, 무선 근거리 네트워크 또는 무선 개인 영역 네트워크와 통신하는 의료 디바이스들 및 보다 넓은 범위의 무선 네트워크(예를 들면, 무선 광역 네트워크)와 통신하는 원격 모니터링 디바이스 사이에 이루어진 통신들을 중계할 수 있는 무선 중계 모듈을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 일련의 의료 디바이스들 및 원격 모니터링 디바이스들 사이에 네트워킹된 통신들을 제공하기 위한 무선 중계 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하나 이상의 의료 디바이스들(이에 제한되지 않지만, 예를 들면, 인공 호흡기들, 외부 공급 디바이스들, 산소 포화도 측정기들, 혈압 모니터들, 맥박 모니터들, 체중계들 및 혈당 측정기들을 포함하는)이 환자 설비에 제공된다. 인터페이스 회로가 각각의 의료 디바이스에 결합되며, 무선 중계 네트워크를 통해 복수의 상기 무선 중계 모듈들 중 하나와 통신하기 위해 구성된다. 상기 무선 중계 모듈들은 유리하게는 또한 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크, 및 바람직하게는 이동 전화 데이터 네트워크(예를 들면, 이동 통신들을 위한 전역적 시스템(GSM) 또는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 셀룰러 네트워크 또는 연관된 무선 데이터 채널들에 기초하여)와 같은 무선 광역 네트워크(wireless wide-area network; WWAN)를 통해 원격 모니터링 디바이스와 통신하도록 구성된다. 또한, 예를 들면, HIPAA 규정들을 준수하기 위해, 상기 무선 네트워크들의 각각을 통한 통신들은 바람직하게는 안전하게 행해진다.
상기 복수의 무선 중계 모듈들의 각각은 무선 중계 네트워크를 통해 각각의 인터페이스 회로들로부터 의료 디바이스 데이터를 무선으로 수신할 수 있는 수신기, 의료 디바이스 데이터를 상기 무선 중계 네트워크를 통해 상기 무선 중계 모듈들 중 또 다른 것에 무선으로 송신할 수 있는 제 1 송신기, 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제 2 송신기, 및 상기 제 1 및 제 2 송신기들에 결합된 제어기를 포함한다. 상기 제어기는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크의 액세스 상태를 결정하고, 상기 상태에 기초하여 상기 제 1 또는 제 2 송신기들 중 하나를 선택하도록 구성된다. 예를 들면, 상기 상태가 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크가 무선 중계 모듈에 액세스 가능하다고 표시할 때, 상기 제어기는 인터페이스 회로에 의해 송신된 의료 디바이스 데이터를 무선 중계 모듈에 송신하기 위해 제 2 송신기를 선택한다. 상기 상태가 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크가 액세스 가능하지 않음을 표시할 때, 상기 제어기는 의료 디바이스 데이터를 무선 중계 모듈들 중 또 다른 것에 송신하기 위해 제 1 송신기를 선택한다. 이러한 방식으로, 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 의료 디바이스 데이터를 송신하기 위한 또 다른 시도는 성공적인 송신이 달성될 때까지 이러한 다른 무선 중계 모듈(및 잠재적으로 무선 중계 모듈들 중 부가적인 것들)에 의해 시도될 수 있다.
복수의 무선 중계 모듈들의 각각은 또한 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크로부터 통신들을 수신하기 위한 제 2 수신기를 포함할 수 있다.
본 발명은 도면들을 참조하여 진행하는, 본 발명의 상세한 설명으로부터 보다 쉽게 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 중계 모듈을 통합하는 대표적인 의료 디바이스 네트워크 아키텍처의 블록도를 보여준다.
도 2는 도 1에 따른 아키텍처의 대표적인 무선 네트워크 구성요소들을 추가로 예시한 블록도를 보여준다.
도 3(a)는 본 발명에 따른 대표적인 무선 중계 모듈을 예시한 개략도를 보여준다.
도 3(b) 내지 도 3(d)는 도 3(a)의 무선 중계 모듈의 일 실시예의 평면, 정면 및 측면도들을 각각 예시한 개략도들을 보여준다.
도 3(e)는 도 3(b) 내지 도 3(d)의 무선 중계 모듈을 위한 대표적인 제어 패널을 예시한다.
도 4는 도 3(a)의 중계 모듈에 대한 동작의 제 1 대표적인 방법을 예시한 흐름도를 보여준다.
도 5는 도 3(a)의 중계 모듈에 대한 동작의 제 2 대표적인 방법을 예시한 흐름도를 보여준다.
본 발명을 실행하기 위해 본 발명자들에 의해 고려된 최상 모드들을 포함하여, 이제 본 발명의 대표적인 실시예들에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이다. 이들 대표적인 실시예들의 예들은 첨부한 도면들에 예시된다. 본 발명은 이들 실시예들과 함께 설명되지만, 그것은 본 발명을 설명된 실시예들에 제한하려고 의도되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함될 수 있는 것으로서 대안들, 변경들, 및 등가물들을 커버하도록 또한 의도된다.
다음의 설명에서, 특정 세부사항들이 본 발명이 철저한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 본 발명은 이들 특정 세부사항들의 일부 또는 모두 없이 실시될 수 있다. 다른 인스턴스들에서, 잘 알려진 양상들이 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 설명되지 않는다.
본 발명을 예시하기 위해, 대표적인 실시예들이 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된다.
이러한 명세서 및 첨부된 청구항들에서, 단수 형태들("a", "an", "the")은 문맥이 명확하게 달리 서술하지 않는다면 복수의 언급 대상들을 포함한다. 달리 정의되지 않는다면, 여기에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자에게 흔히 이해되는 바의 동일한 의미를 가진다.
