KR20150047630A - 무선 웨어러블 장치, 시스템, 및 방법 - Google Patents

무선 웨어러블 장치, 시스템, 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 웨어러블 센서 장치가 개시된다. 이러한 무선 웨어러블 센서 장치는, 신호 프로세싱 태스크들을 구현하기 위한 컴퓨터연산 엔진이 구비된 신호 프로세싱 디바이스를 갖는 센서 플랫폼을 포함한다. 센서 플랫폼은 센서 플랫폼에 결합된 적어도 하나의 센서로부터 신호들을 수신하도록 구성된다. 무선 통신 회로가 센서 플랫폼에 결합된다. 무선 통신 회로는, 무선 디바이스에 대한 통신을 행함과 아울러 데이터를 전송하도록 구성된 링크 마스터 제어기를 포함한다. 일 실시형태에서, 링크 마스터 제어기는 무선 디바이스와의 확립된 통신 링크를 통한 데이터 전송 제어를 수행하도록 구성되며, 여기서 데이터 전송 제어는 타이밍 제어 및 주파수 제어를 포함한다. 무선 웨어러블 센서는 프로세서, 메모리, 그리고 센서 플랫폼에 결합된 가속도계를 포함할 수 있다.

Description

무선 웨어러블 장치, 시스템, 및 방법{WIRELESS WEARABLE APPARATUS, SYSTEM, AND METHOD}
관련출원에 대한 상호-참조
미국 특허법 35 U.S.C.§119(e)에 따라, 본 출원은 2012년 9월 21일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제61/704,156호의 출원일에 대해 우선권을 주장하며, 이 특허문헌의 개시내용은 참조로 본 명세서에 통합된다.
본 개시내용은 일반적으로 무선 웨어러블 장치, 시스템, 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은, 적어도 하나의 파라미터를 모니터링하고 적어도 하나의 모니터링된 파라미터를 통신 디바이스에 무선으로 전달하도록 구성된 무선 웨어러블 센서(wireless wearable sensor)에 관한 것이다.
통신 디바이스는 적어도 하나의 모니터링된 파라미터를 네트워크를 통해 원격 디바이스에 전달하도록 구성된다. 적어도 하나의 모니터링된 파라미터는, 다른 생리적 및 물리적 파라미터들 중에서도, 피부 임피던스(skin impedance), 심전도 신호(electro cardiogram signals), 전도성으로 전송되는 전류 신호(conductively transmitted current signal), 착용자(wearer)의 위치, 온도, 심박동수(heart rate), 호흡수(respiration rate), 습도, 고도/압력, 위성 위치확인 시스템(Global Positioning System, GPS), 근접(proximity), 박테리아 레벨(bacteria levels), 글루코스 레벨(glucose level), 화학적 표지(chemical markers), 혈중 산소 레벨(blood oxygen levels)을 포함할 수 있지만 이러한 것으로만 한정되지 않는다.
일 실시형태에서, 무선 웨어러블 센서 장치가 제공된다. 무선 웨어러블 센서 장치는 센서 플랫폼(sensor platform)을 포함하고, 여기서 센서 플랫폼은 신호 프로세싱 태스크들(signal processing tasks)을 구현하기 위한 컴퓨터연산 엔진(computational engine)이 포함된 신호 프로세싱 디바이스(signal processing device)를 포함한다. 센서 플랫폼은 센서 플랫폼에 결합된 적어도 하나의 센서로부터 신호들을 수신하도록 구성된다. 무선 통신 회로가 센서 플랫폼에 결합된다. 무선 통신 회로는, 무선 디바이스와 통신하기 위한 링크(link)를 확립함과 아울러 무선 디바이스에 데이터를 전송하는 링크 마스터 제어기(link master controller)를 포함한다. 일 실시형태에서, 링크 마스터 제어기는 무선 디바이스와의 확립된 통신 링크를 통한 데이터 전송 제어를 수행하도록 구성되고, 여기서 데이터 전송 제어는 타이밍 제어(timing control) 및 주파수 제어(frequency control)를 포함한다.
본 명세서에서 기술되는 실시예들의 신규한 특징들은 특히 본 명세서에 첨부되는 특허청구범위에서 설명된다. 그러나, 본 발명의 다양한 실시형태들은 그 동작의 방법 및 구성 모두에 있어서, 다음과 같이 본 명세서에 첨부되는 도면들과 연계되어 행해지는 아래의 설명을 참조함으로써 보다 잘 이해될 수 있다.
도 1은 무선 웨어러블 모듈의 일 실시형태의 사시도이다.
도 2는 도 1에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 일 실시형태의 평면도이다.
도 3은 도 1에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 일 실시형태의 측면도이다.
도 4은 도 1에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 일 실시형태의 또 하나의 다른 측면도이다.
도 5는 도 1에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 일 실시형태의 저면도이다.
도 6은 도 1에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 일 실시형태의 분해도이다.
도 7은 도 1에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 일 실시형태의 또 하나의 다른 분해도이다.
도 8은 도 1에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 일 실시형태의 상세 도면이다.
도 9는 도 8에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 도면의 일 실시형태의 상세 도면이다.
도 10은 도 1에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 일 실시형태의 평면도이다.
도 11은 도 10에 제시된 무선 웨어러블 모듈의 도면의 일 실시형태의 상세 도면이다.
도 12는 무선 웨어러블 센서의 일 실시형태의 전자 모듈들을 보여주는 시스템 도면이다.
도 13은 외부 디바이스와 통신하는 무선 웨어러블 센서를 포함하는 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
무선 웨어러블 장치, 시스템, 및 방법의 다양한 실시예들을 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서에서 개시되는 다양한 실시예들이, 본 명세서에 첨부되는 도면 및 설명에서 예시되는 부분들의 구성 및 배치에 관한 세부사항들에 대한 이들의 응용 혹은 용도에 있어 한정되어 있지 않음에 유의해야 한다. 오히려, 본 명세서에서 개시되는 실시예들은 다른 실시예들 그리고 이들의 변형물 및 수정물 내에 배치될 수 있거나 통합될 수 있으며, 다양한 방식으로 실시될 수 있거나 실행될 수 있다. 이에 따라, 본 명세서에서 개시되는 무선 웨어러블 장치, 시스템, 및 방법의 실시예들은 순전히 예시적인 것이며 그 범위 혹은 응용을 한정하려는 것이 아니다. 더욱이, 본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 용어 및 표현은 본 명세서를 읽는 독자의 편의를 위해 여러 실시예들을 설명할 목적으로 선택된 것이며 그 범위를 한정하려고 선택된 것이 아니다. 추가적으로, 그 개시되는 실시예들, 이러한 실시예들의 표현, 및/또는 이들의 예들 중 어느 하나 이상의 것들은, 제한 없이, 다른 개시된 실시예들, 이러한 실시예들의 표현, 및/또는 이들의 예들 중 어느 하나 이상의 것들과 결합될 수 있음을 이해해야 한다.
다음의 설명에서, 동일한 참조 기호들은 수 개의 도면들에 걸쳐 동일한 부분 혹은 대응하는 부분을 나타낸다. 또한, 다음의 설명에서, 전면, 후면, 내부, 외부, 상부, 하부 등과 같은 용어는 설명의 편의를 위한 단어들이며 한정적 용어로서 해석돼서는 안됨을 이해해야 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 명세서에서 설명되는 디바이스들 혹은 이들의 일부분들이 다른 배향으로 부착 혹은 이용될 수 있는 한 한정적 의미를 갖지 않는다. 다양한 실시예들이 도면을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.
본 개시내용은 일반적으로, 무선 웨어러블 모듈(wireless wearable module)의 착용자와 관련된 적어도 하나의 생리적 및/또는 물리적 파라미터를 모니터링함과 아울러 모니터링된 파라미터를 통신 디바이스에 전달하기 위한 무선 웨어러블 장치, 시스템, 및 방법의 다양한 실시형태들에 관한 것이다. 통신 디바이스는 모니터링된 파라미터를 네트워크를 통해 원격으로 전달하도록 구성된다.
도 1 내지 도 11은 무선 웨어러블 디바이스의 무선 웨어러블 모듈(100) 부분의 일 실시형태의 다양한 도면들을 예시한다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 사람 혹은 다른 생물학적 생명체와 같은 대상에 탈착가능하게 부착될 수 있다. 무선 웨어러블 모듈(100)은 해당하는 대상과 관련된 생리적 및/또는 물리적 파라미터 중 적어도 하나를 모니터링하도록 구성된다.
일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은, 무선 웨어러블 모듈(100)에 대해 커스터마이징된 단일 저-전력 애플리케이션 특정 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 내에 아날로그 프런트-엔드 벡터/디지털 신호 프로세싱 마이크로프로세서(analog front-end, vector/digital signal processing, microprocessor)와 메모리의 다양한 결합을 포함한다. "ASIC-기반의 센서 플랫폼"은 다수의 기능들을 구현하는바, 이러한 기능들로는 미국 캘리포니아 레드우드 시티에 위치한 프로테우스 디지털 헬스(Proteus Digital Health)사의 섭취가능한 이벤트 마커(Ingestible Event Marker, IEM)에 의해 생성되는 것들과 같은 그러한 전도성으로 전송되는 전류 신호들을 검출하기 위한 소프트웨어-정의 무선(Software-Defined Radio, SDR)이 있지만 이러한 것으로만 한정되는 것은 아니며, 이것은 심전도(ElectroCardioGrams, ECG)의 감지 및 프로세싱, AC 피부 임피던스 측정, 온도 측정, (갈바닉 피부 반응(Galvanic Skin Response, GSR)으로 알려져 있는) 직류(Direct Current, DC) 피부 임피던스 측정, 및 다른 생물학적/의학적 데이터 센서들을 설명한다. 아래의 문단들에서 설명되는 다양한 미국 및 국제 특허들과 특허 공보들은, 전도성으로 전송되는 전류 신호들을 발생시키는 디바이스들, 그리고 이러한 전도성으로 전송되는 전류 신호들을 검출하도록 구성된 수신기들을 설명하며, 이러한 특허문헌들은 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다.
