KR102389054B1 - 웨어러블 장치 및 그것의 데이터 보안 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 웨어러블 장치의 동작 방법은, 외부인의 신체 접촉이 없을 때 문턱 전압을 설정하는 단계, 데이터 통신을 수행하면서 엔벨로프 전압을 측정하는 단계, 상기 문턱 전압과 상기 엔벨로프 전압을 비교함으로써 상기 외부인의 신체 접촉 여부를 판별하는 단계, 및 상기 외부인의 신체 접촉이 있을 때, 상기 데이터 통신을 중단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

웨어러블 장치 및 그것의 데이터 보안 방법{WEARABLE DEVICE AND DATA SECURITY METHOD THEREOF}
본 발명은 웨어러블 장치 및 그것의 데이터 보안 방법에 관한 것으로, 구체적으로 인체 통신 시스템에 적용되는 웨어러블 장치 및 그것의 데이터 보안 방법에 관한 것이다.
인체 통신은 사람의 몸을 이용하여 데이터 통신을 수행하는 기술이다. 즉, 인체 통신은 유선이나 무선 등의 통신을 이용하지 않고, 사람의 몸을 전기 신호의 전달 매체로 사용한다. 인체 통신에는 여러 가지 방식이 있다. 한 예로서, 인체 통신은 사람의 몸에 흐르는 전류의 변화를 이용할 수 있다. 즉, 인체에 송수신기의 전극을 접촉하여 미세한 전류를 변화시킴으로, 인체 통신이 수행될 수 있다. 다른 한 예로서, 인체의 표면 전기장의 변화를 이용할 수도 있다. 인체 통신은 이러한 방식으로 각종 데이터를 인체를 매체로 하여 전송할 수 있다.
인체를 통신 매질로 사용하는 인체 통신을 이용하면, 휴대 기기들 사이의 통신 혹은 고정된 기기와 사용자 사이의 통신이 사용자의 접촉을 통해 수행될 수 있다. 예를 들면, 디지털 카메라, 스마트 폰과 같은 휴대용 장치들과 주변 전자 장치들과의 통신이 사용자의 접촉을 통해 수행될 수 있다. 프린터, 신용 카드 결재, TV 수신, 출입 시스템, 혹은 교통 수단 탑승 시의 요금 결제 등이 사용자의 접촉을 통해 수행될 수 있다. 또한, 인체 피부에 부착되거나 혹은 인체 내부에 삽입된 전자 장치들과의 통신을 인체를 매질로 하여 수행될 수 있다. 최근에 커패시티브 커플링을 사용한 인체통신은 인체 근거리 무선 통신 wireless body area networks (WBAN) 관련 국제 표준 IEEE 802.15.6 WBAN에 표준으로 제정되었다. 이러한 커패시티브 커플링을 사용한 인체 통신은 웨어러블 (wearable) 장치의 통신 방법으로 활용 가능하다.
본 발명의 목적은 사용자가 외부인과의 예상하지 못한 신체 접촉 상황에서 발생할 수 있는 사용자의 통신 데이터 유출을 방지하는 웨어러블 장치 및 그것의 데이터 보안 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 동작 방법은, 외부인의 신체 접촉이 없을 때 문턱 전압을 설정하는 단계, 데이터 통신을 수행하면서 엔벨로프 전압을 측정하는 단계, 상기 문턱 전압과 상기 엔벨로프 전압을 비교함으로써 상기 외부인의 신체 접촉 여부를 판별하는 단계, 및 상기 외부인의 신체 접촉이 있을 때, 상기 데이터 통신을 중단하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 문턱 전압을 설정하는 단계는, 상기 외부인의 신체 접촉이 없을 때 엔벨로프 전압을 측정하는 단계, 상기 측정된 엔벨로프 전압의 양의 평균값을 구하는 단계, 및 상기 평균값에서 사전에 결정된 전압만큼 뺀 전압을 상기 문턱 전압으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 문턱 전압을 설정하는 단계는, 상기 외부인의 신체 접촉이 없을 때 엔벨로프 전압을 측정하는 단계, 상기 측정된 엔벨로프 전압의 최대값을 구하는 단계, 및 상기 최대값에서 사전에 결정된 전압만큼 뺀 전압을 상기 문턱 전압으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 데이터를 통신하는 단계는, 커패시티브 커플링(capacitive coupling)을 통신 방법으로 사용하는 웨어러블 장치들 사이의 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 웨어러블 장치들 각각은 국제 표준 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area network)에 따라 통신할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 외부인의 신체 접촉 여부를 판별하는 단계는, 제 1 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 큰 지를 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 크지 않다면, 상기 데이터 통신을 계속 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 크다면, 상기 외부인이 신체 접촉이 있는 것으로 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 외부인의 신체 접촉이 있는 것으로 판별될 경우에, 상기 데이터 통신을 중단하고, 사용자에게 상기 외부인의 신체 접촉 상황을 알리는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 데이터 통신을 중단한 이후에, 수신된 신호의 엔벨로프 전압을 측정하는 단계, 및 제 2 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 낮은 지를 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제 2 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 낮다면, 상기 중단되었던 데이터 통신을 재개하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제 2 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 낮지 않다면, 수신된 신호의 엔벨로프 전압을 다시 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치는, 인체를 통하여 신호를 수신하는 신호 수신기, 상기 수신된 신호의 엔벨로프 전압을 측정하는 엔벨로프 검출기, 및 문턱 전압과 상기 엔벨로프 전압을 비교하는 전압 비교기를 포함하고, 상기 문턱 전압은 외부인의 신체 접촉이 없을 때 측정된 엔벨로프 전압에서 사전에 결정된 전압 만큼 뺀 값이고, 신호 송신기와 데이터 통신을 수행할 때, 상기 문턱 전압이 측정된 엔벨로프 전압보다 크다면, 상기 수신된 신호에 대응하는 데이터 통신이 중단되거나 통신 보류 신호가 상기 신호 송신기로 송신될 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 전압 비교기는 데이터 통신 시 제 1 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 큰지를 판별하고, 상기 제 1 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 크다면, 상기 데이터 통신이 중단되거나 상기 통신 보류 신호가 상기 신호 송신기로 송신될 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 전압 비교기는 상기 데이터 통신이 중단된 이후 혹은 상기 통신 보류 신호가 송신된 이후에 제 2 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 작은 지를 판별하고, 상기 제 2 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 작다면, 상기 데이터 통신이 재개될 수 있다.
