KR101585364B1 - 전력 및 의료 디바이스 근접성 모니터링 기능을 가진 원격 모니터링 시스템들을 위한 무선 중계 모듈 - Google Patents

전력 및 의료 디바이스 근접성 모니터링 기능을 가진 원격 모니터링 시스템들을 위한 무선 중계 모듈 Download PDF

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Abstract

무선 중계 네트워크들 및/또는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크들을 통한 의료 디바이스 및 원격 모니터링 디바이스에서의 네트워킹된 통신들을 위한 무선 중계 모듈들. 무선 중계 모듈은 수신기, 무선 중계 네트워크에 결합된 제 1 송신기, 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크에 결합된 제 2 송신기, 제어기 및 디스플레이를 포함한다. 제어기는 제 1 및 제 2 송신기들에 결합되며, 두 개의 각각의 네트워크들 중 하나를 통해 의료 디바이스 데이터를 송신하기 위해 송신기들 중 하나를 선택하도록 무선 중계 모듈을 제어한다. 제어기는 알람 신호를 발생시키며 무선 중계 모듈의 전원에 대한 변경된 특성을 검출할 때 무선 중계 모듈의 메모리에 무선으로-수신된 의료 디바이스 데이터를 저장한다. 제어기는 또한 의료 디바이스에 의해 송신된 신호의 특성에서의 변화를 검출할 때 알람을 발생시킨다.

Description

전력 및 의료 디바이스 근접성 모니터링 기능을 가진 원격 모니터링 시스템들을 위한 무선 중계 모듈{WIRELESS RELAY MODULE FOR REMOTE MONITORING SYSTEMS HAVING POWER AND MEDICAL DEVICE PROXIMITY MONITORING FUNCTIONALITY}
관련 출원
본 출원은 2011년 1월 14일에 출원된 "원격 모니터링 시스템들을 위한 무선 중계 모듈(Wireless Relay Module for Remote Monitoring Systems)"이라는 제목의, 공동-계류 중인 미국 특허 출원 일련 번호 제13/006,769호와 관련되고, 2011년 12월 22일에 출원된 "알람 및 디스플레이 기능을 가진 원격 모니터링 시스템들을 위한 무선 중계 모듈(Wireless Relay Module for Remote Monitoring Systems Having Alarm And Display Functionality)"이라는 제목의, 공동-계류 중인 미국 특허 출원 일련 번호 제13/334,463호의 일부 계속 출원이며, 그 각각은 본 출원과 공공-양수인을 공유하며 모든 목적들을 위해 여기에 전체적으로 참조로서 통합된다. 본 출원은 또한 2011년 1월 14일에 출원된 "의료 디바이스 무선 네트워크 아키텍처들(Medical Device Wireless Network Architectures)"이라는 제목의, 공동-계류 중인 미국 출원 일련 번호 제13/006,784호와 관련 있으며, 이것은 본 출원과 공통-양수인을 공유하며 모든 목적들을 위해 여기에 전체적으로 참조로서 통합된다.
기술분야
본 출원은 전력 및 의료 디바이스 근접성 모니터링 능력들을 가진 무선 중계 네트워크들 및/또는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크들을 통한 의료 디바이스들 및 원격 모니터링 디바이스들 사이에서의 네트워킹된 통신들에 관한 것이다.
병원들, 클리닉들, 유료 노인의 집(assisted living center)들 등을 포함한 중환자 관리 및 재택 관리 건강 서비스 센터들에서, 간병인-환자 상호 작용 시간은 소중하다. 간병인들은 임의의 지연이 삶과 죽음 사이에서의 차이가 될 수 있기 때문에 중요한 건강 상태들에 빠르게 응답하도록 요구된다. 집중화된 모니터링의 시스템들은 각각의 환자로부터(또는 지리적으로-분산된 중환자 관리 건강 서비스 센터들로부터) 집중화된 위치로 생리학적 데이터를 송신함으로써 간병인들을 보조하기 위해 개발되어 왔다.
이러한 집중화된 위치에서, 단일 또는 작은 수의 기술자들이 환자 상태를 결정하기 위해 이러한 환자 정보의 모두를 모니터링한다. 환자 알람 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 주의를 제공하기 위해 간병인들과 통신하도록 촉구할 것이다.
집중화된 위치로 송신된 정보는 IEEE 802.11 표준들에 기초한 "WiFi" 네트워크를 갖고서와 같이, 근거리 네트워크를 통해 수행될 수 있다. 그러나, 이러한 네트워크가 가진 문제는 집중화된 모니터링을 제공하기 위해 충분한 근거리 네트워크 액세스를 확보하는 것이 종종 어렵다는 것이다. 게다가, 환자가 중환자 관리 건강 서비스 센터(예로서, 집에서)로부터 원격에 위치될 때, WiFi 네트워크와 같은 종래의 근거리 네트워크 설비들에 대한 액세스는 중환자 관리 모니터링 애플리케이션들을 지원하기에 이용 가능하지 않거나 또는 충분히 신뢰 가능하지 않을 수 있다.
WiFi를 사용하는 것에 대한 대안은 무선 개인 영역 네트워크들에 대한 IEEE 802.15.4 표준에 기초한, ZIGBEE이다. ZIGBEE 네트워크들은 예를 들면, 산소 포화도 측정기들, 혈압 모니터들, 맥박 모니터들, 체중계들 및 혈당 측정기들을 포함하여, 현장 진단(point-of-care) 의료 디바이스 통신을 위한 IEEE 11073 디바이스 전문화들 표준에 따른 다양한 의료 디바이스들로부터 정보를 수집하기 위해 이전에 사용되어 왔다. 예로서, 모든 목적들을 위해, 여기에 전체가 참조로서 통합되는, 2009년 3월, ZIGBEE 연합, 건강, 웰니스 및 체력을 위한 ZIGBEE 무선 센서 애플리케이션들을 참조하자.
ZIGBEE 네트워크들의 이점들은 네트워크가 동적으로 구성 가능하며(예로서, "자가-치료(self-healing)" 메쉬 구성들) 저 전력 요건들(예로서, ZIGBEE 트랜시버들이 배터리 전력 하에서 의료 디바이스들에 일체형으로 결합될 수 있게 하는)을 갖고 동작한다는 것이다. 또한, ZIGBEE 네트워크들은 일반적으로 WiFi 네트워크들을 안전하게 액세스하기 위해 사용되는 보안 네트워크 액세스를 위한 보다 짧고, 덜 다루기 힘든 패스워드들(예를 들면, WiFi 네트워크들에서 사용된 유선 동등 프라이버시 또는 "WEP" 패스워드들)을 요구한다. 그러나, 개개의 ZIGBEE 트랜시버들 사이에서의 송신 범위들은 일반적으로 단지 수백 피트로 제한된다. 결과로서, ZIGBEE 네트워크들은 일반적으로 떨어져 위치된 집중화된 모니터링 위치들에 대해, 또는 환자가 보행하며 ZIGBEE 송신기를 가진 의료 디바이스 및 ZIGBEE 수신기 사이에서의 거리가 변할 수 있으며 가끔은 수백 피트를 넘어 연장되는 상태들에 대해 사용 가능하지 않다.
원격 모니터링 시스템은 WiFi 또는 ZIGBEE 네트워크를 통해 의료 디바이스로부터 의료 디바이스 데이터를 수신하며, 셀룰러 네트워크와 같은 인터넷-액세스 가능한 광역 네트워크(WAN)를 통해 집중화된 위치로 이러한 정보를 중계하는 중간 디바이스(무선 중계 모듈)를 제공받을 수 있다.
모듈의 전원의 특성을 모니터링하며, 상기 특성에서의 변화를 검출할 때 알람을 송신할 수 있는 무선 중계가 설명된다. 또한, 무선 중계는 연관된 의료 디바이스의 특성을 모니터링하고 이러한 특성에서의 변화를 검출할 때 알람을 송신할 수 있다.
본 발명은 무선 중계 네트워크들 및/또는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크들을 통해 의료 디바이스들 및 원격 모니터링 디바이스들 사이에서의 네트워킹된 통신들에서 알람 인식 및 디스플레이 경보들을 가능하게 하기 위한 무선 중계 모듈들에 관한 것이다. 몇몇 실시예들에서, 무선 중계 모듈은 디스플레이, 무선 중계 네트워크를 통해 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 의료 디바이스 데이터를 무선으로 수신할 수 있는 수신기, 상기 무선 중계 네트워크를 통해 제 2 무선 중계 모듈에 의료 디바이스 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제 1 송신기, 및 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제 2 송신기를 포함한다. 상기 송신기들 및 수신기들이 트랜시버들로서 구현되는 것이 가능하다.
여기에 일반적으로 사용된 바와 같은 "의료 디바이스 데이터"는 위치 또는 상태 정보와 같은 무선 중계 네트워크 정보뿐만 아니라, 의료 디바이스 및 환자 식별 디바이스 중 적어도 하나에 의해 수집되고, 생성되며 및/또는 발생되는 바와 같이, 예를 들면, 의료 디바이스 식별, 의료 디바이스 소프트웨어, 의료 디바이스 설정들 또는 상태 정보(알람 정보 및/또는 알람 우선순위를 포함한), 의료 디바이스 위치 정보(예를 들면, 전역적 위치확인 시스템(GPS) 좌표들을 포함한), 환자 식별 정보, 환자 개인 식별 번호(들)("PIN(들)"), 환자 처방들, 및/또는 환자 의료 및/또는 생리학적 데이터를 포함한 의료 디바이스로부터의 또는 그에 대한 데이터를 의미한다.
제어기는 통상적으로 제 1 및 제 2 송신기들에 결합되며, 두 개의 각각의 네트워크들 중 하나를 통해 수신기에 의해 수신된 의료 디바이스 데이터를 송신하기 위해 상기 제 1 또는 제 2 송신기 중 하나를 선택하도록 상기 무선 중계 모듈을 제어한다. 상기 제어기는 또한 상기 무선 중계 모듈에 대한 전원의 변경된 특성에 대한 알람 신호를 생성할 수 있다. 변경된 특성은, 예를 들면, 상기 무선 중계 모듈에 공급된 상용 교류("AC") 전력의 손실을 포함할 수 있다.
상기 무선 중계 모듈은 AC 정전 또는 중단의 경우에 전력의 2차 소스로서 및/또는 1차 전원으로서 배터리 백-업 회로를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 전원의 변경된 특성은 "저 배터리" 상태(입증된 바와 같이, 예를 들면, 배터리 전압에서의 완화된 저하를 측정함으로써) 및/또는 "근사(near dead) 상태"(입증된 바와 같이, 예를 들면, 배터리 전압에서 심각한 저하를 측정함으로써)를 포함할 수 있다. 제어기는 또한 무선 중계 모듈의 메모리에 무선으로-수신된 의료 디바이스 데이터를 저장할 수 있을 것이다. 상기 제어기는 1차 전력의 복구시 저장된 의료 데이터를 송신할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제어기는 또한 의료 디바이스의 변경된 특성에 대한 알람 신호를 생성할 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기 제어기는 상기 의료 디바이스가 상기 제 1 송신기에 의해 상기 의료 디바이스에 송신된 응답에 대한 요청에 응답하는데 실패하는 경우에 알람을 발생시킬 수 있을 것이다. 또한, 상기 제어기는 상기 의료 디바이스에 의해 상기 무선 중계 모듈에 송신된 의료 디바이스 데이터의 특성에 따라 알람을 발생시킬 수 있을 것이다(예를 들면, 의료 디바이스 데이터를 운반하는 무선 신호들의 신호 세기에서의 저하 및/또는 이들 무선 신호들의 데이터 레이트들에서의 저하를 포함한).
