KR20120063917A - Method and apparatus for providing stable communication in ubiquitous environment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유비쿼터스 환경에서의 통신 제공 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복수의 송수신기를 이용하여 유비쿼터스 통신 기기의 안정적인 통신을 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for providing communication in a ubiquitous environment, and more particularly, to a method and apparatus for providing stable communication of a ubiquitous communication device using a plurality of transceivers.
최근 사회는 고령화와 웰빙(Well-being) 시대를 맞이하여 건강 관리의 중요성이 크게 부각 되고 있으며, 이와 더불어 무선 센서 네트워크 기술이 발달하면서 의료 서비스에 정보 기술(IT)이 접목된 편리하고 안전한 서비스를 제공하려는 연구가 활발히 진행 중에 있다.In recent years, society is facing an aging and well-being era, and the importance of health care is increasing. In addition, as wireless sensor network technology is developed, convenient and safe services in which information technology (IT) is incorporated into medical services The research to provide is actively underway.
센서 네트워크 기술은 컴퓨팅 능력과 무선 통신 능력을 갖춘 센서 노드를, 자연 환경이나 특별한 장소에 설치하여 자율적인 네트워크를 형성하고, 서로 간에 획득한 센싱 정보를 송수신함으로서, 네트워크를 통해 원격지에서 감지/제어용도로 활용할 수 있는 기술이다.Sensor network technology establishes autonomous network by installing sensor node with computing power and wireless communication capability in natural environment or special place, and transmits and receives sensing information obtained from each other. It is a technology that can be utilized.
이러한 센서 기술과 저전력 근거리 무선통신 기술의 응용 분야인 유헬스(U-Health) 분야가 최근 각광을 받고 있는데, 유헬스(U-Health) 서비스는 원격 환자 모니터링과 같은 유무선 네트워킹 기술을 활용하여 “언제나, 어디서나” 이용 가능한 건강 관리 및 의료 서비스를 제공할 수 있으며, 유헬스 서비스의 시작으로 병원에서 단발성 치료에 국한 되었던 서비스가 이제는 가정 등 실생활 전역에서 평생에 걸쳐 제공될 예정이다.The U-Health field, which is an application of such sensor technology and low-power short-range wireless communication technology, is in the spotlight recently. The U-Health service utilizes wired / wireless networking technology such as remote patient monitoring. Health care and medical services that can be used anywhere, anytime, and with the launch of u-health services, services that have been limited to one-time care in hospitals, will now be available throughout life, including at home.
이에, 효율적인 유헬스 서비스를 제공하기 위해 IEEE 11073에서 의료 기기 및 통신에 대한 표준화를 진행 중에 있으며, IEEE 11073 표준화를 통해 생체 정보 데이터의 취합 및 전송, 분석 및 피드백이 표준적인 방법으로 운용될 수 있도록 하고 개인 건강진단 기기들과 유헬스 서비스간의 상호 운용성이 보장될 수 있도록 하고 있다.In order to provide an efficient u-health service, IEEE 11073 is conducting standardization of medical devices and communication.In addition, IEEE 11073 standardization enables the collection, transmission, analysis, and feedback of biometric data in a standard manner. To ensure interoperability between personal health check devices and u-health services.
그러나 최근, 스마트폰의 보급이 증가하고 무선 통신 기기의 사용이 잦아지면서, 특정 주파수의 자원은 한정적인데 반해, 개인의 무선 데이터(3G, 와이파이, 블루투스 등) 사용량이 증가하고 있으며, 이로 인하여 무선 통신 서비스 중 하나인 유헬스 서비스 역시 특정 주파수에 사용이 집중되거나 다른 서비스가 먼저 특정 주파수를 사용할 때 일어나는 주파수 간섭의 문제를 겪고 있다.However, in recent years, as the spread of smart phones and the use of wireless communication devices are more frequent, resources of specific frequencies are limited, but the use of personal wireless data (3G, Wi-Fi, Bluetooth, etc.) is increasing, which causes wireless communication. One of the services, the U-health service, also suffers from the problem of frequency interference that occurs when the use of a particular frequency is concentrated in another service or when another service first uses a particular frequency.
특히 의료 기기는 사람의 생명(건강)과 관련되는 것으로서, 무선 통신의 신뢰성과 안정성이 타 분야의 기기에 비해 중요하다. 따라서, 유헬스 서비스에 어떠한 주파수 대역을 사용하는지가 통신의 질을 결정하게 된다.In particular, medical devices are related to human life, and the reliability and stability of wireless communication is more important than devices in other fields. Therefore, what frequency band to use for the u-health service determines the quality of communication.
일반적으로 많이 사용되고 있는 주파수 대역 중 하나는 ISM 대역이다. ISM 대역은 산업(Industrial)이나 과학(Scientific), 의료(Medical) 등의 분야에서 세계적으로 사용되도록 할당된 주파수 대역이고 와이파이, 블루투스, 지그비가 이 ISM 대역을 사용한다. One commonly used frequency band is the ISM band. The ISM band is a frequency band allocated for global use in industries such as industrial, scientific, and medical, and Wi-Fi, Bluetooth, and Zigbee use this ISM band.