실시 예에 있어서, 인체에 접촉하는 신호 전극, 및 상기 신호 수신기가 구현된 PCB(printed circuit board) 접지를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 데이터 수신 방법은, 외부와의 데이터 통신을 위하여 인체를 경유하여 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 신호의 엔벨로프 전압을 측정하는 단계, 상기 수신된 신호를 필터링 및 증폭하는 단계, 상기 증폭된 신호의 엔벨로프 전압과 문턱 전압을 비교하는 단계, 및 사전에 결정된 시간 동안 상기 엔벨로프 전압이 상기 문턱 전압보다 낮을 때, 상기 데이터 통신을 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 데이터 통신은 데이터 전송을 위하여 커패시티브 커플링 방식을 이용할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 데이터 통신을 진행할 때, 상기 문턱 전압을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 문턱 전압을 설정하는 단계는, 사전에 결정된 시간 동안 측정된 수신 신호의 엔벨로프 전압을 평균값을 이용하여 상기 문턱 전압을 설정 하는 단계 및 상기 설정된 문턱 전압에 대응하는 데이터를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치 및 그것의 데이터 보안 방법은, 엔벨로프 전압을 모니터링 하는 감지 장치를 구비함으로써, 웨어러블 장치 사용자가, 예상하지 못한 외부인과의 신체 접촉에 의해 발생하는 통신 정보 유출을 사용자의 별도 행위 없이 신속하게 차단 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치 및 그것의 데이터 보안 방법은, 추가적인 센서 혹은 보안 소프트웨어가 없이 커패시티브 커플링 통신의 물리적 특성을 이용하여 외부인의 접촉 여부를 판별하는 감지 장치를 구비함으로써, 구현 복잡도를 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 커패시티브 커플링의 통신 과정을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 커패시티브 커플링을 이용하여 양쪽 손목에서 송수신기를 구성할 때, 송수신기 간의 신호 전위 형성 형태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자의 단일 인체만 통신 채널로 사용할 경우와 외부인이 사용자 인체에 접촉할 경우 수신되는 신호의 크기 변화를 제시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 외부인과의 접촉 유무에 따라 발생하는 수신 신호의 진폭 크기 변화를 미리 정해진 문턱 전압(Vth)과 전압 비교를 통해 검출하고, 외부인과의 접촉을 감지하는 감지 장치를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 워치를 예시적으로 보여주는 도면이다.
아래에서는 도면들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 혹은 대체물을 포함한다.제 1 혹은 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 혹은 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 혹은 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것들의 존재 혹은 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 커패시티브 커플링의 통신 과정을 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 커패시티브 커플링 통신 시스템(100)은 신호 송신기(110), 신호 수신기(120), 및 사용자 인체(130)를 포함할 수 있다.
신호 송신기(110)는 인체의 일부분에 연결되고, 데이터를 변조하여 인체(130)로 송신하도록 구현될 수 있다. 여기서, 인체(130)는 신호 송신기로부터 전달된 신호를 신호 수신기로 전달하기 위한 채널로 작용할 수 있다. 예를 들어, 채널은 신호 송신기(110)의 전기적 신호와 인체 주변에 형성된 전위차로 형성 될 수 있다. 실시 예에 있어서, 신호 송신기(110)는 탈부착 가능한 웨어러블 장치(wearable device)일 수 있다. 예를 들어, 신호 송신기(110)는 스마트 워치, 안경, 및 목걸이 등 다양한 인체 접촉 장치를 포함할 수 있다.
신호 수신기(120)는 인체(130)로부터 전달된 신호를 수신하고 데이터를 복원하도록 구현될 수 있다. 여기서 복원된 데이터는, 인체 통신과 다른 통신 방법에 의해 외부 기기로 전달될 수 있다. 이때, 신호 송신기(110)로부터 신호 수신기(120)로 신호가 전달되는 인체(130) 혹은 무선 등의 모든 전송 통로를 인체 채널로 정의하고, 외부에서 인체로 유기되는 전기적 신호를 외부 잡음으로 정의할 수 있다. 실시 예에 있어서, 신호 수신기(120)는 탈부착 가능한 웨어러블 장치일 수 있다. 예를 들어, 신호 수신기(120)는 스마트 워치, 안경, 및 목걸이 등 다양한 인체 접촉 장치를 포함할 수 있다.