본 발명에 따른 의료 디바이스들을 모니터링하기 위한 시스템에 대한 대표적인 아키텍처(100)의 다이어그램이 도 1에 예시된다. 하나 이상의 의료 디바이스들(10)이 의료 상태를 모니터링하고 및/또는 하나 이상의 환자들에 대한 치료를 관리하기 위해 환자 설비(20)에 제공된다. 환자 설비(20)는 다수의 환자들을 서비스하는 중환자 관리 건강 서비스 센터(예를 들면, 병원들, 클리닉들, 유료 노인의 집들 등을 포함한), 하나 이상의 환자들을 서비스하기 위한 홈 설비, 또는 보행 가능 환자에 부착되거나 또는 그에 의해 착용될 수 있는 개인 엔클로저(예를 들면, 백팩)를 포함할 수 있다. 기존의 또는 현재 개발 중이거나 또는 고려 중인, 예를 들면, 저속 무선 개인 영역 네트워크들 또는 "LR-WPAN", ZIGBEE 네트워크 또는 저 전력 블루투스 네트워크와 같은 또 다른 저-전력 개인 영역 네트워크와 같은 설비-지향 무선 네트워크에서 신호들을 각각 송신 및 수신하기 위한 송신기 및/또는 수신기 중 하나 이상을 가진 트랜시버를 포함하는 인터페이스 회로(15)가 각각의 의료 디바이스(10)와 연관된다. 예로서, 여기에 전체가 참조로서 통합되는, 2010년 스프링거, Houda Labiod 등의, Wi-Fi, 블루투스, Zigbee 및 WiMax를 참조하자. 인터페이스 회로(15)는 본 발명에 따른 의료 디바이스(10) 내에 포함되거나 또는 그 외부에 분산될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 하나 이상의 중계 모듈들(30a)이 또한 환자 설비(20) 내에 제공된다.
도 3(a)에 관하여 보다 상세히 설명된 바와 같이, 각각의 모듈(30a)은 설비-지향 무선 네트워크에서의 인터페이스 회로들(15)로부터 신호들을 수신하고 그것들로 신호들을 송신하기 위해 제 1 트랜시버를 포함한다. 도 3(a)에 묘사된 바와 같이, 각각의 중계 모듈(30a)은 무선 광역 네트워크 또는 "WWAN"을 통해 액세스 포인트(40)로 무선으로 신호들을 송신하고 그로부터 신호들을 수신하기 위한 제 2 트랜시버를 더 포함한다. 본 발명과 함께 사용하기 위한 적절한 WWAN들은 예를 들면, 이동 통신들을 위한 전역적 시스템(GSM) 또는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 셀룰러 네트워크에 기초하거나 또는 2G, 3G, 3G 롱 텀 에볼류션(Long Term Evolution), 4G, 국제 전기통신 연합 무선통신 섹터(ITU-R)의 WiMAX 셀룰러 무선 표준들과 연관된 네트워크들을 포함한다. 예로서, 여기에 전체가 참조로서 통합되는, 2007년 Morgan Kaufmann, Vijay Garg의, 무선 통신들 및 네트워킹을 참조하자. HIPAA 규정들을 준수하기 위해, 상기 설비-지향 무선 네트워크 및 WWAN의 각각을 통한 통신들은 바람직하게는, 예를 들면, 보안 소켓 계층(Secure Sockets Layer; SSL) 프로토콜 또는 전송 계층 보안(Transport Layer Security; TLS) 프로토콜을 사용하여 안전하게 행해진다.
도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명과 함께 사용가능한 적절한 액세스 포인트(40)는 WWAN을 통해 중계 모듈들(30a)과 통신하기 위한 트랜시버를 통합하거나 또는 그렇지 않다면 그에 대한 액세스를 갖는 인바운드 웹 서버(inbound web server)(41)를 포함할 수 있다. 상기 WWAN을 통해 인바운드 웹 서버(41)에 의해 수신된 의료 디바이스 데이터는 보안 데이터 저장 서버(42)로 포워딩되며, 이것은 예를 들면, 연관된 의료 디바이스들의 식별 정보에 관련하여 수신된 데이터를 로그(log)하도록 구성된다. 아웃바운드 웹 서버(outbound web server)(43)는 예를 들면, 보안 데이터 저장 서버(42)로부터 검색될 연관된 의료 디바이스 데이터를 요청하기 위해, 및 연관된 디바이스 디스플레이들 상에 디스플레이하기 위해 하나 이상의 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 63)로 상기 검색된 데이터를 포맷 및 송신하기 위해, 광-대역 네트워크(50)를 통해(예를 들면, 인터넷을 통해) 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 63) 중 하나 이상에 의해 제출된 데이터 검색 요청들을 수신하고 획득하도록 구성된다. 상기 하나 이상의 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 63)의 디바이스 디스플레이 상에서의 의료 디바이스 데이터의 수신, 저장, 및 검색을 가능하게 하는 액세스 포인트(40)에 대한 임의의 아키텍처가 본 발명과 함께 사용하기에 적합하다는 것이 이해되어야 한다.
도 2는 도 1의 환자 설비(20) 내에 위치되거나 또는 그렇지 않다면 그것과 연관되는 본 발명의 아키텍처의 대표적인 구성요소들을 추가로 예시하는 블록도를 보여준다. 도 2에서, 다수의 인터페이스 회로들(15) 및 중계 모듈들(30, 30a)이 환자 설비(20) 내에서의 무선 중계 네트워크(16)에 배열된다. 상기 인터페이스 회로들(15) 및 중계 모듈들(30, 30a)은 연관된 무선 링크들을 통해 서로 통신하도록 구성된다. 도 2에 표현된 본 발명의 바람직한 실시예에서, 네트워크(16)는 IEEE 802.15.4에 기초한 ZIGBEE 메쉬 네트워크이다. 그러나, 무선 중계 네트워크(16)는 예를 들면, IEEE 802.11에 기초한 WiFi WLAN들 및 IEEE 802.15.1에 기초한 블루투스 WPAN들을 포함한, 다양한 다른 무선 근거리 네트워크(WLAN) 또는 WPAN 포맷들에 따라 조직될 수 있다.
예시된 무선 중계 네트워크(16)에서, 상기 인터페이스 회로들(15)의 각각은 연관된 의료 디바이스(10)에 대한, 예를 들면, 유선 통신 인터페이스와 같은 통신 인터페이스를 포함한다. 또한, 중계 모듈들(30, 30a)의 각각은 무선 중계 네트워크(16)에서의 다른 중계 모듈들(30, 30a)과 통신하도록 구성된 적어도 하나의 트랜시버를 포함한다. 중계 모듈들(30a)은 상기 WWAN을 통해 액세스 포인트(40)와 통신하기 위한 적어도 하나의 제 2 트랜시버를 더 포함한다.
네트워크(16)를 위한 ZIGBEE 메쉬 네트워크의 사용은 하나 이상의 인터페이스 회로들(15) 및/또는 중계 모듈들(30, 30a)이 네트워크에 부가될 때 자가-구성가능하며, 하나 이상의 인터페이스 회로들(15) 및/또는 중계 모듈들(30, 30a)이 네트워크로부터 제거되거나 또는 그렇지 않다면 네트워크에서 불능될 때 자가-치료적이라는 이점들을 제공한다. 인터페이스 회로들(15) 및 중계 모듈들(30, 30a)의 서브-그룹핑들은 정의된 지리학적 공간(예를 들면, 개개의 층 상에서 또는 다-층 홈 또는 관리 설비에서의 층의 영역 내에서)에 제공될 수 있다.
