KR20110061314A - Unconstrained electrocardiogram measuring apparatus and system - Google Patents

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KR20110061314A KR1020090117924A KR20090117924A KR20110061314A KR 20110061314 A KR20110061314 A KR 20110061314A KR 1020090117924 A KR1020090117924 A KR 1020090117924A KR 20090117924 A KR20090117924 A KR 20090117924A KR 20110061314 A KR20110061314 A KR 20110061314A
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김영길
임준우
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아주대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An unconstrained electrocardiogram measuring apparatus and system are provided to transmit electrocardiogram data to a server, thereby guaranteeing the behavior of a user. CONSTITUTION: An electrocardiogram sensor(11) measures the electrocardiogram of a user. A memory(13) stores data about the measured electrocardiogram. When an electrocardiogram measuring device is near a server, a transmission module(14) transmits the stored data about the measured electrocardiogram to the server.

Description

무구속 심전도 측정 장치 및 시스템{Unconstrained electrocardiogram measuring apparatus and system}Unconstrained electrocardiogram measuring apparatus and system

본 발명은 헬스케어 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 사용자로부터 측정된 심전도 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 서버로 전송하는 무구속 심전도 측정 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a healthcare system, and more particularly, to an apparatus and system for unrestricted electrocardiogram measurement, which stores electrocardiogram data measured by a user and transmits the stored data to a server.

최근 정보통신 기술의 발전에 따라 무구속 환경을 기반으로 하는 응용 서비스들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 유비쿼터스 컴퓨팅 환경과 의료기술의 발달은 개별적인 건강에 대한 관심을 끌고 있다. 또한 인간의 건강한 삶을 위한 헬스케어(Healthcare) 프로그램과 의료정보 서비스에 대한 수요가 급증함에 따라 헬스케어 분야가 새로운 성장산업으로 부상하고 있다.Recently, with the development of information and communication technology, researches on the application services based on the unbound environment have been actively conducted. In particular, the development of the ubiquitous computing environment and medical technology is attracting attention to individual health. In addition, the healthcare sector is emerging as a new growth industry as the demand for health programs and health information services for human health is soaring.

헬스케어 시스템은 사용자가 생체신호 센서를 몸에 장착하고 공간적으로 자유롭게 움직일 수 있어야 하며 또 실시간으로 생체신호를 저장 또는 전송하고 확인 할 수 있어야 한다. 이러한 요구 사항으로 무구속 헬스케어 시스템이 최근에 들어 활발하게 연구되고 있는 분야이다. The healthcare system should allow the user to mount the biosignal sensor on the body, move freely in space, and store, transmit and verify the biosignal in real time. With these requirements, unbounded healthcare systems have been actively researched in recent years.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자로부터 측정된 심전도 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 서버로 전송하는 무구속 심전도 측정 장치 및 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an unbound ECG measuring apparatus and system for storing electrocardiogram data measured by a user and transmitting the stored data to a server.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 무구속 심전도 측정 장치는, 사용자의 심전도를 측정하는 심전도 센서; 상기 측정된 심전도 데이터를 저장하는 메모리; 상기 심전도 측정 장치가 서버에 일정 거리 이내로 접근하는 경우 상기 저장된 심전도 데이터를 상기 서버로 전송하는 전송 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the apparatus for measuring unbound ECG according to the present invention includes: an electrocardiogram sensor for measuring an electrocardiogram of a user; A memory for storing the measured electrocardiogram data; And a transmission module for transmitting the stored ECG data to the server when the EKG measuring device approaches the server within a predetermined distance.

여기서, 상기 전송 모듈은 WI-FI를 이용하여 상기 심전도 데이터를 상기 서버로 전송하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 전송 모듈은 WI-FI의 zero configuration 기능을 이용하여 상기 심전도 측정 장치가 상기 서버에 일정 거리 이내로 접근하는 경우에 상기 전송을 수행하는 것이 바람직하다.Here, the transmission module preferably transmits the ECG data to the server using WI-FI. In this case, the transmission module preferably performs the transmission when the ECG measuring apparatus approaches the server within a predetermined distance by using the zero configuration function of WI-FI.