무선 중계 모듈 및 연관된 의료 디바이스의 각각은 의료 디바이스 및 무선 중계 모듈 사이에서의 거리의 변화가 결정될 수 있도록 위치 디바이스(예를 들면, 전역적 위치확인 시스템(GPS) 디바이스)를 구비할 수 있다. 이러한 경우에, 상기 제어기는 바람직하게는 의료 디바이스 및 무선 중계 모듈 사이에서의 통신들이 손상될 수 있는 포인트로 상기 거리가 증가할 때 알람을 발생시킬 수 있을 것이다.
추가 실시예에서, 스피커가 제어기에 결합되며, 여기에서 상기 스피커는 알람 상태의 가청 경보, 예로서 스피치 또는 다른 사운드들을 제공할 수 있다. 본 발명에 따르면 이러한 가청 경보의 볼륨 또는 유형은 알람 상태의 유형 또는 심각도를 나타낸다고 고려된다. 게다가, 무선 중계 모듈의 대안적인 실시예는 무선 중계 모듈에 가까운 간병인 및 원격 모니터링 디바이스에서의 임상의 또는 기술자 사이에서의 음성 통신을 용이하게 하기 위해 마이크로폰 및 스피커를 포함한다.
본 발명은 도면들을 참조하여 진행하는, 본 발명의 상세한 설명으로부터 보다 쉽게 명백해질 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 의료 디바이스들을 모니터링하기 위한 시스템에 대한 대표적인 아키텍처의 개략도를 보여준다.
도 1b는 본 발명에 따른 대표적인 아키텍처의 구성요소들을 운반하기 위한 대표적인 백팩의 개략도를 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 아키텍처의 대표적인 무선 네트워크 구성요소들을 추가로 예시한 개략도를 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 아키텍처와 연관된 대표적인 무선 중계 모듈을 예시한 개략도를 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른 아키텍처에 대한 동작의 제 1 대표적인 방법을 예시한 흐름도를 보여준다.
도 5a는 대표적인 알람 및 디스플레이 프로세스를 예시한 흐름도를 보여준다.
도 5b는 본 발명에 따른 대표적인 아키텍처에서의 무선 중계 모듈의 전력 특성과 연관된 대표적인 알람 프로세스를 예시한 흐름도를 보여준다.
도 5c는 본 발명에 따른 대표적인 아키텍처에서의 무선 중계 모듈의 또 다른 전력 특성과 연관된 대표적인 알람 프로세스를 예시한 흐름도를 보여준다.
도 6은 본 발명에 따른 아키텍처에 대한 동작의 제 2 대표적인 방법을 예시한 흐름도를 보여준다.
도 7은 음성 상호 작용 능력들을 가진 무선 중계 모듈의 추가 대표적인 실시예를 예시한 개략도를 보여준다;및
도 8은 본 발명에 따른 무선 중계 모듈의 또 다른 대표적인 알람 프로세스를 예시한 흐름도를 보여준다.
본 발명의 대표적인 실시예들에 대한 참조가 이제 상세히 이루어질 것이다. 이들 대표적인 실시예들의 예들은 첨부한 도면들에 예시된다. 본 발명은 이들 실시예들과 함께 설명되지만, 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 전부 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 8을 참조하여 설명된다.
이러한 명세서 및 첨부된 청구항들에서, 단수 형태들("a", "an", "the")은 문맥이 달리 명확하게 서술되지 않는다면 복수의 언급 대상들을 포함한다. 달리 정의되지 않는다면, 여기에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자에게 흔히 이해되는 바와 동일한 의미를 가진다.
본 발명에 따른 의료 디바이스들을 모니터링하기 위한 시스템에 대한 대표적인 아키텍처(100)의 개략도가 도 1a에 예시된다. 하나 이상의 의료 디바이스들(10)은 의료 상태를 모니터링하고 및/또는 한 명 이상의 환자들에 대한 치료를 관리하기 위한 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), 한 명 이상의 환자들을 서비스하기 위한 홈 설비, 이동 의료 자동차 차량 또는 선박, 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 네트워크들, 예로서 블루투스 4.0과 같은 다른 저-전력 개인 영역 네트워크들과 같은 설비-지향 무선 네트워크에서 신호들을 송신 및 수신하기 위한 트랜시버를 포함하는 인터페이스 회로(15)가 각각의 의료 디바이스(10)와 연관된다. 인터페이스 회로(15)는 본 발명에 따른 의료 디바이스(10) 내에 포함되거나 또는 그 외부에 배치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 하나 이상의 중계 모듈들(30a)이 또한 환자 설비(20) 내에 제공된다.
도 1b는 개인 엔클로저로서 사용하기에 적합할 수 있는 바와 같은 대표적인 백팩(70)을 예시한다. 백팩(70)은 중계 모듈(30a)을 하우징하기 위한 파우치(71), 중계 모듈(30a)에 전력을 제공하기 위한 전력 및 충전 회로(39d)를 하우징하기 위한 파우치(72), 및 전력 및 충전 회로(39d)로부터 중계 모듈(30a)로 전력을 공급하기 위한 전력 코드(39e)를 포함한다. 묘사된 바와 같이, 전력 및 충전 회로(39d)는 배터리 구획부(39f), 및 상기 배터리 구획부(39f)에서 배터리들을 충전하기 위해 전력 및 충전 회로(39d)에 외부 상용 AC 전력을 제공하기 위한 충전 회로(도시되지 않음) 및 전력 코드(39g)를 포함한다. 이 기술분야의 숙련자는 대표적인 백팩(70)이 그러나 본 발명에 의해 고려된 바와 같이 다수의 적절한 백팩 배열들 중 하나를 제공한다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
도 1a에 예시된 바와 같이, 본 발명과 함께 사용 가능한 적절한 액세스 포인트(40)는 셀룰러 데이터 연결 또는 다른 무선 광-역 네트워크("WWAN")를 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. WWAN을 통해 인바운드 웹 서버(41)에 의해 수신된 의료 디바이스 데이터는 보안 데이터 저장 서버(42)로 포워딩되며, 이것은 예를 들면, 각각의 의료 디바이스들의 식별 정보에 관련하여 의료 디바이스 수신 데이터를 로그(log)하도록 구성된다. 일반적으로 여기에 사용된 바와 같은 "의료 디바이스 데이터"는 위치 또는 상태 정보와 같은 무선 중계 네트워크 정보뿐만 아니라; 의료 디바이스 및 환자 식별 디바이스 중 적어도 하나에 의해 수집되고, 생성되며 및/또는 발생되는 바와 같이, 예를 들면, 의료 디바이스 식별, 의료 디바이스 소프트웨어, 의료 디바이스 설정들 또는 상태 정보(알람 정보 및/또는 알람 우선순위를 포함한), 의료 디바이스 위치 정보(예를 들면, 전역적 위치확인 시스템(GPS) 좌표들을 포함한), 환자 식별 정보, 환자 개인 식별 번호(들)("PIN(들)"), 환자 처방들, 및/또는 환자 의료 및/또는 생리학적 데이터를 포함한 의료 디바이스로부터의 또는 그에 대한 데이터를 의미한다.
액세스 포인트(40)와 연관된 아웃바운드 웹 서버(outbound web server)(43)는 예를 들면, 광역 네트워크(50)를 통해(예를 들면, 인터넷을 통해) 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 및 63) 중 하나 이상에 의해 제출된 데이터 검색 요청들을 수신 및 한정하고, 보안 데이터 저장 서버(42)로부터 검색될 연관된 의료 디바이스 데이터를 요청하며, 연관된 디바이스 디스플레이들 상에 디스플레이하기 위해 검색된 데이터를 포맷하고 하나 이상의 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 63)에 송신하도록 구성될 수 있다. 액세스 포인트(40)에 대한 이러한 개시된 아키텍처는 본 발명의 대표적인 실시예를 갖고 예시되지만, 하나 이상의 원격 모니터링 디바이스들(61, 62, 및 63)의 디바이스 디스플레이 상에서의 의료 디바이스 데이터의 수신, 저장, 및 검색을 가능하게 하는 액세스 포인트(40)에 대한 임의의 아키텍처는 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 저장 서버(42)는 아웃바운드 웹 서버(43)에 통합될 수 있다. 또한, 대안적인 구성들은 예를 들면 각각 의료 디바이스 데이터를 저장하며, 복수의 아웃바운드 웹 서버들(43)로서 액세스 가능한 복수의 미러 저장 서버들(42)을 수반할 수 있다.
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)은 환자 설비(20) 내에서의 메쉬 네트워크(16)에 배열된다. 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 802.15.4 표준에 기초한 ZIGBEE 메쉬 네트워크이다. 그러나, 네트워크(16)는 예를 들면, IEEE 802.11 표준에 기초한 WiFi WLAN들 및 IEEE 802.15.1 표준에 기초한 BLUETOOTH WPAN들을 포함한, 다양한 다른 무선 근거리 네트워크(WLAN) 또는 WPAN 포맷들에 따라 조직될 수 있다.
도 2에서, 각각의 중계 모듈(30)은 상기 논의된 설비-지향 무선 네트워크에서의 인터페이스 회로들(15)로부터 신호들을 수신하며 그것에 신호들을 송신하기 위한 제 1 트랜시버(중계 모듈(30a)의 제 1 트랜시버(31)로서 도 3에 예시된)를 포함한다. 중계 모듈들(30a)은 WWAN을 통해 무선으로 액세스 포인트(40)에 신호들을 송신하고 그로부터 신호들을 수신하기 위한 제 2 트랜시버(32)를 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 LTE(Long Term Evolution), 4G, 국제 전기통신 연합 무선통신 섹터(ITU-R)의 WiMAX 셀룰러 무선 표준들과 연관된 네트워크들을 포함한다. 예로서, 전체적으로 여기에 참조로서 통합되는, 2007 Morgan Kaufmann, Vijay Garg의 무선 통신들 및 네트워킹을 참조하자. 부가적인 적절한 대표적인 WWAN들은 대도시 영역 네트워크들(MAN들), 캠퍼스 영역 네트워크들(CAN들), 근거리 네트워크들(LAN들), 홈 영역 네트워크들(HAN들), 개인 영역 네트워크들(PAN들) 및 인체 영역 네트워크들(BAN들)을 포함한다. 1996의 의료 보험 양도 및 책임에 관한 법안(Health Insurance Portability and Accountability Act; HIPAA) 규정들 및 다른 국내 및/또는 국제 프라이버시 보호법들 또는 규정들을 준수하기 위해, 설비-지향 무선 네트워크 및 WWAN의 각각을 통한 통신들은 바람직하게는 예를 들면 보안 소켓 계층(SSL) 프로토콜 또는 전송 계층 보안(TLS) 프로토콜을 사용하여 안전하게 행해진다.