문제는 유헬스 서비스에 ISM 대역을 쓸 때, 주변 환경에서 같은 ISM 대역의 채널을 사용할 경우 주파수 간섭 때문에 통신에 장애가 있을 수 있다는 것이다.The problem is that when using ISM bands for U-Health services, the use of channels in the same ISM band in the surrounding environment can interfere with communication due to frequency interference.
또한 와이파이나 블루투스 같은 경우에는 전력소모가 많기 때문에 전력 효율성이 떨어지게 된다.In the case of Wi-Fi and Bluetooth, the power consumption is too high, which reduces power efficiency.
이 이외에도 유헬스 서비스에 사용 가능한 주파수 대역에는 WMTS(Wireless Medical Telemetry Service), MICS(Medical Implant Communication Service), UWB(Ultra Wide Band, Wireless USB) 등 여러 주파수 대역이 있다.In addition, there are several frequency bands available for the U-Health service, such as the Wireless Medical Telemetry Service (WMTS), the Medical Implant Communication Service (MICS), and the Ultra Wide Band (Wireless USB).
WMTS는 608-614 MHz, 1395-1400 MHz, 1427-1432 MHz 등의 대역에서 사용한다.WMTS is used in the bands 608-614 MHz, 1395-1400 MHz, and 1427-1432 MHz.
이는 주로 맥박, 혈압, 체온 등 환자의 건강 상태 정보를 모니터링하여 의사 또는 환자 관리 센터 등으로 전송하는 무선 의료 원격 측정 서비스를 제공하는 용도의 주파수 대역이다.This is a frequency band mainly used to provide a wireless medical telemetry service that monitors and transmits health status information of a patient such as pulse, blood pressure, and body temperature to a doctor or a patient management center.
미국, 일본 정부에서만 주파수를 사용하도록 허가를 한 상황이며, 국내에서는 허용이 되지 않아서 사용할 수가 없다. 그러나, 향후 한국에서도 주파수 분배가 될 가능성이 있으므로 이를 의료 기기의 보조 무선 통신 주파수로 고려될 수 있다.Only the US and Japanese governments allowed the use of the frequency, and it is not allowed in Korea, so it cannot be used. However, since there is a possibility of frequency distribution in Korea in the future, this may be considered as an auxiliary wireless communication frequency of a medical device.
또한, MICS는 체내 이식형 무선 기기를 의미하며 402~405 MHz 대역에서 작동하는 저출력 무선 주파수의 고속 시스템으로, 활동형 의료용 이식 장치간에 또는 활동형의 의료용 이식 장치와 외부의 프로그래머/모니터/제어 장치간에 무선 주파수 원격 계측 및 데이터 통신 서비스를 제공하는 용도의 주파수 대역이다.MICS stands for Implantable Wireless Devices and is a low-power, high-speed system that operates in the 402-405 MHz band, between active medical implants or between active medical implants and external programmers / monitors / controllers. It is a frequency band for the purpose of providing radio frequency telemetry and data communication service.
MICS는 체내인식 기기와 근접한 기기와의 통신을 목적으로 하고 있어 유헬스 서비스용 무선통신에 사용되기에는 통신거리가 짧으나, 국내의 유일한 의료용으로 분배된 주파수 대역이라는 장점이 있다.MICS aims to communicate with devices close to the body recognition device, so the communication distance is short to be used for wireless communication for u-health service, but it has the advantage of being the only medical band distributed in Korea.
또한, UWB 또는 무선 USB는 큰 용량의 영상 데이터를 고속으로 보낼 수 있다는 장점이 있으나, 통신 거리가 짧다는 단점이 있다.In addition, UWB or wireless USB has the advantage of being able to send a large amount of video data at high speed, but has the disadvantage of short communication distance.
이와 같은 문제점으로 인하여, 유헬스 서비스를 제공할 때 사용하는 통신에, 상기한 주파수 대역 중 1개 만을 택일하여 이에 해당하는 통신 만을 사용한다면, 충분한 통신의 안정성을 보장할 수 없다는 문제점이 있다.Due to such a problem, if only one of the above-described frequency bands is used for communication used when providing a U-health service, and only corresponding communication is used, there is a problem in that sufficient communication stability cannot be guaranteed.
또한 통신에 2개 이상의 주파수 대역을 사용하기 위해서는 복수의 송수신기가 추가 되어야 하며, 회로에 송수신기의 개수가 늘어날수록 전력 소모 및 크기가 커지게 되는 단점이 있다.In addition, in order to use two or more frequency bands for communication, a plurality of transceivers must be added, and as the number of transceivers increases in a circuit, power consumption and size increase.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 주변의 통신 환경에 따라 주파수 간섭이 발생하는 경우, 이에 대한 회피 방법 및 장치를 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a method and apparatus for avoiding the frequency interference when it occurs in accordance with the surrounding communication environment.
또한 본 발명은, 주파수 간섭 회피가 불가능한 경우, 최소한의 간섭 속에서 최대한 안정적인 통신을 제공할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method and apparatus that can provide the most stable communication in the minimum interference when frequency interference avoidance is impossible.