도 3(a)는 중계 모듈(30a)의 대표적인 구성요소들을 예시한 블록도를 도시한다. 도 3(a)의 중계 모듈(30a)은 안테나(31a)를 통해 도 2의 WLAN 또는 WPAN 네트워크(16)에서의 인터페이스 회로들(15) 및 다른 중계 모듈들(30, 30a)과 무선으로 통신하기 위한 제 1 트랜시버(31)를 포함한다. 상기 중계 모듈(30a)은 안테나(32a)를 경유하여 WWAN을 통해 액세스 포인트(40)와 무선으로 통신하기 위한 제 2 트랜시버(32)를 더 포함한다. 상기 트랜시버들(31, 32)의 각각은 데이터 프로세싱 회로(33)와 통신하며, 이것은 트랜시버들(31, 32)에 의해 수신된 데이터를 수용하고 버퍼 요소(35)에 수신된 데이터를 저장하기 위해 프로세서(34)의 제어 하에서 동작하도록 구성된다. 또한, 상기 데이터 프로세싱 회로(33)는 또한 상기 프로세서(34)의 지시 하에서 버퍼 요소(35)로부터 데이터를 검색하고 송신을 위해 트랜시버(31) 또는 트랜시버(32) 중 선택된 하나로 검색된 데이터를 제공하도록 구성된다. 선택하기 위해, 상기 프로세서(34)는 상기 트랜시버들(31, 32)의 각각의 통신 상태를 결정하기 위해 상기 트랜시버들(31, 32)의 각각의 상태 모듈들(31b, 32b)과 통신하도록 구성된다.
상기 프로세서(34)는 또한 바람직하게는 입력/출력 회로(36)와 통신하며, 이것은 예를 들면, WLAN 또는 WPAN 네트워크(16) 및 WWAN과의 통신 또는 연결 상태를 포함하여, 중계 모듈(30a)의 시동 또는 현재 상태를 표시하기 위한 신호들을 중계 모듈(30a)의 하나 이상의 디스플레이 요소들에 제공한다. 입력/출력 회로(36)는 또한 A/C 전력 손실을 표시하기 위해 신호들을 제공하거나, 또는 하나 이상의 디스플레이 요소들에 근접하여 제공된 하나 이상의 입력 디바이스들에 의해 제공된 신호들에 응답하도록 구성될 수 있다.
중계 모듈(30a)은 바람직하게는 통합 전력 플러그 및 전원 공급 회로를 가진 작은 물리적 엔클로저(enclosure)로서 제공될 수 있으며, 따라서 상기 중계 모듈(30a)은 상용 A/C 전력을 제공하는 종래의 콘센트(wall outlet)로 직접 플러깅되고 그것에 의해 지지될 수 있다. 중계 모듈(30a)은 또한 바람직하게는 짧은 지속 기간의 A/C 정전의 경우에 중단되지 않은 전력을 제공하기 위해 배터리 백-업 회로(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 배터리 백-업은 또한 예를 들면, 환자가 예를 들면, 휴대용 공급 디바이스인 의료 디바이스(10)를 갖고 설비(20) 내에서 및 잠재적으로 그로부터 멀리 떨어져서 이동할 수 있게 하는 보행 모드로 상기 중계 모듈(30a)을 사용하는 것에 대해 유리할 수 있다. 이러한 구성에서, 예를 들면, 상기 의료 디바이스(10), 상기 인터페이스 회로(15) 및 중계 모듈(30)은 환자-착용가능한 백팩(patient-wearable backpack)으로 편리하게 운반될 수 있다.
도 3(b) 내지 도 3(d)는 각각 중계 모듈(30a)에 대한 대표적인 구성(37)의 평면, 정면 및 측면도들을 예시한다. 구성(37)은 하우징(37a)을 포함하며, 이것은 도 3(b) 내지 도 3(d)에서 본질적으로 직사각형 박스 또는 프리즘(prism)으로서 구성되는 것으로 도시된다. 그러나, 상기 하우징은 대안적으로 연관된 회로들을 하우징하기 위해 충분한 내부 볼륨을 갖고 제어 패널(38)(도 3(e)에 추가로 예시된 바와 같이)을 배치하기 위해 상기 하우징(37a)의 전면 패널(37b) 상에 충분한 영역(37c)을 가지며, 종래의 전원 콘센트(power outlet)로 모듈 구성(37)을 지원가능하게 플러깅하기 위한 리셉터클 지지대(receptacle support)(37e) 및 전원 플러그(37f)를 제공하기 위해 후면 패널(37d) 상에 충분한 공간을 갖는 다양한 3-차원 형상들 중 임의의 것으로 구성될 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 전원 플러그(37f)는 또한 전원 플러그들(37f)이 상기 구성(37)에 쉽게 제공되도록 다양한 국제 표준들에 따라 구성되게 할 수 있는 모듈식 및 교체가능하게 착탈 가능한 구성으로 제공될 수 있다.
도 3(e)는 모듈 구성(37)의 대표적인 제어 패널(38)을 예시한다. 상기 대표적인 제어 패널(38)은 바람직하게는, 예를 들면, 종래의 콘센트로 플러깅되거나 또는 충전 배터리 백-업 서브시스템을 구비한 후 모듈 구성(37)에 전력을 공급하고 및/또는 전력을 떨어뜨리기 위한 전원 스위치(38a)를 포함한다. 또한, 상기 제어 패널(38)은 바람직하게는 사용자로 하여금 상기 모듈 구성(37)으로의 A/C 전력이 중단될 때 알람을 발행하도록 구성되는 알람 회로(도시되지 않음)에 결합되는 가청 알람(예를 들면, 종래의 버저(buzzer)(도시되지 않음))을 음소거(mute) 및/또는 음소거 해제하도록 허용하는 알람 스위치(38b)를 포함한다. 상기 제어 패널(38)은 또한 바람직하게는 A/C 전력이 상기 모듈 구성(37)에 제공될 때 활성화되는 하나 이상의 발광 다이오드(LED) 표시기 세그먼트들로서 제공될 수 있는 A/C 전원 표시기(38c)를 포함한다. 선택적으로, 상기 표시기(38c)는 A/C 전력의 손실을 시그널링하기 위해 A/C 전력이 손실될 때(예를 들면, 백-업 배터리 전력에 의해) 간헐적으로 활성화될 수 있다.