도 2의 예시된 ZIGBEE 메쉬 네트워크(16)에서, 인터페이스 회로들(15)의 각각은 연관된 의료 디바이스(10)에 연결되거나 또는 그것과 통신하는 유선 통신 인터페이스와 같은 통신 인터페이스를 포함한다. 또한, 중계 모듈들(30, 30a)의 각각은 ZIGBEE 메쉬 네트워크(16)에서의 다른 중계 모듈들(30, 30a)과 통신하도록 구성된 적어도 하나의 트랜시버(31)를 포함한다. 중계 모듈들(30a)은 WWAN을 통해 액세스 포인트(40)와 통신하기 위한 적어도 하나의 제 2 트랜시버(32)를 더 포함한다. 트랜시버들(31, 32)의 각각은 통상적으로 메쉬 네트워크(16) 또는 WWAN 중 하나를 통해 의료 디바이스 데이터를 송신하기 위한 송신기, 및 메쉬 네트워크(16) 또는 WWAN 중 하나를 통해 송신된 의료 디바이스 데이터를 수신하기 위한 수신기를 포함할 것이다.
대표적인 ZIGBEE 메쉬 네트워크(16)는 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-치료적인 이점들을 제공한다. 인터페이스 회로들(15) 및 중계 모듈들(30, 30a)의 서브-그룹핑들은 정의된 지리적 공간(예를 들면, 개개의 층 상에서 또는 다-층 홈 또는 관리 설비에서의 층의 영역 내에서)에 제공될 수 있다.
도 3은 중계 모듈(30a)의 대표적인 구성요소들을 예시한 블록도를 제공한다. 도 3에서, 중계 모듈(30a)은 안테나(31a)를 통해 도 2의 WLAN 또는 WPAN(16)에서의 인터페이스 회로들(15) 및 다른 중계 모듈들(30, 30a)과 무선으로 통신하기 위한 제 1 트랜시버(31)를 포함한다. 본 설명에 고려된 바와 같이 트랜시버는 수신기 및/또는 송신기를 포함할 수 있다. 중계 모듈(30a)은 안테나(32a)를 경유하여 WWAN을 통해 액세스 포인트(40)와 무선으로 통신하기 위한 제 2 트랜시버(32)를 더 포함한다. 트랜시버들(31, 32)의 각각은 데이터 프로세싱 회로(33)와 통신하며, 이것은 트랜시버들(31, 32)에 의해 수신된 의료 디바이스 데이터를 수용하고 버퍼 요소(35a)에 수신된 데이터를 저장하기 위해 제어기, 예로서 프로세서(34)의 제어 하에서 동작하도록 구성된다.
또한, 데이터 프로세싱 회로(33)는 또한 프로세서(34)의 지시 하에서 버퍼 요소(35a)로부터 데이터를 검색하고 송신을 위해 트랜시버(31) 또는 트랜시버(32) 중 선택된 것에 검색된 데이터를 제공하도록 구성된다. 추가 실시예들은 예를 들면 메쉬 네트워크(16)로부터 의료 디바이스 데이터를 수용하도록 및 중계 모듈(30a)에 의료 디바이스 데이터를 저장하지 않고 WWAN을 통해 의료 디바이스 데이터를 전송하도록 구성된 하나 이상의 프로세서들(34)을 수반할 수 있다. 선택을 하기 위해, 프로세서(34)는 트랜시버들(31, 32)의 각각의 통신 상태를 결정하기 위해 트랜시버들(31, 32)의 각각의 상태 모듈들(31b, 32b)과 통신하도록 구성된다. 프로세서는 또한 메모리(35b)와 통신하도록 구성되며, 이것은 예를 들면 여기에 추가로 설명되는 바와 같이 특정한 다른 데이터뿐만 아니라 프로세서(34)를 동작시키기 위한 저장된 프로그램을 저장할 수 있다.
도 3의 중계 모듈(30a)은 또한 바람직하게는 예를 들면 중계 모듈(30a)의 전역적 위치확인 시스템 신호(global positioning system signal; "GPS") 위치를 결정하기 위해 종래의 GPS 칩을 포함한 위치 디바이스(39a)를 포함한다. 또한, 도 3의 중계 모듈(30a)은 중계 모듈(30a)에 전력을 제공하는 외부 AC 전원(도시되지 않음)의 전압 레벨을 모니터링하기 위한 전력 모니터링 디바이스(39b), 및 예를 들면 재충전 가능하지 않은 납축 배터리들, 재충전 가능한 리튬-이온 배터리들 또는 2차 전원을 중계 모듈(30a)에 제공하기 위한 다른 종래의 재충전 가능한 에너지 저장 디바이스들을 포함한 2차 전원(39c), 또는 외부 AC 전원의 고장의 경우에서의 1차 전원을 포함한다. 대안적으로 및/또는 부가적으로, 전력 모니터링 디바이스는 예를 들면 기계적 수단에 의해(예를 들면, 중계 모듈(30, 30a)의 연관된 AC 플러그가 외부 AC 리셉터클로부터 제거될 때 풀리는 스프링-로딩된 푸쉬-핀 스위치를 사용하여), 전자 수단(예를 들면, AC 전력 플러그에 근접하여 통합된 유도성 센서를 사용하여) 등에 의해 외부 AC 전원 공급 장치의 연결 해제를 검출하기 위한 센서를 모니터링할 수 있다.
프로세서(34)는 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 그 일부가 공유될 수 있는 복수의 개개의 프로세서들일 수 있다. 게다가, 용어("프로세서" 또는 "제어기")의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 나타내는 것으로 해석되어서는 안되며, 암시적으로 제한 없이, 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 네트워크 프로세서, 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(FPGA), 소프트웨어를 저장하기 위한 판독-전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비-휘발성 저장 장치를 포함할 수 있다. 종래의 및/또는 관습적인, 다른 하드웨어는 또한 본 발명의 실시예들의 하나 이상의 구성들로 구현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 트랜시버들(31, 32) 중 하나에 의해 하나 이상의 의료 디바이스들(10)로부터 수신된 의료 디바이스 데이터는 예를 들면, 알람 상태를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 여기에서 이전에 제공된 의료 디바이스 데이터의 유형들 외에, 대표적인 수신 정보는 예를 들면, 의료 디바이스 디스크립션, 의료 디바이스 식별(예로서, 고유 디바이스 번호), 의료 디바이스 위치(예로서, 디바이스/병실 번호), 환자 식별(예로서, 환자 식별 번호), 알람 유형, 알람 에러 코드, 및/또는 알람 심각도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 알람 상태가 결정될 수 있는 대표적인 방법들은 미리 결정된 코드들, 룩-업 테이블(들) 및/또는 수신 정보를 프로세싱하는 것에 기초하여 알람 상태들을 식별하기 위한 알고리즘들을 포함한다.
하나 이상의 의료 디바이스들(10)로부터 수신된 의료 디바이스 데이터에 포함된 알람 상태를 나타내는 정보 이외에, 또 다른 중계 모듈로부터 및/또는 중계 모듈(30a) 자체에서 내부적으로 발생된 표시의 결과로서 알람 표시를 수신하는 것이 또한 가능하다. 예를 들면, 중계 모듈(30a)은 다른 중계 모듈이 오작동할 때 또 다른 중계 모듈로부터 이러한 정보를 수신할 수 있다. 이러한 방식으로, 중계 모듈(30a)이 또 다른 중계 모듈을 위해 필요한 이중화(redundancy)를 제공한다는 것이 보장된다. 부가적으로, 이러한 정보는, 정보가 긴급 911과 같이, 고 심각도 알람 상태, 예로서 중요한 의료 응급을 나타낼 때 다른 중계 모듈로부터 중계 모듈(30a)에 송신되는 것이 또한 가능하다. 이러한 이중화는 충분한 수의 간병인들이 프롬프트 응답을 용이하게 하기 위해 다수의 중계 모듈들을 통해 긴급 상태를 통지받을 수 있게 할 것이다.
또 다른 대표적인 구현에서, 중계 모듈(30a)은 또 다른 중계 모듈이 다른 모듈들 또는 의료 디바이스들과 연관된 다수의 경보 상태들을 경험하며 알람 정보를 간병인들에게 전달하는지를 통지받을 수 있다. 이것이 발생한다면, 다른 중계 모듈은 예를 들면, WLAN 또는 WPAN(16)을 사용하여 알람을 나타내는 정보를 중계 모듈(30a)로 전환한다. 다른 중계 모듈로부터 알람 정보를 수신하기 위해 선택된 특정한 중계 모듈(30a)은 예를 들면, 중계 모듈 위치, 중계 모듈 가용성, 주어진 위치 및/또는 층에서의 간병인들의 수, 중계 모듈들(30a) 중에서 정의된 마스터/슬레이브 관계들 등과 같은 많은 인자들에 기초할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 알람 상태를 나타내는 정보가 중계 모듈(30a)에서 수신되지만, 몇 가지 이유로, 오작동 및/또는 데이터 송신 병목 현상과 같이, 알람이 간병인들에게 결코 들을 수 있게 및/또는 시각적으로 전달되지 않는 것이 가능하다. 이러한 발생을 방지하기 위해, 중계 모듈(30a)은 알람이 간병인에게 제공되었음을 확인하는 메시지를 다시 하나 이상의 의료 디바이스들(10)에 송신하도록 구성될 수 있다. 메시지가 하나 이상의 의료 디바이스들(10)에 의해 미리 결정된 양의 시간 내에 수신되지 않는다면, 하나 이상의 의료 디바이스들(10)은 알람이 어드레싱됨을 보장하기 위해 다른 중계 모듈들과 통신하려고 시도할 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 유사한 인자들, 예로서, 위치, 가용성, 간병인들의 수 등은 하나 이상의 의료 디바이스들에 대한 경보들을 제공하기 위해 다른 중계 모듈(들)을 선택하기 위해 사용될 수 있다.
추가 실시예에서, 중계 모듈(30a)은 중계 모듈(30a)과 관련하여 그 자신의 알람 및/또는 디바이스 신호들, 예를 들면, 중계 모듈(30a)의 현재 상태(예로서, 외부 AC 전력 손실) 및/또는 현재 통신 또는 연결 상태(예로서, WLAN 또는 WPAN(16) 또는 WWAN과의 상태)를 내부적으로 발생시킬 수 있다.