또한 본 발명은 복수의 주파수 대역 사용을 위해 복수의 송수신기를 사용하더라도 전력 소모를 줄일 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.The present invention also provides a method and apparatus for reducing power consumption even when using a plurality of transceivers for use of a plurality of frequency bands.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 복수의 송수신기를 이용하여 외부 장치와 통신을 제공하는 장치는, 사용중인 제 1 송수신기의 채널 상태를 모니터링하는 채널 상태 모니터링부, 상기 제 1 송수신기를 통하여 송수신되는 데이터의 전송률을 체크하는 데이터 전송률 체크부 및 상기 모니터링된 채널 상태 및 상기 체크된 데이터 전송률 중 하나 이상에 기초하여, 상기 제 1 송수신기를 대신할 제 2 송수신기를 선택하는 송수신기 선택 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, an apparatus for providing communication with an external device using a plurality of transceivers according to an aspect of the present invention, a channel state monitoring unit for monitoring the channel state of the first transceiver in use, the first transceiver A transceiver selection control unit for selecting a second transceiver to replace the first transceiver based on a data rate checker for checking a data rate of data transmitted and received through the at least one of the monitored channel state and the checked data rate; Include.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 복수의 송수신기를 이용하여 외부 장치와 통신을 제공하는 방법은 (a) 의료 기기용 전용 주파수를 사용하는 송수신기를 제 1 송수신기로 우선 선택하는 단계, (b) 상기 제 1 송수신기를 이용하여 상기 외부 장치와 통신 시, 상기 제 1 송수신기의 채널 상태를 모니터링하는 단계, (c) 상기 채널 상태에 대한 모니터링 결과에 기초하여, 상기 제 1 송수신기의 주파수보다 적은 간섭을 받는 주파수를 이용하는 2 송수신기를 선택하는 단계 및 (d) 상기 제 2 송수신기가 선택되면, 상기 제 1 송수신기로의 전력 공급을 차단하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method for providing communication with an external device using a plurality of transceivers according to an aspect of the present invention comprises the steps of (a) first selecting a transceiver using a dedicated frequency for a medical device as a first transceiver (b) monitoring a channel state of the first transceiver when communicating with the external device using the first transceiver; (c) a frequency of the first transceiver based on a monitoring result of the channel state; Selecting a two transceiver using a frequency with less interference and (d) if the second transceiver is selected, shutting off power supply to the first transceiver.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to fully inform the owner of the scope of the invention.
전술한 본 발명의 유비쿼터스 환경에서의 통신 제공 방법 및 장치의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 유헬스 서비스 통신 시, 주변 환경에서 특정 주파수 대역을 사용함에 따라 발생할 수 있는 주파수 간섭을 효과적으로 회피할 수 있다.According to one of the problem solving means of the communication providing method and apparatus in the ubiquitous environment of the present invention, it is possible to effectively avoid the frequency interference that can occur when using a specific frequency band in the surrounding environment during the U-health service communication. .
또한, 복수의 송수신기를 사용하더라도 전력 소모를 최소화할 수 있다.In addition, even when using a plurality of transceivers it is possible to minimize the power consumption.
또한, 복수의 송수신기를 사용함으로써, 특정 주파수 대역의 사용이 집중되는 것을 방지할 수 있고, 유헬스 서비스의 통신 안정성을 높일 수 있다.In addition, by using a plurality of transceivers, it is possible to prevent the use of a specific frequency band from being concentrated and to improve the communication stability of the u-health service.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유비쿼터스 환경에서 복수의 송수신기를 이용하여 통신을 수행하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 건강 진단 단말기(Personal Health Device, PHD)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유비쿼터스 환경에서 복수의 송수신기를 이용하여 통신을 수행하는 과정을 도시한 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a system for performing communication using a plurality of transceivers in a ubiquitous environment according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a personal health device (PHD) according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of performing communication using a plurality of transceivers in a ubiquitous environment according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
참고로, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.For reference, in the entire specification, when a part is "connected" to another part, it is not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. Also includes.
또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유비쿼터스 환경에서 복수의 송수신기를 이용하여 통신을 제공하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a system for providing communication using a plurality of transceivers in a ubiquitous environment according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 유헬스(U-Health) 서비스에 본 발명을 적용하여, 안정된 통신 환경에서 유헬스 서비스 통신이 수행되는 경우를 설명하도록 한다.Hereinafter, by applying the present invention to the U-Health (U-Health) service, it will be described a case where the U-Health service communication is performed in a stable communication environment.
본 발명의 일 실시예에 따른 유헬스 서비스를 위한 안정적인 통신을 제공하는 시스템은 개인용 건강 진단 단말기(100) 및 건강 정보 관리 단말기(200)를 포함한다.The system for providing stable communication for the u-health service according to an embodiment of the present invention includes a personal
각 구성 요소를 설명하면, 개인용 건강 진단 단말기(Personal Health Device, 이하, ‘PHD’라 칭함)(100)는 체중계, 혈압계, 체온계, 혈당계 및 심장박동 측정계 등과 같이, 사용자의 신체 정보나 생체 신호를 측정할 수 있는 장치를 포함하고, 사용자의 생체 신호를 측정하여 건강 정보 관리 단말기(200)로 전송한다.In describing each component, a personal health device 100 (hereinafter referred to as a 'PHD') 100 may be configured to display a user's physical information or a biosignal such as a weight scale, a blood pressure monitor, a thermometer, a blood glucose meter, and a heart rate monitor. It includes a device that can measure, and measures the biological signal of the user and transmits it to the health information management terminal (200).
