KR20210006201A - Docking Station Apparatus for Connecting Healthcare Devices to AMI Network - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨어러블 모바일 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 효과적인 수단인 도킹 스테이션을 통하여, 헬스케어 장치를 이용한 고령자 사회안전망 구축에 일조할 수 있고, 전국적인 AMI 통신망을 고령자 사회안전망 구축에 적용함으로써 그 활용도를 높일 수 있도록 하는 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a docking station device for linking a healthcare device and an AMI communication network, and more particularly, a social safety network for the elderly using a healthcare device through a docking station, which is an effective means for linking a wearable mobile healthcare device and an AMI communication network. The present invention relates to a healthcare device that can contribute to the construction and increase its utilization by applying a nationwide AMI communication network to the construction of a social safety network for the elderly, and a docking station device for linking an AMI communication network.
우리나라가 선진국의 상징이었던 "저출산 고령화" 시대에 접어든 지는 오래이며, 머지않아 전체 인구의 20% 이상이 65세를 넘어서는 "초고령 사회"로 진입할 전망이다.It is a long time since Korea has entered the era of "low birthrate and aging," a symbol of advanced countries, and soon, more than 20% of the total population is expected to enter a "super-aged society" over the age of 65.
초고령화와 함께 가속화된 핵가족화는 대인관계가 단절된 독거노인을 급격히 증가시키고 있다. 전체 노인인구의 약 19%에 달하는 독거노인은 2018년 140만 명에서 2025년 199만 명을 거쳐 2030년에는 250만 명까지 늘어날 전망으로, 노인 고독사 증가 등 다양한 "돌봄 사각지대"를 발생시킬 우려가 있다.The accelerated nuclear familyization along with the super-aging is rapidly increasing the number of senior citizens living alone whose interpersonal relationships are cut off. The number of elderly people living alone, which accounts for about 19% of the total elderly population, is expected to increase from 1.4 million in 2018 to 1.99 million in 2025 and to 2.5 million in 2030, causing various “care blind spots” such as an increase in elderly loneliness. There is concern.
특히, 독거노인은 노인 빈곤층의 절반에 달할 만큼 경제적으로 취약하고 부부노인이나 자녀 동거노인에 비해 사회복지 측면에서 상대적으로 소외된 편이다.In particular, the elderly living alone are economically vulnerable, accounting for half of the poor, and are relatively marginalized in terms of social welfare compared to the elderly married couples and elderly people living with children.
또한, 일과 삶의 균형이 사회적인 이슈로 대두되는 가운데 일반인들도 건강에 대한 관심이 증대하고 있어, 개인의 건강 정보를 손쉽게 확인할 수 있는 웨어러블 모바일 헬스케어 장치의 사용이 폭발적으로 늘고 있다.In addition, while the balance between work and life is emerging as a social issue, public interest in health is also increasing, and the use of wearable mobile healthcare devices that can easily check personal health information is exploding.
웨어러블 모바일 헬스케어 장치(이하, 헬스케어 장치)는 통상 손목 밴드나 목걸이 등의 형태로 착용 가능한 건강 정보 수집 장치로, 수집한 건강 정보를 확인하기 위해서는 통상 Wi-Fi 등의 근거리 무선통신으로 헬스케어 장치와 모바일 기기를 연동한 후, 모바일 기기에 설치된 앱 또는 웹 형태의 응용프로그램을 이용한다. A wearable mobile healthcare device (hereinafter referred to as a healthcare device) is a health information collecting device that can be worn in the form of a wristband or necklace, and to check the collected health information, healthcare is usually performed through short-range wireless communication such as Wi-Fi. After linking the device and the mobile device, an app installed on the mobile device or a web application program is used.
그러나, 이러한 방법은 모바일 기기의 활용도가 떨어지는 고령자가 헬스케어 장치를 이용하는 것을 방해하는 요인이 되고 있다. However, such a method has become a factor that prevents an elderly person from using a mobile device from using a healthcare device.