수신된 데이터가 알람 상태를 나타낸다고 식별한 후, 도 3의 프로세서(34)는 예를 들면, 의료 디바이스 디스크립션, 의료 디바이스 식별, 의료 디바이스 위치, 환자 식별, 알람 유형, 알람 에러 코드, 및/또는 알람 심각도 중 적어도 하나를 포함한 알람 정보를 포함한 메시지를 중계 모듈(30a)에 부착된 디스플레이(36)에 송신할 수 있다. 이러한 방식으로, 알람 경보는 원래 의료 디바이스에 의해 방출된 알람 경보를 미러링할 수 있다. 중계 모듈(30a)과 함께 사용하기 위해 선택된 특정한 유형의 디스플레이는 본 발명의 양상들 중 임의의 것을 실시하기 위해 필수적이지 않다. 따라서, 디스플레이(36)가 단색 또는 컬러 도트 매트릭스, LCD, LED 또는 다른 디스플레이 디바이스인 것이 가능하다. 대안적으로 및/또는 덧붙여, 프로세서(34)는 알람 정보를 포함한 메시지를 트랜시버(31)를 통해 의료 디바이스(10)에, 및/또는 트랜시버(32)를 통해 액세스 포인트(40)에 송신할 수 있다.
또한, 프로세서(34)는 또한 알람 상태를 나타내는 가청 경보를 방출하기 위해 중계 모듈(30a)에 결합된, 라우드스피커와 같은, 스피커(37)를 이용할 수 있다. 알람 상태에 기초한 가청 경보가 알람 상태의 유형, 긴급성 또는 심각도를 표시하기 위해 볼륨, 피치, 톤, 유형, 가청 시퀀스 또는 듀티 사이클, 또는 기록된 사운드 중 적어도 하나인 것이 가능하다. 생명을 위협하는 긴급을 표시한 알람은 예를 들면, 비프음들 또는 보다 조용한 톤들에 의해 어드레싱될 수 있는 덜 중요한 상태들에 대한 알람들보다 더 주목을 끄는, 예로서 시끄러운 사이렌인 것이 유리하다.
방출된 가청 경보들은 구어들, 명령어들, 톤들 또는 다른 사운드들인 것이 또한 가능하다. 이러한 방식으로, 하나 이상의 의료 디바이스들(10)로부터 방출된 경보가 직접 어드레싱되지 않는다면, 중계 모듈(30a) 알람 사운드들은 병실 밖에 위치된 임의의 간병인들에게 알려야 한다. 프로세서(34)는 또한 본 발명에 따라 신호가 예를 들면, 제 1 트랜시버(31)에 의해 WLAN 또는 WPAN(16)을 통해 예를 들면, PDA들, 셀 전화기들, 페이저들, 및 태블릿들을 포함한 하나 이상의 디바이스들에 송신되게 할 수 있다. 또한, 알람 정보는 제 2 트랜시버(32)를 사용하여 WWAN을 통해 하나 이상의 디바이스들에 송신될 수 있다.
또한, 입력/출력 회로(38)는 예를 들면, 사용자-작동 가능한 버튼들, 다이얼들 또는 중계 모듈(30a)과 연관된 입력 메커니즘들에 전기적으로 연결될 수 있다. 이들 버튼들, 다이얼들, 또는 입력 메커니즘들을 사용하여, 중계 모듈(30a)에 의해 생성된 가청 경보들이 음소거, 즉 불능될 수 있거나, 또는 볼륨들이 상당히 감소될 수 있다. 음소거 또는 볼륨 감소는 대안적으로 간병인이 긴급 상태가 원래 의료 디바이스에 적절한 입력들을 입력함으로써 어드레싱됨을 확인 응답하는 것에 응답하여서와 같이, 중계 모듈(30a)이 정보를 송신하는 원래의 의료 디바이스로부터 신호를 수신하는 것에 응답할 수 있다. 이러한 확인 응답들은 바람직하게는 각각이 특정한 알람 상태와 연관되는 대응하는 확인 응답 코드들의 형태를 취할 수 있다. 음소거되거나 또는 그렇지 않다면 불능된 가청 경보들을 가질지라도, 디스플레이(36) 상에 경보들을 계속해서 디스플레이하는 것이 유리할 수 있다. 디스플레이(36)는 마찬가지로 경보 상태가 꺼지거나 또는 원래의 의료 디바이스 또는 중계 모듈(30a)에서 간병인으로부터의 확인이 수신될 때까지 경보들을 계속해서 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 프로세서(34)는 단일 의료 디바이스 또는 다수의 의료 디바이스들로부터의 정보와 함께 간헐적으로 디스플레이된 정보를 교번시키거나 또는 사이클링하도록 디스플레이(36)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(34)는 제 1 의료 디바이스로부터의 알람 상태를 표시한 시각적 알람 경보(의료 디바이스 데이터의 일 부분에 기초하여)가 예를 들면 또 다른 의료 디바이스에 대한 정보를 디스플레이하기 전에 2 내지 30 초들 사이에서의 시간 기간 동안 디스플레이(36) 상에 도시되게 할 수 있다. 보다 높은 심각도 알람 상태들에 대응하는 시각적 알람 경보들은 보다 낮은 심각도 알람 상태들에 대한 경보들보다 더 긴 지속 기간들 동안 도시될 수 있다. 또한, 알람 상태의 유형은 또한 특정한 의료 디바이스로부터의 시각적 알람 경보들 또는 다른 정보에 대한 디스플레이 시간 길이를 구술할 수 있다. 부가적으로, 프로세서(34)는 또한 또는 대안적으로 중계 모듈(30a)에 알람 상태들을 나타내는 정보를 전달하는 의료 디바이스의 수를 디스플레이(36) 상에 디스플레이하고 및/또는 이러한 디바이스들의 디스크립션을 도시할 수 있다.
또한, 디스플레이(36)가 알람 상태들의 각각의 심각도들을 표현한 컬러를 사용하기 위해, 정상 동작에 대한 녹색 역광 또는 알람 상황들에 대한 적색 역광과 같은 상이한 전경 또는 역광 컬러들로 경보들을 디스플레이하는 것이 가능하다. 컬러들이 특정 알람 상태들(예로서, 낮은 글루코스 레벨) 및/또는 일반적인 상태들의 그룹들(예로서, 심장 상태들)에 대응하는 것이 또한 가능하다. 디스플레이는 대안적으로 또는 덧붙여 예를 들면 의료 디바이스들의 상태를 디스플레이하기 위해 다색 발광 다이오드 어레이를 통합할 수 있다.
디스플레이(36)는 또한 예를 들면, 내부 전력 공급 충전 레벨 또는 상태, 소프트웨어 버전, 소프트웨어 다운로드 상태, 중계 모듈 네트워크 상태, 핸드쉐이크 상태 및 수신된 WLAN 또는 WPAN(16), 및/또는 WWAN 신호들의 신호 세기를 포함한, 비-알람 관련 상태를 디스플레이하기 위해 사용될 수 있다. 각각의 모니터링된 신호들의 세기에 대한 디스플레이된 정보 및 기타는 단독으로 또는 경보들과 조합하여 디스플레이될 수 있다. 신호 세기 정보는 예를 들면, 유리하게는 간병인에 의해 시청하기 위한 적어도 두 개의 상이한 네트워크 신호 세기들의 동시 디스플레이를 가능하게 할 하나 이상의 시리즈들의 상이한 크기의 발광 다이오드들(LED들)과 같이, 예를 들면 순차적인 디스플레이 세그먼트들에 의해 묘사될 수 있다.
알람 상태들을 나타내는 외부 발생 정보의 디스플레이와 마찬가지로, 중계 모듈(30a)에 의해 알람 상태를 나타내는 내부 발생 정보에 대한 경보들이 또한 디스플레이(36)에 의해 디스플레이되는 것이 가능하다. 예를 들면, 중계 모듈(30a)의 시동 또는 현재 상태 및/또는 WLAN 또는 WPAN(16) 및 WWAN과의 현재 통신 또는 연결 상태 동안 정보를 나타내는 경보들은 디스플레이 요소들(36) 상에서 도시될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 프로세서(34)는 디스플레이(36)로 하여금 수명의 나머지 분들 및/또는 시간들 또는 다른 그래픽 묘사들에 의해서와 상관없이, 중계 모듈(30a) 내에 포함된 배터리(도시되지 않음)의 충전 레벨과 연관된 정보를 포함하게 할 수 있다.
중계 모듈(30a)은 바람직하게는 일체형 전력 플러그 및 전력 공급 회로를 선택적으로 공급받는 작은 물리적 엔클로저(도시되지 않음)로서 제공될 수 있으며, 따라서 중계 모듈(30a)은 상용 AC 전력을 제공하는 종래의 콘센트로 직접 플러깅되거나 또는 그것에 의해 지원될 수 있다.
도 4는 의료 디바이스(10)로부터 획득된 의료 디바이스 데이터의 액세스 포인트(40)로의 송신에 관한 도 1a에 따른 아키텍처 및 도 2 및 도 3의 중계 모듈(30, 30a) 구성요소들에 대한 동작의 대표적인 방법을 예시한 흐름도(400)를 보여준다. 방법(400)의 단계(402)에서, 의료 디바이스 데이터는 WLAN 또는 WPAN 네트워크(16)를 통해 인터페이스 회로들(15) 및/또는 다른 중계 모듈들(30, 30a) 중 하나로부터 중계 모듈들(30a)의 제 1의 것에서 수신된다. 단계(404)에서, 하나의 중계 모듈(30a)의 프로세서(34)는 WWAN이 중계 모듈(30a)에 의해 액세스 가능한지 여부를 결정한다.
단계(404)의 결정은 다양한 방식들로 실행될 수 있다. 예를 들면, 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, 프로세서(34)는 예를 들면, 시스템 시동시, 간헐적으로 및/또는 주기적으로(예를 들면, 매시간)를 포함하여 상이한 시간에 상태 모듈(32b)에 질의하며, 의료 데이터의 수신시 검색될 상태 표시자를 예로서 버퍼(35a) 또는 메모리(35b)에 유지할 수 있다. 또 다른 대안에서, 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, 상태 모듈(32b)이 WWAN이 트랜시버(32)에 의해 액세스 가능하다고 표시한다면, 프로세서(34)는 버퍼(35a)(필요하다면)로부터 의료 디바이스 데이터를 검색하고 의료 디바이스 데이터를 WWAN을 통해 액세스 포인트(40)로의 송신을 위한 트랜시버(32)로 포워딩하도록 하나의 중계 모듈(30, 30a)의 데이터 프로세싱 회로(33)에 지시하기 위해 단계(406)로 진행할 것이다.
대안적으로, 단계(404)에서, 상태 모듈(32b)은 WWAN이 트랜시버(32)에 의해 액세스 가능하지 않다고 표시할 수 있다. 예를 들면, 하나의 중계 모듈(30a)이 WWAN 신호들에 대해 실질적으로 차단되는 영역에서의 빌딩의 지하층 상에 위치된다면, WWAN은 하나의 중계 모듈(30a)에 액세스 가능하지 않을 수 있다. 이러한 경우에, 단계(408)에서, 프로세서(34)는 제 2 중계 모듈(30a)이 WLAN 또는 WPAN(16)을 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 트랜시버(31)에 지시함으로써, 또는 예를 들면 상태 모듈(31b)을 통해 제 2 중계 모듈(30a)에 대한 저장된 상태 표시자를 검색함으로써를 포함하여, 다양한 방식들로 이루어질 수 있다.
