KR102414768B1 - 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템 및 방법이 개시된다. 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템은, 이동하는 환자의 생체신호를 측정하고, 측정된 생체신호를 포함하는 센서 데이터를 저전력 블루투스 통신을 통해 전송하는 BLE(Bluetooth Low Energy) 센서, 자신이 커버하는 영역에 존재하는 적어도 하나의 BLE 센서와 페어링(Pairing)되어 통신을 수행하고, 페어링된 BLE 센서로부터 센서 데이터를 수집하고, 수집된 센서 데이터를 전송하는 복수의 게이트웨이(Gateway) 및 복수의 게이트웨이로부터 수집된 센서 데이터를 수신하여 저장 및 관리하는 데이터 관리 서버를 포함한다.

Description

블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템 및 방법{System and method for measuring collective biosignals in a wide area using bluetooth handover method and network-server}
본 발명은 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근, 환자의 상태를 상시 모니터링하기 위하여 블루투스(Bluetooth)와 같은 무선통신 기능을 탑재한 센서가 많이 활용되고 있다. 이러한 무선통신 기능을 탑재한 센서는 편리하게 환자의 생체신호를 측정하고 수집할 수 있으나, 통신 거리 제약으로 무선통신이 가능한 거리 내에서만 센서로부터 센서 데이터를 수집할 수 있다.
도 1 및 도 2는 기존의 무선타입의 센서를 활용한 예를 나타내는 도면이고, 도 3은 기존의 무선타입의 센서를 활용함에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
기존의 블루투스를 이용한 센서는 도 1에 도시된 바와 같은 비콘(Beacon) 방식 또는 도 2에 도시된 바와 같은 멀티페어링 방식으로 제작되어 사용되었다. 즉, 도 1을 참조하면, 비콘 기반의 센서가 임의의 장소에 고정되어 획득된 센서 데이터를 송출하고, 측정자가 이동하면서 스마트폰으로 송출된 센서 데이터를 수신하여 수집할 수 있다. 그리고, 도 2를 참조하면, 고정된 게이트웨이나 스마트폰이 다수의 블루투스 센서와 멀티페어링하여 다수의 센서 데이터를 수신하여 수집할 수 있다.
이러한 기존의 방식은, 게이트웨이에서 멀어질수록 센서 데이터의 수신률이 감소하고 전력 소비량이 증가하고, 스마트폰을 게이트웨이로 활용할 경우, 측정자가 스마트폰을 직접 소지하고 이동하여야 하고, 센서를 부착한 환자가 게이트웨이와의 통신 범위 밖으로 이동하면 멀티페어링이 불가한 문제가 있다. 또한, 기존의 방식은, 도 3을 참조하면, 벽과 같은 장애물이 존재하는 공간 내에서 통신 장애 방지를 위하여 게이트웨이의 다중 배치가 필요하다.
즉. 하나의 게이트웨이로 넓은 영역을 감당하기에는 어렵고 전력소비가 매우 증가하며, 중간에 장애물 존재 시 수신률이 저하되는 문제가 있다. 하지만, 다수의 게이트웨이로 넓은 영역을 감당하면, 저전력으로 구동이 가능하며, 장애물에 대해서 강인한 특성을 가질 수 있다.
대한민국등록특허공보 제10-2165513호(2020.10.07)
본 발명은 비교적 거동이 가능한 경증 환자의 몸에 부착된 센서가 환자의 이동에 따라 다수의 게이트웨이 중 환자가 이동한 영역을 커버하는 게이트웨이로 핸드오버(Handover)하도록 하여 환자의 생체신호를 끊김없이 수집하는 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템은, 이동하는 환자의 생체신호를 측정하고, 상기 측정된 생체신호를 포함하는 센서 데이터를 저전력 블루투스 통신을 통해 전송하는 BLE(Bluetooth Low Energy) 센서, 자신이 커버하는 영역에 존재하는 적어도 하나의 상기 BLE 센서와 페어링(Pairing)되어 통신을 수행하고, 페어링된 BLE 센서로부터 센서 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센서 데이터를 전송하는 복수의 게이트웨이(Gateway) 및 상기 복수의 게이트웨이로부터 상기 수집된 센서 데이터를 수신하여 저장 및 관리하는 데이터 관리 서버를 포함한다.