발명의 명칭이 "Low Voltage Oscillator for Medical Devices"인 출원(국제 공개 번호 WO 2008/066617 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2010-0214033); 발명의 명칭이 "Acoustic Pharma-Informatics System"인 출원(공개 번호 US 2008-0020037); 발명의 명칭이 "Ingestible Circuitry"인 출원(국제 공개 번호 WO 2010/019778 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2010-0298668); 발명의 명칭이 "Identifier Circuits for Generating Unique Identifiable Indicators and Techniques for Producing Same"인 출원(국제 공개 번호 WO/2010/057049 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2010-0312228); 발명의 명칭이 "In-Body Power Source Having High Surface Area Electrode"인 출원(국제 공개 번호 WO 2008/101107 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2010-0069717); 발명의 명칭이 "Solid-State Thin-Film Capacitor"인 출원(국제 공개 번호 WO 2011/011736 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2012-0018844); 발명의 명칭이 "Controlled Activation Ingestible Identifier"인 출원(국제 공개 번호 WO/2008/052136 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2010-0239616); 발명의 명칭이 "In-Body Device With Virtual Dipole Signal Amplification"인 출원(국제 공개 번호 WO/2009/042812 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2009-0082645); 발명의 명칭이 "Multi-Mode Communication Ingestible Event Markers and Methods of Using the Same"인 출원(국제 공개 번호 WO 2009/111664 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2009-0256702); 발명의 명칭이 "In-Body Device Having a Multi-Directional Transmitter"인 출원(국제 공개 번호 WO 2008/112577 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2010-0022836); 발명의 명칭이 "In-Body Device Having Deployable Antenna"인 출원(국제 공개 번호 WO 2008/112578 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2011-0257491); 발명의 명칭이 "Low Profile Antenna for In-Body Device"인 출원(공개 번호 US 2008-0306360); 발명의 명칭이 "RFID Antenna for In-Body Device"인 출원(공개 번호 US 2008-0316020); 발명의 명칭이 "Pharma-Informatics System"인 출원(국제 공개 번호 WO 2006/116718 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2008-0284599); 발명의 명칭이 "Communication System with a Partial Power Source"인 출원(공개 번호 US 2010-0081894, 현재는 특허된 미국 특허 7,978,064); 발명의 명칭이 "Communication System with Remote Activation"인 출원(미국 출원 공개 번호 US 2012-0007734); 발명의 명칭이 "Communication System with Multiple Sources of Power"인 출원(미국 출원 공개 번호 US 2012-0004520); 발명의 명칭이 "Communication System Using an Implantable Device"인 출원(미국 출원 공개 번호 US 2012-0004527); 발명의 명칭이 "Communication System with Enhanced Partial Power and Method of Manufacturing Same"인 출원(미국 출원 공개 번호 US 2012-0116188); 발명의 명칭이 "Polypharmacy Co-Packaged Medication Dosing Unit Including Communication System Therefor"인 출원(미국 출원 공개 번호 US 2012-0024889); 발명의 명칭이 "Communication System Incorporated in an Ingestible Product"인 출원(미국 출원 공개 번호 US 2012-0062379); 발명의 명칭이 "Communication System Incorporated in a Container"인 출원(미국 출원 번호 13/304,274(출원일: 2011년 11월 23일)); 발명의 명칭이 "Highly Reliable Ingestible Event Markers and Methods for using the Same"인 출원(국제 공개 번호 WO 2010/129288 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2011-0054265); 발명의 명칭이 "Miniature Ingestible Device"인 출원(국제 공개 번호 WO 2011/127252); 발명의 명칭이 "Ingestible Device with Pharmaceutical Product"인 출원(국제 공개 번호 WO/2012/071280); 발명의 명칭이 "Wireless Energy Sources for Integrated Circuits"인 출원(국제 공개 번호 WO/2012/092209); 발명의 명칭이 "Pharmaceutical Dosages Delivery System"인 출원(국제 공개 번호 WO 2010/080764 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2011-0306852); 발명의 명칭이 "High-Throughput Production of Ingestible Event Markers"인 출원(국제 공개 번호 WO 2010-080765 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2012-0011699); 발명의 명칭이 "Ingestible Event Markers Comprising an Ingestible Component"인 출원(국제 공개 번호 WO 2010-132331 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2012-0011699); 발명의 명칭이 "System for Supply Chain Management"인 출원(국제 공개 번호 WO 2011-057024 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2012-02200838); 발명의 명칭이 "Integrated Ingestible Event Marker System with Pharmaceutical Product"인 출원(국제 공개 번호 WO 2011-068963 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2012-0116359); 발명의 명칭이 "Compositions Comprising a Shelf-Life Stability Component"인 출원(미국 출원 번호 13/304,260(출원일: 2011년 11월 23일)).
발명의 명칭이 "Body-Associated Receiver and Method"인 출원(국제 공개 번호 WO 2010/075115 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2010-0312188, 현재는 특허된 미국 특허 8,114,021); 발명의 명칭이 "Apparatus and Method for measuring Bio-Chemical Parameters"인 출원(국제 공개 번호 WO 2011-022732 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2012-0146670); 발명의 명칭이 "Evaluation of Gastrointestinal Function Using Portable Electroviscerography Systems and Methods of Using the Same"인 출원(국제 공개 번호 2010/068818 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2011-0040203, 현재는 특허된 미국 특허 8,055,334); 발명의 명칭이 "Two-Wrist Data-Gathering System"인 출원(국제 공개 번호 WO 2011-094608 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2012-0022341); 발명의 명칭이 "Wrist Data-Gathering System"인 출원(국제 공개 번호 WO 2011-094606 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2012-0116201); 발명의 명칭이 "Wearable Personal Communicator Apparatus, System, and Method"인 출원(국제 출원 공개 번호 WO 2012/112561); 발명의 명칭이 "Biological Sample Collection Device and System"인 출원(국제 출원 번호 PCT/US12/028342(출원일: 2012년 3월 8일)); 발명의 명칭이 "Wearable Personal Body Associated Device with Various Physical Configurations"인 출원(국제 출원 번호 PCT/US12/028343(출원일: 2012년 3월 8일)); 발명의 명칭이 "Body Associated Device and Method of Making Same"인 출원(국제 출원 번호 PCT/US12/035650(출원일: 2012년 4월 27일)); 발명의 명칭이 "Mobile Communication Device, System and Method"인 출원(국제 출원 번호 PCT/US12/047076(출원일: 2012년 7월 17일)); 발명의 명칭이 "Transbody Communication Systems Employing Communications Channels"인 출원(국제 공개 번호 WO 2009/070773 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2009-0135886); 발명의 명칭이 "Active Signal Processing Personal Health Signal Receivers"인 출원(국제 공개 번호 WO 2008/063626 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2010-0316158); 그리고 발명의 명칭이 "Method and System for Incorporating Physiologic Data in a Gaming Environment"인 출원(국제 공개 번호 WO 2010/045385 및 대응 미국 출원 공개 번호 US 2011-0212782).
일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 다른 무선 디바이스들(다른 것들 중에서도, 셀-폰, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 게이트웨이 디바이스)로의 연결을 위한 저-전력 무선 통신 회로와 ASIC-기반 센서 플랫폼의 결합을 포함한다.
일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 성공적인 전송의 확인(confirmation)을 갖는 데이터 기록 전송(data records transmission)에 의해 낮은 배터리 전력 사용을 제공한다. 무선 웨어러블 모듈의 이러한 실시형태 및 다른 실시형태가 도 12 및 도 13과 연계되어 아래에서 설명된다.
도 1 내지 도 11을 또한 참조하면, 일반적인 실시형태들에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 복수-기능 디바이스이다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 사용자의 신체 내에 위치한 전자 디바이스와 관련된 정보 혹은 데이터를 검출 및 디코딩할 수 있고, 뿐만 아니라, 사용자에 대한 생리적 데이터를 측정할 수 있으며, 이 데이터를 제3의 혹은 외부 디바이스에 전송한다. 무선 웨어러블 모듈(100)은 배터리로 전력을 공급받는다. 일 실시형태에서, 배터리는 재충전가능한 것일 수 있다. 무선 웨어러블 모듈(100)은 사용자 인터페이스를 포함하며, 사용자 인터페이스는 하나 이상의 입력 수단(106)(푸시-버튼, 탭 검출부)을 포함하고, 뿐만 아니라 표시 수단(108, 110)(발광 다이오드)을 포함한다. 추가적으로, 제3의 혹은 외부 디바이스는 사용자 인터페이스 기능들 중 일부 혹은 모두를 구현할 수 있다.
무선 웨어러블 모듈(100)은 사용자의 신체와 관련된 정보 혹은 데이터를 검출하기 위해 복수의 전극들(104a, 104b, 혹은 더 많은 전극들)을 포함한다. 일 실시형태에서, 전극들(104a, 104b)은 예를 들어, 하이드로겔(hydrogel)과 같은 겔 형태의 습식 전극이다. 일 실시형태에서, 두 개의 전극들(104a, 104b) 혹은 세 개의 전극들이 존재하며, 이들 각각은 해당하는 대상의 신체와 접촉한다. 대안적인 실시형태에서, 전극들(104a, 104b)은 건식 전극형일 수 있다. 건식 전극들은 신체와 접촉하여 동작하거나 혹은 (대개는 임의의 의류 층에 의해 분리되어) 신체 가까이에서 동작하며, 신체에 대한 접촉은 오로지 용량성 접촉일 수 있거나, 아니면 (습식 전극에서와 같이) 용량성 접촉과 저항성 접촉의 결합일 수 있다. 제 3 실시형태에서, 상이한 데이터 세트들을 위해 건식 전극과 습식 전극 모두가 존재할 수 있다.
피부 전극들(104a, 104b)은 일부 실시형태들에서, 과도한 털(hair)로 인해 그 접촉이 어려워질 수 있는 그러한 경우에 피부와의 접촉이 용이하도록 복수의 작은 돔(domes), 콘(cones), 혹은 다른 패턴들을 갖도록 구성될 수 있다. 무선 웨어러블 모듈(100)은 아크릴(Acrylic) 및/또는 하이드로콜로이드(Hydrocolloid) 및/또는 실리콘(Silicone) 기반의 접착 물질 그리고 이들 모두의 결합물들을 사용할 수 있다.
일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 피부와의 인터페이스를 행함과 아울러 GSR(이것은 또한 피부 전기 반응(Electro Dermal Response, EDR)으로 지칭됨)을 측정할 의도로 스테인리스 스틸 돔형 전극들(stainless steel domed electrodes)(104a, 104b)을 포함할 수 있다. 이러한 측정은 전통적으로 거짓말 탐지기에서 사용되고, 그리고 또한 스트레스 혹은 신체 활동의 측정에서 사용되는바, 이것은 측정 영역에서 땀의 농도를 변화시킬 수 있는 임의의 것을 검출하는데 사용될 수 있다.
일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 하우징(housing)(102)(이것은 다른 말로 상부 덮개로 지칭됨)을 포함한다. 일 실시형태에서, 상부 덮개는 발포(foam) 층 혹은 다른 적절한 물질들로 덮일 수 있다. 도 6 및 도 7에서 제시되는 바와 같이, 하우징(102) 내에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 인쇄 회로 기판 조립체(Printed Circuit Board Assembly, PCBA)(118)를 포함한다. PCBA(118)는 배터리(120)(예를 들어, 코인 셀(coin cell)), 그리고 디바이스(100)의 전자 회로 부분을 포함한다. PCBA(118)는 또한, 피부 온도, 주위 온도, 및 회로 기판 온도를 측정 및 기록하도록 설계되어 있는 온도 측정 디바이스들을 포함한다. 온도 측정 디바이스들은 피부와 주위 온도 센서 간의 열 유속(heat flux)을 측정하기 위해 사용될 수 있다.
가요성 회로(flex circuit)(103)가 PCBA(118)에 전기적으로 결합된다. 가요성 회로(103)는 전극들(104a, 104b)을 포함하고, 일 실시형태에서는, 추가적인 전기 센서들을 포함한다. 가요성 회로(103)는 PCBA(118) 상의 전기 회로들과 전기적으로 인터페이스하는 인터페이스 컴포넌트(interface component)들을 포함한다. 가요성 회로(103)는 구성가능성(configurability)을 위한 플랫폼을 제공하고 단일의 물리적 PCBA(118)에 대한 복수의 센서 구성들의 인터페이스를 가능하게 함과 아울러 전기적으로 전자 모듈에 대한 복수의 센서 구성들의 인터페이스를 가능하게 하는바, 이는 도 12와 연계되어 아래에서 설명되는 바와 같다. 일 실시형태에서, GSR/EDA 센서의 스테인리스 스틸 돔형 전극들(104a, 104b)은 가요성 회로(103)를 통해 PCBA(118)에 전기적으로 결합된다. 일 실시형태에서, 온도 센서(116)가 가요성 회로(103)에 연결된다. 일 실시형태에서, 가요성 회로(103)는 해당하는 대상의 신체에 대한 무선 웨어러블 모듈(100)의 결합(부착)을 가능하게 하는 접착 물질(107)을 포함한다. 접착 물질(107)은 통기성(breathable), 듀얼(dual), 하이브리드(hybrid), 스플릿(split), 하이드로콜로이드(hydrocolloid), 등일 수 있다. 가요성 회로(103)를 피부 접착 층에 결합시키고 밀봉 장벽(hermetic barrier)을 생성하도록 타이 층(tie layer)이 제공된다. 하이드로겔 전극 물질(미도시)이 그 해당하는 대상의 신체에 대한 전극들(104a, 104b)의 전기적 결합을 돕기 위해 전극들(104a, 104b)의 신체 부착 면 상에 제공될 수 있다. 해당하는 대상에 대한 부착시까지 접착 물질(107)을 보호하기 위해 접착 물질(107) 위에는 릴리즈 라이너(release liner)(109)가 제공된다.
일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 무선 웨어러블 모듈(100)을 턴온시키고 이 모듈(100)의 다른 동작을 개시시키기 위해 그 해당하는 대상에 의해 사용되기 위한 하나 이상의 버튼(buttons)(106)을 포함할 수 있다.