또한, 상기 무구속 심전도 측정 장치는, 상기 심전도 센서로부터의 심전도 신호를 샘플링하여 디지털 값으로 변환하는 신호처리부를 더 포함할 수 있다.The non-responsive electrocardiogram measuring apparatus may further include a signal processor configured to sample the electrocardiogram signal from the electrocardiogram sensor and convert the electrocardiogram signal into a digital value.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 무구속 심전도 측정 시스템은, 사용자의 심전도를 측정하는 심전도 센서와, 상기 측정된 심전도 데이터를 저장하는 메모리와, 상기 심전도 측정 장치가 서버에 일정 거리 이내로 접근하는 경우 상기 저장된 심전도 데이터를 서버로 전송하는 전송 모듈을 포함하는 무구속 심전도 측정 장치; 및 상기 전송되는 심전도 데이터를 분석하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the unbound ECG measuring system according to the present invention includes an ECG sensor measuring an ECG of a user, a memory storing the measured ECG data, and the ECG measuring apparatus approaching a server within a predetermined distance. An unbound ECG measuring device including a transmission module for transmitting the stored ECG data to a server; And a server analyzing the transmitted electrocardiogram data.

상기된 본 발명에 의하면, 헬스케어 서비스를 제공하기 위해 사용자의 행동을 보장할 수 있도록 많은 데이터를 저장할 수 있는 무구속 심전도 측정 장치를 제공하며, 저장된 심전도 데이터를 WI-FI 무선 통신을 이용하여 빠른 시간에 자동으로 서버로 이동시킬 수 있다. According to the present invention described above, to provide a non-restrained electrocardiogram measuring device that can store a lot of data to ensure the user's behavior in order to provide a health care service, and the stored electrocardiogram data using a fast WI-FI wireless communication It can be moved to the server automatically in time.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무구속 심전도 측정 시스템을 나타낸다. 본 실시예에 의하면, 사용자 몸체 상에 장착되는 무구속 심전도 측정 장치(10)는 사용자의 심전도를 측정하여 저장하고, 장치가 서버(20)에 일정 거리 이내로 접근하는 경우 저장된 심전도 데이터를 서버(20)로 전송한다. 서버(20)는 무구속 심전도 측정 장치(10)로부터 수신한 심전도 데이터를 분석 프로그램을 이용하여 분석한다.1 shows an unbound ECG measurement system according to an embodiment of the present invention. According to the present embodiment, the unbounded electrocardiogram measuring apparatus 10 mounted on the user body measures and stores the electrocardiogram of the user, and stores the stored electrocardiogram data when the apparatus approaches the server 20 within a predetermined distance. To send). The server 20 analyzes the electrocardiogram data received from the unbound ECG measuring apparatus 10 using an analysis program.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무구속 심전도 측정 장치(10)의 구성을 나타내는 도면이다. 본 실시예에 따른 무구속 심전도 측정 장치(10)는 도시된 바와 같이, 심전도 센서(11), 신호 처리부(12), 메모리(13), 전송 모듈(14)을 포함하여 이루어진다.2 is a view showing the configuration of the unbound ECG measuring apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The unbound ECG measuring apparatus 10 according to the present exemplary embodiment includes an ECG sensor 11, a signal processor 12, a memory 13, and a transmission module 14, as shown.

심전도 센서(11)는 사용자의 심전도를 측정하여 심전도 신호를 생성한다. 심전도(electrocardiogram)란 심박동과 관련되어 나타나는 전위변화이다. 심전도 센서(11)는 신체 표면의 일정 부위에 부착하는 전극(electrode)으로 이루어진다. 일반적으로 심근에서의 활동전위는 20~30mV이지만 체표면에서는 약 1mV 정도 되는 아주 낮은 전위이다. 도 3은 심전도 센서(11)에서 생성되는 심전도 신호를 오실로스코프를 이용하여 측정한 파형의 예를 나타낸다. The ECG sensor 11 generates an ECG signal by measuring an ECG of a user. Electrocardiogram is a potential change associated with a heartbeat. The ECG sensor 11 is composed of an electrode attached to a certain portion of the body surface. Typically, the action potential in the myocardium is 20-30 mV, but it is a very low potential of about 1 mV on the body surface. 3 shows an example of a waveform measured by using an oscilloscope on an ECG signal generated by the ECG sensor 11.

신호 처리부(12)는 심전도 센서(11)로부터의 심전도 신호에 대하여 증폭 및 노이즈 처리를 수행하고, 심전도 신호를 샘플링하여 디지털 값으로 변환한다. 이렇게 디지털 값으로 변환된 심전도 데이터는 메모리(13)에 저장된다. The signal processor 12 performs amplification and noise processing on the ECG signal from the ECG sensor 11, samples the ECG signal, and converts the ECG signal into a digital value. The electrocardiogram data converted into digital values is stored in the memory 13.

예컨대, 심전도 신호를 10비트 레졸루션(resolution)으로 24시간(86400초) 저장하는 경우 심전도 데이터의 크기는 초당 500번 샘플링하는 경우 다음과 같이 구해진다.For example, when the ECG signal is stored for 24 hours (86400 seconds) at 10-bit resolution, the size of ECG data is calculated as follows when 500 samples are taken per second.