상기 BLE 센서는, 상기 환자가 제1 저전력 블루투스 게이트웨이 영역에서 제2 저전력 블루투스 게이트웨이 영역으로 이동함에 따라 상기 복수의 게이트웨이 중 상기 제1 저전력 블루투스 게이트웨이 영역의 제1 게이트웨이에서 상기 제2 저전력 블루투스 게이트웨이 영역의 제2 게이트웨이로 핸드오버(Handover)한다.
상기 복수의 게이트웨이는 상기 BLE 센서가 연결되면, 센서 연결을 알리기 위하여 상기 BLE 센서와의 연결정보를 상기 데이터 관리 서버로 전송하되, 상기 연결정보는 상기 BLE 센서와 연결된 게이트웨이의 게이트웨이 아이디(Gateway ID), 상기 BLE 센서의 맥 주소(MAC address), 설정 정보 및 배터리 잔량 정보를 포함한다.
상기 설정 정보는 상기 BLE 센서의 센싱 동작 정보 및 페어링 정보를 포함하되, 상기 센싱 동작 정보는 상기 BLE 센서가 획득하는 생체신호의 초당 획득 데이터수(sample rate), 신호의 정밀도(resolution), 데이터 전송 간격(time interval), 증폭기 이득 값(amplifier gain)을 포함하고, 상기 페어링 정보는 송신출력세기(Tx power), 애드버타이징 간격(advertising interval), 애드버타이징 타임아웃 시간(advertising timeout)을 포함한다.
상기 복수의 게이트웨이는, 상기 데이터 관리 서버로부터 상기 BLE 센서의 사용자 설정 정보를 수신하고, 상기 수신된 사용자 설정 정보와 상기 BLE 센서에 기 설정된 설정 정보를 비교하고, 차이가 존재하는 경우, 상기 BLE 센서의 설정 정보를 상기 사용자 설정 정보로 동기화시켜 상기 BLE 센서를 재설정한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 BLE(Bluetooth Low Energy) 센서, 복수의 게이트웨이(Gateway) 및 데이터 관리 서버를 포함하는 시스템에서 수행되는, 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 방법은, 상기 복수의 게이트웨이가 자신이 커버하는 영역에 존재하는 적어도 하나의 상기 BLE 센서와 페어링(Pairing)되어 통신을 수행하는 단계, 상기 BLE 센서가 이동하는 환자의 생체신호를 측정하고, 상기 측정된 생체신호를 포함하는 센서 데이터를 저전력 블루투스 통신을 통해 상기 복수의 게이트웨이 중 상기 BLE 센서와 연결된 게이트웨이로 전송하는 단계, 상기 복수의 게이트웨이가 상기 페어링된 BLE 센서로부터 센서 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센서 데이터를 상기 데이터 관리 서버로 전송하는 단계 및 상기 데이터 관리 서버가 상기 수집된 센서 데이터를 수신하여 저장 및 관리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템 및 방법은, 비교적 거동이 가능한 경증 환자의 몸에 부착된 센서가 환자의 이동에 따라 다수의 게이트웨이 중 환자가 이동한 영역을 커버하는 게이트웨이로 핸드오버(Handover)하도록 하여 환자의 생체신호를 끊김없이 수집함으로써, 통신 제약없이 환자의 활동범위를 고려하여 환자의 생체신호를 끊김없이 장시간 수집하여 모니터링할 수 있다.
도 1 및 도 2는 기존의 무선타입의 센서를 활용한 예를 나타내는 도면.
도 3은 기존의 무선타입의 센서를 활용함에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템의 동작 방법을 개략적으로 예시하여 나타낸 흐름도.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 4를 중심으로, 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템을 설명하되, 도 5 및 도 6을 참조하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템은, BLE(Bluetooth Low Energy) 센서(100), 복수의 게이트웨이(Gateway)(200), 데이터 관리 서버(300) 및 사용자 단말(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
BLE 센서(100)는 특정 공간에서 이동하는 환자의 생체신호를 측정하고, 측정된 생체신호를 포함하는 센서 데이터를 저전력 블루투스 통신을 통해 게이트웨이(200)로 전송한다. 예를 들어, BLE 센서(100)는 비교적 거동이 가능한 경증의 환자의 몸에 부착되어 환자의 생체신호를 측정할 수 있다.