도 12는 무선 웨어러블 모듈(100)의 일 실시형태의 시스템 도면(200)이다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 제 1 전자 모듈(201) 및 무선 통신 회로(208)(예를 들어, RF 무선 회로)를 포함한다. 제 1 전자 모듈(201)은 무선 웨어러블 모듈(100)의 다양한 실시형태들을 구현하기 위한 하드웨어 아키텍처 및 소프트웨어 프레임워크를 포함하는 ASIC-기반 센서 플랫폼(202)을 포함한다. 일 실시형태에서, ASIC-기반 센서 플랫폼(202)은 PCBA(118) 상에 배치되어 PCBA(118)와의 인터페이스가 이루어질 수 있다(도 7 및 도 8). 무선 통신 회로(208)는 저전력 회로일 수 있고, 다른 무선 디바이스들(다른 것들 중에서도, 셀-폰, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 게이트웨이 디바이스)에 연결되도록 구성된다. 제 2 전자 인터페이스 모듈(203)은 PCBA(118) 및 제 1 전자 모듈(201)과 인터페이스한다. 일 실시형태에서, 전자 모듈들(201, 203) 각각은 PCBA(118) 상에 상주하거나 혹은 PCBA(118)와 떨어져 있는 추가적인 모듈들을 포함할 수 있거나, 혹은 또 하나의 다른 실시형태에서는 PCBA(118) 상에 배치될 수 있는 추가적인 모듈들을 포함할 수 있다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은, 센서 플랫폼을 제공하고, 그리고 상이한 센서들과 인터페이스하도록 설계되어 있는 회로들을 포함하고, 그리고 다음과 같은 컴포넌트들의 다양한 결합을 포함한다. 다양한 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)의 ASIC-기반 센서 플랫폼은 단일의 저-전력 ASIC/칩 내에 아날로그 프런트-엔드 벡터/디지털 신호 프로세싱 마이크로프로세서와 메모리의 결합을 제공하는바, 이것은 복수의 기능: 섭취가능한 이벤트 마커의 검출을 위한 소프트웨어-정의 무선(SDR), ECG의 감지 및 디코딩, AC 피부 임피던스 측정, 온도 측정, DC 피부 임피던스(예를 들어, GSR) 측정, 및 다른 생물학적/의학적 데이터 센서들을 갖는 "ASIC-기반 센서 플랫폼"을 포함한다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은 아래에서 설명되는 다른 컴포넌트들 중에서도, ASIC 센서 플랫폼(202), 제어기 혹은 프로세서(204), 예를 들어, 마이크로제어기 유닛(MicroController Unit, MCU), RF(Radio Frequency) 무선 회로(208)를 포함한다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)의 ASIC 부분(202)은, 다른 컴포넌트들 중에서도, 실시간 애플리케이션들을 위한 예를 들어, 32-비트 마이크로프로세서와 같은 코어 프로세서(204), 예를 들어, 벡터 매쓰 가속기(Vector Math Accelerator)와 같은 신호 프로세싱 디바이스, 프로그램 메모리, 데이터 메모리, 예를 들어, SPI와 같은 직렬 인터페이스, 범용 비동기 송수신기(Universal Asynchronous Receiver Transmitter, UART), 2-선 멀티-마스터 직렬 단일 엔디드 버스 인터페이스(two-wire multi-master serial single ended bus interface, I2C), 범용 입출력(General Purpose Input/Output, GPIO), 실시간 클럭(real-time clock), 아날로그-대-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter, ADC), 생체-전위 신호를 위한 이득 및 컨디셔닝 회로(gain and conditioning circuit)들, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 구동기들을 포함할 수 있다. 제 1 전자 모듈(201)은 또한, 외부 메모리에 대한 연결 포트, 외부 센서들에 대한 연결 포트, 및 하드웨어 가속기를 포함한다. 프로세서(204)는 아날로그 센서들을 위한 아날로그 프런트 엔드를 동작시킴으로써 아울러 ADC 디지털화기로 센서들로부터 디지털 데이터를 수신함으로써 센서들 각각으로부터 신호를 수신한다. 그 다음에 프로세서(204)는 데이터를 프로세싱하고 그 결과를 데이터 기록의 형태로 메모리(212)에 저장한다. 일 실시형태에서, 프로세서(204)는 매우 긴 명령어(Very Long Instruction Word, VLIW) 프로세서 아키텍처를 가질 수 있다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은 또한, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB)(206), 가속도계(accelerometer)(210), 플래시 메모리(212), 하나 이상의 LED들(214), 테스트 인터페이스(I/F)(216), 32KHz 크리스탈(crystal)(218), (외부 디바이스와의 통신 연결을 개시시키기 위해 사용될 수 있는) 사용자 버튼(106), 센서 인터페이스들(232, 234), 그리고 배터리(120)(예를 들어, 코인 셀, 1차 배터리 셀)를 포함한다. 일 실시형태에서, 배터리(120)는 1차 배터리 셀이 아닌 재충전가능 셀일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 제 1 전자 모듈(201)은 자이로스코프(gyroscope)를 포함할 수 있고, 그리고 ECG, 온도, 및 가속도계 신호들을 프로세싱하기 위한 회로들을 포함할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 제 1 전자 모듈(201)은 또한, 산소를 운반할 수 있는 헤모글로빈에 대한 산화 헤모글로빈의 비율을 계산함으로써 동맥혈의 기능적 산소 포화도를 모니터링하는 신체 성분 및 SpO2 맥박 산소측정 회로들을 포함할 수 있다. SpO2 맥박 산소측정 회로는 SpO2의 연속적인 비침습성 측정을 제공하도록 구성될 수 있으며, 일 실시형태에서는, 혈량변동 파형(plethysmographic waveform)을 디스플레이할 수 있다. 심박동수 값들이 맥박 산소측정 신호로부터 도출될 수 있다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은 RF 무선 회로(208)를 포함한다. RF 무선 회로(208)는 무선 신호들을 수신 및 전송하기 위한 안테나, 송신기 회로, 수신기 회로, 그리고 (또 하나의 다른 외부 무선 디바이스로의 연결(링크 확립) 및 데이터 전송을 위한 메커니즘을 포함하는) 링크 마스터 제어기를 포함하는바, 이것은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같다. 일 실시형태에서, 링크 마스터 제어기는 외부 디바이스로의 연결을 확립한다. 링크의 마스터로서, 링크 마스터 제어기는 외부 디바이스로의 링크를 통해 데이터 전송의 제어를 수행하고, 이러한 데이터 전송의 제어는 타이밍 제어 및 주파수 제어를 포함한다(예를 들어, 무선, 채널 호핑, 적응형 주파수 제어 등이 있지만, 이러한 것으로만 한정되지 않음). 다음의 구현예에 대한 한정의 의미를 갖지 않는 일 실시형태에서, 링크 마스터 제어기는 이미 전송된 데이터 기록의 전송을 반복하는 것을 피하도록 구성될 수 있는바, 이것은 더 긴 시간의 동작을 위한 배터리(120) 전력 사용을 향상시킨다. 일 실시형태에서, 링크 마스터 제어기는 메모리에 저장된 데이터 기록의 수(모든 데이터 기록의 총수 및 각각의 데이터 유형의 기록의 총수)를 제공하는 명령과 함께 외부 디바이스로 신호를 전송한다. 각각의 연결 이후, 프로세서(204)는 모든 센서 신호들을 계속 수신하고, 데이터를 프로세싱하고, 그리고 새로운 데이터 기록을 메모리(212)에 저장한다. 각각의 후속 연결시, 링크 마스터 제어기는 마지막 연결 이후의 새로운 데이터 기록과 함께 외부 디바이스로 신호를 전송하고 기록이 성공적으로 전송된 것을 확인한다. 링크 마스터 제어기는 이미 전송된 데이터 기록의 전송을 반복하는 것을 피하며(이는 더 긴 시간의 동작을 위한 배터리(120) 전력 사용을 향상시킴), 성공적으로 전송되지 않은 모든 데이터 기록을 재전송한다. 일 실시형태에서, RF 무선 회로(208)는 블루투스 송신기 프로세서(Bluetooth Transmitter Processor, BTP)를 포함한다. 연결 포트는 RF 무선 회로(208)를 제어한다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은 전극들(104a, 104b)과 하나 이상의 대역 통과 필터들 혹은 채널들 사이에 센서 인터페이스들(232, 234)을 포함한다. 센서 인터페이스들(232, 234)은 아날로그 프런트 엔드를 제공하고, 그리고 프로그래밍가능한 이득 혹은 고정된 이득 증폭기들, 프로그래밍가능한 저역-통과 필터, 프로그래밍가능한 고역-통과 필터를 포함할 수 있다. 센서 인터페이스들(232, 234)는, 예를 들어, 스트레인 게이지 측정 회로들(strain gauge measurement circuits)을 포함하는 능동 신호 컨디셔닝 회로들을 포함할 수 있다. 하나의 채널은 해당하는 대상(예를 들어, 사용자)의 생리적 데이터와 관련된 저주파수 정보를 수신하고, 다른 채널은 해당하는 대상 내의 전자 디바이스와 관련된 고주파수 정보를 수신한다. 하나의 대안적 실시형태에서는, 해당하는 대상의 DC 데이터를 수신하기 위한 추가적인 채널이 제공된다. 고주파수 정보는 압축해제 및 디코딩을 위해 ASIC 부분(202)에 구현된 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor, DSP)로 전달되고 그 다음에 무선 웨어러블 모듈(100)의 프로세서(204)(예를 들어, 제어 프로세서) 부분으로 전달된다. 저주파수 정보는 ASIC 부분(202)의 DSP 부분으로 전달된 후 프로세서(204)로 전달되거나, 아니면 프로세서(204)로 직접 전달된다. DC 정보는 프로세서(204)로 직접 전달된다. ASIC 부분(202)의 DSP 부분 및 프로세서(204)는 고주파수, 저주파수, 및 DC 정보 혹은 데이터를 디코딩한다. 그 다음에 이러한 정보는 전송을 위해 프로세싱되고 준비된다.
일 실시형태에서, 신호 프로세싱은 수집된 원본 데이터(raw data)에 적용될 수 있거나 적용되지 않을 수 있다. 신호 프로세싱은 실수 공간에서, 복소수 공간에서, 혹은 극좌표 공간에서 일어날 수 있다. 기능은 필터(예를 들어, 유한 임펄스 응답(Finite Impulse Response, FIR) 및 무한 임펄스 응답(Infinite Impulse Response, IIR)), 믹서(mixers), 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transforms, FFT), 코딕(cordics) 및 다른 것들을 포함한다. 원본 데이터는 간단히 다운스트림으로 저장 및 프로세싱될 수 있다. 신호 프로세싱은 프로세서(예를 들어, 32-비트 마이크로프로세서)에서 일어날 수 있거나, 혹은 ASIC 부분(202)에 통합된 신호 프로세싱 가속기에서 일어날 수 있다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은 가속도계(210) 및 하나 이상의 온도 센서들(236)을 포함한다. 일 실시형태에서는, 동일한 두 개의 온도 센서들이 제공되며, 이들은 서로 다른 위치에 배치되는바, 하나는 피부 가까이에 배치되고, 다른 하나는 추가적인 데이터를 측정하기 위해 주변 가까이에 배치된다. 온도 측정 디바이스들(236)은 피부 온도, 주위 온도, 및 회로 기판 온도를 측정 및 기록하도록 구성될 수 있다. 온도 측정 디바이스들은 피부와 주위 온도 센서 간의 열 유속을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시형태에서, 온도 센서(236) 혹은 센서들은, 부 온도 계수(Negative Temperature Coefficient, NTC) 혹은 정 온도 계수(Positive Temperature Coefficient, PTC)를 갖는 써미스터 디바이스(thermistor device)들이고, 또 하나의 다른 실시형태에서, 온도 센서(236) 혹은 센서들은, 통합된 반도체 디바이스들을 사용하게 된다. 이러한 정보는 프로세서(204)에 제공되고, 프로세서(204)에 의해 프로세싱될 수 있으며, 무선기기(208)의 송신기 부분에 의한 전송을 위해 준비될 수 있다. 측정된 생리적 정보는 프로세서(204)에 의해 프로세싱되고, 실시간 혹은 원본 데이터로서 전송될 수 있으며, 혹은 도출된 양 혹은 파라미터들이 전송될 수 있다. 일 실시형태에서, ASIC 부분(202)은 저항성 센서의 측정을 구동시키기 위한 전류원을 포함한다. 전류원은 정확도를 제한하기 때문에 전류원 및 ADC 내에는 오류를 교정(calibrate)하기 위해 기준 저항기가 제공될 수 있다.