또한, 신호 수신기(120)는 감지 장치(124)를 포함할 수 있다. 감지 장치(124)는 외부인의 신체 접촉을 감지하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 감지 장치(124)는 수신 신호의 엔벨로프 전압(Ven)을 모니터링 하고, 사전에 결정된 값과 모니터링된 엔벨로프 전압(Ven)을 비교하여, 외부인의 신체 접촉 여부를 판별할 수 있다.
커패시티브 커플링(capacitive coupling) 방식의 인체 통신은, 인체에 인가된 전기적 신호의 전위차에 의한 신호 전달을 통신 채널로 이용한다. 인체를 매질로 하여 송신된 데이터 신호는 인체의 다른 부분에 연결된 혹은 인체의 외부에 있는 수신기를 이용하여 측정될 수 있다. 커패시티브 커플링 방식을 사용하는 인체 통신은 주변 환경 등에 의해 변하는 채널 특성에 따라 수신 신호의 특성이 달라질 수 있다.
커패시티브 커플링 방식은 통신 채널로 사용자의 인체 매질을 사용하기 때문에, 대중교통, 엘리베이터 탑승 상황 등과 같이 사람들이 붐비는 곳에서 다른 외부인과 사용자 간의 예측하기 어려운 신체 접촉이 발생하였을 경우, 사용자가 대처하기 어려운 짧은 순간에 사용자의 데이터 정보가 접촉이 발생한 외부인으로 전송될 수 있다. 또한, 예를 들어 의도적으로 외부인이 특정 사용자의 통신 데이터 습득을 위해 신체 접촉을 시도하였을 경우 사용자의 데이터 유출이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치는 송수신기 역할을 수행하는 커패시티브 커플링 통신 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법은 원하는 데이터의 통신이 시작되기 전에 사용자가 다른 외부인과의 신체 접촉 없이 정상적으로 웨어러블 장치를 사용하여 통신을 수행하였을 경우에 대하여 웨어러블 장치들 간의 수신되는 신호의 전압 크기를 측정하는 보정 과정을 포함할 수 있다. 이때, 수신 신호의 전압 크기는 수신 신호의 양의 엔벨로프 (envelope) 전압일 수 있다.
또한, 본 발명의 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법은 수신 신호를 필요에 따라 통신하는 신호 대역에 맞게 필터링 하거나 신호의 진폭을 키우기 위한 증폭 과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법은 외부인의 신체 접촉 없이 사용자가 정상적으로 통신할 때 수신되는 신호의 엔벨로프 전압 크기를 측정한 후, 수신 신호의 전압보다 낮은 문턱 전압을 결정하는 과정을 포함할 수 있다. 웨어러블 장치의 커패시티브 커플링 통신 장치는 엔벨로프 전압과 문턱 전압간의 비교를 통해 외부인의 신체 접촉이 없는 정상 이용 시, 엔벨로프 전압이 문턱 전압보다 높게 입력되는 것을 판별할 수 있다.
한편, 커패시티브 커플링을 이용한 통신 특성상, 외부인의 신체가 사용자의 신체와 접촉하게 되면, 사용자의 인체에서 동작 중인 통신 장치의 접지면과 지면 접지간의 커플링이 약화되어 수신되는 신호의 크기가 감소될 수 있다. 따라서 수신기의 입력 신호, 즉 엔벨로프 전압이 정상 동작시 보다 감소될 수 있다. 이에 본 발명의 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법은 문턱 전압보다 낮은 엔벨로프 전압 신호를 검출함으로써, 외부인과의 신체 접촉 발생을 확인하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법은, 외부인과의 신체 접촉 발생을 확인하게 되면 사용자에게 외부인 신체 접촉 상황을 알리고, 사용자가 사용 중인 웨어러블 장치들에게 통신 중단 혹은 통신 보류 신호를 송신하는 과정을 포함할 수 있다. 따라서 외부인과 신체 접촉하는 순간 사용자가 별도의 행위를 수행하지 않아도 제안하는 방법에 의해 즉각적으로 통신이 중단되고 데이터의 외부 유출 차단이 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 커패시티브 커플링을 이용하여 양쪽 손목에서 송수신기를 구성할 때, 송수신기 간의 신호 전위 형성 형태를 보여주는 도면이다. 전위 형성은 사용자 인체(130), 신호 송신기(110), 신호 수신기(120), 지면 접지(earth ground, 101) 등을 포함할 수 있다.
신호 송신기(110)와 신호 수신기(120)의 각각은, 전위 형성에 영향을 주는 신호전극(111, 121)과 송수신 장치의 PCB (printed circuit board)에 구성된 접지(112, 122)를 포함할 수 있다. 송신 신호 및 수신 신호의 각각은 인체(130)에 접촉된 각각의 신호 전극(111, 121)을 통해 인체에 전송되거나, 인체(130)를 통해 전달될 수 있다.