복수의 게이트웨이(200)는 특정 공간의 임의의 위치에 존재하는 적어도 하나의 BLE 센서(100)와 블루투스 통신을 수행하기 위하여, 특정 공간의 전 영역에 대하여 블루투스 통신 커버리지를 가지도록 미리 설정된 개수 및 간격으로 설치된다.
예를 들어, 요양병원의 각 방마다 게이트웨이(200)가 설치될 수 있으며, 하나의 방에서 다른 방으로 이동하는 환자의 몸에 부착된 BLE 센서(100)는 해당 방에 설치된 게이트웨이(200)와 블루투스 통신을 수행하여, 측정된 환자의 생체신호를 해당 게이트웨이(200)로 전송할 수 있다.
각 게이트웨이(200)는 자신이 커버하는 영역에 존재하는 적어도 하나의 BLE 센서(100)와 멀티 페어링되어 일대다 통신을 수행하여, 적어도 하나의 BLE 센서(100)로부터 센서 데이터를 수집하고, 수집된 센서 데이터를 데이터 관리 서버(300)로 전송한다.
데이터 관리 서버(300)는 복수의 환자의 생체신호에 대한 데이터를 관리하는 서버로서, 게이트웨이(200)를 통해 수집되는 BLE 센서(100)의 센서 데이터를 저장 및 관리하고, BLE 센서(100)를 관리한다.
예를 들어, 데이터 관리 서버(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 센서 데이터 테이블 및 디바이스 정보 테이블을 구성하여 저장할 수 있다. 여기서, 센서 데이터 테이블은 BLE 센서(100)가 획득한 센서 데이터, 센서 데이터 생성 시각, BLE 센서(100)의 맥 주소(MAC address), BLE 센서(100)와 연결된 게이트웨이(200)의 게이트웨이 아이디(Gateway ID) 등을 포함할 수 있다. 그리고, 디바이스 정보 테이블은 BLE 센서(100)의 맥 주소(MAC address) 및 설정 정보, BLE 센서(100)와 연결된 게이트웨이(200)의 게이트웨이 아이디(Gateway ID) 등을 포함할 수 있다.
사용자 단말(400)은 데이터 관리 서버(300)에 접속하여 장시간 수집된 환자의 생체신호를 조회하여 환자의 상태를 모니터링하는 사용자의 단말이다.
예를 들어, 사용자 단말(400)은 데이터 관리 서버(300)에 저장된 데이터에 대한 접근 권한 및 BLE 센서(100)의 관리 권한이 주어진 관리자의 단말일 수 있다. 그래서, 관리자는 사용자 단말(400)을 통해 환자의 상태를 모니터링하고, BLE 센서(100)의 설정 정보의 변경이 필요한 경우 BLE 센서(100)를 재설정할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 핸드오버(Handover)를 이용한 BLE 센서(100), 복수의 게이트웨이(200) 및 데이터 관리 서버(300)의 동작에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는, 제1 저전력 블루투스 게이트웨이 영역(BLE-Gateway Zone)(10)에서 제1 환자(1)의 몸에 부착된 제1 BLE 센서(101) 및 제2 환자(2)의 몸에 부착된 제2 BLE 센서(102)가 제1 게이트웨이(210)와 멀티페어링되어 블루투스 통신을 수행하다가, 제2 환자(2)가 제1 저전력 블루투스 게이트웨이 영역(BLE-Gateway Zone)(10)에서 제2 저전력 블루투스 게이트웨이 영역(BLE-Gateway Zone)(20)으로 이동함에 따라, 제2 환자(2)의 몸에 부착된 제2 BLE 센서(102)가 핸드오버 영역(Handover Zone)(30)에서 제1 게이트웨이(210)에서 제2 게이트웨이(220)로 핸드오버하는 것을 나타낸다.