일 실시형태에서, 가속도계(210)는 리샘플링 주파수 정정 프로세서(resampling frequency correction processor)를 갖는 3-축 가속도계일 수 있다. 디지털 가속도계(210) 센서들은 일반적으로, MEMS-기반 가속 센서 소자, 디지털화기, 및 디지털 인터페이스 제어 로직을 포함한다. 전형적으로, 이러한 가속도계들은 디지털화기 샘플링 입력을 스트로브(strobe)하기 위해 낮은 정확도를 갖는 저항-커패시터(Resistor-Capacitor, RC) 오실레이터를 사용한다. 신호 프로세싱 알고리즘들에서 이러한 가속도계(210)로부터의 신호들을 사용하기 위해, RC 오실레이터들의 정확도는 충분하지 않다. 이에 따라, 일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은 가속도계 샘플링 주파수 정정 프로세서를 포함하는데, 이러한 가속도계 샘플링 주파수 정정 프로세서는 가속도계(210)로부터 신호들을 획득하고, RC 오실레이터 오류를 보상하기 위해 리-샘플링을 수행한다.
일 실시형태에서, 가속도계(210) 샘플링 주파수 정정 프로세서는, 기준 클럭(reference clock)(정확도 높은 오실레이터), 고정된 업-샘플링 블록(fixed up-sample block), 디지털 필터(digital filter), 프로그래밍가능한 다운-샘플링 블록(programmable down-sample block), 그리고 (기준 클럭과 가속도계로부터의 신호의 타이밍의 비교에 근거하여 다운-샘플링 계수(down-sample coefficient)를 선택하는) 제어 회로를 포함한다. 리샘플링 기능은 정확한 샘플링 레이트(precise sampling rate)를 발생시키기 위해 슬라이딩 윈도우(sliding window)에서 기준 클럭에 대한 맞춤(alignment)(예를 들어, 동기화 혹은 튜닝화(in tune))을 유지시킨다. 알고리즘은 실시간 32kHz 클럭(218)을 교정한다. 가속도계(210) 샘플링 주파수 정정 프로세서는, 가속도계 신호로부터의 데이터의 각각의 프레임(frame)에 대한 다운-샘플링 계수를 설정한다. 본 접근법은, 가속도계 신호의 타이밍을 계속 추적하는 것, 그리고 누적되는 타이밍 오류(accumulated timing error)를 최소화시키기 위해 다운-샘플링 계수를 선택하는 것을 제공한다. 이것은 가속도계(210) 디지털 데이터가 높은 정밀도로 정확한 클럭에 대한 맞춤을 계속 유지할 수 있게 한다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은 저-전력 저용량-메모리 데이터 저장 및 전송 방식(low-power low-memory data storage and transfer scheme)을 사용한다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)에서의 데이터의 저장 및 전송은 저-전력 및 저용량 메모리 사용에 대해 최적화되어 있다. 일 실시형태에서, 센서 데이터는 메모리(212)에 기록(records)으로서 저장될 수 있으며, 각각의 기록은 유형 식별자(type identifier)를 갖는다. 일 실시형태에서, 기록은 무선 웨어러블 모듈(100) 상에 저장되는 포맷(format)과 동일한 포맷으로 RF 무선 회로(208)에 의해 외부 디바이스로 패킷 페이로드(packet payload)에서 전송될 수 있다. 일 실시형태에서, 기록은 공간 활용이 최적화되도록 가변 길이로 순차적으로 저장될 수 있다. 일 실시형태에서, 메모리(212)로부터의 빠른 기록 판독 액세스를 가능하게 하는 데이터 디렉토리(data directory)가 포함될 수 있다. 일 실시형태에서, 데이터 기록의 유형별 고속 집계(fast counting)를 가능하게 하는 데이터 디렉토리가 포함될 수 있다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은 고-보증 무결성 데이터 저장 및 전송 방식(high-assurance integrity data storage and transfer scheme)을 사용한다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100) 메모리 저장 및 전달 방식은 고-보증 데이터 무결성을 위해 설계된다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)의 메모리(212)에 저장되는 각각의 데이터 기록에 대해, 데이터 기록 손상을 검출하기 위해 사용될 수 있는 오류-검출 코드(error-detecting code)가 존재한다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)이, 외부 디바이스로의 데이터 패킷 전송 이전에, 메모리(212)로부터 데이터 기록을 판독하는 경우, 오류-검출 코드가 점검된다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)이 그 저장된 데이터 기록의 손상을 검출하는 경우, 오류 신호가 RF 무선 회로(208)에 의해 외부 디바이스로 송신된다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)로부터 외부 디바이스로 전송되는 각각의 패킷은 패킷 손상을 검출하기 위해 외부 디바이스에 의해 사용될 수 있는 오류-검출 코드를 포함한다. 일 실시형태에서, 손상된 패킷을 검출한 이후, 외부 디바이스는 무선 웨어러블 모듈(100)로 하여금 성공적으로 전송되지 않은 데이터 기록을 재송신하도록 요구할 수 있다.
일 실시형태에서, 제 1 전자 모듈(201)은, 전력을 공급받고 외부 디바이스에 연결될 때, 무제한 데이터 로그(unlimited data logging)를 허용한다. 전자 모듈(201)은 비-휘발성 로그 메모리가 언제 거의 가득 차는지를 검출할 수 있고, 가장 이른 데이터 기록을 가장 최근의 데이터 기록으로 교체할 수 있다. 전자 모듈(210)이 외부 디바이스에 연결될 때, 전자 모듈(201)의 작동기간 동안 기록된 모든 측정을 전송할 수 있다. 링크 마스터 제어기는 이후의 시간에(예를 들어, 메모리(212)가 가득 찰 때), 메모리로부터 모든 혹은 일부 성공적으로 전송된 데이터 기록을 삭제할 수 있다.
일 실시형태에서, ASIC 부분(202)의 신호 프로세싱 가속기 부분은 고효율 신호 프로세싱 태스크들을 구현하기에 최적화된 컴퓨터연산 엔진을 포함한다. 일 구현예에서, 신호 프로세싱 기능들은 로직(logic)으로 하드 코딩(hard coding)된다. 이러한 구현예들은 프로세서(204) 혹은 마이크로제어기 유닛 상에서 실행되는 소프트웨어로 구현된 소프트웨어-기반 알고리즘들과 비교하여 10배 혹은 그 이상 효율적일 수 있다. 이러한 효율은 칩 크기, 소비 전력, 혹은 클럭 속도 또는 이러한 세 가지의 일부 결합에 있어서의 효율일 수 있다. 또 하나의 다른 구현예는 어느 정도의 프로그래밍가능성을 유지시키지만 계산에 대해 최적화된 하나 혹은 하나보다 많은 실행 유닛(execution unit)을 이용한다. 하나의 예는 FFT-버터플라이 엔진(FFT-butterfly engine)이다. 이러한 엔진은 다양한 크기의 데이터 세트들에 대한 FFT 계산을 가능하게 할 수 있지만 프로세서(204) 상에서 실행되는 소프트웨어보다 향상된 상당량의 효율 개선을 유지시킨다. 실행 유닛들은 또한, 곱셈연산 누적 유닛(Multiply Accumulate Unit, MAC)들일 수 있는바, 이것은 공통 DSP 기능 블록이거나 또는 부동 소수점 계산 유닛(들) 혹은 FIR 필터 프리미티브(FIR filter primitives), 등일 수 있다. 그러나, 소정의 집적 회로 프로세스에 대한 효율이 프로세서(204) 상의 소프트웨어의 효율보다 크지만 전용 하드웨어의 효율보다는 작은 그러한 경우에 있어서, 이들은 훨씬 더 융통성이 있다.
신호 프로세싱 가속기는 프로세서(204)와의 인터페이스를 유지한다. 이러한 인터페이스는 선입선출(First-In-First-Out, FIFO) 레지스터들(registers), 듀얼 포트 메모리들(dual port memories), 프로세서(204)의 다이렉트 메모리 액세스(Direct Memory Access, DMA) 엔진 및/또는 레지스터들을 포함할 수 있다. 이러한 인터페이스는 전형적으로, 레지스터-레벨에서 처리될 수 있거나 메모리 블록 레벨에서 처리될 수 있는 어떤 형태의 경합 인식 혹은 회피(contention recognition or avoidance)를 포함한다. 관련된 메커니즘들은 레지스터 플래그 세트(register flags set)를 포함할 수 있는데, 이것은 프로세서(204) 및 신호 프로세싱 가속기에 의해 폴링(polling)될 수 있고, 더 높은 우선순위의 디바이스가 그 활동을 완료할 때까지 판독 혹은 기입 요청을 홀딩(holding)하는 차단 또는 지연 기능들 중 어느 한쪽 기능의 시그널링을 위한 인터럽트를 행한다.
일 실시형태에서, 제 2 전자 인터페이스 모듈(203)이 PCBA(118) 상의 제 1 전자 모듈(201)에 결합되며, 여기에는 모니터링될 아이템(사람, 동물, 기계, 건물, 등)에 대한 인터페이스를 위해 하나 이상의 센서들이 부착되어 있다. 제 2 전자 인터페이스 모듈(203)은 가요성 회로(103), 배터리 홀더(holder) 혹은 하우징(102)(덮개), 그리고 하나 이상의 센서들을 포함하는데, 이러한 센서들은 다른 것들 중에서도, 주위 및 신체 온도 센서(116)(살아있거나 그렇지 않거나), ECG 센서, GSR/피부-전기 활성화(Electro-Dermal Activation, EDA) 센서(222), 신체 성분(50Hz) 센서, SpO2/맥박 산소측정 센서, 스트레인 게이지를 포함하지만 이러한 것으로만 한정되지 않는다. ASIC 부분(202) 혹은 프로세서(204)에 의해 실행되는 다양한 알고리즘들은 다른 것들 중에서도, 열 유속, HR, HRV, 호흡수, 스트레스(stress), ECG, 보행(steps), 신체 각도(body angle), 떨어짐 검출(fall detection)을 제공한다.
일 실시형태에서, 가요성 회로(103)는 PCBA(118) 상의 전기 회로들과 전기적으로 인터페이스하는 인터페이스 컴포넌트들을 포함한다(도 6 및 도 7). 가요성 회로(103)는 구성가능성을 위한 플랫폼을 제공하고 단일의 물리적 PCBA(118)에 대한 복수의 센서 구성들의 인터페이스를 가능하게 함과 아울러 전기적으로 제 1 전자 모듈(201)에 대한 복수의 센서 구성들의 인터페이스를 가능하게 한다. 일 실시형태에서, GSR/EDA 센서(222)의 스테인리스 스틸 돔형 전극들(104a, 104b)은 가요성 회로(103)를 통해 PCBA(118)에 전기적으로 결합된다.
제 1 전자 모듈(201) 및 제 2 전자 모듈(203)은 다양한 센서들로부터 데이터를 수집하고, 수집된 데이터에 신호 프로세싱 알고리즘들을 적용하고, 그 결과적 정보를 메모리에 저장하고, 그리고 무선 연결 혹은 유선 연결 중 어느 한쪽을 이용하여 데이터/정보를 또 하나의 다른 디바이스에 전달한다. 사용자 인터페이스는 한 개 혹은 두 개의 LED들(214) 및 푸시-버튼(106)으로 이루어져 있다. 전력은 1차 코인-셀 배터리(120)로부터 제공되지만 2차 배터리로부터도 얻어질 수 있다. 센서 데이터는, (하이드로젤 전극들(114a, 114b)을 통한) ECG 데이터, 최대 3개의 축에서의 가속도측정 데이터, 피부에 인접한 온도 데이터(써미스터), 주위 온도(혹은 신체로부터 떨어져 있는 케이스 온도)(써미스터), PCBA(118)(ASIC 부분(202)에 통합된 실리콘 디바이스) 상의 온도, GSR, EDA(별개의 스테인리스-스틸 전극들), 하이드로겔 피부 전극들을 통해서 전도를 통해 샘플링된 고-주파수 체내 전기 신호들(10KHz 및 그 이상)(ECG와 동일)을 포함할 수 있다.