AD : 10bit / 24시간 : 86400 sAD: 10bit / 24h: 86400 s

초당 : 500 번 SamplesPer second: 500 samples

500byte * 2byte(AD:10bit) = 1000 Byte/s500byte * 2byte (AD: 10bit) = 1000 Byte / s

24시간 저장 : 1000 byte * 86400s = 86,400,000 byte ( 86 Mbyte )24-hour storage: 1000 byte * 86400s = 86,400,000 byte (86 Mbyte)

도 4는 메모리(13)에 저장되는 심전도 데이터의 파일 포맷의 예를 나타낸다. 도시된 예에서, 저장 형식은 ASC 문자 코드가 사용되며, 심전도 데이터는 Index, Sex, Time, 채널수, Device Name, Accelerometer, 심전도 값으로 구성된다.4 shows an example of a file format of electrocardiogram data stored in the memory 13. In the example shown, the storage format is an ASC character code and the ECG data consists of Index, Sex, Time, Channels, Device Name, Accelerometer, ECG values.

전송 모듈(14)은 심전도 측정 장치(10)가 서버(20)에 일정 거리 이내로 접근하는 경우 메모리(13)에 저장된 심전도 데이터를 서버(20)로 전송한다. 이때 전송 모듈(14)은 WI-FI 모듈로서 WI-FI를 이용하여 심전도 데이터를 서버(20)로 전송한다. WI-FI는 무선 LAN 규격인 IEEE 802.11b의 일종으로 802.11b는 2.3GHz 주파수 대역에서 11Mbps의 속도로 데이터를 전송하고, 802.11a는 5GHz 주파수 대역에서 54Mbps의 속도로 데이터를 전송하며, 802.11g는 2.4GHz 주파수 대역에서 54Mbps로 데이터를 전송한다.The transmission module 14 transmits the electrocardiogram data stored in the memory 13 to the server 20 when the electrocardiogram measuring apparatus 10 approaches the server 20 within a predetermined distance. At this time, the transmission module 14 transmits the ECG data to the server 20 using the WI-FI as a WI-FI module. WI-FI is a wireless LAN standard IEEE 802.11b. 802.11b transmits data at 11Mbps in 2.3GHz frequency band, 802.11a transmits data at 54Mbps in 5GHz frequency band, 802.11g It transmits data at 54Mbps in the 2.4GHz frequency band.

그리고 심전도 측정 장치(10)가 서버(20)에 일정 거리 이내로 접근하는 경우에 심전도 데이터의 전송이 이루어지도록 하기 위하여 WI-FI에서 제공되는 zero configuration 기능을 이용할 수 있다. Zero Configuration 기능은 디바이스가 802.11 방식의 무선랜 지역에 있는 경우 무선네트워크에 자동으로 접속할 수 있도록 하여 주는 기능이다. In addition, the ECG measuring apparatus 10 may use a zero configuration function provided by WI-FI to transmit ECG data when the apparatus 20 approaches the server 20 within a predetermined distance. Zero Configuration is a function that allows a device to automatically connect to a wireless network when the device is in an 802.11 wireless LAN area.

상기된 예와 같이, 심전도 데이터의 크기가 86,400,000 byte일 때, WI-FI를 이용하는 경우 전송 시간을 구하면 다음과 같다.As in the above example, when the size of the ECG data is 86,400,000 bytes, when using WI-FI, the transmission time is obtained as follows.

Data 전송 속도(802.11b) : 5Mbps (초당 : 625,000 byte/s)Data transfer rate (802.11b): 5Mbps (625,000 byte / s per second)

- 전송 시간 : 86,400,000 / 625,000 = 139s ≒ 2.32분-Transmission time: 86,400,000 / 625,000 = 139s ≒ 2.32 minutes

Data 전송 속도(802.11g) : 22Mbps (초당 : 2,750,000 byte/s)Data transfer rate (802.11g): 22Mbps (2,750,000 byte / s per second)

- 전송 시간 : 86,400,000 / 2,750,000 ≒ 32s-Transmission time: 86,400,000 / 2,750,000 ≒ 32s

서버(20)는 무구속 심전도 측정 장치(10)로부터 수신한 심전도 데이터를 분석 프로그램을 이용하여 분석한다. 도 5는 서버(20)로 전송된 심전도 데이터를 분석 프로그램을 이용하여 분석한 결과를 나타내는 화면이다. 도 5를 참조하면, 상기된 심전도 데이터의 파일 포맷에 저장된 시간을 기준으로 시간대별 그래프, 사용자의 Activity, 성별, 장치 정보 등을 확인할 수 있다.The server 20 analyzes the electrocardiogram data received from the unbound ECG measuring apparatus 10 using an analysis program. 5 is a screen showing a result of analyzing the ECG data transmitted to the server 20 by using an analysis program. Referring to FIG. 5, a time zone graph, a user's activity, gender, and device information may be checked based on a time stored in the file format of the ECG data.