즉, 제1 저전력 블루투스 게이트웨이 영역(10) 내에서 제1 BLE 센서(101) 및 제2 BLE 센서(102)가 제1 게이트웨이(210)와 멀티 페어링되어 다대일 통신을 수행함으로써, 제1 게이트웨이(210)는 동시에 복수의 BLE 센서(101, 102)로부터 센서 데이터를 수집할 수 있으며, 수집된 센서 데이터는 데이터 관리 서버(300)로 전송될 수 있다. 그리고, 제2 BLE 센서(102)는 제2 환자(2)의 이동에 따라 제1 저전력 블루투스 게이트웨이 영역(10)과 제2 저전력 블루투스 게이트웨이 영역(20)이 오버랩되는 영역인 핸드오버 영역(30)에서 연결할 게이트웨이를 제1 게이트웨이(210)에서 제2 게이트웨이(220)로 변경한다.
예를 들어, 제2 BLE 센서(102)는, 감지되는 게이트웨이들의 수신신호세기를 측정하여 비교하고, 제2 환자(2)의 이동에 따라 핸드오버 영역(30)에서 제1 게이트웨이(210) 및 제2 게이트웨이(220)의 수신신호세기의 비교 결과, 제1 게이트웨이(210)의 수신신호세기가 미리 설정된 임계치 미만으로 감소하고, 제2 게이트웨이(220)의 수신신호세기가 미리 설정된 임계치 이상으로 증가하면, 제1 게이트웨이(210)와의 연결을 끊고, 제2 게이트웨이(220)로 연결을 요청하여 제2 게이트웨이(220)와 페어링을 수행함으로써, 제1 게이트웨이(210)에서 제2 게이트웨이(220)로 핸드오버할 수 있다.
이때, 제1 게이트웨이(210)는 제2 BLE 센서(102)와의 연결해제를 알리는 제1 알림 메시지를 데이터 관리 서버(300)로 전송하고, 제2 게이트웨이(220)는 새롭게 연결된 제2 BLE 센서(102)와의 연결을 알리는 제2 알림 메시지를 데이터 관리 서버(300)로 전송할 수 있다. 여기서, 제1 알림 메시지 및 제2 알림 메시지는, 제1 게이트웨이(210)에서 제2 게이트웨이(220)로 핸드오버한 제2 BLE 센서(102)의 맥 주소(MAC address), 제1 게이트웨이(210) 및 제2 게이트웨이(220)의 게이트웨이 아이디(Gateway ID)가 포함될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템의 동작 방법을 개략적으로 예시하여 나타낸 흐름도이다.
S710 단계에서, BLE 센서(100)는 복수의 게이트웨이(200) 중 자신이 위치하는 저전력 블루투스 게이트웨이 영역의 게이트웨이(200)로 접속한다.
이때, BLE 센서(100)와 연결된 게이트웨이(200)는 BLE 센서(100)로부터 BLE 센서(100)의 맥 주소(MAC address), 설정 정보 및 배터리 잔량 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 설정 정보는 BLE 센서(100)가 획득하는 생체신호의 초당 획득 데이터수(sample rate), 신호의 정밀도(resolution), 데이터 전송 간격(time interval), 증폭기 이득 값(amplifier gain) 등의 센싱 동작 정보 및 송신출력세기(Tx power), 애드버타이징 간격(advertising interval), 애드버타이징 타임아웃 시간(advertising timeout) 등의 페어링 정보를 포함할 수 있다.
S720 단계에서, BLE 센서(100)와 연결된 게이트웨이(200)는 BLE 센서(100)가 연결됨을 알리기 위하여 연결정보를 데이터 관리 서버(300)로 전송한다. 여기서, 연결정보는 BLE 센서(100)와 연결된 게이트웨이(200)의 게이트웨이 아이디(Gateway ID), BLE 센서(100)의 맥 주소(MAC address), 설정 정보 및 배터리 잔량 정보를 포함할 수 있다.
S730 단계에서, 데이터 관리 서버(300)는 연결정보의 수신에 따라 응답으로서 BLE 센서(100)의 사용자 설정 정보를 게이트웨이(200)로 전송한다.
예를 들어, 관리자는 사용자 단말(400)을 통해 데이터 관리 서버(300)에 접속하여 환자의 생체신호를 조회하는 한편, 설정 정보의 변경이 필요한 BLE 센서(100)의 맥 주소, 설정 정보 중 변경이 필요한 항목의 설정값, 환자 정보 등을 데이터 관리 서버(300)로 입력할 수 있다.