도 13은 외부 디바이스(312)와 통신하는 무선 웨어러블 모듈(100)을 포함하는 통신 시스템(300)을 나타낸 도면이다. 도 13에서 제시되는 바와 같이, 무선 웨어러블 모듈(100)은 RF 무선 회로(208)를 포함한다. 일 실시형태에서, RF 무선 회로(208)는 하나 이상의 안테나들(310) 및 링크 마스터 제어기(304)에 결합된 송수신기(314)를 포함한다. 송수신기(314)는 송신기(306) 및 수신기(308)를 포함한다. 일 실시형태에서, 무선 웨어러블 모듈(100)은 프로테우스 디지털 헬스사의 섭취가능한 이벤트 마커(IEM)로부터 (고주파수 정보 및 저주파수 정보와 관련된) 정보를 수신한다. 무선 웨어러블 모듈(100)은 이 정보를 외부 디바이스(312)에 전달할 수 있고, 외부 디바이스(312)는 무선 웨어러블 모듈(100)로부터의 정보를 무선 통신으로 수신하며 다시 무선 웨어러블 모듈(100)로 정보를 전달한다. 외부 디바이스(312)는 해당하는 대상의 신체 외부에 위치하고, 다양한 실시형태들에서, 외부 디바이스(312)는 예를 들어, 셀폰, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 기지국, 중앙 데이터 시설, 혹은 컴퓨터일 수 있다. 무선 웨어러블 모듈(100)과 외부 디바이스(312) 간의 통신 링크는 듀플렉스(duplex)(2-방향) 통신 시스템이며, 여기서 정보는 외부 디바이스(312)에 (Tx1로) 송신될 수 있고, 외부 디바이스(312)로부터 (Rx1로) 수신될 수 있다. 따라서, 외부 디바이스(312)가 무선 웨어러블 모듈(100)에 정보를 전송하는 것과 동시에 무선 웨어러블 모듈(100)도 외부 디바이스(312)에 정보를 전송한다.
일 실시형태에서는, 무선 웨어러블 모듈(100)이 마스터(master)이고, 외부 디바이스(312)가 슬레이브(slave)이다. 외부 디바이스(312)는 데이터의 형태 혹은 구성을 변경시키지 못한다. 외부 디바이스(312)는 데이터가 전송되는 방식 혹은 데이터의 전송(Tx1)을 지시하지 못한다. 일 실시형태에 따르면, 무선 웨어러블 모듈(100)의 RF 무선 회로(208)는 프로세서(204)(예를 들어, 제어 프로세서)와 통신하고 있는 블루투스 송신기 프로세서(BTP)를 포함한다. 통신 링크(Tx1/Rx1)는 블루투스에 기반을 두고 있을 수 있다. 이것은 또한, 블루투스 저에너지(Bluetooth Low Energy, BLE), BT와 BLE 모두의 결합, ANT, 지그비(Zigbee), 혹은 다른 저전력 통신 방법들 및 다른 범용 통신 방법들(WiFi 및 셀룰러 전화 기술)을 사용하도록 구성될 수 있다. 프로세서(204)는 정보를 BTP에 전송하고, BTP는 이 정보를 암호화하여 외부 디바이스(312)에 전송한다. 전송시, BTP는 통신 프로토콜의 일부로서 발생되는 난수(random number)를 사용하여 데이터를 보안화하기 위해 데이터를 암호화한다. 무선 웨어러블 모듈(100)은 외부 디바이스(312)와의 통신을 끊을 수 있고 다른 외부 디바이스와의 페어링(pairing)을 행할 수 있다. 외부 디바이스(312)는 무선 웨어러블 모듈(100)과 페어링을 해제할 수 있고, 그 다음에 다른 무선 웨어러블 모듈과 페어링을 행할 수 있다. 대안적 실시형태에서는, 외부 디바이스(312)가 마스터이고, 무선 웨어러블 모듈(100)이 슬레이브이다.
대안적 실시형태에서, BTP는 RF 무선 회로(208) 내에 존재하지 않으며, 데이터의 전송은 무선 웨어러블 모듈(100)이 모든 데이터의 수집을 완료하고 해당하는 대상의 신체로부터 연결해제(제거)된 이후 외부 디바이스(312)와 확립된 전기적 연결을 통해 이루어진다. 일 실시형태에서, 전기적 연결은 USB(206)(도 12) 연결과 같은 전용의 전기적 접촉들의 세트를 통해 달성될 수 있으며, 여기서 전기적 접촉들은 패치 밀봉체(patch enclosure)로 덮혀 주변환경으로부터 보호되며 아울러 해당하는 대상과의 접촉으로부터 보호되고, 이러한 밀봉체는 전기적 접촉이 이루어지도록 개방되거나 혹은 천공되어 있다. 또 하나의 다른 실시형태에서, 해당하는 대상으로부터의 데이터 수집을 위해 사용되는 동일한 습식 전극들(114a, 114b)(도 12)에 대한 전기적 연결이 만들어지며, 습식 전극들(114a, 114b)은 데이터 수집 이후에 외부 디바이스(312)로의 데이터 전송을 위해 재사용된다. 이러한 실시형태에서, 두 개의 전기 회로들이 존재하는바, 이중 하나인 제 1 송신기(306) 회로는 데이터를 외부 디바이스(312)에 전송하고 해당하는 대상에게 전기적 안전을 제공하며, 나머지 하나인 제 2 회로는 해당하는 대상에 대한 연결이 확립된 것을 검출하고 제 1 송신기(306) 회로가 데이터를 송신하는 것을 막는다. 이러한 기능은 배터리를 보존하기 위한 메커니즘으로서의 역할을 하며 사용자의 편의를 위한 추가적인 전류를 생성하지 않는다(이러한 전류는 제 1 회로에 의해 확립된 안전한 범위 내에 있는 것이며, 이에 따라 이것은 안전 메커니즘이 아님). 이러한 다양한 실시형태들은 또한, 커넥터와 어댑터를 포함할 수 있다.
이전에 논의된 바와 같이, 외부 디바이스(312)는 셀폰 혹은 스마트폰과 같은 전화기일 수 있다. 외부 디바이스(312)가 RF 무선 회로(208)로부터 전송된 데이터를 수신하면, 외부 디바이스(312)는 이 데이터를 프로세싱할 수 있으며, 데이터를 무선 웨어러블 모듈(100) 상의 RF 무선 회로(208)로 다시 전송할 수 있거나, 아니면 데이터를 또 하나의 다른 디바이스로 전송할 수 있다. 일 실시형태에서, 외부 디바이스(312)는, RF 무선 회로(208)로부터 수신된 데이터에 근거하여, 다른 것들 중에서도, 수면, 활동 분류, 걸음걸이/불균형, 스트레스, 칼로리 소비, 하이드레이션(hydration)을 계산하기 위한 폰/서버 애플리케이션들 및 알고리즘들을 포함할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 외부 디바이스(312)는, 센서(들)를 포함할 수 있는바, 예를 들어, 다른 것들 중에서도, 온도 센서(들), 위치 센서(들)와 같은 것을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 외부 디바이스(312)는 부착물일 수 있거나 혹은 웨어러블 모듈(100) 자체의 통합 부분일 수 있다(여기서 부착물 혹은 통합 부분은 셀폰 혹은 스마트폰 등의 모든 기능들을 수행함).
앞서의 설명에서 다양한 세부사항들이 기술되었지만, 무선 웨어러블 장치, 시스템, 및 방법의 다양한 실시형태들은 이러한 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 선택된 실시형태들은 간결하고 명확한 설명을 위해 상세하게 제시되는 대신 블록도로 제시되었다. 본 명세서에서 제공되는 상세한 설명들 중 일부분들은 컴퓨터 메모리에 저장되는 데이터에 대해 동작하는 명령들에 관해서 제시될 수 있다. 이러한 설명 및 묘사는 관련 기술분야의 숙련된 자들에 의해 그들의 작업의 본질을 관련 기술분야의 다른 숙련된 자들에게 설명하고 전달하기 위해 사용된다. 일반적으로, 알고리즘은 원하는 결과에 도달하게 하는 일관성 있는 일련의 단계들을 말하며, 여기서 "단계"는 반드시 그럴 필요는 없지만 저장, 전송, 결합, 비교 및 다른 방식으로 조작될 수 있는 전기적 혹은 자기적 신호들의 형태를 취할 수 있는 그러한 물리적 양을 조작하는 것을 말한다. 이러한 신호를 비트, 값, 요소, 심볼, 문자, 항, 수치, 등으로서 말하는 것이 일반적으로 사용된다. 이러한 용어 및 유사한 용어는 적절한 물리적 양과 관련될 수 있으며, 해당 용어는 이러한 양에 적용되는 단지 편의적 표시일 뿐이다.
앞서의 설명으로부터 명백한 바와 같이 달리 특정적으로 기재되지 않는 한, 앞서의 설명 전체에 걸쳐, "프로세싱" 혹은 "컴퓨팅" 혹은 "계산" 혹은 "결정" 혹은 "디스플레이" 등과 같은 용어를 사용하는 설명은 컴퓨터 시스템 혹은 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및 프로세스들(이것은 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내에서의 물리적 (전자적) 양으로서 나타나는 데이터를 조작하여 컴퓨터 시스템 메모리들 혹은 레지스터들 또는 다른 이러한 정보 저장, 전송 혹은 디스플레이 디바이스 내에서의 물리적 양으로서 유사하게 나타나는 다른 데이터로 변환함)을 말하는 것임을 이해해야 한다.
"일 실시형태", "실시형태", "일 실시예", 혹은 "실시예"로 언급되는 것은 해당하는 실시형태와 연계되어 설명되는 특정된 특징, 구조, 혹은 특성이 적어도 하나의 실시형태에 포함된다는 것을 의미함에 유의할 필요가 있다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 다양한 위치에서의 "일 실시형태에서", "실시형태에서", "일 실시예에서" 혹은 "실시예에서"와 같은 어구들의 출현이 모두 동일 실시형태를 반드시 말하는 것은 아니다. 더욱이, 특정된 특징들, 구조들, 혹은 특성들은 하나 이상의 실시형태들에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다.
일부 실시형태들은 "결합된" 및 "연결된"과 같은 표현을 이들의 파생어들과 함께 사용하여 설명될 수 있다. 이러한 용어들이 서로에 대해 동의어로서 의도된 것이 아님을 이해해야 한다. 예를 들어, 일부 실시형태들은 둘 이상의 요소들이 물리적으로 혹은 전기적으로 서로 직접 접촉하고 있음을 표시하기 위해 "연결된"이라는 용어를 사용하여 설명될 수 있다. 또 하나의 다른 예에서, 일부 실시형태들은 둘 이상의 요소들이 물리적으로 혹은 전기적으로 직접 접촉하고 있음을 표시하기 위해 "결합된"이라는 용어를 사용하여 설명될 수 있다. 그러나, "결합된"이라는 용어는 둘 이상의 요소들이 서로 직접 접촉하고 있지는 않지만 여전히 서로 함께-동작하거나 상호작용하는 것을 의미할 수도 있다.
다양한 실시예들이 본 명세서에서 설명되었지만, 이러한 실시예들에 대한 다수의 수정물, 변형물, 대체물, 변경물, 및 등가물이 구현될 수 있고, 이러한 것은 관련 기술분야에서 숙련된 자들에게 일어날 것이다. 또한, 특정 컴포넌트들에 대한 물질들이 개시된 곳에 다른 물질들이 사용될 수 있다. 따라서, 앞서의 설명 및 첨부되는 특허청구범위는 본 명세서에서 개시되는 실시예들의 범위 내에 있는 것으로서 이러한 모든 수정물 및 변형물을 포괄하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 아래의 청구항들은 이러한 모든 수정물 및 변형물을 포괄하기 위해 의도된 것이다.