신호 송신기(110)와 신호 수신기(120)의 각각은, 웨어러블 장치들 간의 데이터 송수신을 위한 통신 장치의 역할을 수행할 수 있다. 각 인체(130)에 인가하는 신호의 전위차와 수신기에 입력되는 수신 신호의 전위차 크기를 최대화하기 위해, 즉 신호 진폭 변화 전압 값을 최대화하기 위해서, 신호 송신기(110)와 신호 수신기(120)의 각각의 PCB 접지(112, 122)와 지면 접지(101) 간의 커플링이 크게 발생하도록 채널이 형성될 수 있다. 이때 외부 사용자가 사용자 신체를 접촉하면, 외부 사용자의 인체가 통신 채널 즉, 접지와 전위차를 갖는 신호 전송로로 확장되면서, 신호 송신기(110)와 신호 수신기(120)의 각각의 PCB 접지(112, 122)와 지면 접지(101)간의 커플링을 약화시킴으로써, 인체에 인가되는 신호 전압 값이 감소 되거나, 수신 되는 신호의 전압이 감소될 수 있다. 결과적으로 사용자 인체 만을 채널로 사용하는 정상적인 통신 상황보다 수신기의 수신 신호의 크기가 감소한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자의 단일 인체만 통신 채널로 사용할 경우와 외부인이 사용자 인체에 접촉할 경우 수신되는 신호의 크기 변화를 제시한다. 이때, 시계형태의 약 3 cm x 5 cm 크기의 PCB 면적 (접지 면적)의 송수신기를 착용하고, 도 2에 도시된 것과 같이 양쪽 손목 간에 통신을 실시 예로 하였다.
신호 송신기(110)가 착용된 손목에서 외부인과의 신체 접촉이 발생한 것을 예로 하고, 신호 수신기(120)는 측정 장비의 접지와의 연결 영향을 최소화하기 위해 미니-회로(mini-circuits)에서 제작한 FTB-1-6 balun을 사용하였다. 신호 수신기(120)에 수동 프루브(passive probe)와 오실로스코프로 연결함으로써 수신 신호가 측정되었다. 이때, 인체(130)에 인가하는 송신 신호는 IEEE 802.15.6 WBAN 국제 표준에서 정의된 인체 통신의 동작 클록 주파수 42 MHz에 의해 생성된 21 MHz의 중심 주파수를 갖는 디지털 신호이다. 송신 신호의 주파수 및 신호 형태는 웨어러블 장치에서 사용하는 커패시티브 커플링 신호 전송 방식 (예, 모듈레이션 방식) 및 응용 서비스에 따라 달라질 수 있다.
도 3에 도시된 신호는 오실로스코프에 내장된 필터 기능을 사용하여 21MHz를 중심 주파수로 하여 잡음을 제거하기 위한 고대역(high-pass) 필터와 저대역(low-pass) 필터를 통과한 신호이다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 신호는 프레임 단위로 전송이 되고, 신호가 입력되는 구간과 신호가 입력되지 않는 구간과의 전압 진폭 차이를 통해 구분될 수 있다. 외부인의 신체 접촉이 없을 경우, 수신 신호의 V peak-peak 평균 진폭은 약 12.8 mv 이다. 한편, 외부인과의 신체 접촉이 있을 경우, 측정 수신 신호의 V peak-peak 평균 진폭은 약 7.5 mv 이다. 외부인과의 신체 접촉이 있을 경우에 대한 V peak-peak 진폭 신호 크기 감소는, 외부인의 신체 접촉이 없을 경우 수신 신호의 V peak-peak 평균 진폭을 기준으로 약 41% 발생하게 된다. 즉, 사용자와 외부인의 신체 접촉 발생 시, 신체 접촉이 없는 경우보다 수신 신호의 크기가 감소되는 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 외부인과의 접촉 유무에 따라 발생하는 수신 신호의 진폭 크기 변화를 사전에 결정된 문턱 전압(Vth)과 전압 비교를 통해 검출하고, 외부인과의 접촉을 감지하는 감지 장치(124)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 감지 장치(124)는 엔벨로프 검출기(124-1) 및 전압 비교기(124-2)를 포함할 수 있다.
엔벨로프 검출기(124-1)는 교류 형태의 수신 신호를 수신하고, 엔벨로프 전압(Ven)을 발생하도록 구현될 수 있다. 여기서 수신 신호는 신호 수신기(120)에서 필터링 및 증폭된 신호일 수 있다.
전압 비교기(124-2)는 수신 신호의 양의 엔벨로프 검출 값, 즉 엔벨로프 전압(Ven)을 제 1 입력으로 수신하고, 문턱 전압(Vth)을 제 2 입력으로 수신하고, 제 1 입력 전압과 제 2 입력 전압을 비교하도록 구현될 수 있다. 전압 비교기(124-2)의 출력 값에 따라, 외부인의 접촉 여부가 판별될 수 있다.
예를 들어, 미리 정해진 t 시간 동안 문턱 전압(Vth)이 엔벨로프 전압(Ven) 보다 클 경우, 외부인의 신체와 사용자의 신체가 접촉되었다고 판별될 수 있다. 이때, 문턱 전압(Vth)은, 외부인의 신체 접촉 없이 사용자 인체만을 사용하여 정상적으로 신호를 송수신하였을 때, 수신 신호의 양의 엔벨로프 전압(Ven)의 평균값보다 사전에 결정된 전압(△V) 만큼 낮은 전압 값으로 결정될 수 있다. 이때, 신호 수신기(110)는 수신 신호를 필요에 따라 통신하는 신호 대역에 맞게 필터링 하거나 신호의 진폭을 키우기 위한 증폭하도록 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법은 다음과 같다.