S740 단계에서, 게이트웨이(200)는 수신된 사용자 설정 정보와 BLE 센서(100)에 기 설정된 설정 정보를 비교하고, 차이가 존재하는 경우, BLE 센서(100)의 설정 정보를 사용자 설정 정보로 동기화시켜 BLE 센서(100)를 재설정한다.
S750 단계에서, 게이트웨이(200)는 연결된 BLE 센서(100)로부터 센서 데이터를 수집한다. 예를 들어, 센서 데이터는 센서 측정값, 배터리 잔량값 등을 포함할 수 있으며, 센서 측정값은 ECG(Electrocardiogram) 및 PCG(Phonocardiogram)와 같은 연속적인 생체신호를 포함할 수 있다.
S760 단계에서, 게이트웨이(200)는 수집된 센서 데이터 및 연결된 BLE 센서(100)에 대한 연결 정보를 데이터 관리 서버(300)로 전송한다.
이때, BLE 센서(100)가 연결된 게이트웨이(200)가 커버하는 영역을 벗어나 블루투스 통신이 끊어지거나 누락되는 상황을 방지하기 위하여, BLE 센서(100)와 복수의 게이트웨이(200)는 핸드오버를 통해 블루투스 통신을 유지할 수 있다. 즉, S760 단계와 같이, BLE 센서(100)가 핸드오버한 게이트웨이(200)는 센서 데이터와 함께, 새롭게 연결된 BLE 센서(100)에 대한 연결 정보를 데이터 관리 서버(300)로 전송할 수 있다.
S770 단계에서, 데이터 관리 서버(300)는 사용자 단말(400)로부터 환자의 생체신호를 포함하는 센서 데이터를 요청받는 경우, 사용자 단말(400)로 요청된 환자의 센서 데이터를 제공한다.
S780 단계에서, 사용자 단말(400)은 BLE 센서(100)의 재설정을 위하여 사용자로부터 BLE 센서(100)의 새로운 사용자 설정 정보를 입력받으면, 입력된 BLE 센서(100)의 사용자 설정 정보를 포함하는 재설정 요청을 데이터 관리 서버(300)를 통해 해당 게이트웨이(200)로 전송한다.
S790 단계에서, 게이트웨이(200)는 재설정 요청에 따라 수신된 새로운 사용자 설정 정보를 이용하여 BLE 센서(100)를 재설정한다.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.
또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: BLE(Bluetooth Low Energy) 센서
200: 복수의 게이트웨이(Gateway)
300: 데이터 관리 서버
400: 사용자 단말

Claims (6)

  1. 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템에 있어서,
    이동하는 환자의 몸에 부착되어 상기 환자의 생체신호를 측정하고, 상기 측정된 생체신호를 포함하는 센서 데이터를 저전력 블루투스 통신을 통해 전송하는 BLE(Bluetooth Low Energy) 센서;
    복수의 방 각각에 설치되며, 자신이 커버하는 방에 존재하는 적어도 하나의 상기 BLE 센서와 페어링(Pairing)되어 통신을 수행하고, 페어링된 BLE 센서로부터 센서 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센서 데이터를 전송하는 복수의 게이트웨이(Gateway); 및
    상기 복수의 게이트웨이로부터 상기 수집된 센서 데이터를 수신하여 저장 및 관리하는 데이터 관리 서버를 포함하되,
    상기 BLE 센서는,
    상기 복수의 게이트웨이 중 감지되는 제1 게이트웨이 및 제2 게이트웨이의 수신신호세기를 측정하여 비교하고, 상기 비교 결과, 상기 환자가 상기 제1 게이트웨이의 제1 저전력 블루투스 게이트웨이 영역에서 상기 제2 게이트웨이의 제2 저전력 블루투스 게이트웨이 영역으로 이동함에 따라 상기 제1 게이트웨이의 수신신호세기가 미리 설정된 임계치 미만으로 감소하고, 상기 제2 게이트웨이의 수신신호세기가 미리 설정된 임계치 이상으로 증가하면, 상기 제1 게이트웨이와의 연결을 끊고, 상기 제2 게이트웨이로 연결을 요청하여 상기 제2 게이트웨이와 페어링을 수행함으로써, 상기 제1 게이트웨이에서 상기 제2 게이트웨이로 핸드오버(Handover)하는 것을 특징으로 하는 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 게이트웨이는 상기 BLE 센서가 연결되면, 센서 연결을 알리기 위하여 상기 BLE 센서와의 연결정보를 상기 데이터 관리 서버로 전송하되,