참조를 위해 본 명세서에 통합되는 것으로 언급된 전체적 혹은 부분적인 임의의 특허, 공개, 혹은 다른 개시 자료는 그 통합되는 자료가 본 개시내용에서 설명되는 기존의 정의, 기재, 혹은 다른 개시 자료와 상충되지 않는 그러한 정도에서만 본 명세서에 통합된다. 이에 따라, 필요한 정도에서, 본 명세서에 참조로 통합되는 임의의 상충 자료는 본 명세서에서 명시적으로 설명되는 개시내용으로 대체된다. 참조를 위해 본 명세서에 통합되는 것으로 언급되었지만 본 명세서에서 설명되는 기존의 정의, 기재, 혹은 다른 개시 자료와 상충되는 임의의 자료, 혹은 그 일부분은 오로지 그 통합되는 자료와 기존의 개시 자료 간에 충돌이 일어나지 않는 정도에서만 통합될 것이다.
요약하면, 본 명세서에서 설명되는 개념을 사용함으로써 얻을 수 있는 수 많은 혜택들이 설명되었다. 하나 이상의 실시예들의 앞서의 설명은 예시 및 설명 목적으로 제시되었다. 이것은 본 발명을 그 개시되는 형태에 정확히 한정시키려 하거나 빠짐없이 나타내기 위해 의도된 것이 아니다. 앞서의 가르침에 비추어 다수의 수정물 혹은 변형물이 가능하다. 하나 이상의 실시예들은 본 발명의 원리 및 실제 응용을 예시하여 관련 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자가 그 고려되는 특정 용도에 맞춰 다양한 수정을 통해 다양한 실시예들을 활용할 수 있도록 하기 위해 선택 및 설명되었다. 본 명세서와 함께 제출되는 특허청구범위가 이러한 모든 범위를 정의하도록 의도되었다.
다양한 실시예들이 본 명세서에서 설명되었지만, 이러한 실시예들에 대한 다수의 수정물, 변형물, 대체물, 변경물, 및 등가물이 구현될 수 있고, 이러한 것은 관련 기술분야에서 숙련된 자들에게 일어날 것이다. 또한, 특정 컴포넌트들에 대한 물질들이 개시된 곳에 다른 물질들이 사용될 수 있다. 따라서, 앞서의 설명 및 첨부되는 특허청구범위는 본 명세서에서 개시되는 실시예들의 범위 내에 있는 것으로서 이러한 모든 수정물 및 변형물을 포괄하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 첨부되는 청구항들은 이러한 모든 수정물 및 변형물을 포괄하기 위해 의도된 것이다.
요약하면, 본 명세서에서 설명되는 개념을 사용함으로써 얻을 수 있는 수 많은 혜택들이 설명되었다. 하나 이상의 실시예들의 앞서의 설명은 예시 및 설명 목적으로 제시되었다. 이것은 본 발명을 그 개시되는 형태에 정확히 한정시키려 하거나 빠짐없이 나타내기 위해 의도된 것이 아니다. 앞서의 가르침에 비추어 다수의 수정물 혹은 변형물이 가능하다. 하나 이상의 실시예들은 본 발명의 원리 및 실제 응용을 예시하여 관련 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자가 그 고려되는 특정 용도에 맞춰 다양한 수정을 통해 다양한 실시예들을 활용할 수 있도록 하기 위해 선택 및 설명되었다. 본 명세서와 함께 제출되는 특허청구범위가 이러한 모든 범위를 정의하도록 의도되었다.
본 명세서에서 설명되는 실시예들 중 일부 혹은 모두는 일반적으로, 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 혹은 이들의 임의의 결합에 의해 개별적으로 그리고/또는 집합적으로 구현될 수 있는 기술들을 포함할 수 있는바, 이는 다양한 타입의 "전기 회로"로 구성되는 것으로서 고려될 수 있다. 결과적으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "전기 회로"는, 적어도 하나의 개별 전기 회로를 구비한 전기 회로, 적어도 하나의 집적 회로를 구비한 전기 회로, 적어도 하나의 애플리케이션 특정 집적 회로를 구비한 전기 회로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성되는 범용 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 본 명세서에서 설명되는 디바이스들 및/또는 프로세스들을 적어도 부분적으로 실행하는 컴퓨터 명령들에 의해 구성되는 범용 혹은 특수 목적 컴퓨터, 또는 본 명세서에서 설명되는 디바이스들 및/또는 프로세스들을 적어도 부분적으로 실행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성되는 마이크로프로세서)를 형성하는 전기 회로, 메모리 디바이스(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리의 형태)를 형성하는 전기 회로, 그리고/또는 통신 디바이스(예를 들어, 모뎀, 통신 스위치, 혹은 광학-전기 장비)를 형성하는 전기 회로를 포함하지만 이러한 것으로만 한정되는 것은 아니다. 관련 기술분야에서 숙련된 자들은 본 명세서에서 설명되는 주된 내용이 아날로그 혹은 디지털 방식 또는 이들의 어떤 결합으로 구현될 수 있음을 인식할 것이다.
앞서의 상세한 설명은 블록도, 흐름도, 및/또는 예를 사용함으로써 디바이스 및/또는 프로세스의 다양한 실시예를 제시했다. 이러한 블록도, 흐름도, 및/또는 예가 하나 이상의 기능 및/또는 동작을 포함하는 경우에 있어, 이러한 블록도, 흐름도, 또는 예에서의 각각의 기능 및/또는 동작은 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 혹은 실질적으로 이들의 임의의 결합에 의해 개별적으로 그리고/또는 집합적으로 구현될 수 있음을 관련 기술분야에 있는 자들은 이해할 것이다. 일 실시예에서, 본 명세서에서 설명되는 주된 내용의 몇 개의 부분은 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC)들, 현장 프로그래밍가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA)들, 디지털 신호 프로세서(DSP)들, 또는 다른 통합된 포맷들을 통해 구현될 수 있다. 그러나, 관련 기술분야에서 숙련된 자들은, 본 명세서에서 개시되는 실시예들의 일부 실시형태들이, 집적 회로들 내에서 전체적으로 혹은 부분적으로, 하나 이상의 컴퓨터들 상에서 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들(예를 들어, 하나 이상의 컴퓨터 시스템들 상에서 실행되는 하나 이상의 프로그램들)로서, 혹은 하나 이상의 프로세서들 상에서 실행되는 하나 이상의 프로그램들(예를 들어, 하나 이상의 마이크로프로세서들 상에서 실행되는 하나 이상의 프로그램들)로서, 혹은 펌웨어로서, 혹은 실질적으로 이들의 임의의 결합으로서, 등가적으로 구현될 수 있음을 인식할 것이고, 아울러 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 대한 코드를 기입하는 것 그리고/또는 회로를 설계하는 것은 본 개시내용에 비추어 관련 기술분야에서 숙련된 자의 기술범위 내에 또한 있는 것임을 인식할 것이다. 추가적으로, 관련 기술분야에서 숙련된 자들은, 본 명세서에서 설명되는 주된 내용의 메커니즘이 다양한 형태의 프로그램물로서 배포될 수 있음을 이해할 것이고, 아울러 본 명세서에서 설명되는 주된 내용의 예시적 실시예가 이러한 배포를 실제로 실행하기 위해 사용되는 특정 타입의 신호 포함 매체에 상관없이 적용된다는 것을 이해할 것이다. 신호 포함 매체의 예들은, 기록가능형 매체(예를 들어, 플로피 디스크, 하드 디스크 드라이브, 콤팩트 디스크(Compact Disc, CD), 디지털 비디오 디스크(Digital Video Disk, DVD), 디지털 테이프, 컴퓨터 메모리 등); 그리고 전송용 매체(예를 들어, 디지털 및/또는 아날로그 통신 매체(예컨대, 광섬유 케이블, 도파관(waveguide), 유선 통신 링크, 무선 통신 링크(예컨대, 송신기, 수신기, 송신 로직, 수신 로직, 등) 등))를 포함하지만 이러한 것으로만 한정되는 것은 아니다.
관련 기술분야에서 숙련된 자는 본 명세서에서 설명되는 컴포넌트들(예를 들어, 동작들), 디바이스들, 오브젝트들, 그리고 이들에 수반되는 설명은 개념적 명료함을 위한 예로서 사용되는 것임을 인식할 것이고, 아울러 구성의 다양한 수정들이 고려됨을 인식할 것이다. 결과적으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 설명되는 특정 예들 및 수반되는 설명은 이들의 더 많은 일반적 클래스를 나타내도록 의도된 것이다. 일반적으로, 임의의 특정 예의 사용은 해당 예의 클래스를 나타내도록 의도된 것이며, 특정 컴포넌트들(예를 들어, 동작들), 디바이스들, 및 오브젝트들의 배제가 한정적 의미로 고려돼서는 안 된다.
본 명세서에서의 상당량의 임의의 복수적 용어 및/또는 단수적 용어의 사용에 관하여, 관련 기술분야에서 숙련된 자들은 상황 및/또는 적용에 적합하게 복수로부터 단수로의 변환을 행할 수 있고 그리고/또는 단수로부터 복수로의 변환을 행할 수 있다. 명료한 설명을 위해 단수/복수의 다양한 조합들이 본 명세서에서 명시적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 설명되는 주된 내용은 때때로 서로 다른 상이한 컴포넌트들 내에 포함된 서로 다른 컴포넌트들을 예시하거나, 혹은 서로 다른 상이한 컴포넌트들과 연결된 서로 다른 컴포넌트들을 예시한다. 이와 같이 제시되는 아키텍처들은 단지 예라는 것, 그리고 동일한 기능을 달성하는 다수의 다른 아키텍처들이 실제로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 개념적 의미에 있어서, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트들의 임의의 구성은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "관련"된다. 따라서, 특정 기능을 달성하기 위해 결합되는 본 명세서의 임의의 두 개의 컴포넌트들은 아키텍처들 혹은 중간 컴포넌트들에 상관없이 원하는 기능이 달성되도록 서로 "관련"되는 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 이렇게 관련되는 임의의 두 개의 컴포넌트들은 또한, 원하는 기능을 달성하기 위해, 서로 "동작가능하게 연결"되는 것 혹은 서로 "동작가능하게 결합"되는 것으로 볼 수 있으며, 이렇게 관련될 수 있는 임의의 두 개의 컴포넌트들은 또한, 원하는 기능을 달성하기 위해, 서로 "동작가능하게 결합될 수 있는" 것으로 볼 수 있다. 동작가능하게 결합될 수 있는 것의 특정 예들은, 물리적으로 짝맞춰질 수 있고 그리고/또는 물리적으로 상호작용하는 컴포넌트들, 그리고/또는 무선으로 상호작용할 수 있는 컴포넌트들, 그리고/또는 무선으로 상호작용하는 컴포넌트들, 그리고/또는 논리적으로 상호작용하는 컴포넌트들, 그리고/또는 논리적으로 상호작용할 수 있는 컴포넌트들을 포함하지만 이러한 것으로만 한정되는 것은 아니다.
일부 예들에서, 하나 이상의 컴포넌트들은 본 명세서에서 "~하도록 구성된", "~하도록 구성가능한", "~하도록 동작가능한/동작하는", "조정된/조정가능한", "~할 수 있는", "~에 정합된/정합가능한" 등으로서 언급될 수 있다. 관련 기술분야에서 숙련된 자들은 "~하도록 구성된"이라는 표현이 문맥상 달리 요구하지 않는 한, 일반적으로 능동-상태 컴포넌트들, 및/또는 비능동-상태 컴포넌트들, 및/또는 대기-상태 컴포넌트들을 포괄할 수 있음을 인식할 것이다.