웨어러블 장치의 신호 수신기(예, 도 1, 120)는 외부인의 신체 접촉이 없을 때 문턱 전압(도 4 참조, Vth)을 설정할 수 있다(S110). 여기서 문턱 전압은 엔벨로프 검출기(도 4, 124-1)에 의해 검출된 엔벨로프 전압(Ven)을 이용하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 문턱 전압(Vth)은 외부인의 접촉이 없을 때 사전에 결정된 시간 동안 엔벨로프 전압(Ven)의 평균값으로 설정될 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 문턱 전압(Vth)은 평균 엔벨로프 전압(Ven)에서 소정의 값을 뺀 값으로 설정될 수 있다. 실시 예에 있어서, 설정된 문턱 전압(Vth)은 신호 수신기(120))의 내부의 메모리 혹은 레지스터에 문턱 전압(Vth)에 대응하는 데이터로 저장될 수 있다. 감지 장치(120)는 문턱 전압(Vth)에 대응하는 데이터에 따라 문턱 전압(Vth)을 발생되는 전압 발생기를 더 포함할 수 있다.
이후, 감지 장치(124)의 엔벨로프 검출기(124-1)는 신호 수신기(120)에 의해 신호를 수신될 때, 수신 신호의 엔벨로프 전압(Ven)을 측정할 수 있다(S120). 즉, 웨어러블 장치가 데이터 통신을 수행하면서 수신 신호의 엔벨로프 전압(Ven)이 측정될 수 있다.
이후, 감지 장치(124)의 비교기(124-2)는 측정된 엔벨로프 전압(Ven)과 문턱전압(Vth)을 비교함으로써, 외부인의 신체 접촉 여부를 판별할 수 있다(S130).
만일, 외부인의 신체 접촉이 있을 때, 웨어러블 장치의 데이터 통신은 차단될 수 있다(S140). 즉, 측정된 엔벨로프 전압(Ven)이 사전에 결정된 시간 동안 문턱 전압(Vth)보다 낮을 때, 외부인의 신체 접촉이 있다고 판별될 수 있다. 이때, 웨어러블 장치의 데이터 통신은 즉시 중단될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법은 외부인의 신체 접촉시 사용자에게 외부인의 신체 접촉 상황을 알릴 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법은 다음과 같이 진행될 수 있다.
웨어러블 장치는 송수신 기능을 갖는 커패시티브 커플링 통신 장치를 포함하고, 커패시티브 커플링 통신 장치는 도 1에서 설명된 신호 수신기(120)를 포함할 수 있다. 원하는 데이터 통신이 시작되기 전, 사용자와 통신 환경에 따라 달라질 수 있는 채널의 영향을 고려하여 인체 통신의 보안에 대한 보정 과정이 수행될 수 있다.
보정 과정에서, 사용자가 외부인의 신체 접촉이 없는 정상 동작으로 통신 수행 시 수신 신호의 엔벨로프 전압(Ven)이 측정될 수 있다(S210). 수신 신호의 엔벨로프 전압(Ven) 측정 후에, 엔벨로프 전압(Ven) 보다 △V 만큼 낮은 전압의 문턱 전압(Vth) 값이 설정될 수 있다(S220). 예를 들어, 엔벨로프 전압(Ven)의 평균 전압, 엔벨로프 전압(Ven)의 최대 전압 등을 기준으로 △V 만큼 낮은 전압의 문턱 전압(Vth) 값이 설정될 수 있다.
한편, 문턱 전압(Vth)의 설정 방법에 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다. 문턱 전압(Vth)은 다양한 방법으로 설정될 수 있다. S210 및 S220 단계는, 실제 통신이 수행되기 전의 보정 과정에 포함될 수 있다.
이후, 웨어러블 장치는 외부의 장치와 원하는 데이터 통신을 수행할 수 있다(S230). 데이터 통신시, 웨어러블 장치는 외부의 장치로부터 신호를 수신할 수 있다. 이러한 데이터 수신 과정에서 신호 수신기(도 1 참조, 120)는 입력 신호의 엔벨로프 전압(Ven) 측정을 수행할 수 있다(S230).
웨어러블 장치의 신호 수신기(120)에서 미리 정해진 △t1 시간 동안 문턱 전압(Vth)이 엔벨로프 전압(Ven) 보다 큰 지가 판별될 수 있다(S250).
만일, 미리 정해진 △t1 시간 동안 문턱 전압(Vth)이 엔벨로프 전압(Ven) 보다 큰 경우, 사용자의 신체와 외부인의 신체 접촉이 발생한 상황으로 판별될 수 있다. 웨어러블 장치의 통신이 즉각 중단될 수 있다(S260). 예를 들어, △t1 시간 동안 문턱 전압(Vth)이 엔벨로프 전압(Ven) 보다 큰 경우가 발생한 신호 수신기(120)는 다른 웨어러블 장치들에게 통신 중단 신호를 송신하고, 통신 중단을 수행하고, 및 사용자에게 외부인의 신체 접촉에 대한 알림 신호를 전송할 수 있다.
반면에, 만일, 미리 정해진 △t1 시간 동안 문턱 전압(Vth)이 엔벨로프 전압(Ven) 보다 크지 않은 경우에는, S230 단계가 진행될 수 있다.
이후, 데이터 수신 과정에서 신호 수신기(120)는 입력 신호의 엔벨로프 전압(Ven) 측정을 수행할 수 있다(S270). 신호 수신기(120)에서 미리 정해진 △t2 시간 동안 문턱 전압(Vth)이 엔벨로프 전압(Ven) 보다 작은 지가 판별될 수 있다(S280).