도 3(e)의 대표적인 제어 패널(38)은 또한 배터리 백-업 회로의 상태를 표시하기 위해 배터리 표시기(38d)를 포함한다. 예를 들면, 및 도 3(e)에 예시된 바와 같이, 상기 배터리 표시기(38d)는 바람직하게는 백-업 배터리의 용량을 표시하기 위해 선택적으로 활성화될 수 있는 표시기 세그먼트들(38h)을 포함할 수 있다. 표시기 세그먼트들(38h)은 또한 바람직하게는 LED 세그먼트들로서 제공될 수 있다. 상기 세그먼트들(38h)의 각각은, 예를 들면, 백-업 배터리가 완전히 충전되었음을 표시하기 위해 활성화될 수 있으며, 상기 세그먼트들(38h) 중 몇몇은 배터리 전력이 떨어질 때 계속해서 비활성화될 수 있다(예를 들면, 세그먼트들(38h) 중 가장 위의 것으로부터 아래쪽으로 진행하는). 나머지 배터리 전력이 모듈 구성(37)을 동작시키기에 불충분한 경우에, 상기 세그먼트들(38h)의 각각은 비활성화될 수 있다. 대안적으로, 상기 표시기 세그먼트들(38h)은 다색 LED 세그먼트들(예를 들면, 빨간색 및 녹색)로서 제공될 수 있으며, 상기 세그먼트들(38h) 중 몇몇은 제 1 저 전력 임계치에 도달할 때까지 녹색으로 조사되며 계속해서 비활성화되고, 그 후 배터리 전력이 상기 모듈 구성(37)에 전력을 공급하기에 더 이상 충분하지 않을 때 모든 LED 세그먼트들이 조사되도록 전력이 추가로 약해질 때 빨간색으로 조사되며 계속해서 활성화된다.
도 3(e)에 추가로 예시된 바와 같이, 상기 제어 패널(38)은 WLAN 또는 WPAN 네트워크(16)의 상태를 표시하기 위해 표시기(38e)를 더 포함할 수 있다. A/C 전력 표시기(38c)와 유사하게, 상기 WLAN/WPAN 네트워크 상태 표시기(38e)는 WLAN/WPAN 네트워크 상태가 활성이거나 또는 액세스 가능할 때 활성화될 수 있으며, 상기 WLAN/WPAN 네트워크 상태가 비활성이거나 또는 액세스 가능하지 않을 때 비활성화되거나 또는 간헐적으로 활성화될 수 있다. 최종적으로, WWLAN 표시기(38j)가 상기 WWLAN 네트워크에 대한 액세스의 상태를 표시하기 위해 제공될 수 있다. 도 3(e)에 묘사된 바와 같이, 상기 표시기(38j)는 WWAN 네트워크 상태를 표시하기 위한 표시기 요소들(38f, 38g)을 포함한다. 이러한 구성에서, 예를 들면, 상기 표시기 요소(38f)는 상기 WWAN 네트워크 상태가 활성이거나 또는 액세스 가능할 때 활성화되는 녹색 LED 표시기 요소를 갖고 구성될 수 있으며, 상기 표시기(38g)는 상기 WWAN 네트워크가 비활성이거나 또는 액세스 가능하지 않을 때(예를 들면, 모듈 구성(37)에 이용가능한 WWAN 네트워크의 신호 세기가 통신들을 지원하기에 충분하지 않을 때) 활성화되는 빨간색 LED 표시기 요소를 갖고 구성될 수 있다. 선택적으로, 상기 표시기 요소(38f)는 상기 모듈 구성(37)에 이용가능한 WWAN 네트워크의 신호 세기가 통신들을 지원하기에 아주 조금 충분할 때 간헐적으로 활성화될 수 있다. 표시기들(38a 내지 38j)과 같은 모듈 구성(37)의 표시기들은 도 3(a)에 묘사된 입력-출력 회로(36)에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제어 패널(38)은 상기 모듈 구성(37)이, 예를 들면 의료 디바이스들(10) 중 하나에 의해 보고된 문제 상태의 경우에 운영자 및 헬프 데스크 기술자 사이에서 음성 통신을 허용하기 위해 음성 통신 모드에서 동작될 수 있게 하는 마이크로폰 및 스피커 요소들(도시되지 않음)을 선택적으로 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 그 외에, 상기 제어 패널(38)은 시각적 통신 모드에서 동작되도록 카메라 요소(도시되지 않음) 및/또는 디스플레이 요소(도시되지 않음) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 카메라 요소는 하나 이상의 의료 디바이스들(10)의 디스플레이들로부터 도 1의 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 63) 중 하나로 이미지들을 전달하기 위해 사용될 수 있다.
도 4는 의료 디바이스(10)로부터 획득된 의료 디바이스 데이터의 액세스 포인트(40)로의 송신에 관한, 도 1에 따른 아키텍처 및 도 2 및 도 3(a)의 중계 모듈(30, 30a) 구성요소들에 대한 동작의 대표적인 방법을 예시한 흐름도(400)를 보여준다. 첫 번째로, 상기 방법(400)의 단계(402)에서, 의료 디바이스 데이터는 무선 중계 네트워크(16)를 통해 인터페이스 회로들(15) 및/또는 다른 중계 모듈들(30, 30a) 중 하나로부터 중계 모듈들(30a) 중 제 1의 것에서 수신된다. 단계(404)에서, 상기 하나의 중계 모듈(30a)의 프로세서(34)는 WWAN이 상기 중계 모듈(30a)에 의해 액세스 가능한지 여부를 결정한다.