    상기 연결정보는 상기 BLE 센서와 연결된 게이트웨이의 게이트웨이 아이디(Gateway ID), 상기 BLE 센서의 맥 주소(MAC address), 설정 정보 및 배터리 잔량 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 설정 정보는 상기 BLE 센서의 센싱 동작 정보 및 페어링 정보를 포함하되,
    상기 센싱 동작 정보는 상기 BLE 센서가 획득하는 생체신호의 초당 획득 데이터수(sample rate), 신호의 정밀도(resolution), 데이터 전송 간격(time interval), 증폭기 이득 값(amplifier gain)을 포함하고,
    상기 페어링 정보는 송신출력세기(Tx power), 애드버타이징 간격(advertising interval), 애드버타이징 타임아웃 시간(advertising timeout)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 게이트웨이는,
    상기 데이터 관리 서버로부터 상기 BLE 센서의 사용자 설정 정보를 수신하고,
    상기 수신된 사용자 설정 정보와 상기 BLE 센서에 기 설정된 설정 정보를 비교하고, 차이가 존재하는 경우, 상기 BLE 센서의 설정 정보를 상기 사용자 설정 정보로 동기화시켜 상기 BLE 센서를 재설정하는 것을 특징으로 하는 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 시스템.
  6. 이동하는 환자의 몸에 부착되는 적어도 하나의 BLE(Bluetooth Low Energy) 센서, 복수의 방 각각에 설치되는 복수의 게이트웨이(Gateway) 및 데이터 관리 서버를 포함하는 시스템에서 수행되는, 블루투스 핸드오버 방식과 네트워크 서버를 적용한 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 방법에 있어서,
    상기 복수의 게이트웨이가 자신이 커버하는 방에 존재하는 적어도 하나의 상기 BLE 센서와 페어링(Pairing)되어 통신을 수행하는 단계;
    상기 BLE 센서가 상기 환자의 생체신호를 측정하고, 상기 측정된 생체신호를 포함하는 센서 데이터를 저전력 블루투스 통신을 통해 상기 복수의 게이트웨이 중 상기 BLE 센서와 연결된 게이트웨이로 전송하는 단계;
    상기 복수의 게이트웨이가 상기 페어링된 BLE 센서로부터 센서 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센서 데이터를 상기 데이터 관리 서버로 전송하는 단계;
    상기 데이터 관리 서버가 상기 수집된 센서 데이터를 수신하여 저장 및 관리하는 단계; 및
    상기 환자가 제1 저전력 블루투스 게이트웨이 영역에서 제2 저전력 블루투스 게이트웨이 영역으로 이동함에 따라 상기 BLE 센서가 제1 게이트웨이에서 제2 게이트웨이로 핸드오버(Handover)하는 단계를 포함하되,
    상기 핸드오버하는 단계는,
    상기 BLE 센서가 상기 복수의 게이트웨이 중 감지되는 상기 제1 게이트웨이 및 상기 제2 게이트웨이의 수신신호세기를 측정하여 비교하고, 상기 비교 결과, 상기 환자가 상기 제1 저전력 블루투스 게이트웨이 영역에서 상기 제2 저전력 블루투스 게이트웨이 영역으로 이동함에 따라 상기 제1 게이트웨이의 수신신호세기가 미리 설정된 임계치 미만으로 감소하고, 상기 제2 게이트웨이의 수신신호세기가 미리 설정된 임계치 이상으로 증가하면, 상기 제1 게이트웨이와의 연결을 끊고, 상기 제2 게이트웨이로 연결을 요청하여 상기 제2 게이트웨이와 페어링을 수행하는 것을 특징으로 하는 광역 공간 내 집단 생체신호 측정 방법.
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