제 2 중계 모듈(30a)이 액세스 가능하다면, 단계(410)에서 프로세서(34)는 버퍼(35a)(필요하다면)로부터 의료 디바이스 데이터를 검색하고 의료 디바이스 데이터를 WLAN 또는 WPAN(16)을 통해 제 2 중계 모듈(30a)로의 송신을 위해 트랜시버(31)로 포워딩하도록 하나의 중계 모듈(30a)의 데이터 프로세싱 회로(33)에 지시한다. 대안적으로, 단계(408)에서 제 2 중계 모듈(30a)이 액세스 가능하지 않다면, 프로세스(400)의 이러한 부분은 바람직하게는 액세스 가능한 추가 중계 모듈(30a)을 탐색하기 위해 반복될 수 있다. 어떤 다른 중계 모듈(30a)도 이용가능하지 않은 경우에, 하나의 중계 모듈(30a)의 프로세서(34)는 바람직하게는 단계(412)에서 알람 통지를 발행할 수 있다. 이러한 알람 통지는 예를 들면, 디스플레이(36) 또는 스피커(37)를 통해 프로세서(34)에 의해 지시된 바와 같이 하나 이상의 로컬 시각적 및 오디오 경보들, 프로세서(34)에 의해 트랜시버들(31, 32) 중 하나 이상을 통해 또 다른 액세스 가능한 WLAN, WPAN(16) 또는 WWAN으로 향해진 알람 메시지들, 및/또는 중계 모듈(30a)의 핸드쉐이크 신호가 인바운드 웹 서버(41)에서 수신될 예정인 특정된 시간 기간(예를 들면, 5분들)이 초과된 후 도 1a의 액세스 포인트(40)의 인바운드 웹 서버(41)에 의해 발생된 알람 메시지들을 포함할 수 있다. 프로세서(34)는 다른 의료 디바이스(10) 및/또는 중계 모듈들(30,30a)로부터 핸드쉐이크 신호를 수신하는데 실패한 때 알람 통지들을 또한 발행할 수 있다.
도 5a는 대표적인 알람 경보 및 디스플레이 프로세스를 표현한 흐름도(413)를 묘사한다. 흐름도(413)에 따르면, 단계(414)에서, 도 3의 중계 모듈(30a)의 프로세서(34)는 의료 디바이스, 또 다른 중계 모듈로부터 또는 중계 모듈에 의해 내부적으로 발생된 의료 디바이스 데이터와 같은 정보를 수신한다. 그 후, 단계(415)에서, 방법(413)은 단계(414)에서 획득된 정보가 알람 상태를 나타내는지 또는 알람 상태가 그 외 존재하는지 여부를 결정한다. 어떤 알람 상태도 단계(415)에서 검출되지 않는다면, 방법(413)은 단계(414)로 다시 되돌아간다. 단계(415)에서, 알람 상태가 단계(414)에 의해 획득된 정보에 기초하여 검출된다면, 방법(413)은 단계(416)로 진행한다.
단계(416)에서, 프로세서(34)는 디스플레이될 경보를 표현한 신호들을 디스플레이(36)에 송신함으로써 가청 및 시각적 알람 경보를 생성하고 및/또는 스피치 또는 다른 가청 정보를 표현한 신호들(가청 알람을 위한)을 도 3의 스피커(37)에 송신한다. 대안적으로 및/또는 덧붙여, 프로세서(34)는 알람 경보를 트랜시버(31)를 통해 의료 디바이스(10)에, 및/또는 트랜시버(32)를 통해 액세스 포인트(40)에 송신할 수 있다. 그 후, 방법(413)은 단계(417)로 진행한다.
단계(417)에서, 모듈(30a)이 가청 알람을 음소거하거나 또는 불능시키도록 모듈에 지시하는 의료 디바이스 데이터 또는 다른 정보를 수신하는지 또는 그 외 사운드를 음소거하거나 또는 가청 알람을 불능시키도록 요청하는 입력 신호가 수신되는지 여부가 결정된다. 이러한 입력 신호가 수신된다면, 단계(419)에서, 프로세서(34)는 가청 알람을 불능시키기 위해 스피커(37)를 음소거한다. 그러나, 단계(417)에서, 어떤 이러한 입력 신호도 수신되지 않는다면, 방법(413)은 단계(418)로 진행한다.
단계(418)에서, 프로세서(34)는 입력/출력 회로(38)와 연관된 사용자-작동 가능한 스위치, 예로서 중계 모듈(30a)의 음소거 스위치가 활성화되었는지 여부를 결정한다. 이러한 스위치가 활성화되었다면, 방법(413)은 단계(419)로 진행하며 스피커(37)는 방출된 가청 알람을 불능시키기 위해 음소거된다. 방법(413)은 그 후 단계(421)에서 미리 결정된 시간 간격(예를 들면, 5분들) 후 음소거 타이머가 만료되었는지 여부를 결정하기 위해 진행한다. 그렇다면, 음소거 신호는 삭제되고 및/또는 음소거 스위치는 해제되며, 방법(413)은 가청 및 시각적 경보들의 각각을 생성하기 위해 단계(416)로 리턴한다.
단계(418)에서, 음소거 스위치가 활성화되지 않았다고 결정된다면, 방법(413)은 프로세서가 예를 들면, 새롭게 수신된 의료 디바이스 데이터에 기초하여 알람 사태가 여전히 존재하는지 여부를 다시 결정하는 단계(420)로 진행한다. 알람 상태가 더 이상 존재하지 않는다면, 방법(413)은 단계(414)로 진행하며 알람은 불능된다. 그러나, 단계(420)에서, 알람 상태가 여전히 존재한다면, 방법은 단계(423)에서 알람 상태가 특정한 시간 기간 동안(예를 들면, 5분들의 지속 기간으로 고정되거나, 또는 특정한 알람 상태에 기초한 가변 지속 기간 동안) 존재하는지 여부를 결정하도록 상태 타이머를 검사하기 위해 진행한다. 단계(423)에서 상태 타이머가 만료되었다면, 단계(424)에서 방출된 가청 알람은 유리하게는 잠재적인 응답기들에 의해 알람 상태에 대한 보다 큰 관심 및 응답을 끌어내기 위해 데시벨 레벨, 피치, 사운드의 유형, 듀티 사이클 또는 스피치 명령어에서 변경되거나 또는 업그레이드되며, 단계(416)에서 재적용될 수 있다. 그 외에, 또는 대안으로, 단계(424)에서 중계 모듈(30, 30a)은 알람 상태를 다른 잠재적인 응답기들에 알리기 위해 다른 가까운 또는 원격의 중계 모듈(들)에 신호를 송신할 수 있다.
흐름도(413)의 방법이 복수의 의료 디바이스들 또는 다른 무선 중계 모듈들로부터 수신된 정보를 갖고 동작할 수 있으며, 특정한 시간 간격들 동안 각각의 알람 경보들의 간헐적인 디스플레이를 제공하거나 또는 알람 상태의 유형 또는 심각도에 기초하여 상이한 전경 또는 배경 컬러들을 이용할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 5b는 중계 모듈(30a)로의 AC 전원에 대하여 프로세서(34) 및 전력 모니터링 디바이스(39b)에 의해 실행된 대표적인 알람 모니터링 프로세스를 표현한 흐름도(520)를 묘사한다. 단계(522)에서, 프로세서(34)는 외부 AC 전원이 "정상" 전압(예를 들면, 120 VAC, 60 Hz)을 제공하고 있는지 여부를 결정하기 위해 전력 모니터링 디바이스(39b)에 질의한다. 외부 AC 전원이 정상 전압을 제공하고 있다면, 프로세서는 미리 결정된 시간 기간(예를 들면, 2분들) 동안 동작하도록 타이머(524)를 예약하며 그 후 단계(522)로 리턴한다. 외부 AC 전원이 정상 전압을 제공하지 않는다면(예를 들면, 외부 AC 전력 연결 해제에 기인한 0 VAC를 포함하여, 105 VAC 미만의 전압), 프로세서(34)는 전력 알람 메시지가 단계(526)에서 송신되게 한다. 단계(528)에서, 프로세서는 송신된 알람 메시지로부터 기인한 알람의 가청 부분이 음소거되었는지(예를 들면, 중계 모듈(30a)의 음소거 스위치를 활성화시킴으로써) 여부를 결정한다. 예라면, 프로세서(34)는 단계(530)에서 알람을 삭제하기 위해 메시지를 송신하고, 제 2 미리 결정된 기간(예를 들면, 5분들) 동안 동작하도록 타이머를 예약하며, 그 후 단계(522)로 리턴한다. 아니라면, 프로세서(34)는 또 다른 미리 결정된 시간 기간(예를 들면, 3분들) 동안 동작하도록 타이머(534)를 예약하며, 그 후 단계(522)로 리턴한다. 대안적으로, 단계(528)에서, 프로세서(34)는 알람을 삭제하기보다는 음소거된 상태를 삭제하며, 단계(522)에서 정상 전압이 검출되는 경우에만 알람을 해제할 수 있다.
도 5c는 중계 모듈(30a)에 대한 2차 전원(39c)에 대하여 프로세서(34) 및 전력 모니터링 디바이스(39b)에 의해 실행된 대표적인 알람 모니터링 프로세스를 표현한 흐름도(540)를 묘사한다. 단계(542)에서, 프로세서(34)는 2차 전원(39c)이 "정상" 전압(예를 들면, 9 VDC)을 제공하고 있는지 여부를 결정하기 위해 전력 모니터링 디바이스(39b)에 질의한다. 2차 전원(39c)이 정상 전압을 제공하고 있다면, 프로세서는 미리 결정된 시간 기간(예를 들면, 1분) 동안 동작하도록 타이머(544)를 예약하며 그 후 단계(542)로 리턴한다.
2차 전원(39c)이 정상 전압을 제공하지 않는다면(예를 들면, 8.5 VDC 미만의 전압), 프로세서(34)는 단계(546)에서 2차 전원(39c)이 "저" 전압(예를 들면, 7 및 8.5 VDC 사이에서의)을 제공하고 있는지 여부를 결정하기 위해 전력 모니터링 디바이스(39b)에 질의한다. 예라면, 프로세서는 단계(548)에서 저 배터리 알람 메시지가 송신되게 한다. 단계(550)에서, 프로세서는 송신된 알람 메시지로부터 기인한 알람의 가청 부분이 음소거되었는지 여부를 결정한다(예를 들면, 중계 모듈(30a)의 음소거 스위치를 활성화시킴으로써). 예라면, 프로세서(34)는 단계(552)에서 알람을 삭제하기 위해 메시지를 송신하며, 미리 결정된 기간(예를 들면, 1분) 동안 동작하도록 타이머(554)를 예약하며 단계(542)로 리턴한다. 아니라면, 프로세서(34)는 또 다른 미리 결정된 시간 기간(예를 들면, 2분들) 동안 동작하도록 또 다른 타이머(556)를 예약하며 그 후 단계(542)로 리턴한다.