만일, 신호 수신기(120)에서 미리 정해진 △t2 시간 동안 문턱 전압(Vth)이 엔벨로프 전압(Ven) 보다 작다면, S230 단계가 진행될 수 있다. 즉, 신호 수신기(120)의 수신 신호가 미리 정해진 △t2 시간 동안 엔벨로프 전압(Ven)이 문턱 전압(Vth)보다 큰 경우는, 수신 신호 크기가 외부인의 신체 접촉이 없을 때의 전압으로 상승하면, 정상 통신이 재개될 수 있다. 반면에, 미리 정해진 △t2 시간 동안 문턱 전압(Vth)이 엔벨로프 전압(Ven) 보다 작지 않다면, S270 단계가 진행될 수 있다.
본 발명의 실시 예의 따른 커패시티브 커플링을 사용하는 웨어러블 장치는, 상술된 감지 장치(도 4, 124)를 구비함으로써, 커패시티브 커플링 방식을 통신 방법으로 사용하는 웨어러블 장치 사용 시, 사용자가 예상하지 못한 외부인과의 신체 접촉 상황에서 발생할 수 있는 사용자의 통신 데이터 유출을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치는, 커패시티브 커플링이 지니고 있는 물리적인 통신 특성을 활용하여 데이터 통신의 보안을 구현함으로써, 추가의 센서나 보안 소프트웨어 등 없이 구현 복잡도를 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법은, 웨어러블 장치의 사용자만의 인체를 채널로 사용하는 정상적인 통신 시의 수신 신호 크기를 기준값으로 설정하고, 설정된 기준값보다 낮은 전압값을 문턱 전압 값으로 결정함으로써, 일정 시간 동안 수신 신호의 크기가 문턱 전압 값 보다 낮아 질 때 외부인의 신체가 사용자의 신체에 접촉하였을 경우로 판단하여 통신을 중단할 수 있다.
한편, 본 발명의 웨어러블 장치 및 그것의 데이터 보안 방법은 웨어러블 장치에 적용 가능하다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 웨어러블 워치(10)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 웨어러블 워치(10)는 무선(wireless) 통신을 수행하고, 데이터(영상, 사진, 문자 등)를 입력하거나, 및 데이터를 디스플레이하기 위한 시계 본체(11)와 사용자의 손목에 용이하게 착용하기 위한 시계 밴드(12)를 포함한다.
시계 본체(11)는 프로세서, 메모리, 입출력(I/O) 장치, 디스플레이, 통신 인터페이스, 센서들, 및 전력 관리 유닛을 포함할 수 있다. 프로세서, 메모리, 입출력 장치, 통신 인터페이스, 및 센서들은 시스템 버스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 프로세서는 적어도 하나의 코어를 갖는 싱글 프로세서, 혹은 적어도 하나의 코어를 갖는 멀티 프로세서들을 포함할 수 있다. 시계 본체(11)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 인체 통신을 수행하는 신호 송신기(110) 혹은 신호 수신기(120)을 포함할 수 있다.
프로세서는 입출력 장치와 함께, 사용자에 의해 오디오 주파수 명령을 수용, 수신, 변환 및 처리하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 오디오 코덱이 사용될 수 있다. 프로세서는 동작 시스템(OS)의 인스트럭션들을 실행하거나 다양한 어플리케이션들을 실행할 수 있다. 프로세서는 장치 구성들 사이의 명령 상호작용 및 입출력 장치 위의 통신들을 제어할 수 있다. 예를 들어, OS는, 제한되지 않지만, 리눅스 안드로이드(Linux AndroidTM, 안드로이드 웨어(Android Wear), 등 일 수 있다.
메모리는 적어도 하나의 서로 종류의 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, RAM(예, DRAM, SARM), ROM, 캐쉬, 가상 마이크로드라이브, 하드 디스크들, 마이크로SD 카드들, 및 플래시 메모리 등이 될 수 있다.
입출력 장치는 정보를 입력 받고 정보를 출력하는 구성들의 집합이다. 예를 들어, 데이터를 입력 받거나, 출력하거나, 혹은 처리하는 입출력 장치를 구성하는 구성들은, 마이크로폰, 메신징, 카메라, 및 스피커를 포함할 수 있다. 입출력 장치는 오디오 칩, 디스플레이 제어기 및 터치스크린 제어기를 더 포함할 수 있다.
통신 인터페이스는 일방향 혹은 양방향 무선 통신들을 지원하는 구성들을 포함할 수 있고, 몇 가지 구현들, 나머지 구현들의 와이어드 인터페이스, 혹은 멀티플 인터페이스의 네트워크에 대한 무선 통신을 위한 무선 네트워크 인터페이스 제어기(혹은, 유사한 구성들)를 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 통신 인터페이스는, 원격으로 데이터를 우선적으로 입력 받기 위하여 존재한다. 여기서 데이터는 디스플레이에 디스플레이 되거나 업데이트되는 스트리밍 데이터이다. 하지만, 선택적으로 전송되는 데이터를 제외하고, 통신 인터페이스는 음성 전송을 제공할 수 있다.
실시 예에 있어서, 통신 인터페이스는 낮고 중간의 전력 RC(radio frequency) 통신들을 지원할 수 있다. 실시 예에 있어서, 무선 통신의 종류들에는, BLE(Bluetooth Low Energy), WLAN(wireless local area network), WiMAX, 수동 RFID(radio frequency identification), 네트워크 어댑터들 및 모뎀들을 포함할 수 있다. 하지만, 다른 실시 예에 있어서, 무선 통신이 종류는, WAN(wide area network) 인터페이스, Wi-Fi, WPAN, 멀티-홉 네트워크스, 혹은 셀룰라 네트워크 (예, 3G, 4G, 5G, 혹은 LTE(long term evolution)) 등을 포함할 수 있다. 나머지 무선 옵션들은 UWB(ultra wide band) 및 적외선(infrared) 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스는 무선을 제외한 다른 종류, 예를 들어, 컨택들을 통항 직렬 통신, 및/혹 USB 통신들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 USB 타입 USB, 플래시 드라이브, 혹은 다른 와이어드 커넥션은 통신 인터페이스와 함께 사용될 수 있다.