아울러, 고령자 사회안전망 구축의 측면에서 볼 때, 해당 건강정보를 보호자, 응급의료기관, 119안전신고센터와 실시간 공유해야 할 필요성이 있는 바, 이를 위한 무료 또는 매우 저렴한 통신 인프라도 필요하다. In addition, in terms of establishing a social safety net for the elderly, there is a need to share the health information in real time with guardians, emergency medical institutions, and 119 safety reporting centers, and a free or very inexpensive communication infrastructure is also required.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고령자의 건강 정보를 수집하기 위해 헬스케어 장치를 이용하고, 헬스케어 장치에서 측정한 건강 정보를 AMI(Advanced Metering Infrastructure, 지능형 전력계량 인프라) 통신망을 통해 고령자 본인, 보호자, 119안전신고센터, 응급의료기관 등에 제공하여, 헬스케어 장치 착용자의 건강 상태나 생활 패턴을 상시 모니터링하고 위급상황 발생시 신속한 대처가 가능토록 함으로써, 전력정보 교환을 위한 AMI 통신망을 고령자 사회안전망 구축에도 활용토록 하는 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치를 제공하는 것이다.The present invention was conceived to solve the above-described problem, using a healthcare device to collect health information of the elderly, and using an AMI (Advanced Metering Infrastructure) communication network for health information measured by the healthcare device. The AMI communication network for exchanging power information is provided to the elderly, guardians, 119 safety report centers, emergency medical institutions, etc., to monitor the health status and life pattern of the wearer of the healthcare device at all times and to quickly respond to emergency situations. It is to provide a docking station device for linking the AMI communication network with a healthcare device that can be used to build a social safety net for the elderly.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치는 헬스케어 장치 착용자의 생체 신호를 주기적으로 측정하고, 해당 측정값을 기반으로 착용자의 건강 정보를 판별하여 도킹 스테이션으로 전송하는 헬스케어 장치와, 헬스케어 장치와 통신하여 헬스케어 장치에서 생성한 생체 신호 정보, 건강 정보, 위급상황 정보, 헬스케어 장치 상태 정보가 포함된 각종 헬스케어 정보를 수집 및 저장하고, 저장된 헬스케어 정보를 AMI 통신망 구축용 데이터집중장치(Data Concentration Unit)로 전송하는 도킹 스테이션이 포함되어 구성된다.The docking station device for linking the healthcare device and the AMI communication network of the present invention to achieve the above object periodically measures the biosignal of the wearer of the healthcare device, and determines the wearer's health information based on the measured value and docks. Collects and stores various healthcare information including health care device transmitted to the station and biosignal information, health information, emergency situation information, and health care device status information generated by the healthcare device by communicating with the healthcare device, It consists of a docking station that transmits stored healthcare information to the AMI communication network construction data concentration unit.
헬스케어 장치는 도킹 스테이션으로부터 수신한 송신 주기에 따라 해당 헬스케어 정보를 주기적으로 도킹 스테이션에 전송할 수 있다.The healthcare device may periodically transmit corresponding healthcare information to the docking station according to a transmission period received from the docking station.
헬스케어 장치는 고유한 ID를 가지고 있어 상호 식별이 가능한 것으로, 착용자에 따라 하나 또는 복수로 구비될 수 있고, 하나 또는 복수의 헬스케어 장치는 한 대 또는 복수의 도킹 스테이션과 연계될 수 있다.Since the healthcare device has a unique ID, it is possible to identify each other, and may be provided in one or more depending on the wearer, and one or more healthcare devices may be linked to one or a plurality of docking stations.
도킹 스테이션은, AC 전원을 공급받아 DC 전원을 생성하는 SMPS(Switching Mode Power Supply)와, 헬스케어 장치를 연결하여 배터리를 충전할 수 있는 충전부로 구성된 전원부; 헬스케어 장치와 통신을 위한 Wireless 모뎀과, 데이터집중장치와 통신을 위한 PLC(Power Line Communication, 전력선 통신) 모뎀이 장착된 통신부; 통신부의 Wireless 모뎀을 통해 송/수신되는 헬스케어 정보의 처리를 위한 헬스케어 장치 프로토콜 처리부와, 통신부의 PLC 모뎀을 통해 송수신되는 데이터집중장치간 정보 처리를 위한 도킹 스테이션 프로토콜 처리부와, 헬스케어 정보와 도킹 스테이션 정보가 저장되는 도킹 스테이션 데이터베이스로 구성된 주제어부가 포함되어 구성될 수 있다.The docking station includes: a power supply unit including a switching mode power supply (SMPS) receiving AC power and generating DC power, and a charging unit configured to charge a battery by connecting a healthcare device; A communication unit equipped with a wireless modem for communication with a healthcare device and a PLC (Power Line Communication) modem for communication with a data concentration device; A healthcare device protocol processing unit for processing healthcare information transmitted/received through a wireless modem of the communication unit, a docking station protocol processing unit for processing information between data concentrators transmitted and received through a PLC modem of the communication unit, and healthcare information. A main control unit configured with a docking station database storing docking station information may be included and configured.
도킹 스테이션은, 헬스케어 장치의 설정 변경이 있을 시 헬스케어 정보를 모두 수신한 이후 해당 설정 변경 요청을 헬스케어 장치에 전송할 수 있다.When there is a change in the settings of the healthcare device, the docking station may transmit a request for changing the settings to the healthcare device after receiving all of the healthcare information.
도킹 스테이션은, 헬스케어 장치로부터 위급 상황 정보를 수신한 즉시 해당 정보를 데이터집중장치로 전송하는 Push 방식의 전달 기능과, 데이터집중장치로부터 헬스케어 정보 요청이 있을 시 해당 정보를 데이터집중장치에 전송하는 Polling 방식의 전달 기능을 동시에 가질 수 있다.The docking station transmits the information to the data concentration device as soon as it receives emergency information from the healthcare device, and transmits the information to the data concentration device when there is a request for healthcare information from the data concentration device. It can have the transmission function of polling method at the same time.