단계(546)에서 프로세서(34)가 2차 전원(39c)이 "저" 전압(예를 들면, 7 및 8.5 VDC 사이에서의)을 제공하지 않는다고 결정한다면, 프로세서(34)는 단계(558)에서 전압이 "근사" 전압(예를 들면, 7 VDC 미만)이라고 결론을 내린다. 프로세서(34)는 그 후 단계(560)에서 무선 중계 네트워크를 통해 하나 이상의 의료 디바이스들(10)로부터 및/또는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 액세스 포인트(40)로부터 도착한 의료 디바이스 데이터를 메모리(35b)에 저장하기 시작하며, 단계(562)에서 근사 배터리 알람 메시지가 송신되게 한다. 단계(564)에서, 프로세서는 송신된 알람 메시지로부터 기인한 알람의 가청 부분이 음소거되었는지 여부를 결정한다(예를 들면, 중계 모듈(30a)의 음소거 스위치를 활성화시킴으로써). 예라면, 프로세서(34)는 단계(566)에서 알람을 삭제하기 위해 메시지를 송신하며, 미리 결정된 기간(예를 들면, 1분) 동안 동작하도록 타이머(568)를 예약하고 단계(542)로 리턴한다. 아니라면, 프로세서(34)는 또 다른 미리 결정된 시간 기간(예를 들면, 2분들) 동안 동작하도록 또 다른 타이머(570)를 예약하며 그 후 단계(542)로 리턴한다. 단계(542)에서 정상 배터리 전압이 검출된다면, 프로세서(34)는 "근사" 전압이 검출될 때의 기간 동안 메모리(35b)에 저장된 임의의 의료 디바이스 데이터를 검색하며 상기 검색된 의료 디바이스 데이터를 무선 중계 네트워크 및/또는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크 중 하나 이상을 통해 의도된 목적지들에 송신한다.
도 6은 의료 디바이스들(10) 중 하나에 의해 수신될 메시지의 액세스 포인트(40)로부터의 송신에 관한, 도 1a에 따른 아키텍처에 대한 동작(500)의 또 다른 대표적인 방법을 예시한 흐름도를 보여준다. 이것은 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 그것을 서비스로부터 제거하거나, 또는 디바이스 진단을 구동하도록), 의료 디바이스를 동작시키게(예를 들면, 공급 펌프 상에서의 유량과 같은, 의료 디바이스의 세트 포인트를 조정하도록) 할 수 있다.
방법(500)의 단계(502)에서, 메시지는 WWAN을 통해 액세스 포인트(40)로부터 중계 모듈들(30a) 중 제 1의 것에서 수신된다. 단계(504)에서, 하나의 중계 모듈(30)은 메시지가 설비(20)에 위치된 인터페이스 회로들(15) 및/또는 다른 중계 모듈들(30, 30a) 중 하나에 도달하도록 의도되는지 여부를 결정한다. 이것은, 예를 들면, 버퍼(35a)에 활성 디바이스들(15) 및 모듈들(30, 30a)의 리스트를 유지함으로써, 또는 그 외 하나의 중계 모듈(30a)에 액세스 가능한 방식으로, 또는 버퍼(35a)에 저장되거나 또는 그 외 하나의 중계 모듈(30)에 대해 식별 가능한 설비(20)의 아이덴티티를 포함하기 위해 인터페이스 회로(15) 또는 모듈(30, 30a)의 식별자를 코딩함으로써 달성될 수 있다. 대안으로, 수신된 메시지는 일련 번호 또는 할당된 식별자와 같은 디바이스 식별자를 포함할 수 있다. 이러한 수신된 메시지는 그 후 설비에서의 인터페이스 회로들(15)의 모두 또는 그것의 서브세트로 브로드캐스트될 것이며 각각의 인터페이스 회로(15)는 그것이 의도된 수신인이었는지 또는 그 외 메시지에 따라 동작할지 또는 그것을 무시해야 하는지를 결정한다.
하나의 중계 모듈(30a)이 단계(506)에서 인터페이스 디바이스(15) 또는 모듈(30, 30a)이 설비에 위치되지 않는다고 결정한다면, 하나의 중계 모듈(30)은 바람직하게는 단계(508)에서 메시지를 폐기하도록 진행할 수 있으며, 및/또는 대안적으로 비-전달 메시지로 액세스 포인트(40)에 응답함으로써 알릴 수 있다. 인터페이스 디바이스(15)가 설비(20)에 위치된다면, 하나의 중계 모듈(30a)은 단계(510)에서 인터페이스 디바이스(15) 또는 중계 모듈(30, 30a)이 WLAN 또는 WPAN을 통해 하나의 중계 디바이스(30a)에 액세스 가능한지 여부를 결정한다(예를 들면, 버퍼(35a)에 저장되거나 또는 그렇지 않다면 하나의 중계 모듈(30a)에 액세스 가능한 리스트를 참고함으로써, 또는 인터페이스 디바이스(15)로 향해진 핸드쉐이크 또는 테스트 송신을 전송하고 응답을 청취하도록 트랜시버(31)에 지시함으로써).
하나의 중계 모듈(30a)이 단계(512)에서 상기 디바이스(15) 또는 중계 모듈(30, 30a)이 액세스 가능하다고 결정한다면, 단계(514)에서 그것은 메시지를 네트워크(16)를 통해 상기 디바이스 또는 중계 모듈에 트랜시버(31)를 경유하여 송신한다. 하나의 중계 모듈(30a)이 대안적으로 단계(512)에서 디바이스 또는 중계 모듈이 액세스 가능하지 않다고 결정한다면, 그것은 단계(516)에서 제 2 중계 모듈(30, 30a)이 WLAN 또는 WPAN을 통해 액세스 가능한지 여부를 결정하기 위해(예를 들면, 제 2 중계 모듈로 향해진 핸드쉐이크 또는 테스트 송신을 전송하고 응답을 청취하도록 트랜시버(31)에 지시함으로써) 진행한다. 제 2 중계 모듈(30, 30a)이 이용 가능하다면, 하나의 중계 모듈(30)은 WLAN 또는 WPAN을 통해 제 2 중계 모듈(30, 30a)로의 송신을 위해 메시지를 트랜시버(31)로 포워딩한다. 제 2 중계 모듈(30, 30a)이 액세스 가능하지 않다면, 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, 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.
도 7은 중계 모듈(30a)에 가까운 간병인 및 원격 모니터링 디바이스에서의 임상의 또는 기술자 사이에서의 음성 통신 및 상호 작용을 가능하게 하는 도 3의 중계 모듈(30a)의 대표적인 대안적 실시예의 블록도를 묘사한다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 트랜시버들(31, 32), 데이터 프로세싱 회로(33), 프로세서(34) 및 데이터 버퍼(35a)를 포함한 도 3 및 도 7에서의 동일한 구성요소들은 유사하게 넘버링된다. 도 7의 중계 모듈(30a)은 마이크로폰(110) 및 스피커(37)에 연결된 스피치 코덱(105)을 더 포함한다.
코덱(105)을 위해 선택된 특정한 스피치 코덱은 그것이 대응하는 원격 모니터링 디바이스의 스피치 코덱과 호환가능하고 및/또는 상호 운용 가능한 한, 본 발명에 대해 필수적이지 않다. 스피치 코덱(105)을 위한 적절한 코덱들은 예를 들면, ITU 표준 H.323 권고 프로토콜에 따른 VoIP(voice-over-internet-protocol) 코덱들과 같은 고정 비율 코덱들을 포함한다. VoIP에 따른 스피치 코딩 표준들은 ITU 표준들(G.711(PCM), G.723.1(MP-MLQ 및 ACELP), G.729(CSACELP), GSM-FR); 또는 유럽 전기통신 표준 위원회(ETSI) 및 제 3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) IMT-2000과 같은 적응 가능한 다중-레이트(AMR) 표준들을 포함한다. 대안적으로, 이동 전화기 네트워크를 통해 인코딩된 스피치 신호들을 송신하기 위해 사용 가능한 코덱들을 이용하는 것이 가능하다.
도 7의 중계 모듈(30a)의 구성은 중계 모듈(30a)에 가까운 환자 또는 간병인이 예를 들면, 인코딩된 스피치 신호들의 VoIP 또는 VoIP-형 교환을 사용하여 원격 모니터링 디바이스에 가까운 사용자(예를 들면, 임상의 또는 기술자)와의 대화에 참여할 수 있게 한다. 구체적으로, 도 7의 중계 모듈(30a)의 동작에서, 중계 모듈(30a)에 가까운 간병인에 의해 말하여진 스피치는 마이크로폰(110)에 의해 코덱(105)에 의해 디지털화되고 인코딩되는 아날로그 스피치 신호들로 변환된다. 프로세서(34)는 그 후 단독으로 또는 무선 중계 모듈 네트워크와 조합하여 무선 인터넷-액세스 네트워크를 통해 직접 코덱(105)에 의해 생성된 대응하는 디지털화된 및 인코딩된 스피치 신호를 원격 모니터링 디바이스에 송신한다. 원격 모니터링 디바이스는 그 후 디지털화된 및 인코딩된 스피치 신호들을 디코딩하며 임상의 또는 기술자에 의해 청취된 스피치 사운드들을 발생시키기 위해 이러한 디코딩된 신호들을 스피커에 공급된 아날로그 신호들로 변환한다.
반대로, 원격 모니터링 디바이스에 의해 송신된 임상의 또는 기술자의 스피치를 표현한 디지털화된 및 인코딩된 스피치 신호들은 프로세서(34)가 신호들을 디코딩하며 디코딩된 신호들을 스피커(37)에 공급되는 아날로그 신호들로 변환하는 코덱(105)에 이러한 신호들을 공급하는 모듈(30a)에 의해 수신된다.
코덱(105) 및 마이크로폰(110)의 구현이 VoIP 신호들을 교환하는 것에 관하여 설명되었지만, 스피치 신호들을 전달하는 임의의 방법은 예를 들면, 스피치 신호들, 예를 들면 CDMA- 또는 GSM-순응 스피치 신호들을 이동 전화 네트워크를 통해 송신 및 수신하기 위해 코덱(105)을 위한 셀룰러 또는 이동 전화 코덱 또는 모뎀을 이용하는 것을 포함하는 본 발명을 실행하기 위해 이용될 수 있다는 것이 쉽게 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에 따라 코덱(105)이 단일 칩, 칩 셋에서의 하드웨어 및/또는 소프트웨어로서 또는 프로세서(34)의 일부로서 구현되는 것이 가능하다.
대안적인 실시예에서, 중계 모듈(30a)로 하여금 대응하는 반응적/상호 작용 동작에서의 실행을 개시하도록 특정 명령어들을 식별할 수 있게 하기 위해 스피치 검출 및/또는 인식 기능을 코덱(105) 또는 프로세서(34)로 구현하는 것이 가능하다. 예를 들면, 이러한 스피치 인식 기능은 용어들("도움", "긴급" 또는 "911 호출")을 식별하기 위해 마이크로폰(110)에 의해 공급된 신호들을 프로세싱함으로써 트리거될 수 있다. 이러한 트리거 용어들을 검출할 때, 프로세서(34)는 이러한 호출을 하기 위해 간병인으로부터의 확인을 요청하고 간병인 및 긴급 응답 서비스 사이에서의 통신을 개시하기 위해 합성된 또는 기록된 스피치를 사용하거나 또는 사용하지 않고, "911"과 같은 긴급 응답 서비스를 다이얼링하는 프로세스를 개시한다. 다이얼링은 프로세서(34), 코덱(105) 또는 프로세서(34)에 결합된 다른 구성요소들에 구현된 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다. 스피치 인식 기능은 대안적으로 또는 부가적으로 간병인에 의한 식별된 구어들 또는 명령어들에 기초하여 긴급 응답 서비스에 텍스트 메시지 또는 다른 텍스트 또는 오디오-시각 관련성을 송신할 수 있다.