실시 예에 있어서, 디스플레이는 시계 본체(11)에 집적화될 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 디스플레이는 시계 본체(11)로부터 외부에 존재할 수 있다. 디스플레이는 평평하거나 커브드 될 수 있다. 여기서 커브드된 것은 웨어러블 센서 플랫폼이 위치한 신체의 일부(예, 손목, 발목, 머리, 등)에 대략적으로 곡률을 갖는 것을 의미한다.
디스플레이는 터치 스크린 혹은 제어되는 제스처를 포함할 수 있다. 디스플레이는 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이, TFT LCD(thin-film transistor liquid crystal display), 혹은 적절한 디스플레이 기술들을 포함할 수 있다. 디스플레이는 액티브-매트릭스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 AMOLED 디스플레이 혹은 SLCD일 수 있다. 디스플레이는 3D 혹은 플렉서블 할 수 있다. 센서들은 MEMS(Microelectromechanical systems) 센서들을 포함할 수 있다. 이러한 센서들은 가속도계/자이로스코프 및 온도계 등을 포함할 수 있다.
전원 관리 유닛은 전원 소스에 연결될 수 있고, 시계 본체(11)의 일부에서 전원 기능들을 통신 및/혹 제어하는 마이크로콘트롤러를 포함할 수 있다. 전원 관리 유닛은 프로세서와 통신하고, 전원 관리를 조정한다. 실시 예에 있어서, 전원 관리 유닛은 전원 레벨이 어떤 값 아래로 떨어지는 지를 판별한다. 다른 실시 예에 있어서, 전원 관리 유닛은 제 2 충전을 위하여 시간이 경과되었는 지를 판별한다.
전원 소스는 영구 혹은 착탈 배터리, 연료 셀 혹은 포토 전압 셀, 등 일 수 있다. 배터리는 일회용일 수 있다. 실시 예에 있어서, 전원 소스는 재충전 가능, 리듐 이온 배터리 혹은 그와 같은 것을 포함할 수 있다. 전원 관리 유닛은 전압 제어기 및 배터리를 재충전하는 충전 제어기를 포함할 수 있다. 구현에 있어서, 적어도 하나의 솔라 셀들이 전원 소스로 사용될 수 있다. 전원 소스는 또한 AC/DC 전원에 의해 충전될 수 있다. 전력 소스는 비접촉 혹은 접촉 충전에 의해 충전할 수 있다. 실시 예에 있어서, 전원 관리 유닛은 전원 인터페이스를 통하여 착탈식 센서 모듈에 배터리 전원의 공급을 통신 및/혹 제어할 수 있다. 실시 예에 있어서, 배터리는 시계 본체(11)에 내장될 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 배터리는 시계 본체(11)의 외부에 존재할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 시계 본체(11)의 디스플레이의 외향은 원형(circle type) 혹은 라운드 형태(round type)로 구현될 수 있다. 즉, 시계 본체(11)는 원형 디스플레이 패널을 포함한다.
또한, 시계 본체(11)는, 유선 충전 방식 혹은 무선 충전 방식으로 전원 전압을 충전하기 위한 배터리(도시되지 않음)를 내장할 수 있다. 여기서 무선 충전 방식은 자기 유도, 자기 공명, 전자기 유도, 비방사형 무선 충전(witricity) 등 다양한 무선 충전 방식 중 적어도 하나일 수 있다. 한편, 배터리는 시계 본체(11)가 아니라 시계 밴드(12)에 내장되도록 구현될 수도 있다.
또한, 시계 밴드(12)는 적어도 하나의 사용자로부터 생리학적 데이터, 즉 헬스 데이터를 감지하는 헬스 센서(13)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 헬스 센서는, 웨어러블 워치(10)의 착용자의 심박, 혈관의 산소 농도, 체온 감지, 혈압, 혈당, 혹은 체지방 등을 감지할 수 있다.
본 발명에 따른 커패시티브 커플링을 통신 방법으로 이용하는 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법에 따르면, 커패시티브 커플링 통신을 사용하는 웨어러블 장치 사용자가, 예상하지 못한 외부인과의 신체 접촉에 의해 발생하는 통신 정보 유출을 상기 사용자의 별도 행위 없이 신속하게 차단 할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 발명에서 제안하는 방법은 추가적인 센서에 의한 감지, 보안 소프트웨어 등에 의해 구동되는 것이 아니라, 커패시티브 커플링이 지니고 있는 물리적인 통신 특성을 이용한 것으로 구현에 필요한 복잡도를 최소화 할 수 있다.
한편, 상술 된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함할 것이다.