단계(404)의 결정은 다양한 방식들로 실행될 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서(34)는 WWAN으로의 트랜시버(32)에 대한 액세스의 상태를 결정하기 위해 의료 디바이스 데이터의 수신시 트랜시버(32)의 상태 모듈(32b)에 질의할 수 있다(예를 들면, 적절한 신호 세기를 가진 WWAN의 액세스 신호를 검출하는 트랜시버(32)의 결과로서). 대안적으로, 상기 프로세서(34)는 예를 들면, 시스템 시동시 및/또는 주기적으로(예를 들면, 매시간)를 포함하여 상이한 시간에 상태 모듈(32b)에 질의하고, 의료 데이터의 수신시 검색되도록 예로서 버퍼(35) 또는 또 다른 저장 요소에 상태 표시기를 유지할 수 있다. 또 다른 대안으로서, 상기 중계 모듈(30, 30a)은 네트워크(16) 내에서 미리 결정된, 고정된 역할을 할당받을 수 있다. 예를 들면, 네트워크(16)에서의 중계 모듈들(30a)은 제어기 또는 "마스터" 중계 모듈에 의해 데이터 라우팅 할당들을 할당받을 수 있다. 정의상, WWAN 액세스 능력을 소유하지 않는 중계 모듈(30)에 대한 WWAN 상태는 "WWAN 액세스 불가"의 고정 상태를 가질 것이다.
단계(404)에서 제공된 바와 같이, 상기 상태 모듈(32b)이 WWAN이 트랜시버(32)에 의해 액세스 가능하다고 표시한다면, 상기 프로세서(34)는 버퍼(35)(필요하다면)로부터 의료 디바이스 데이터를 검색하고 상기 의료 디바이스 데이터를 WWAN을 통해 액세스 포인트(40)로의 송신을 위해 상기 트랜시버(32)로 포워딩하도록 상기 하나의 중계 모듈(30)의 데이터 프로세싱 회로(33)에 지시하기 위해 단계(406)로 진행할 것이다.
대안적으로, 단계(404)에서, 상기 상태 모듈(32b)은 WWAN이 트랜시버(32)에 의해 액세스 가능하지 않다고 표시할 수 있다. 예를 들면, 상기 하나의 중계 모듈(30a)이 WWAN 신호들에 대해 실질적으로 차단되는 영역에서의 빌딩의 지하층 상에 위치된다면, 상기 WWAN은 상기 하나의 중계 모듈(30a)에 액세스 가능하지 않을 수 있다. 이러한 경우에, 단계(408)에서, 상기 프로세서(34)는 제 2 중계 모듈(30a)이 WLAN 또는 WPAN을 통해 액세스 가능한지 여부를 결정한다. 다시, 이러한 결정은 제 2 중계 모듈(30a)로 향해진 핸드쉐이크 신호 송신(handshake signal transmission)을 전송하고 응답을 청취하도록 상기 트랜시버(31)에 지시하는 것에 의하여, 또는 상기 제 2 중계 모듈(30a)에 대한 저장된 상태 표시기를 검색하는 것에 의한 것을 포함하여, 다양한 방식들로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 중계 모듈(30a)이 액세스 가능하다면, 상기 프로세서(34)는 버퍼(35)(필요하다면)로부터 의료 디바이스 데이터를 검색하고 단계(410)에서 상기 의료 디바이스 데이터를 WLAN 또는 WPAN을 통해 제 2 중계 모듈(30a)로의 송신을 위해 상기 트랜시버(31)로 포워딩하도록 상기 하나의 중계 모듈(30a)의 데이터 프로세싱 회로(33)에 지시한다. 대안적으로, 제 2 중계 모듈(30a)이 단계(408)에서 액세스 가능하지 않다면, 상기 프로세스(400)의 이러한 부분은 바람직하게는 액세스 가능한 추가 중계 모듈(30a)을 탐색하기 위해 반복될 수 있다. 대안적으로, 또는 어떤 다른 중계 모듈(30a)도 이용가능하지 않은 경우에, 상기 하나의 중계 모듈(30a)의 프로세서(34)는 바람직하게는 단계(412)에서 알람 통지를 발행할 수 있다. 이러한 알람 통지는 예를 들면, 상기 하나의 중계 모듈(30a)의 입력/출력 회로(36)를 통해 프로세서(34)에 의해 지시된 바와 같이 로컬 시각적 및 오디오 알람들, 프로세서(34)에 의해 트랜시버들(31, 32) 중 하나 이상을 통해 또 다른 액세스 가능한 WPAN, WLAN 또는 WWAN으로 향해진 알람 메시지들, 및/또는 중계 모듈(30a)의 핸드쉐이크 신호가 인바운드 웹 서버(41)에서 수신될 예정인 특정 시간 기간이 초과된 후 도 1의 액세스 포인트(40)의 인바운드 웹 서버(41)에 의해 생성된 알람 메시지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 5는 액세스 포인트(40)로부터의 의료 디바이스들(10) 중 하나에 의해 수신될 메시지의 송신에 관한, 도 1에 따른 아키텍처에 대한 동작(500)의 또 다른 대표적인 방법을 예시한 흐름도(500)를 보여준다. 이것은 상기 액세스 포인트(40)가, 예를 들면, 새로운 펌웨어 또는 소프트웨어를 다운로드하기 위해 의료 디바이스들과 통신하고, 의료 디바이스들에 의해 개시된 에러 메시지들에 응답하며(예를 들면, 디바이스를 리셋하거나 또는 서비스로부터 그것을 제거하기 위해, 또는 디바이스 진단들을 구동하기 위해), 상기 의료 디바이스를 동작(예를 들면, 공급 펌프 상에서의 유량을 조정하기 위해)시킬 수 있게 한다.
상기 방법(500)의 단계(502)에서, 상기 메시지는 WWAN을 통해 액세스 포인트(40)로부터 중계 모듈들(30a) 중 제 1의 것에서 수신된다. 단계(504)에서, 상기 하나의 중계 모듈(30)은 상기 메시지가 인터페이스 회로들(15) 및/또는 설비(20)에 위치된 다른 중계 모듈들(30, 30a) 중 하나에 도달하도록 의도되는지 여부를 결정한다. 이것은 예를 들면, 버퍼(35)에 또는 그 외 상기 하나의 중계 모듈(30a)에 액세스 가능한 방식으로 모듈들(30, 30a) 및 활성 디바이스들(15)의 리스트를 유지함으로써 또는 상기 버퍼(35)에 저장되거나 또는 그 외 상기 하나의 중계 모듈(30)에 식별가능한 설비(20)의 아이덴티티(identity)를 포함하기 위해 상기 디바이스(15) 또는 모듈(30, 30a)의 식별자를 코딩함으로써 달성될 수 있다.