도 7의 중계 모듈(30a)이 단지 예시 목적들을 위해 디스플레이(37)와 조합하여 코덱(105) 및 마이크로폰(110)과 함께 도시된다는 것이 쉽게 이해되어야 한다. 본 발명에 따르면 디스플레이가 없는 코덱을 가진 중계 모듈 또는 디스플레이를 가지며 코덱이 없는 중계 모듈(도 3에 묘사된 바와 같이)을 구현하는 것이 가능하다.
도 8은 특정한 의료 디바이스(10)와의 통신들이 무선 중계 네트워크(16)를 통해 실행될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 무선 중계 모듈에 의해 실행된 대표적인 프로세스를 표현한 흐름도(800)를 묘사한다. 프로세스는 미리 결정된 시간 기간(예를 들면, 5분들) 동안 타이머(802)를 예약하는 무선 중계 모듈(30a)의 프로세서(34)로 시작한다. 타이머(802)의 만료 후, 프로세서(34)는 무선 중계 네트워크를 통해 의료 디바이스(10)에 "하트비트" 요청을 송신하도록 트랜시버(31)에 지시한다. 응답이 요청에 대해 트랜시버(31)에 의해 수신된다면, 프로세스는 단계(808)에서 끝나며 프로세서는 다시 한 번 타이머(802)를 예약한다.
요청에 대해 어떤 응답도 트랜시버(31)에 의해 수신되지 않는다면, 프로세서(34)는 단계(810)에서 요청 카운터를 증분시키며 또 다른 미리 결정된 시간 기간(예를 들면, 1분) 동안 또 다른 타이머(812)를 예약한다. 그 후, 프로세서(34)는 단계(814)에서 하트비트 요청을 재전송하도록 진행한다. 응답이 재전송된 요청에 대해 트랜시버(31)에 의해 수신된다면, 프로세서는 단계(808)에서 끝나며 프로세서는 다시 타이머(802)를 예약한다. 어떤 적절한 응답도 수신되지 않는다면, 단계(818)에서 프로세서(34)는 요청 카운터가 미리 결정된 값(예를 들면, 5)을 초과하는지 여부를 결정하기 위해 진행한다. 이 값이 초과된다면, 프로세서(34)는 단계(820)에서, 하트비트 알람이 디스플레이(36)에 의해 디스플레이되고 및/또는 스피커(37)에 의해 들릴 수 있게 시그널링되게 하며, 및/또는 트랜시버들(31, 32) 중 적어도 하나를 통해 메시지를 액세스 포인트(40)에 및/또는 또 다른 인터넷-액세스 가능한 및/또는 무선 네트워크-액세스 가능한 수신인에게 송신한다. 프로세스는 그 후 단계(808)에서 계속되며 프로세서는 다시 한 번 타이머(802)를 예약한다. 요청 카운터의 미리 결정된 값이 단계(818)에서 초과되지 않는다면, 프로세스는 단계(810)로 리턴한다.
이 기술분야의 숙련자는 도 8의 프로세스(800)에 따른 의료 디바이스(10)로부터의 "하트비트"를 요청하는 것 외에, 다양한 다른 측정치들이 특정한 의료 디바이스(10)와의 통신들이 무선 중계 네트워크(16)를 통해 실행될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 획득될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 예를 들면, 무선 중계 모듈(30a)의 프로세서(34)는 대안적으로 의료 디바이스(10)로부터 수신되는 무선 중계 네트워크 신호들에 대한 신호 품질의 다양한 측정치들 중 하나(예를 들면, 송신된 신호의 신호 세기 또는 데이터 레이트를 포함하여)를 결정하도록 트랜시버(31)와 연관된 상태 모듈(31b)에 지시할 수 있다.
대안적으로 또는 덧붙여, 프로세서(34)는 무선 중계 모듈의 위치 정보를 획득하며, 의료 디바이스(10)(예를 들면, 보행 가능 환자가 소유한)가 중계 모듈(30a)과의 안전한 통신들을 위한 영역의 밖으로(즉, "지오-펜스(geo-fence)" 밖인) 이동하였는지 여부를 결정하기 위해 의료 디바이스로부터 및/또는 다른 수단에 의해(예를 들면, 의료 디바이스(10)에 의해 알려진 위치들을 가진 여러 개의 무선 중계 모듈들(30a)에 송신된 신호들의 주행 시간을 측정하는 종래의 삼각 측량 알고리즘을 사용함으로써) 획득된 위치 정보에 이를 비교하도록 위치 디바이스(39a)에 지시할 수 있다.
이러한 경우에, 프로세서(34)는 바람직하게는 트랜시버들(31, 32) 중 적어도 하나를 통해 "손실 위치" 알람 메시지를 액세스 포인트(40)에 및/또는 임의의 다른 인터넷-액세스 가능한 및/또는 무선 네트워크-액세스 가능한 수신인들에게 송신할 수 있다. 또한, 무선 중계 모듈(30a)의 전력 및/또는 대역폭을 보존하기 위해, 프로세서(34)는 그것이 의료 디바이스(10)가 다시 지오-펜스 내로 돌아왔다고 결정될 때까지 의료 디바이스(10)와의 통신 의료를 결정하기 위해 이루어진 모든 다른 측정들(예를 들면, 하트비트 요청들 및 신호 품질 측정들)을 연기할 수 있다.
이 기술분야의 숙련자는 또한 의료 디바이스(10)가 특정한 무선 중계 모듈(301)과의 통신들이 무선 중계 네트워크를 통해 실행될 수 있는지 여부를 결정할 수 있도록, 및 무선 중계 모듈(30a)과의 통신들이 실행될 수 없을 때 의료 디바이스(10)에서 시각적 및/또는 가청 알람을 발행하기 위해 특정한 의료 디바이스(10)와의 통신들이 무선 중계 네트워크를 통해 실행될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 무선 중계 모듈(30a)에 의해 사용된 요소들이 의료 디바이스(10)에서 복제될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 이러한 특징은 특히 예를 들면, 그/그녀가 지오-펜스를 빠져나오는 학습에 대한 수단으로서 보행 설정에서의 환자에 유용할 것이다.
일련의 의료 디바이스들 및 원격 모니터링 디바이스 사이에 네트워킹된 통신들을 제공하기 위해 여기에 개시된 아키텍처는 다른 모니터링 시스템들과 비교하여 다수의 분명한 이점들을 제공한다. 의료 디바이스들(10) 및 중계 모듈들(30, 30a) 사이에서의 무선 통신들을 위한 바람직한 실시예에 따른 IEEE 802.15.4 표준에 기초한 ZIGBEE 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.
WWAN을 통해 떨어진 모니터링 디바이스들을 직접 액세스하기 위한 용량을 가진 ZIGBEE 네트워크들의 일부인 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 2 중계 모듈(30a)을 통해 제 1 중계 모듈(30a)로부터의 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.
단지 중계 모듈들(30a)로 셀룰러 트랜시버들의 구성을 제한함으로써, 비용들이 추가로 감소될 수 있다. 또한, 소형 엔클로저에 중계 모듈들(30a)을 제공하는 것은 중계 모듈들(30a)이 신뢰 가능한 상용 전원들에 쉽게 연결되며 설비들 변화들에 따라 ZIGBEE 네트워크들을 재구성하도록 요구될 때 쉽게 이동되는 것을 용이하게 한다.
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 구성들은 도 3 및 도 7에 도시된 구성요소들 이외에 본 발명과 함께 사용가능하다. 예를 들면, 입력-출력 버퍼는 요구에 따라 트랜시버들(31, 32)로 의료 디바이스 데이터를 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.

Claims (44)

  1. 무선 중계 모듈에 있어서,
    전원으로부터 1차 전력을 수신하도록 구성된 전기 커넥터;
    1차 전력의 특성 변경시 2차 전력을 제공하도록 구성된 배터리;
    근거리 네트워크인 무선 중계 네트워크를 통해 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 의료 디바이스 데이터를 무선으로 수신할 수 있는 제 1 수신기;
    무선 중계 네트워크를 통해 의료 디바이스 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제 1 송신기;
    인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 의료 디바이스 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제 2 송신기; 및
    제 1 송신기 및 제 2 송신기에 결합된 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 제 1 수신기에 의해 수신된 의료 디바이스 데이터를 송신하기 위해 상기 제 1 송신기 또는 제 2 송신기 중 하나를 선택하도록 상기 무선 중계 모듈을 제어할 수 있고,
    상기 제어기는 또한 1차 전력의 특성 변경시 전력 알람 신호를 생성할 수 있고, 동일한 무선 중계 네트워크를 통해 통신하는 적어도 제 2 무선 중계 모듈이 메시지를 수신하도록 액세스 가능한지를 결정할 수 있고, 제 2 무선 중계 모듈이 액세스 가능한 것으로 결정되는 경우 네트워크를 통한 전력 알람 신호의 확산을 위해 적어도 제 2 무선 중계 모듈에 전력 알람 신호를 전송할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제어기에 결합되며 시각적 경보 및/또는 오디오 경보를 제공하도록 구성된 시각적 디스플레이 또는 스피커 중 적어도 하나를 더 포함하는, 무선 중계 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제 2 송신기는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 원격 모니터링 디바이스에 경보 신호를 송신하도록 구성되는, 무선 중계 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제어기는 배터리의 충전 상태가 특정한 충전 레벨 아래로 떨어질 때 알람 신호를 송신할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    제어기는 2차 전원의 충전 상태가 저 충전 상태와 제로 충전 상태 사이에 있음을 나타내기 위해 알람 신호를 변조하도록 구성되는, 무선 중계 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    전원으로부터 커넥터의 연결 해제를 검출할 수 있는 센서를 더 포함하는, 무선 중계 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    제어기는 센서가 전원으로부터 커넥터의 연결 해제를 검출할 때 알람 신호를 송신할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기에 전기적으로 연결된 메모리를 더 포함하며, 상기 메모리는 상기 수신된 의료 디바이스 데이터를 저장할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제 1 송신기 또는 제 2 송신기 중 적어도 하나는, 1차 전력의 복구시, 저장된 의료 디바이스 데이터를 송신하도록 구성되는, 무선 중계 모듈.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 송신기는, 알람 신호의 발생시, 1차 전력이 중단되었음을 표시하는 통지를 의료 디바이스로 또는 다른 무선 중계 모듈로 전송하도록 구성되는, 무선 중계 모듈.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1 송신기는, 1차 전력의 복구시, 1차 전력이 복구되었음을 표시하는 통지를 의료 디바이스로 또는 다른 무선 중계 모듈로 전송하도록 또한 구성되는, 무선 중계 모듈.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기는 원격 모니터링 디바이스에 의해 송신된 특정한 신호의 수신에 응답하여 의료 디바이스 데이터 또는 확인 응답 신호 중 적어도 하나를 원격 모니터링 디바이스에 송신할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  13. 무선 중계 모듈에 있어서,
    전원으로부터 전력을 수신하도록 구성된 전기 커넥터;
    근거리 네트워크인 무선 중계 네트워크를 통해 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 의료 디바이스 데이터를 무선으로 수신할 수 있는 제 1 수신기;
    무선 중계 네트워크를 통해 의료 디바이스 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제 1 송신기;
    인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제 2 송신기; 및
    제 1 송신기 및 제 2 송신기에 결합된 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 제 1 수신기에 의해 수신된 의료 디바이스 데이터를 송신하기 위해 상기 제 1 송신기 및 제 2 송신기 중 하나를 선택하도록 상기 무선 중계 모듈을 제어할 수 있고,
    상기 제어기는 또한 수신된 전력의 특성 변경시 전력 알람 신호를 생성할 수 있고, 동일한 무선 중계 네트워크를 통해 통신하는 적어도 제 2 무선 중계 모듈이 메시지를 수신하도록 액세스 가능한지를 결정할 수 있고, 제 2 무선 중계 모듈이 액세스 가능한 것으로 결정되는 경우 네트워크를 통한 전력 알람 신호의 확산을 위해 적어도 제 2 무선 중계 모듈에 전력 알람 신호를 전송할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  14. 청구항 13에 있어서,
    제어기에 결합되며 시각적 경보 및/또는 오디오 경보를 제공하도록 구성된 시각적 디스플레이 또는 스피커 중 적어도 하나를 더 포함하는, 무선 중계 모듈.