100: 인체 통신 시스템
110: 신호 송신기
120: 신호 수신기
130: 인체
101: 지면 접지
112, 122: PCB 접지
111, 121: 신호 전극
124: 감지 장치
124-1: 엔벨로프 검출기
124-2: 전압 비교기

Claims (20)

  1. 사용자의 신체에 부착되는 웨어러블 장치의 데이터 보안 방법에 있어서:
    상기 사용자 및 외부인 사이의 신체 접촉이 없을 때 문턱 전압을 설정하는 단계;
    데이터 통신을 수행하면서 엔벨로프 전압을 측정하는 단계;
    상기 문턱 전압과 상기 엔벨로프 전압을 비교함으로써 상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉 여부를 판별하는 단계; 및
    상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉이 있을 때, 상기 데이터 통신을 중단하는 단계를 포함하되,
    상기 문턱 전압은 상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉이 없을 때 사전에 결정된 시간 동안 측정된 엔벨로프 전압을 사용하여 설정되는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 문턱 전압을 설정하는 단계는,
    상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉이 없을 때 상기 사전에 결정된 시간 동안 상기 엔벨로프 전압을 측정하는 단계;
    상기 측정된 엔벨로프 전압의 양의 평균값을 구하는 단계; 및
    상기 평균값에서 사전에 결정된 전압만큼 뺀 전압을 상기 문턱 전압으로 설정하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 문턱 전압을 설정하는 단계는,
    상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉이 없을 때 상기 사전에 결정된 시간 동안 상기 엔벨로프 전압을 측정하는 단계;
    상기 측정된 엔벨로프 전압의 최대값을 구하는 단계; 및
    상기 최대값에서 사전에 결정된 전압만큼 뺀 전압을 상기 문턱 전압으로 설정하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터를 통신하는 단계는,
    커패시티브 커플링(capacitive coupling)을 통신 방법으로 사용하는 웨어러블 장치들 사이의 통신을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 웨어러블 장치들의 각각은 국제 표준 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area network)에 따라 통신하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉 여부를 판별하는 단계는,
    제 1 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 큰 지를 판별하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 크지 않다면, 상기 데이터 통신을 계속 진행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 문턱 전압이 상기 엔벨로프 전압보다 크다면, 상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉이 있는 것으로 판별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉이 있는 것으로 판별될 경우에, 상기 데이터 통신을 중단하고, 상기 사용자에게 상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉 상황을 알리는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 데이터 통신을 중단한 이후에, 수신된 신호의 엔벨로프 전압을 측정하는 단계; 및
    제 2 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 낮은 지를 판별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 시간 동안 상기 측정된 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 낮다면, 상기 중단되었던 데이터 통신을 재개하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 낮지 않다면, 수신된 신호의 엔벨로프 전압을 다시 측정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 사용자의 인체에 부착되는 웨어러블 장치에 있어서:
    상기 사용자의 상기 인체를 통하여 신호를 수신하는 신호 수신기;
    상기 수신된 신호의 엔벨로프 전압을 측정하는 엔벨로프 검출기; 및
    상기 사용자 및 외부인 사이의 신체 접촉 여부를 판별하기 위해 문턱 전압과 상기 엔벨로프 전압을 비교하는 전압 비교기를 포함하고,
    상기 문턱 전압은 상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉이 없을 때 사전에 결정된 시간 동안 측정된 엔벨로프 전압을 사용하여 설정되고,
    신호 송신기와 데이터 통신을 수행할 때, 상기 문턱 전압이 상기 수신된 신호의 측정된 엔벨로프 전압보다 크다면, 상기 수신된 신호에 대응하는 데이터 통신이 중단되거나 통신 보류 신호가 상기 신호 송신기로 송신되는 웨어러블 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전압 비교기는 데이터 통신 시 제 1 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 큰지를 판별하고,
    상기 제 1 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 크다면, 상기 데이터 통신이 중단되거나 상기 통신 보류 신호가 상기 신호 송신기로 송신되는 웨어러블 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 전압 비교기는 상기 데이터 통신이 중단된 이후 혹은 상기 통신 보류 신호가 송신된 이후에 제 2 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 작은 지를 판별하고,
    상기 제 2 시간 동안 상기 문턱 전압이 상기 측정된 엔벨로프 전압보다 작다면, 상기 데이터 통신이 재개되는 웨어러블 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    인체에 접촉하는 신호 전극; 및
    상기 신호 수신기가 구현된 PCB(printed circuit board) 접지를 더 포함하는 웨어러블 장치.
  17. 사용자의 인체에 부착되는 웨어러블 장치의 데이터 수신 방법에 있어서:
    데이터 통신을 위하여 상기 인체를 경유하여 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 신호의 엔벨로프 전압을 측정하는 단계;
    상기 수신된 신호를 필터링 및 증폭하는 단계;
    상기 사용자 및 외부인 사이의 신체 접촉 여부를 판별하기 위해 상기 증폭된 신호의 엔벨로프 전압과 문턱 전압을 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 엔벨로프 전압이 상기 문턱 전압보다 낮을 때, 상기 데이터 통신을 차단하는 단계; 및
    상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉이 없을 때 사전에 결정된 시간 동안 측정된 엔벨로프 전압을 사용하여 상기 문턱 전압을 설정하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 데이터 통신은 데이터 전송을 위하여 커패시티브 커플링 방식을 이용하는 방법.
  19. 삭제
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 문턱 전압을 설정하는 단계는,
    상기 사용자 및 상기 외부인 사이의 신체 접촉이 없을 때 상기 사전에 결정된 시간 동안 측정된 엔벨로프 전압의 평균값을 획득하고 그리고 상기 평균값으로부터 사전에 결정된 전압을 뺌으로써 상기 문턱 전압을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 문턱 전압에 대응하는 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 방법.
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