상기 하나의 중계 모듈(30a)이 단계(506)에서 상기 디바이스(15) 또는 모듈(30, 30a)이 설비에 위치되지 않는다고 결정한다면, 상기 하나의 중계 모듈(30)은 바람직하게는 단계(508)에서 메시지를 폐기하도록 진행할 수 있으며 및/또는 대안적으로 비-전달 메시지를 갖고 상기 액세스 포인트(40)에 알릴 수 있다. 인터페이스 디바이스(15)가 설비(20)에 위치된다면, 상기 하나의 중계 모듈(30a)은 단계(510)에서 상기 디바이스(15) 또는 중계 모듈(30, 30a)이 WLAN 또는 WPAN을 통해 하나의 중계 디바이스(30a)에 액세스 가능한지 여부를 결정한다(예를 들면, 버퍼(35)에 저장되거나 또는 그렇지 않다면 상기 하나의 중계 모듈(30a)에 액세스 가능한 리스트를 참고함으로써, 또는 인터페이스 디바이스(15a, 15b)로 향해진 핸드쉐이크 송신을 전송하고 응답을 청취하도록 상기 트랜시버(31)에 지시함으로써).
상기 하나의 중계 모듈(30a)이 단계(512)에서 상기 디바이스(15) 또는 중계 모듈(30, 30a)이 액세스 가능하다고 결정한다면, 단계(514)에서 그것은 상기 메시지를 네트워크(16)를 통해 상기 디바이스(15) 또는 중계 모듈(30, 30a)로 상기 트랜시버(31)를 경유하여 송신한다. 이러한 경우에, 상기 메시지는 다시 상기 하나의 중계 모듈(30a)과 통신하는 모든 디바이스들(15) 및 모듈들(30, 30a)에 방송될 수 있으며, 각각의 디바이스(15) 또는 모듈(30, 30a)은 메시지에 따라 동작하거나 또는 이를 무시하도록 결정할 수 있다(예를 들면, 메시지에서의 연관된 디바이스 ID 또는 다른 식별자에 매칭시킴으로써). 상기 하나의 중계 모듈(30a)이 대안적으로 단계(512)에서 상기 디바이스 또는 중계 모듈이 액세스 가능하지 않는다고 결정한다면, 그것은 제 2 중계 모듈(30, 30a)이 WLAN 또는 WPAN을 통해 액세스 가능한지 여부를 결정하기 위해 단계(516)에서 진행한다(예를 들면, 제 2 중계 모듈로 향해진 핸드쉐이크 송신을 전송하고 응답을 청취하도록 상기 트랜시버(31)에 지시함으로써). 상기 제 2 중계 모듈(30, 30a)이 이용가능하다면, 상기 하나의 중계 모듈(30)은 상기 메시지를 WLAN 또는 WPAN을 통해 상기 제 2 중계 모듈(30, 30a)로의 송신을 위해 트랜시버(31)로 포워딩한다. 상기 제 2 중계 모듈(30, 30a)이 액세스 가능하지 않다면, 상기 프로세스(500)의 이러한 부분은 바람직하게는 액세스 가능한 제 3 중계 모듈(30, 30a)을 탐색하기 위해 반복될 수 있다. 대안적으로, 또는 어떤 다른 중계 모듈(30, 30a)도 이용가능하지 않은 경우에, 상기 하나의 중계 모듈(30)은 바람직하게는 단계(522)에서, 바람직하게는 도 4의 방법(400)을 참조하여 상기 설명된 동일한 방식들 중 하나로 알람 통지를 발행할 수 있다.
예를 위해 도 2에 예시된 바와 같이, 각각의 중계 모듈(30, 30a)은 시간 기간에 걸쳐 다수의 의료 디바이스들(10)과 통신할 수 있다. 상기 의료 디바이스들(10) 중 몇몇과의 통신들은 다른 것보다 환자 안전에 관하여 보다 시간-제약적인 것이 가능하다. 예를 들면, 체온계, 공급 펌프 및 산소 호흡기의 각각을 포함하여, 의료 디바이스들(10)과의 통신들을 고려하자. 이러한 경우에, 상기 산소 호흡기와의 통신들은 3개의 의료 디바이스들 중에서 가장 시간-제약적일 가능성이 있는 반면, 상기 체온계와의 통신들은 3개의 의료 디바이스들 중에서 가장 덜 제약적일 수 있다.
IEEE 802.14.15에 따르면, 네트워크(16)가 ZIGBEE 메쉬 네트워크(mesh network)라면, 하나 이상의 의료 디바이스로부터의 통신들이 네트워크(16)로의 동시 액세스를 두고 다툴 위험이 적다. 상기 네트워크(16)는 송신 디바이스가 네트워크(16)의 무선 버스 구성요소 상에서의 에너지를 검사하는 프로토콜을 갖고 동작한다. 버스가 사용중이라면, 상기 송신 디바이스는 다시 검사하기 전에 미리 선택된 시간량을 대기하며, 단지 에너지 레벨이 어떤 다른 송신도 무선 버스 상에서 활발히 진행중이지 않다고 제안할 때 데이터를 전달하도록 진행한다. 그럼에도 불구하고, 의료 디바이스들(10)에 의해 송신된 데이터 패킷들이 거의 동시에 중계 모듈(30, 30a)에 도달하는 상황들에서, 중계 모듈(30)에 의한 전달의 순서를 관리할 필요성이 존재할 수 있다.
예를 들면, 가능한 치사율을 갖고, 혼수 상태의 환자로부터의 연결 해제를 표시하는 산소 호흡기로부터의 데이터 패킷을 고려하자. 이러한 경우에, 상기 산소 호흡기는 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 63) 중 하나 이상으로의 송신을 위한 우선순위를 할당받아야 하지만, 체온계 및 펌프로부터의 데이터 송신들은 산소 호흡기에 의해 송신된 데이터 패킷에 대한 응답이 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 63) 중 하나로부터 수신될 때까지 연결 해제된다. 예를 들면, 상기 산소 호흡기는 1의 우선순위를 할당받을 수 있지만, 상기 공급 펌프는 2의 우선순위를 할당받으며 상기 체온계는 3의 우선순위를 할당받는다. 상기 할당된 우선순위는 바람직하게는 예를 들면, "우선순위 니블(priority nibble)"로서 의료 디바이스들에 의해 및 그것으로 송신된 각각의 데이터 패킷에 표시된다.
도 3(a)를 참조할 때, 프로세서(34)는 각각의 수신된 데이터 패킷으로부터 우선순위 니블을 판독하며, 우선순위 지정에 기초하여 버퍼 요소(35)에서의 논리적 위치에 데이터 패킷을 배치하도록 상기 데이터 프로세싱 회로(33)에 지시하기 위해 구성될 수 있다. 예를 들면, 산소 호흡기에 대한 중대한 데이터 패킷들은 중계 모듈(30, 30a)에 의해 제 1 검색 및 송신을 위해 배치될 것이며, 다른 데이터 패킷들은 그것들의 우선순위에 따라 순서대로 위치된다.