또한, PHD(100)는 측정된 사용자의 생체 신호를 PHD(100)에 포함된 디스플레이부(화면)에 표시할 수 있으며, 카메라와 같은 촬영 장치를 포함한 경우, 사용자의 영상을 건강 정보 관리 단말기(200)로 전송할 수 있다.In addition, the
또한, PHD(100)는 상기한 신체 정보나 생체 정보뿐만 아니라 의료 기록이나 질병 정보, 의사의 진단 정보와 같은 의료 정보를 화면에 표시할 수 있고, 이를 건강 정보 관리 단말기(200)로 전송할 수 있으며, 건강 정보 관리 단말기(200)로부터 상기한 의료 정보를 수신할 수도 있다.In addition, the
이를 위해, PHD(100)는 복수(multi)의 무선 통신 방식의 송수신기(transceiver)를 포함한다.To this end, the
여기에서 복수의 무선 통신 방식은 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WMTS(Wireless Medical Telemetry Service), MICS(Medical Implant Communication Service) 및 UWB(Ultra Wide Band)(Wireless USB) 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, PHD(100)는 상기한 무선 통신 방식을 이용하여 IEEE 11073 PHD 프로토콜에 따라 건강 정보 관리 단말기(200)와 통신할 수 있다.Here, the plurality of wireless communication methods include Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Wireless Medical Telemetry Service (WMTS), Medical Implant Communication Service (MICS), and Ultra Wide Band (UWB). ), And the
참고로, 상기한 신체 정보, 생체 정보, 및 의료 정보를 포함하여, 이하에서는, ‘건강 정보’라 칭하도록 한다.For reference, the above-described body information, biometric information, and medical information will be referred to as "health information" below.
이하, PHD(100)의 동작을 간략하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the
PHD(100)의 전원이 켜지면, PHD(100)는 미리 정해진 우선 순위에 기초하여, 우선 순위가 가장 높은 송수신기(이하, ‘제 1 송수신기’라 칭함)를 선택하고, 선택된 제 1 송수신기를 이용하여 최대의 송신 범위로 응답 요청하는 패킷을 건강 정보 관리 단말기(200)로 전송한다.When the power of the
이때, PHD(100)는 다른 통신 기기의 주파수 간섭이 적은 WMTS, MICS, UWB 같은 의료 기기 전용 주파수를 사용하는 송수신기에 대하여 우선 순위를 부여할 수 있다.In this case, the
이후, PHD(100)는 건강 정보 관리 단말기(200)로부터 제 1 송수신기에 수신되는 응답 패킷에 기초하여 제 1 송수신기의 채널 상태를 확인한다. 확인 결과, 안정된 상태로 판단되면, PHD(100)는 제 1 송수신기를 사용하여 건강 정보 관리 단말기(200)와 통신할 수 있다.Thereafter, the
이후, PHD(100)는 제 1 송수신기를 사용하는 중 주기적으로 제 1 송수신기의 채널 상태 및 데이터 전송률을 확인하여, 채널 상태가 불안정하거나 현재보다 더 큰 용량의 데이터 전송이 요구되는 경우(예를 들어, 텍스트 정보 송신 중 동영상을 송신하는 경우 등), PHD(100)는 현재 사용중인 제 1 송수신기를 제 2 송신기로 변경할 수 있다.Thereafter, the
PHD(100)에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하여 후술하도록 한다.A detailed description of the
한편, 건강 정보 관리 단말기(200)는 PHD(100)로부터 사용자의 건강 정보를 수신하고, 수신된 건강 정보를 사용자 별로 관리하거나, 수신된 건강 정보에 대응하는 의사의 진단 정보를 PHD(100)로 전송할 수 있다.Meanwhile, the health
참고로, 건강 정보 관리 단말기(200)는 이동 통신 단말기, 의료 장비(병원의 서버 등), 데스크탑 PC, 랩탑 PC 및 셋탑 박스 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 별도의 점대점 연결을 사용하여 다중의 PHD(100)와 통신할 수 있다.For reference, the health
또한, 건강 정보 관리 단말기(200)는 PHD(100)와의 통신을 위한 복수(multi)의 무선 통신 방식의 송수신기를 포함할 수 있다.In addition, the health
여기에서 복수의 무선 통신 방식은, PHD(100)와 동일하게, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WMTS(Wireless Medical Telemetry Service), MICS(Medical Implant Communication Service) 및 UWB(Ultra Wide Band)(Wireless USB) 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 건강 정보 관리 단말기(200)는 상기한 무선 통신 방식을 이용하여 IEEE 11073 PHD 프로토콜에 따라 PHD(100)와 통신할 수 있다.Here, the plurality of wireless communication schemes are the same as those of the
건강 정보 관리 단말기(200)는 PHD(100)가 어떤 통신 방식의 송수신기를 이용하더라도 통신이 가능하도록 하기 위하여, 상기한 무선 통신 방식의 송수신기를 상기 구동시켜 놓을 수 있다.The health
참고로, 건강 정보 관리 단말기(200)는 PHD(100)로부터 수신한 건강 정보에 기초하여, 다이어트(diet) 관리 서비스, 질병(disease) 관리 서비스, 휘트니스(fitness) 서비스, 연령 별 정보 제공 서비스 등과 같은 다양한 서비스를 제공하는 서비스 서버(미도시)와 연동될 수 있다.For reference, the health
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PHD(100)의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of the
본 발명의 일 실시예에 다른 PHD(100)는 송수신기 선택 제어부(110), 채널 상태 모니터링부(120), 데이터 전송률 체크부(130), 송수신부(140) 및 전력 제어부(150)를 포함한다.Another