상기된 본 발명에 의하면, 헬스케어 서비스를 제공하기 위해 사용자의 행동을 보장할 수 있도록 많은 데이터를 저장할 수 있는 무구속 심전도 측정 장치를 제공하며, 저장된 심전도 데이터를 WI-FI 무선 통신을 이용하여 빠른 시간에 자동으로 서버로 이동시킬 수 있다. According to the present invention described above, to provide a non-restrained electrocardiogram measuring device that can store a lot of data to ensure the user's behavior in order to provide a health care service, and the stored electrocardiogram data using a fast WI-FI wireless communication It can be moved to the server automatically in time.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may be a magnetic storage medium (for example, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.), an optical reading medium (for example, a CD-ROM, DVD, etc.) and a carrier wave (for example, the Internet). Storage medium).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관 점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무구속 심전도 측정 시스템을 나타낸다.1 shows an unbound ECG measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무구속 심전도 측정 장치(10)의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of the unbound ECG measuring apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

도 3은 심전도 센서(11)에서 생성되는 심전도 신호를 오실로스코프를 이용하여 측정한 파형의 예를 나타낸다. 3 shows an example of a waveform measured by using an oscilloscope on an ECG signal generated by the ECG sensor 11.

도 4는 메모리(13)에 저장되는 심전도 데이터의 파일 포맷의 예를 나타낸다.4 shows an example of a file format of electrocardiogram data stored in the memory 13.

도 5는 서버(20)로 전송된 심전도 데이터를 분석 프로그램을 이용하여 분석한 결과를 나타내는 화면이다.5 is a screen showing a result of analyzing the ECG data transmitted to the server 20 by using an analysis program.

Claims (5)

무구속 심전도 측정 장치에 있어서,In the unbound ECG measuring device, 사용자의 심전도를 측정하는 심전도 센서;An electrocardiogram sensor for measuring an electrocardiogram of a user; 상기 측정된 심전도 데이터를 저장하는 메모리;A memory for storing the measured electrocardiogram data; 상기 심전도 측정 장치가 서버에 일정 거리 이내로 접근하는 경우 상기 저장된 심전도 데이터를 상기 서버로 전송하는 전송 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무구속 심전도 측정 장치.And a transmission module to transmit the stored ECG data to the server when the EKG measuring device approaches the server within a predetermined distance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전송 모듈은 WI-FI를 이용하여 상기 심전도 데이터를 상기 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 무구속 심전도 측정 장치.The transmission module is an unbound ECG measuring device, characterized in that for transmitting the ECG data to the server using WI-FI. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 전송 모듈은 WI-FI의 zero configuration 기능을 이용하여 상기 심전도 측정 장치가 상기 서버에 일정 거리 이내로 접근하는 경우에 상기 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는 무구속 심전도 측정 장치.The transmission module uses the zero configuration function of WI-FI to perform the transmission when the electrocardiogram measuring apparatus approaches the server within a predetermined distance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 심전도 센서로부터의 심전도 신호를 샘플링하여 디지털 값으로 변환하 는 신호처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무구속 심전도 측정 장치.And a signal processor configured to sample the ECG signal from the ECG sensor and convert the EKG signal into a digital value. 무구속 심전도 측정 시스템에 있어서,In an unconstrained electrocardiogram measuring system, 사용자의 심전도를 측정하는 심전도 센서와, 상기 측정된 심전도 데이터를 저장하는 메모리와, 상기 심전도 측정 장치가 서버에 일정 거리 이내로 접근하는 경우 상기 저장된 심전도 데이터를 서버로 전송하는 전송 모듈을 포함하는 무구속 심전도 측정 장치; 및Unbound, including an electrocardiogram sensor for measuring an electrocardiogram of a user, a memory for storing the measured electrocardiogram data, and a transmission module for transmitting the stored electrocardiogram data to a server when the electrocardiogram measuring apparatus approaches a server within a predetermined distance. Electrocardiogram measuring device; And 상기 전송되는 심전도 데이터를 분석하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 무구속 심전도 측정 시스템.And a server configured to analyze the transmitted electrocardiogram data.
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