또한, 긴급 명령들이 산소 호흡기로부터의 긴급 데이터 패킷에 기초하여 예상된 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 63) 중 하나에 의해 송신될 필요가 있을 수 있는 상황들 하에서, 상기 무선 중계 모듈(30, 30a)은 또한 상기 긴급 명령들이 중계되고 연관된 알람 상태가 종료되거나 또는 해제될 때까지 다른 의료 디바이스들로부터의 임의의 새로운 의료 디바이스 정보의 수신을 중단할 수 있다.
일련의 의료 디바이스들 및 원격 모니터링 디바이스 사이에 네트워킹된 통신들을 제공하기 위해 여기에 개시된 신규의 무선 중계 모듈은 다른 모니터링 시스템들과 비교하여 다수의 분명한 이점들을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 디바이스들(10) 및 중계 모듈들(30, 30a) 사이에서의 무선 통신들을 위해, IEEE 802.15.4 표준에 기초한 ZIGBEE 네트워크들과 같은 무선 중계 네트워크들을 이용함으로써, 인터페이스 회로들(15)이 의료 디바이스들(10)에 쉽고 저렴하게 적용되고 및/또는 그것과 함께 통합될 수 있도록 전력 및 크기 요건들이 최소화될 수 있다.
무선 중계 네트워크들의 일부이며 WWAN을 통해 오프-사이트 모니터링 디바이스들을 직접 액세스할 수 있는 중계 모듈들(30a)을 도입함으로써, 설비에서의 기존의 및 잠재적으로 신뢰 가능하지 않은 LAN 설비들에 대한 액세스 및 그에 대한 의존이 회피될 수 있다. 제 1 중계 모듈(30a)로의 WWAN 액세스가 손상되는 경우에 제 1 중계 모듈(30a)로부터 제 2 중계 모듈(30a)로의 통신들을 중계하는 중계 모듈들(30a)로 중계 특징들을 통합함으로써, 본 발명은 신뢰성을 향상시키며 WWAN을 액세스하기 위한 중계 모듈들(30a)에서의 종래의, 저-비용 셀룰러 트랜시버들의 사용을 가능하게 한다.
모듈들(30, 30a) 대신에, 단지 설비에서 중계 모듈들(30a)로 셀룰러 트랜시버들의 구성을 제한하는 것이 가능하다. 또한, 소형 엔클로저에 중계 모듈들(30a)을 제공함으로써, 상기 중계 모듈들(30a)은 신뢰 가능한 상용 전원들에 쉽게 연결되며 설비들 변화들에 따라 무선 중계 네트워크들을 재구성하도록 요구될 때 쉽게 이동된다. 배터리 백-업에 의해 제공되는 보행 사용을 위한 휴대성은 부가적인 이점이다.
물론, 본 발명은 개시된 실시예들에 대하여 설명되었지만, 다수의 변화들이 청구항들에 정의된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 본 발명은 여기에서 명료하게 설명된 것들을 넘어 다수의 현재 및 미래 WPAN, WLAN 및 WWAN 표준들 중 임의의 것에 기초할 수 있다. WWAN을 통해서뿐만 아니라 다른 중계 모듈들과 통신하기 위한 트랜시버들을 갖고, 도 1 및 도 2의 WLAN 또는 WPAN 네트워크(16)에서의 중계 모듈들(30a)을 독점적으로 사용하는 것이 가능하다는 것 또한 이해되어야 한다.
또한, 본 발명과 함께 사용가능한 각각의 인터페이스 회로들은 본 발명에 따라 보다 큰 유연성을 제공하기 위해 상기 모듈(30)의 구성요소들을 포함하고 그것의 기능들을 수행할 수 있다. 또한, 중계 모듈(30a)에 대한 구성요소들의 다수의 구성들이 도 3에 도시된 구성요소들 이외에 본 발명과 함께 사용가능하다. 예를 들면, 입력-출력 버퍼는 요구에 따라 의료 디바이스 데이터를 트랜시버들(31, 32)로 향하게 하기 위한 프로세서의 제어 하에서 각각의 스위치들과 함께 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명의 범위는 여기에 설명된 바와 같이 및 도면들을 참조하여 요소들 및 구조들에 대한 모든 다른 예측 가능한 등가물들을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 청구항들 및 그것들의 등가물들의 범위에 의해서만 제한되는 것이다.

Claims (26)

  1. 무선 중계 모듈에 있어서,
    무선 중계 네트워크를 통해 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 의료 디바이스 데이터를 무선으로 수신할 수 있는 제1 수신기;
    인터넷 액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 의료 디바이스 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제1 송신기;
    상기 무선 중계 네트워크를 통해 제2 무선 중계 모듈로 의료 디바이스 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제2 송신기;
    상기 제1 및 제2 송신기에 결합된 프로세서로서, 상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 의료 디바이스 각각에 대한 디바이스 상태와, 상기 제1 및 제2 송신기 각각과 상기 무선 중계 모듈의 연결 상태를 결정할 수 있는, 상기 프로세서; 및
    상기 제1 송신기 및 프로세서와 통신하는 상태 모듈로서, 상기 상태 모듈은 상기 무선 중계 네트워크의 액세스 상태를 결정할 수 있고, 상기 무선 중계 네트워크의 액세스 상태, 상기 적어도 하나의 의료 디바이스 각각에 대한 디바이스 상태, 및 상기 무선 중계 모듈 내의 상기 제1 및 제2 송신기 각각의 연결 상태에 기초하여 데이터 송신을 위한 상기 제1 또는 제2 송신기를 선택하도록 상기 프로세서에 상기 액세스 상태를 제공할 수 있는, 상기 상태 모듈
    을 포함하고,
    상기 중계 모듈은 그 현재 상태를 결정하고, 그 현재 상태를 상기 무선 중계네트워크의 다른 중계 모듈에 통신하도록 구성되고,
    상기 중계 모듈은 상기 무선 중계 네트워크의 다른 중계 모듈의 현재 상태를 수신하도록 구성되는 무선 중계 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 송신기는 또한 상기 적어도 하나의 의료 디바이스에 동작 지시를 송신할 수 있는 무선 중계 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인터넷 액세스 가능한 무선 통신 네트워크로부터 상기 동작 지시를 무선으로 수신할 수 있는 제2 수신기; 및
    상기 프로세서에 전기적으로 연결된 메모리로서, 상기 메모리는 상기 의료 디바이스 중 각각의 의료 디바이스로 예정된 상기 수신된 동작 지시를 버퍼링할 수 있으며, 상기 프로세서는 상기 의료 디바이스 중 상기 각각의 의료 디바이스로의 상기 동작 지시의 송신을 위한 순서 및/또는 우선순위를 제어하는, 상기 메모리를 더 포함하는 무선 중계 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 중계 모듈에 의해 상기 무선 통신 네트워크를 통해 잠재적인 통신의 결정된 상태의 상태 표시를 제공하기 위해 상기 상태 모듈에 전기적으로 연결된 무선 통신 네트워크 표시기를 더 포함하는 무선 중계 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 무선 중계 네트워크를 통해 잠재적인 통신의 결정된 상태의 상태 표시를 제공하기 위해 상기 프로세서에 전기적으로 연결된 무선 중계 네트워크 표시기를 더 포함하는 무선 중계 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 무선 중계 네트워크는 ZIGBEE 네트워크 프로토콜에 따라 동작하는 무선 중계 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무선 중계 네트워크는 중계-가능 블루투스 네트워크인 무선 중계 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인터넷 액세스 가능한 무선 통신 네트워크는 이동 통신 네트워크인 무선 중계 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동 통신 네트워크는 CDMA 또는 GSM-기반 네트워크인 무선 중계 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 의료 디바이스 데이터는 암호화된 의료 디바이스 데이터인 무선 중계 모듈.