각 구성 요소를 설명하면, 송수신기 선택 제어부(110)는 PHD(100)의 전원이 켜지면, 미리 정해진 우선 순위에 따라 제 1 송수신기를 선택하고, 제 1 송수신기에 대한 선택 정보를 송수신부(140) 및 전력 제어부(150)로 전달한다.In describing each component, when the power supply of the
이때, 송수신기 선택 제어부(110)는 다른 통신 기기의 주파수 간섭이 적은 WMTS, MICS, UWB 같은 의료 기기 전용 주파수를 사용하는 송수신기에 대하여 우선 순위를 부여할 수 있다.At this time, the transceiver
또한, 송수신기 선택 제어부(110)는 채널 상태 모니터링부(120)로부터 현재 사용중인 송수신기의 채널 상태에 대한 정보를 전달 받고, 현재 사용중인 송수신기를 대체할 다른 송수신기를 선택한다.In addition, the transceiver
이때, 송수신기 선택 제어부(110)는 미리 정해진 우선 순위에 따라 제 2 송수신기를 선택할 수 있는데, 제 2 송수신기는 현재 사용중인 송수신기(제 1 송수신기)의 통신 거리보다 더 긴 통신 거리를 가질 수 있다.At this time, the transceiver
참고로, 데이터 전송 거리가 긴 무선 통신 방식은 와이파이(Wi-Fi), 지그비(Zigbee), WMTS, MICS 순이다.For reference, wireless communication methods with long data transmission distances include Wi-Fi, Zigbee, WMTS, and MICS.
또한, 송수신기 선택 제어부(110)는 데이터 전송률 체크부(130)로부터 데이터 전송률의 증가에 대한 정보를 전달받으면, 미리 정해진 우선 순위에 따라 제 3 송수신기를 선택할 수 있는데, 제 3 송수신기는 현재 사용중인 송수신기(제 2 송수신기)의 데이터 전송률보다 더 큰 데이터 전송률을 가질 수 있다.In addition, when the
참고로, 데이터 전송률 크기가 큰 무선 통신 방식은 지그비(Zigbee), WMTS, WMICS 순이다.For reference, wireless communication methods having a large data rate are in order of Zigbee, WMTS, and WMICS.
또한, 송수신기 선택 제어부(110)는 현재 사용 중인 송수신기를 대체할 다른 송수신기가 선택된 경우, 해당 송수신기에 대한 선택 정보를 송수신부(140)로 전송하여 선택된 송수신기가 동작하도록 하고, 이전 송수신기로의 전력 공급이 차단되도록 송수신기에 대한 선택 정보를 전력 제어부(150)로 전송한다.In addition, when another transceiver is selected to replace the transceiver currently being used, the transceiver
한편, 채널 상태 모니터링부(120)는 현재 사용중인 송수신기의 채널 상태, 예를 들어, 수신 신호 강도(Received Signal Strength Indication;RSSI), 패킷 에러율(Packet Error Rate;PER) 및 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio;SNR) 등을 체크하여, 그 결과가 미리 정해진 임계치를 초과하거나 미리 정해진 임계치 미만인지를 판단한다.Meanwhile, the channel
즉, 수신 신호 강도가 미리 정해진 임계치 미만, 패킷 에러율이 미리 정해진 임계치 이상 또는 신호대잡음비가 미리 정해진 임계치 미만인 경우, 채널 상태 모니터링부(120)는 송수신기 선택 제어부(110)에서 현재 사용중인 송수신기를 다른 송수신기로 대체할 수 있도록, 이를 알리는 정보를 송수신기 선택 제어부(110)로 전달한다.That is, when the received signal strength is less than the predetermined threshold, the packet error rate is more than the predetermined threshold or the signal-to-noise ratio is less than the predetermined threshold, the channel
또한, 채널 상태 모니터링부(120)는 송수신기 선택 제어부(110)에서 현재 사용 중인 제 1 송수신기를 대체할 제 2 송수신기가 선택되면, 제 2 송수신기의 채널 상태를 체크하고 체크된 값이 제 1 송수신기의 값보다 더 양호한지를 판단, 그 결과를 송수신기 선택 제어부(110)로 전달한다.In addition, when the second transceiver to replace the first transceiver currently being used by the
이상, 채널 상태 모니터링부(120)가 현재 사용중인 송수신기의 채널 상태를 모니터링하여 통신 상태의 안정/불안정 여부를 판단하는 것으로 설명하였지만, 그렇지 않고, 채널 상태 모니터링부(120)는 모니터링한 내용을 송수신기 선택 제어부(110)로 전송하고, 송수신기 선택 제어부(110)에서 통신 상태의 안정/불안정 여부를 판단할 수도 있다.As described above, the channel
한편, 데이터 전송률 체크부(130)는 PHD(100)에서 건강 정보 관리 단말기(200)로 전송되는 데이터 전송률 또는 건강 정보 관리 단말기(200)로부터 PHD(100)로 전송되는 데이터 전송률을 체크하고, 미리 정해진 임계치를 초과하는 데이터가 전송되는 경우, 이를 알리는 정보를 송수신기 선택 제어부(100)로 전달한다.Meanwhile, the
또한, 데이터 전송률 체크부(130)는 건강 정보 관리 단말기(200)로부터 고화질의 이미지나 동영상과 같은 파일이 전송됨을 알리는 별도의 메시지를 수신하는 경우, 이를 송수신기 선택 제어부(100)로 전달할 수도 있다.In addition, when the
이상, 데이터 전송률 체크부(130)가 현재 사용중인 송수신기를 통해 송수신되는 데이터 전송률을 체크하여, 미리 정해진 임계치를 초과하는지를 판단하는 것으로 설명하였지만, 그렇지 않고, 데이터 전송률 체크부(130)는 데이터 전송률을 송수신기 선택 제어부(110)로 전송하고, 송수신기 선택 제어부(110)에서 데이터 전송률이 미리 정해진 임계치를 초과하는지를 판단할 수도 있다.In the above description, the
한편, 송수신부(140)는 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WMTS, MICS 및 UWB 중 하나 이상의 통신 방식을 사용하는 송수신기를 포함할 수 있으며, 상기한 무선 통신 방식을 이용하여 IEEE 11073 PHD 프로토콜에 따라 건강 정보 관리 단말기(200)와 통신할 수 있다.On the other hand, the