본 명세서에서 설명되는 그 주된 내용의 특정 실시형태들이 제시되고 설명되었지만, 본 명세서의 가르침에 근거하여, 본 명세서에서 설명되는 주된 내용 및 더 넓은 범위의 실시형태들로부터 벗어남이 없이 다수의 변경 및 수정이 행해질 수 있음이 관련 기술분야에서 숙련된 자들에게는 명백할 것이며, 이에 따라 본 명세서에 첨부되는 특허청구범위는 이러한 모든 변경 및 수정을 그 범위 내에 (본 명세서에서 설명되는 주된 내용의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 것으로서) 포괄하는 것임이 관련 기술분야에서 숙련된 자들에게는 명백할 것이다. 일반적으로 본 명세서에서 사용되는 용어, 특히 본 명세서에 첨부되는 특허청구범위에서 사용되는 용어(예를 들어, 첨부되는 특허청구범위의 본문들에서 사용되는 용어)는 일반적으로 "개방형" 용어로서 의도된 것임(예를 들어, "포함하는"이라는 용어는 "포함하지만 이러한 것으로만 한정되지 않는"으로서 해석돼야함, 그리고 "구비하는"이라는 용어는 "최소한 구비하는"으로서 해석돼야함, 그리고 "포함한다"라는 용어는 "포함하지만 이러한 것으로만 한정되지는 않는다"로서 해석돼야함, 등)을 관련 기술분야에 있는 자들은 이해할 것이다. 만약 특정 수가 도입되는 청구항 기재가 의도된다면, 이러한 의도는 명백하게 청구항에서 기재될 것이며 이러한 기재가 없는 경우 이러한 의도도 존재하지 않음을 관련 기술분야에 있는 자들은 또한 이해할 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위한 것으로서, 본 명세서에 첨부되는 청구항들은 청구항 기재 도입을 위해 도입 어구 "적어도 하나" 및 "하나 이상"의 사용을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 어구의 사용은, 수의 정함이 없는 청구항 기재 도입이 이렇게 도입된 청구항 기재를 포함하는 임의의 특정 청구항을 오로지 한 개라고 기재된 그러한 기재만을 포함하는 청구항들로 한정시키는 것임을 시사하는 것으로서 해석돼서는 안 되며(심지어 동일한 청구항이 도입 어구 "하나 이상" 혹은 "적어도 하나" 및 수의 정함이 없는 단수적 표현을 포함하는 경우에도 그러함(예컨대, 수의 정함이 없는 단수적 표현은 전형적으로 "적어도 하나" 혹은 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석돼야함)); 이것은 청구항 기재 도입을 위해 수의 정함이 있는 표현을 사용하는 경우에도 동일하게 유효하다.
추가적으로, 특정 수가 도입된 청구항 기재가 명백하게 기재되는 경우에도, 관련 기술분야에서 숙련된 자들은 이러한 기재가 전형적으로 적어도 그 기재된 수를 의미하는 것으로 해석돼야함을 인식할 것이다(예를 들어, 다른 수식어 없이 오로지 기재된 바가 "두 개라고 기재"된 것은 전형적으로 적어도 두 개라는 기재 혹은 두 개 이상이라는 기재를 의미함). 더욱이, "A, B, 및 C 중 적어도 하나, 등"과 유사한 관례적 사용이 일어나는 그러한 경우에 있어, 일반적으로 이러한 구조는 관련 기술분야에서 숙련된 기술을 가진 자가 그 해당되는 관례적 사용을 이해하는 그러한 의미로 의도된 것이다(예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A만을 갖는 시스템, B만을 갖는 시스템, C만을 갖는 시스템, A와 B를 함께 갖는 시스템, A와 C를 함께 갖는 시스템, B와 C를 함께 갖는 시스템, 그리고/또는 A와 B와 C를 함께 갖는 시스템 등을 포함하지만 이러한 것으로만 한정되는 것은 아님). "A, B, 또는 C 중 적어도 하나, 등"과 유사한 관례적 사용이 일어나는 그러한 경우에 있어, 일반적으로 이러한 구조는 관련 기술분야에서 숙련된 기술을 가진 자가 그 해당되는 관례적 사용을 이해하는 그러한 의미로 의도된 것이다(예를 들어, "A, B, 또는 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A만을 갖는 시스템, B만을 갖는 시스템, C만을 갖는 시스템, A와 B를 함께 갖는 시스템, A와 C를 함께 갖는 시스템, B와 C를 함께 갖는 시스템, 그리고/또는 A와 B와 C를 함께 갖는 시스템 등을 포함하지만 이러한 것으로만 한정되는 것은 아님). 전형적으로 둘 이상의 대안적 항들을 제시하는 분리성 단어 및/또는 어구는, 이것이 상세한 설명에서 사용되건 아니면 특허청구범위에서 사용되건 아니면 도면에서 사용되건 상관없이, 문맥상 다르게 지시되지 않는다면, 해당 항들 중 하나를 포함하는 가능성, 해당 항들 중 어느 한쪽을 포함하는 가능성, 혹은 해당 항들 모두를 포함하는 가능성을 고려하도록 이해돼야 함을 관련 기술분야에 있는 자들은 또한 이해할 것이다. 예를 들어, 어구 "A 또는 B"는, 전형적으로 "A" 혹은 "B" 혹은 "A 및 B"의 가능성들을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
첨부된 특허청구범위에 관해서, 관련 기술분야에서 숙련된 자들은 청구항에 기재된 동작들이 일반적으로 임의의 순서로 수행될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 다양한 동작 흐름이 스퀀스(들)로서 제시되고 있지만, 다양한 동작들이 그 예시되는 순서와는 다른 순서로 수행될 수 있음 혹은 동시에 수행될 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 대체적 순서들의 예들은, 문맥상 다르게 지시되지 않는다면, 오버랩핑(overlapping), 인터리브(interleaved), 인터럽트(interrupted), 재정렬(reordered), 증분(incremental), 준비(preparatory), 보충(supplemental), 동시(simultaneous), 역(reverse), 혹은 다른 변형 순서들을 포함할 수 있다. 더욱이, "~에 대한 응답으로", "~와 관련된" 혹은 다른 과거 시제 형용사와 같은 용어들은, 문맥상 다르게 지시되지 않는다면, 이러한 변형들을 배제하도록 의도된 것이 아니다.
디바이스 및/또는 프로세스 및/또는 시스템을 구현한 이후 공학 및/또는 다른 실습을 사용하여 그 구현된 디바이스 및/또는 프로세스 및/또는 시스템을 더 범위가 넓은 디바이스 및/또는 프로세스 및/또는 시스템에 통합시키는 것이 해당 기술분야에서 일반적인 것임을 관련 기술분야에서 숙련된 자들은 인식할 것이다. 즉, 본 명세서에서 설명되는 디바이스 및/또는 프로세스 및/또는 시스템의 적어도 일부는 적당량의 실험을 통해 다른 디바이스 및/또는 프로세스 및/또는 시스템에 통합될 수 있다. 이러한 다른 디바이스 및/또는 프로세스 및/또는 시스템의 예들이, (a) 항공 운송(예를 들어, 비행기, 로켓, 헬리콥터, 등), (b) 지상 운송(예를 들어, 자동차, 트럭, 기관차, 탱크, 병력 수송용 장갑차, 등), (c) 건물(예를 들어, 집, 창고, 사무실, 등), (d) 가전기기(예를 들어, 냉장고, 세탁기, 건조기, 등), (e) 통신 시스템(예를 들어, 네트워크화된 시스템, 전화 시스템, VoIP(Voice over IP) 시스템 등), (f) 비즈니스 엔티티(예를 들어, 인터넷 서비스 제공자(Internet Service Provider, ISP) 엔티티, 예컨대, 컴캐스트 케이블(Comcast Cable), 퀘스트(Qwest), 사우스웨스턴 벨(Southwestern Bell) 등), 또는 (g) 유선/무선 서비스 엔티티(예를 들어, 스프린트(Sprint), 싱귤러(Cingular), 넥스텔(Nextel), 등), 등에 있어서의 디바이스 및/또는 프로세스 및/또는 시스템 중 일부 혹은 모두를 (상황 및 적용에 적합하게) 포함할 수 있음을 관련 기술분야에서 숙련된 기술을 가진 자들은 인식할 것이다.
특정 경우에 있어서, 시스템 혹은 방법의 사용은 컴포넌트들이 해당 구역 외부에 위치하고 있는 경우에도 해당 구역 내에서 일어날 수 있다. 예를 들어, 분산된 컴퓨팅 상황에서, 분산형 컴퓨팅 시스템의 사용은 이 시스템의 일부분들이 해당 구역 외부에 위치할 수 있는 경우에도(예를 들어, 해당 구역 외부에 중계기, 서버, 프로세서, 신호-포함 매체, 송신 컴퓨터, 수신 컴퓨터, 등이 위치하는 경우에도) 해당 구역 내에서 일어날 수 있다.
시스템 혹은 방법의 판매도 마찬가지로 이 시스템 혹은 방법의 컴포넌트들이 해당 구역 외부에 위치하고 그리고/또는 해당 구역 외부에서 사용되는 경우에도 해당 구역 내에서 일어날 수 있다. 더욱이, 일 구역 내에서 방법을 수행하기 위한 시스템의 적어도 일부의 구현은 또 하나의 다른 구역 내의 시스템의 사용을 배제하지 않는다.
본 명세서에서 설명되는 주된 내용의 다양한 실시형태들이 아래와 같이 번호가 부여된 조항들에서 나열된다.
조항1. 무선 웨어러블 센서 장치로서, 이러한 무선 웨어러블 센서 장치는: 신호 프로세싱 태스크들을 구현하기 위한 컴퓨터연산 엔진이 포함된 신호 프로세싱 디바이스를 포함하는 센서 플랫폼(여기서, 센서 플랫폼은 센서 플랫폼에 결합된 적어도 하나의 센서로부터 신호들을 수신하도록 구성됨); 그리고 센서 플랫폼에 결합된 무선 통신 회로를 포함한다(여기서, 무선 통신 회로는 링크 마스터 제어기를 포함하고, 링크 마스터 제어기는 무선 디바이스와 통신함과 아울러 무선 디바이스에 데이터를 전송하도록 구성됨).
조항2. 조항1의 무선 웨어러블 센서에서, 링크 마스터 제어기는 무선 디바이스와의 확립된 통신 링크를 통한 데이터 전송 제어를 수행하도록 구성된다(여기서, 데이터 전송 제어는 타이밍 제어 및 주파수 제어를 포함함).
조항3. 조항1의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 신호 프로세싱 디바이스는 하드 코딩된 신호 프로세싱 기능들을 포함한다.
조항4. 조항1의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 신호 프로세싱 디바이스의 적어도 일부는 최적화된 계산을 위한 실행 유닛들 및 프로그래밍가능한 신호 프로세싱 기능들을 포함한다.
조항5. 조항1의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 신호 프로세싱 디바이스는 프로세서에 대한 인터페이스를 포함한다.
조항6. 조항5의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 인터페이스는: 적어도 하나의 선입선출(FIFO) 레지스터; 듀얼 포트 메모리들; 그리고 프로세서 메모리에 직접 액세스하기 위한 다이렉트 메모리 액세스(DMA) 엔진을 포함한다.
조항7. 조항5의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 인터페이스는 경합 인식 혹은 회피를 포함한다.
조항8. 조항1의 무선 웨어러블 센서 장치는 센서 플랫폼에 결합되는 전자 인터페이스 모듈을 더 포함한다.
조항9. 조항8의 무선 웨어러블 센서 장치는: 센서 플랫폼에 결합되는 센서 인터페이스; 센서 인터페이스에 결합되는 가요성 회로; 그리고 가요성 회로에 결합되는 하나 이상의 센서들을 포함한다.
조항10. 무선 웨어러블 센서 장치로서, 이러한 무선 웨어러블 센서 장치는: 신호 프로세싱 태스크들을 구현하기 위한 컴퓨터연산 엔진이 포함된 신호 프로세싱 디바이스를 포함하는 센서 플랫폼(여기서, 센서 플랫폼은 센서 플랫폼에 결합된 적어도 하나의 센서로부터 신호들을 수신하도록 구성됨); 센서 플랫폼에 결합된 무선 통신 회로(여기서, 무선 통신 회로는 링크 마스터 제어기를 포함하고, 링크 마스터 제어기는 무선 디바이스와 통신하기 위한 링크를 확립함과 아울러 무선 디바이스에 데이터를 전송하도록 구성됨); 그리고 센서 플랫폼에 결합된 가속도계를 포함한다.
조항11. 조항10의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 링크 마스터 제어기는 무선 디바이스와의 확립된 통신 링크를 통한 데이터 전송 제어를 수행하도록 구성된다(여기서, 데이터 전송 제어는 타이밍 제어 및 주파수 제어를 포함함).