  15. 청구항 13에 있어서,
    제 2 송신기는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 원격 모니터링 디바이스에 경보 신호를 송신하도록 구성되는, 무선 중계 모듈.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 전원은 배터리이고, 제어기는 배터리의 충전 상태가 특정한 충전 레벨로 또는 아래로 떨어질 때 알람 신호를 송신할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  17. 청구항 16에 있어서,
    제어기는 2차 전원의 충전 상태가 저 충전 상태와 제로 충전 상태 사이에 있음을 나타내기 위해 알람 신호를 변조하도록 구성되는, 무선 중계 모듈.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어기에 전기적으로 연결된 메모리를 더 포함하며, 상기 메모리는 상기 수신된 의료 디바이스 데이터를 저장할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  19. 청구항 18에 있어서,
    제 1 송신기 및 제 2 송신기 중 적어도 하나는 수신된 전력의 특성에 기초하여 저장된 의료 디바이스 데이터를 송신하도록 구성되는, 무선 중계 모듈.
  20. 청구항 13에 있어서,
    상기 제 1 송신기는, 알람 신호의 발생시, 의료 디바이스로 또는 다른 무선 중계 모듈로 통지를 전송하도록 구성되는, 무선 중계 모듈.
  21. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어기는 원격 모니터링 디바이스에 의해 송신된 특정한 신호의 수신에 응답하여 의료 디바이스 데이터 및 확인 응답 신호 중 적어도 하나를 원격 모니터링 디바이스에 송신할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  22. 의료 디바이스 무선 네트워크에서, 무선 중계 네트워크와 통신하는 제 1 송신기를 포함하는 중계 모듈을 동작시키기 위한 방법에 있어서,
    무선 중계 네트워크를 통해 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 의료 디바이스 데이터를 수신하는 것;
    인터넷-액세스 가능한 무선 네트워크에 대한 무선 중계 모듈의 액세스 가능성 상태에 기초하여, 의료 디바이스 데이터를 의료 디바이스 네트워크를 통해 제 2 중계 모듈로 또는 인터넷-액세스 가능한 무선 네트워크를 통해 웹 서버로 송신하는 것; 및
    중계 모듈에 대한 1차 전력의 중단시, 중계 모듈을 2차 전원에 연결하고, 동일한 무선 네트워크를 통해 통신하는 적어도 제 2 무선 중계 모듈이 메시지를 수신하도록 액세스 가능한지를 결정하고, 제 2 무선 중계 모듈이 액세스 가능한 것으로 결정되는 경우 네트워크를 통한 전력 알람 신호의 확산을 위해 적어도 제 2 무선 중계 모듈에 전력 알람 신호를 전송하는 것을 포함하는, 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 중계 모듈의 제 2 송신기로부터 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크의 액세스 가능성 상태를 결정하는 것을 더 포함하는, 방법.
  24. 청구항 22에 있어서,
    발생된 알람 신호에 기초하여 시각적 경보 및/또는 오디오 경보를 제공하는 것을 더 포함하는, 방법.
  25. 청구항 22에 있어서,
    2차 전원에 무선 중계 모듈을 연결한 후, 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 경보 신호를 제 2 송신기를 거쳐 원격 모니터링 디바이스에 송신하는 것을 더 포함하는, 방법.
  26. 청구항 22에 있어서,
    알람 신호에 기초하여 경보 신호를 제 1 송신기를 거쳐 다른 무선 중계 모듈 및 의료 디바이스 중 적어도 하나에 송신하는 것을 더 포함하는, 방법.
  27. 청구항 22에 있어서,
    2차 전원의 충전 상태가 특정한 충전 레벨 아래로 떨어질 때 제 2 알람 신호를 제 1 송신기 또는 제 2 송신기 중 적어도 하나를 거쳐 송신하는 것을 더 포함하는, 방법.
  28. 청구항 27에 있어서,
    특정한 충전 레벨은 저 배터리 상태 또는 근사(near dead) 배터리 상태 중 하나를 표시하며, 저 배터리 상태 또는 근사 배터리 상태의 각각을 표시하기 위한 알람 신호는 배터리의 낮아진(depreciated) 충전 레벨을 나타내는, 방법.
  29. 청구항 22에 있어서,
    수신된 의료 디바이스 데이터를 중계 모듈의 메모리에 저장하는 것을 더 포함하는, 방법.
  30. 청구항 28에 있어서,
    1차 전력의 복구시, 저장된 의료 디바이스 데이터를 제 1 송신기 또는 제 2 송신기 중 적어도 하나를 거쳐 송신하는 것을 더 포함하는, 방법.
  31. 청구항 29에 있어서,
    1차 전력의 복구시, 1차 전력이 복구되었음을 표시하는 통지를 제 1 송신기를 거쳐 의료 디바이스에 또는 다른 무선 중계 모듈에 전송하는 것을 더 포함하는, 방법.
  32. 무선 중계 모듈에 있어서,
    무선 중계 네트워크를 통해 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 의료 디바이스 데이터를 무선으로 수신할 수 있는 제 1 수신기;
    무선 중계 네트워크를 통해 적어도 제 2 무선 중계 모듈에 의료 디바이스 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제 1 송신기;
    인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 의료 디바이스 데이터를 무선으로 송신할 수 있는 제 2 송신기;
    알람 표시기; 및
    제 1 송신기 및 제 2 송신기와 알람 표시기에 결합된 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 제 1 수신기에 의해 수신된 의료 디바이스 데이터를 송신하기 위해 상기 제 1 송신기 및 제 2 송신기 중 하나를 선택할 수 있고,
    상기 제어기는 또한 무선 중계 네트워크를 통해 의료 디바이스로부터 수신된 신호의 특성이 특정한 임계치 아래로 떨어지면 알람 표시기를 활성화시킬 수 있고, 네트워크를 통한 알람의 확산을 위해 동일한 무선 중계 네트워크를 통해 통신하는 적어도 제 2 무선 중계 모듈에 알람 신호를 전송할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  33. 청구항 32에 있어서,
    상기 특성은 신호 세기인, 무선 중계 모듈.
  34. 청구항 32에 있어서,
    상기 특성은 데이터 레이트인, 무선 중계 모듈.
  35. 청구항 32에 있어서,
    상기 특성은 상기 중계 모듈과 상기 의료 디바이스 사이의 거리를 나타내는, 무선 중계 모듈.
  36. 청구항 32에 있어서,
    제 2 송신기는 의료 디바이스로부터 의료 디바이스 데이터의 수신 중단시, 원격 모니터링 디바이스에 경보를 송신할 수 있는, 무선 중계 모듈.
  37. 의료 디바이스 무선 네트워크에서, 무선 중계 네트워크와 통신하는 제 1 송신기를 포함하는 중계 모듈을 동작시키기 위한 방법에 있어서,
    무선 중계 네트워크를 통해 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 의료 디바이스 데이터를 수신하는 것;
    상기 무선 중계 모듈과 통신하는 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크의 상태를 결정하는 것;
    상기 결정된 상태가 특정한 기준들을 만족하면 상기 인터넷-액세스 가능한 무선 통신 네트워크를 통해 상기 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 상기 의료 디바이스 데이터를 송신하는 것;
    상기 결정된 상태가 특정한 기준들을 만족시키는데 실패하면 무선 중계 네트워크를 통해 상기 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 제 2 중계 모듈로 상기 의료 디바이스 데이터를 송신하는 것;
    무선 중계 네트워크를 통해 상기 적어도 하나의 의료 디바이스로부터 수신된 신호의 특성을 모니터링하는 것;
    상기 모니터링된 특성이 미리 결정된 제한들 밖에 있으면 알람을 발생시키는 것; 및
    네트워크를 통한 알람의 확산을 위해 동일한 무선 중계 네트워크를 통해 통신하는 적어도 제 2 무선 중계 모듈에 알람을 전송하는 것을 포함하는, 방법.
  38. 청구항 37에 있어서,
    상기 특성은 신호 세기인, 방법.
  39. 청구항 37에 있어서,
    상기 특성은 데이터 레이트인, 방법.
  40. 청구항 37에 있어서,
    상기 특성은 상기 중계 모듈과 상기 의료 디바이스 사이의 거리를 나타내는, 방법.
  41. 청구항 37에 있어서,
    알람을 발생시키는 것은 알람에 관한 통지를 원격 모니터링 디바이스에 송신하는 것을 더 포함하는, 방법.
  42. 청구항 1에 있어서,
    무선 중계 네트워크는 메쉬 네트워크이고, 제어기는 메쉬 네트워크를 통해 통신하기 위한 네트워크 인터페이스를 포함하는, 무선 중계 모듈.
  43. 청구항 1에 있어서,
    제어기는 전압 레벨이 근사 전압 아래로 떨어지면 전력 손실 전에 메모리에 디바이스 데이터를 저장하도록 구성되는, 무선 중계 모듈.
  44. 청구항 1에 있어서,
    무선 중계는 AC 전력 손실에 응답하는 하나의 알람과 저 배터리 전압 레벨에 응답하는 또 다른 알람을 생성하는, 무선 중계 모듈.
KR1020147016985A 2012-01-19 2013-01-03 전력 및 의료 디바이스 근접성 모니터링 기능을 가진 원격 모니터링 시스템들을 위한 무선 중계 모듈 KR101585364B1 (ko)

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