한편, 전력 제어부(150)는 송수신기 선택 제어부(110)의 지시에 따라 변경 전 송수신기의 전력 공급을 차단하여, 다수의 송수신기를 사용하더라도 전력 소모를 최소화할 수 있도록 한다.On the other hand, the
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도 2에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성 요소를 의미하며, 소정의 역할들을 수행한다. 2 refers to a hardware component such as software or an FPGA (Field Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and performs predetermined roles .
그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.However, 'components' are not meant to be limited to software or hardware, and each component may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.Thus, by way of example, an element may comprise components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, attributes, procedures, Routines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.Components and the functionality provided within those components may be combined into a smaller number of components or further separated into additional components.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유비쿼터스 환경에서 복수의 송수신기를 이용하여 통신을 제공하는 과정을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of providing communication using a plurality of transceivers in a ubiquitous environment according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 1에 도시된 시스템의 구성을 참조하여 도 3의 흐름도를 설명하도록 한다.Hereinafter, the flowchart of FIG. 3 will be described with reference to the configuration of the system shown in FIG. 1.
먼저, PHD(100)의 전원이 켜지면, PHD(100)는 의료 기기용 주파수를 사용하는 ‘제 1 송수신기를 우선적으로 선택하고(S301), 선택된 제 1 송수신기를 이용하여 최대의 송신 범위로 응답 요청하는 패킷을 건강 정보 관리 단말기(200)로 전송한다.First, when the power of the
이를 통해, PHD(100)는 제 1 송신기의 정상 동작 여부를 확인할 수 있으며, 만일, 건강 정보 관리 단말기(200)로부터 수신되는 패킷이 불안정한 경우, PHD(100)는 제 1 송수신기의 통신 거리보다 더 긴 통신 거리를 가지는 다른 통신 방식을 사용하는 송수신기를 선택할 수 있다(S302).Through this, the
단계 S302 후, PHD(100)는 제 1 송수신기에 수신되는 응답 패킷의 채널 상태를 주기적으로 확인한다(S303).After the step S302, the
이때, PHD(100)는 수신신호강도(Received Signal Strength Indication;RSSI), 패킷 에러율(Packet Error Rate;PER) 및 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio;SNR) 등이 미리 정해진 임계치를 초과하거나 미리 정해진 임계치 미만인지를 체크하여, 제 1 송수신기와 건강 정보 관리 단말기(200)간의 통신에 주파수 간섭이 발생하고 있는지, 즉, 통신이 안정한지 또는 불안정한지를 판단한다.In this case, the
단계 S303 결과, 제 1 송수신기의 채널 상태가 안정된 것으로 판단되면, PHD(100)는 제 1 송수신기를 사용하여 건강 정보 관리 단말기(200)와 통신을 수행한다(S304).As a result of step S303, if it is determined that the channel state of the first transceiver is stable, the
만일, 단계 S303 결과, 다른 주파수의 간섭이 발생하여 제 1 송수신기의 채널 상태가 불안정한 것으로 판단되면, PHD(100)는 우선 순위에 따라, 채널 상태가 양호한 제 2 송수신기를 선택하고, 제 1 송수신기의 전력 공급을 차단한다(S305).If, as a result of step S303, interference of another frequency occurs and it is determined that the channel state of the first transceiver is unstable, the
이때, PHD(100)는 현재 사용중인 송수신기(제 1 송수신기)의 통신 거리보다 더 긴 통신 거리를 가지는 송수신기를 제 2 송수신기로 선택할 수 있다.In this case, the
단계 S304 또는 단계 S305 후, PHD(100)는 현재 사용중인 송수신기의 데이터 전송률을 체크하여, 데이터 전송률이 미리 정해진 임계값을 초과하는 경우, 현재 사용중인 송수신기를 제 3 송수신기로 변경한다(S306).After step S304 or step S305, the
이때, PHD(100)는 데이터 전송률 크기가 큰 통신 방식을 사용하는 송수신기를 우선적으로 선택할 수도 있고, 의료 기기 전용 주파수에 대한 우선 순위 및 데이터 전송 거리 등을 추가로 고려하여 제 3 송수신기를 선택할 수도 있다.In this case, the
또한, PHD(100)는 제 3 송수신기로 변경되는 경우, 이전에 사용했던 송수신기로의 전력 공급을 차단하여 전력 소모를 최소화할 수 있다.In addition, when the
단계 S306 후, PHD(100)는 제 3 송수신기를 사용하여 건강 정보 관리 단말기(200)와 통신할 수 있다.After step S306, the