조항12. 조항10의 무선 웨어러블 센서 장치는 리샘플링 주파수 정정 프로세서를 더 포함한다.
조항13. 조항12의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 리샘플링 주파수 정정 프로세서는 가속도계 내에 제공된다.
조항14. 조항12의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 리샘플링 주파수 정정 프로세서는 신호 프로세싱 디바이스 내에 제공된다.
조항15. 조항12의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 리샘플링 주파수 정정 프로세서는: 기준 클럭; 고정된 업-샘플링 블록; 디지털 필터; 프로그래밍가능한 다운-샘플링 블록; 그리고 기준 클럭과 가속도계 신호의 타이밍의 비교에 근거하여 다운-샘플링 계수를 선택하는 제어 회로를 포함한다.
조항16. 조항12의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 리샘플링 주파수 정정 프로세서는 정확한 샘플링 레이트를 발생시키기 위해 슬라이딩 윈도우에서 기준 클럭에 동기화되도록 구성된다.
조항17. 조항12의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 리샘플링 주파수 정정 프로세서는 가속도계 신호로부터의 데이터의 각각의 프레임에 대한 다운-샘플링 계수를 설정하도록 구성된다.
조항18. 조항12의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 리샘플링 주파수 정정 프로세서는, 가속도계 타이밍 신호를 계속 추적함과 아울러 임의의 누적되는 타이밍 오류를 최소화시키기 위해 다운-샘플링 계수를 선택하도록 구성된다.
조항19. 무선 웨어러블 센서 장치로서, 이러한 무선 웨어러블 센서 장치는: 센서 플랫폼(여기서, 센서 플랫폼은: 신호 프로세싱 태스크들을 구현하기 위한 컴퓨터연산 엔진을 포함하는 신호 프로세싱 디바이스(여기서, 센서 플랫폼은 센서 플랫폼에 결합된 적어도 하나의 센서로부터 신호들을 수신하도록 구성됨); 그리고 프로세서를 포함함); 센서 플랫폼에 결합된 무선 통신 회로(여기서, 무선 통신 회로는 링크 마스터 제어기를 포함하고, 링크 마스터 제어기는 무선 디바이스와 통신하기 위한 링크를 확립함과 아울러 무선 디바이스에 데이터를 전송하도록 구성됨); 그리고 센서 플랫폼에 결합된 메모리를 포함한다.
조항20. 조항19의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 링크 마스터 제어기는 무선 디바이스와의 확립된 통신 링크를 통한 데이터 전송 제어를 수행하도록 구성된다(여기서, 데이터 전송 제어는 타이밍 제어 및 주파수 제어를 포함함).
조항21. 조항19의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 프로세서는 저-전력 저용량-메모리 데이터 저장 및 전송 방식을 사용하고, 센서 데이터는 기록으로서 저장된다(각각의 기록은 유형 식별자를 가짐).
조항22. 조항21의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 데이터 기록은 데이터 기록을 메모리에 저장하는데 사용된 포맷과 동일한 포맷으로 패킷 페이로드에서 무선 통신 회로에 의해 외부 디바이스에 전송된다.
조항23. 조항21의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 데이터 기록은 메모리 내에서의 공간 활용이 최적화되도록 가변 길이로 메모리 내에 순차적으로 저장된다.
조항24. 조항21의 무선 웨어러블 센서 장치는 메모리에 저장된 데이터 기록에 대한 빠른 판독 액세스를 가능하게 하는 데이터 디렉토리를 포함한다.
조항25. 조항24의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 데이터 디렉토리는 데이터 기록의 유형별 고속 집계를 가능하게 한다.
조항26. 조항21의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 메모리에 저장된 각각의 데이터 기록은 데이터 기록 손상을 검출하기 위한 오류-검출 코드를 포함한다.
조항27. 조항19의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 프로세서는 고-보증 무결성 데이터 저장 및 전송 방식을 사용한다.
조항28. 조항26의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 무선 통신 회로에 의한 외부 디바이스로의 데이터 패킷 전송 이전에 프로세서가 메모리로부터 데이터 기록을 판독하는 경우, 오류-검출 코드가 프로세서에 의해 점검된다.
조항29. 조항21의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 프로세서가 그 저장된 데이터 기록의 손상을 검출하는 경우, 오류 신호가 외부 디바이스로 송신된다.
조항30. 조항28의 무선 웨어러블 센서 장치에서, 무선 통신 회로로부터 외부 디바이스로 전송되는 각각의 패킷은 패킷 손상을 검출하기 위해 외부 디바이스에 의해 사용될 오류-검출을 포함한다.

Claims (30)

  1. 무선 웨어러블 센서 장치(wireless wearable sensor apparatus)로서,
    신호 프로세싱 태스크들(signal processing tasks)을 구현하기 위한 컴퓨터연산 엔진(computational engine)이 포함된 신호 프로세싱 디바이스(signal processing device)를 포함하는 센서 플랫폼(sensor platform)과, 상기 센서 플랫폼은 상기 센서 플랫폼에 결합된 적어도 하나의 센서로부터 신호들을 수신하도록 되어 있고; 그리고
    상기 센서 플랫폼에 결합된 무선 통신 회로를 포함하여 구성되며,
    상기 무선 통신 회로는, 무선 디바이스와 통신함과 아울러 상기 무선 디바이스에 데이터를 전송하도록 되어 있는 링크 마스터 제어기(link master controller)를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링크 마스터 제어기는 상기 무선 디바이스와의 확립된 통신 링크를 통한 데이터 전송 제어를 수행하도록 되어 있고, 상기 데이터 전송 제어는 타이밍 제어(timing control) 및 주파수 제어(frequency control)를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 프로세싱 디바이스는 하드 코딩된 신호 프로세싱 기능들(hard coded signal processing functions)을 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호 프로세싱 디바이스의 적어도 일부는 최적화된 계산을 위한 실행 유닛들(execution units) 및 프로그래밍가능한 신호 프로세싱 기능들(programmable signal processing functions)을 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신호 프로세싱 디바이스는 프로세서에 대한 인터페이스를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    적어도 하나의 선입선출(First-In-First-Out, FIFO) 레지스터(register)와;
    듀얼 포트 메모리들(dual port memories)과; 그리고
    프로세서 메모리에 직접 액세스하기 위한 다이렉트 메모리 액세스(Direct Memory Access, DMA) 엔진을 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 인터페이스는 경합 인식 혹은 회피(contention recognition or avoidance)를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선 웨어러블 센서 장치는 또한 상기 센서 플랫폼에 결합되는 전자 인터페이스 모듈(electronics interface module)을 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 무선 웨어러블 센서 장치는,
    상기 센서 플랫폼에 결합되는 센서 인터페이스와;
    상기 센서 인터페이스에 결합되는 가요성 회로(flex circuit)와; 그리고
    상기 가요성 회로에 결합되는 하나 이상의 센서들을 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  10. 무선 웨어러블 센서 장치로서,
    신호 프로세싱 태스크들을 구현하기 위한 컴퓨터연산 엔진이 포함된 신호 프로세싱 디바이스를 포함하는 센서 플랫폼과, 상기 센서 플랫폼은 상기 센서 플랫폼에 결합된 적어도 하나의 센서로부터 신호들을 수신하도록 되어 있고;
    상기 센서 플랫폼에 결합된 무선 통신 회로와, 상기 무선 통신 회로는, 무선 디바이스와 통신하기 위한 링크를 확립함과 아울러 상기 무선 디바이스에 데이터를 전송하도록 되어 있는 링크 마스터 제어기를 포함하고; 그리고
    상기 센서 플랫폼에 결합된 가속도계(accelerometer)를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 링크 마스터 제어기는 상기 무선 디바이스와의 확립된 통신 링크를 통한 데이터 전송 제어를 수행하도록 되어 있고, 상기 데이터 전송 제어는 타이밍 제어 및 주파수 제어를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 무선 웨어러블 센서 장치는 또한 리샘플링 주파수 정정 프로세서(resampling frequency correction processor)를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 리샘플링 주파수 정정 프로세서는 상기 가속도계 내에 제공되는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 리샘플링 주파수 정정 프로세서는 상기 신호 프로세싱 디바이스 내에 제공되는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 리샘플링 주파수 정정 프로세서는,
    기준 클럭(reference clock)과;
    고정된 업샘플링 블록(fixed up-sample block)과;
    디지털 필터(digital filter)와;
    프로그래밍가능한 다운샘플링 블록(programmable down-sample block)과; 그리고
    상기 기준 클럭과 가속도계 신호의 타이밍의 비교에 근거하여 다운샘플링 계수(down-sample coefficient)를 선택하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 리샘플링 주파수 정정 프로세서는 정확한 샘플링 레이트(precise sampling rate)를 발생시키기 위해 슬라이딩 윈도우(sliding window)에서 기준 클럭에 동기화되도록 되어 있는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 리샘플링 주파수 정정 프로세서는 상기 가속도계 신호로부터의 데이터의 각각의 프레임에 대한 다운샘플링 계수를 설정하도록 되어 있는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 리샘플링 주파수 정정 프로세서는, 가속도계 타이밍 신호를 계속 추적함과 아울러 임의의 누적되는 타이밍 오류(accumulated timing error)를 최소화시키기 위해 다운샘플링 계수를 선택하도록 되어 있는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  19. 무선 웨어러블 센서 장치로서,
    센서 플랫폼과, 상기 센서 플랫폼은,
    신호 프로세싱 태스크들을 구현하기 위한 컴퓨터연산 엔진을 포함하는 신호 프로세싱 디바이스와, 상기 센서 플랫폼은 상기 센서 플랫폼에 결합된 적어도 하나의 센서로부터 신호들을 수신하도록 되어 있고, 그리고
    프로세서를 포함하며;
    상기 센서 플랫폼에 결합된 무선 통신 회로와, 상기 무선 통신 회로는, 무선 디바이스와 통신하기 위한 링크를 확립함과 아울러 상기 무선 디바이스에 데이터를 전송하도록 되어 있는 링크 마스터 제어기를 포함하고; 그리고
    상기 센서 플랫폼에 결합된 메모리를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 링크 마스터 제어기는 상기 무선 디바이스와의 확립된 통신 링크를 통한 데이터 전송 제어를 수행하도록 되어 있고, 상기 데이터 전송 제어는 타이밍 제어 및 주파수 제어를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 프로세서는 저전력 저용량 메모리 데이터 저장 및 전송 방식(low-power low-memory data storage and transfer scheme)을 사용하고, 센서 데이터는 기록(records)으로서 저장되며, 각각의 기록은 유형 식별자(type identifier)를 갖는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 데이터 기록은 상기 데이터 기록을 상기 메모리에 저장하는데 사용된 포맷과 동일한 포맷으로 패킷 페이로드(packet payload)에서 상기 무선 통신 회로에 의해 외부 디바이스에 전송되는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 데이터 기록은 상기 메모리 내에서의 공간 활용이 최적화되도록 가변 길이로 상기 메모리 내에 순차적으로 저장되는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 무선 웨어러블 센서 정치는 상기 메모리에 저장된 상기 데이터 기록에 대한 빠른 판독 액세스를 가능하게 하는 데이터 디렉토리(data directory)를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 데이터 디렉토리는 상기 데이터 기록의 유형별 고속 집계(fast counting)를 가능하게 하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 메모리에 저장된 각각의 데이터 기록은 데이터 기록 손상을 검출하기 위한 오류 검출 코드(error-detecting code)를 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  27. 제19항에 있어서,
    상기 프로세서는 고보증 무결성 데이터 저장 및 전송 방식(high-assurance integrity data storage and transfer scheme)을 사용하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로에 의한 외부 디바이스로의 데이터 패킷 전송 이전에 상기 프로세서가 상기 메모리로부터 데이터 기록을 판독하는 경우, 상기 프로세서는 상기 오류 검출 코드를 점검하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  29. 제21항에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 저장된 데이터 기록의 손상을 검출하는 경우, 오류 신호가 외부 디바이스로 송신되는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로로부터 상기 외부 디바이스로 전송되는 각각의 패킷은 패킷 손상을 검출하기 위해 상기 외부 디바이스에 의해 사용될 오류 검출을 포함하는 것을 특징을 하는 무선 웨어러블 센서 장치.
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