  11. 의료 디바이스 무선 네트워크에서 중계 모듈을 동작시키기 위한 프로세스에 있어서,
    무선 중계 네트워크를 통해 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 데이터를 수신하는 단계;
    의료 디바이스 네트워크의 중계 모듈 및/또는 복수의 인터페이스 회로 중 적어도 하나와 통신하는 단계;
    상기 중계 모듈의 제1 송신기와 통신하는 인터넷 액세스 가능한 무선 통신 네트워크의 액세스 상태와, 상기 적어도 하나의 의료 디바이스 각각에 대한 디바이스 상태와, 상기 송신기와 무선 중계 모듈의 연결 상태를 결정하는 단계;
    상기 결정된 무선 통신 네트워크의 액세스 상태와, 적어도 하나의 의료 디바이스 각각에 대한 디바이스 상태와, 송신기와 무선 중계 모듈의 연결 상태가 특정 기준을 만족시키면 상기 제1 송신기에 의해 상기 무선 통신 네트워크를 통해 상기 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 데이터를 송신하는 단계; 및
    상기 결정된 무선 통신 네트워크의 액세스 상태와, 적어도 하나의 의료 디바이스 각각에 대한 디바이스 상태와, 송신기와 무선 중계 모듈의 연결 상태가 특정 기준을 만족시키지 못하면, 상기 무선 중계 네트워크와 통신하는 제2 송신기에 의해 상기 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 상기 무선 중계 네트워크를 통해 제2 중계 모듈로 상기 데이터를 송신하는 단계를 포함하는 프로세스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 의료 디바이스에 대하여 의도된 인터넷 액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 동작 지시를 수신하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 의료 디바이스 중 상기 의도된 의료 디바이스로 상기 수신된 동작 지시를 송신하는 단계를 더 포함하는 프로세스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 의료 디바이스 중 의도된 의료 디바이스로 예정된 상기 수신된 동작 지시를 버퍼링하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 의료 디바이스 중 상기 의도된 의료 디바이스로의 상기 동작 지시의 송신을 위한 순서 및/또는 우선순위를 제어하는 단계를 더 포함하는 프로세스.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크를 통해 잠재적인 통신의 표시를 제공하는 단계를 더 포함하는 프로세스.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 무선 중계 네트워크를 통해 잠재적인 통신의 표시를 제공하는 단계를 더 포함하는 프로세스.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 무선 중계 네트워크를 통해 잠재적인 통신의 표시를 제공하는 단계는, 선택적으로 하나 이상의 LED 표시기를 조명하거나 어떤 LED도 조명하지 않음으로써 상기 무선 중계 네트워크의 신호 세기의 표시를 제공하는 단계를 더 포함하는 프로세스.
  17. 제11항 있어서,
    상기 무선 중계 네트워크는 ZIGBEE 네트워크인 프로세스.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 무선 중계 네트워크는 중계 가능 블루투스 네트워크인 프로세스.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 인터넷 액세스 가능한 무선 통신 네트워크는 이동 통신 네트워크인 프로세스.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 이동 통신 네트워크는 CDMA 또는 GSM-기반 네트워크인 프로세스.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 무선 중계 네트워크의 신호 세기를 측정하는 것; 및
    상기 무선 중계 네트워크의 상기 측정된 신호 세기의 함수로서 상기 무선 중계 네트워크의 상기 상태를 결정하는 것을 더 포함하는 프로세스.
  22. 제11항에 있어서,
    상기 상태를 결정하는 단계는 상기 중계 모듈의 저장 요소(storage element)에 의해 저장된 데이터 요소(data element)의 값의 함수로서 상기 상태를 결정하는 것을 포함하는 프로세스.
  23. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 데이터 송신 시 상기 상태 모듈에 의해 수신된 상태에 기초하여 상기 의료 디바이스 데이터의 라우팅 경로를 결정하는 무선 중계 모듈.
  24. 제1항에 있어서, 상기 의료 디바이스 데이터의 송신 경로는 하나 이상의 원격 모니터링 디바이스로 송신하기 위해 복수의 의료 디바이스 중 하나로부터 수신된 의료 디바이스 데이터의 할당된 우선순위에 기초하는 무선 중계 모듈.
  25. 제1항에 있어서, 상기 연결 상태는 인터넷 액세스 가능한 무선 통신 네트워크가 제1 송신기에 의해 액세스 가능한지를 나타내는 제1 연결 상태, 및 무선 중계 네트워크가 제2 송신기에 의해 액세스 가능한지를 나타내는 제2 연결 상태를 포함하는 무선 중계 모듈.
  26. 제1항에 있어서, 상기 무선 중계 네트워크의 중계 모듈 각각은 그 현재 상태를 결정하고, 그 현재 상태를 무선 중계 네트워크의 다른 중계 모듈에 통신하도록 구성되는 무선 중계 모듈.
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