따라서, 본 발명은 PHD(100)와 건강 정보 관리 단말기(200)의 거리, 패킷 전달 신뢰성, 주변 주파수에 의한 간섭 발생 상황 등을 고려하여 최적의 주파수, 최적의 송수신 프로토콜을 선택함으로써, 개인의 생명(건강)와 관련된 중용한 데이터 송수신의 안정적이고 신뢰성 있는 무선 통신이 가능하도록 할 수 있다.Accordingly, the present invention selects an optimal frequency and an optimal transmission / reception protocol in consideration of the distance between the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
100 : 개인용 건강 진단 단말기
110 : 송수신기 선택 제어부
120 : 채널 모니터링부
130 : 데이터 전송률 체크부
140 : 송수신부
150 : 전력 제어부
200 : 건강 정보 관리 단말기100: personal medical examination terminal
110: transceiver selection control unit
120: channel monitoring unit
130: data rate check unit
140: transceiver
150: power control unit
200: health information management terminal
Claims (14)
사용중인 제 1 송수신기의 채널 상태를 모니터링하는 채널 상태 모니터링부,
상기 제 1 송수신기를 통하여 송수신되는 데이터의 전송률을 체크하는 데이터 전송률 체크부 및
상기 모니터링된 채널 상태 및 상기 체크된 데이터 전송률 중 하나 이상에 기초하여, 상기 제 1 송수신기를 대신할 제 2 송수신기를 선택하는 송수신기 선택 제어부
를 포함하는, 통신 장치.
A communication device for providing communication with an external device using a plurality of transceivers,
A channel state monitoring unit for monitoring a channel state of a first transceiver in use,
A data rate checker which checks a data rate of data transmitted and received through the first transceiver;
A transceiver selection controller for selecting a second transceiver to replace the first transceiver based on at least one of the monitored channel state and the checked data rate
.
상기 송수신기 선택 제어부는 상기 외부 장치로 응답 요청(poll) 패킷을 전송하고, 상기 요청에 대한 응답(ack) 패킷의 수신신호강도가 미리 정해진 임계치 미만인 경우, 상기 제 1 송수신기를 대신할 제 2 송수신기를 선택하는, 통신 장치.
The method of claim 1,
The transceiver selection control unit transmits a response request packet to the external device and, when the received signal strength of the response packet for the request is less than a predetermined threshold, replaces the second transceiver to replace the first transceiver. Communication device to choose.
상기 송수신기 선택 제어부는 상기 복수의 송수신기 중 통신 거리가 긴 통신 방식을 사용하는 송수신기를 상기 제 2 송수신기로 우선 선택하는, 통신 장치.
The method of claim 2,
And the transceiver selection control unit preferentially selects, as the second transceiver, a transceiver using a communication method having a long communication distance among the plurality of transceivers.
상기 송수신기 선택 제어부는 상기 외부 장치와의 통신 시, 수신신호강도(Received Signal Strength Indication;RSSI), 패킷 에러율(Packet Error Rate;PER) 및 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio;SNR) 중 하나 이상을 포함하는 제 1 송수신기의 채널 상태에 기초하여, 상기 제 1 송수신기를 대신할 제 2 송수신기를 선택하는, 통신 장치.
The method of claim 1,
The transceiver selection controller includes one or more of a received signal strength indication (RSSI), a packet error rate (PER), and a signal to noise ratio (SNR) when communicating with the external device. And select a second transceiver to replace the first transceiver based on the channel state of the first transceiver.
상기 송수신기 선택 제어부는 상기 수신신호강도가 미리 정해진 임계치 미만, 상기 패킷 에러율이 미리 정해진 임계치 이상 또는 상기 신호대잡음비가 미리 정해진 임계치 미만인 경우, 상기 제 1 송수신기를 대신할 제 2 송수신기를 선택하는, 통신 장치.
The method of claim 4, wherein
And the transceiver selection controller selects a second transceiver to replace the first transceiver when the received signal strength is below a predetermined threshold, when the packet error rate is above a predetermined threshold or the signal to noise ratio is below a predetermined threshold. .
상기 송수신기 선택 제어부는 상기 데이터 전송률이 미리 정해진 임계치를 초과하는 경우, 상기 제 1 송수신기를 대신할 제 3 송수신기를 선택하는, 통신 장치.
The method of claim 1,
And the transceiver selection controller selects a third transceiver to replace the first transceiver when the data rate exceeds a predetermined threshold.
상기 송수신기 선택 제어부는 상기 복수의 송수신기 중 데이터 전송률이 큰 통신 방식을 사용하는 송수신기를 상기 제 3 송수신기로 우선 선택하는, 통신 장치.
The method according to claim 6,
And the transceiver selection control unit preferentially selects, among the plurality of transceivers, a transceiver using a communication method having a large data rate as the third transceiver.
상기 제 2 송수신기가 선택되면, 상기 제 1 송신기로의 전력 공급을 차단하는 전력 제어부
를 더 포함하는, 통신 장치.
The method of claim 1,
A power controller to block power supply to the first transmitter when the second transceiver is selected
The communication device further comprises.
상기 제 1 송신기 및 제 2 송신기는 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WMTS(Wireless Medical Telemetry Service), MICS(Medical Implant Communication Service) 및 UWB(Ultra Wide Band)(Wireless USB) 중 하나 이상의 통신 방식을 사용하는, 통신 장치.
The method of claim 1,
The first transmitter and the second transmitter are Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Wireless Medical Telemetry Service (WMTS), Medical Implant Communication Service (MICS), and Ultra Wide Band (UWB). Communication device using one or more communication schemes.
(a) 의료 기기용 전용 주파수를 사용하는 송수신기를 제 1 송수신기로 우선 선택하는 단계,
(b) 상기 제 1 송수신기를 이용하여 상기 외부 장치와 통신 시, 상기 제 1 송수신기의 채널 상태를 모니터링하는 단계,
(c) 상기 채널 상태에 대한 모니터링 결과에 기초하여, 상기 제 1 송수신기의 주파수보다 적은 간섭을 받는 주파수를 이용하는 2 송수신기를 선택하는 단계 및
(d) 상기 제 2 송수신기가 선택되면, 상기 제 1 송수신기로의 전력 공급을 차단하는 단계
를 포함하는, 통신 방법.
In the method for providing communication with an external device using a plurality of transceivers,
(a) first selecting a transceiver using a dedicated frequency for a medical device as a first transceiver,
(b) monitoring a channel state of the first transceiver when communicating with the external device using the first transceiver,
(c) selecting, based on the monitoring result of the channel condition, a two transceiver using a frequency which is subject to interference less than the frequency of the first transceiver; and
(d) if the second transceiver is selected, shutting off power supply to the first transceiver
.
상기 (c) 단계는
상기 제 1 송수신기를 통한 수신신호강도, 패킷 에러율 및 신호대잡음비 중 하나 이상을 체크하되,
상기 수신 신호 강도가 미리 정해진 임계치 미만,
상기 패킷 에러율이 미리 정해진 임계치 이상 또는
상기 신호대잡음비가 미리 정해진 임계치 미만인 경우, 상기 제 1 송수신기를 대신할 제 2 송수신기를 선택하는, 통신 방법.
11. The method of claim 10,
The step (c)
Check one or more of received signal strength, packet error rate and signal-to-noise ratio through the first transceiver,
The received signal strength is below a predetermined threshold,
The packet error rate is above a predetermined threshold or
Selecting a second transceiver to replace the first transceiver when the signal to noise ratio is less than a predetermined threshold.
상기 (c) 단계는 상기 선택된 제 2 송수신기를 통한 수신 신호 강도, 패킷 에러율 및 신호대잡음비 중 하나 이상을 체크하여, 상기 제 1 송수신기의 것보다 하나 이상 양호한 경우 상기 제 2 송수신기를 선택하는, 통신 방법.
The method of claim 11,
The step (c) checks one or more of received signal strength, packet error rate and signal to noise ratio through the selected second transceiver, and selects the second transceiver if one or more is better than that of the first transceiver. .
상기 (c) 단계는, 상기 수신 신호 강도가 미리 정해진 임계치 미만인 경우, 상기 복수의 송수신기 중 통신 거리가 긴 통신 방식을 사용하는 송수신기를 상기 제 2 송수신기로 우선 선택하는, 통신 방법.
The method of claim 11,
In the step (c), when the received signal strength is less than a predetermined threshold, first, a transceiver using a communication method having a long communication distance among the plurality of transceivers is first selected as the second transceiver.
상기 (c) 단계는
데이터 전송률을 체크하는 단계 및
상기 데이터 전송률이 미리 정해진 임계치를 초과하는 경우, 상기 복수의 송수신기 중 데이터 전송률이 큰 통신 방식을 사용하는 송수신기를 상기 제 3 송수신기로 선택하고, 상기 제 1 송수신기의 전력 공급을 차단하는 단계
를 포함하는, 통신 방법.11. The method of claim 10,
The step (c)
Checking the data rate and
If the data rate exceeds a predetermined threshold, selecting a transceiver using a communication method having a large data rate as the third transceiver from among the plurality of transceivers, and cutting off power supply of the first transceiver
.
Priority Applications (1)
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KR1020100125095A KR20120063917A (en) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Method and apparatus for providing stable communication in ubiquitous environment |
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KR (1) | KR20120063917A (en) |
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
WO2018208659A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Pacesetter, Inc. | Method and system for managing communication between external and implantable devices |
KR102109298B1 (en) * | 2019-01-17 | 2020-05-11 | 국민대학교산학협력단 | Method and apparatus for monitoring patient condition |
-
2010
- 2010-12-08 KR KR1020100125095A patent/KR20120063917A/en not_active Application Discontinuation
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