도킹 스테이션은, 도킹 스테이션의 시각 동기화를 위한 RTC(Real Time Clock)와, 도킹 스테이션의 동작 상태를 표시하는 LCD 또는 LED로 구성된 표시장치와, 도킹 스테이션을 사용자가 직접 제어하기 위한 입력장치 및 도킹 스테이션이 설치된 실내의 온도, 일산화탄소, 이산화탄소, 미세먼지를 계측하는 환경센서가 포함되어 구성된 부가장치부를 더 포함하여 구성될 수 있다.The docking station includes a display device composed of an RTC (Real Time Clock) for time synchronization of the docking station, an LCD or LED indicating the operation status of the docking station, and an input device and a docking station for direct user control of the docking station. The installed indoor temperature, carbon monoxide, carbon dioxide, may be configured to further include an additional device configured to include an environmental sensor for measuring fine dust.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치에 따르면, 고령자의 건강 정보를 수집하기 위해 헬스케어 장치를 이용하고, 헬스케어 장치에서 측정한 건강 정보를 AMI(Advanced Metering Infrastructure, 지능형 전력계량 인프라) 통신망을 통해 고령자 본인, 보호자, 119안전신고센터, 응급의료기관 등에 제공하여, 헬스케어 장치 착용자의 건강 상태나 생활 패턴을 상시 모니터링하고 위급상황 발생시 신속한 대처가 가능토록 함으로써, 전력정보 교환을 위한 AMI 통신망을 고령자 사회안전망 구축에도 활용토록 하는 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치를 제공하는 것이다.As described above, according to the docking station device for linking the healthcare device and the AMI communication network of the present invention, a healthcare device is used to collect health information of the elderly, and the health information measured by the healthcare device is AMI (Advanced Metering Infrastructure, intelligent power metering infrastructure) Provides to the elderly, guardians, 119 safety report centers, emergency medical institutions, etc. through a communication network to monitor the health condition and lifestyle of the wearer of the healthcare device at all times and to quickly respond in case of an emergency. It is to provide a healthcare device that allows the AMI communication network for power information exchange to be used for the construction of a social safety network for the elderly, and a docking station device for linking the AMI communication network.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 시스템을 나타낸 도면이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a healthcare system according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing a docking station device for linking a healthcare device and an AMI communication network according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
최근 건강에 관한 관심이 폭발적으로 증가하면서 헬스케어는 개인뿐만 아니라 기업이나 국가에서도 새로이 조명 받는 신산업 영역으로 자리 잡았다.With the explosive increase in interest in health in recent years, healthcare has established itself as a new industry area that is newly illuminated not only by individuals but also by companies and countries.
ICT 기반 헬스케어 시장은 크게 원격 의료, 모바일 헬스, EHR(Electronic Health Records, 전자 건강기록) 분야 등이 있으며, 모바일과 무선 기술의 비약적인 향상을 바탕으로 지속적으로 성장하고 있다.The ICT-based healthcare market is largely in the fields of telemedicine, mobile health, and EHR (Electronic Health Records), and continues to grow on the basis of rapid improvement in mobile and wireless technologies.
이에 따라, 정부에서는 스마트 헬스케어 산업 활성화 방안, 바이오 헬스 7대 강국도약 등의 정책을 발표, 스마트 헬스케어 분야 벤처/중소/중견기업 지원, 원격의료를 통한 진료정보 교류 활성화, ICT 융합기반 의료서비스 창출 등을 통해 ICT 기반 의료산업 활성화를 추진하고 있다.Accordingly, the government announced policies to revitalize the smart healthcare industry, leap to the 7th major bio-health powerhouse, support venture/small/mid-sized companies in the smart healthcare field, activate medical information exchange through telemedicine, and ICT convergence-based medical service. It is promoting the vitalization of the ICT-based medical industry through creation.
ICT, 모바일, 센서 기술은 시간과 장소에 구애 받지 않고 심전도, 심박수, 호흡패턴, 수면패턴, 스트레스 지수 등의 건강정보를 측정하는 모바일 헬스케어 장치에 그대로 적용된다.ICT, mobile, and sensor technologies are applied to mobile healthcare devices that measure health information such as ECG, heart rate, breathing pattern, sleep pattern, and stress index regardless of time and place.
특히, 모바일 헬스케어는 웨어러블 기술과 결합하여 새로운 트랜드를 창출하고 있는 바, 현재 다양한 장치가 시장에 출시되어 있다. In particular, mobile healthcare is creating a new trend by combining with wearable technology, and various devices are currently on the market.
헬스케어 장치(웨어러블 모바일 헬스케어 장치)에서 수집한 건강 정보를 확인하기 위해서는 통상 Wi-Fi 등의 근거리 무선통신으로 헬스케어 장치와 모바일 기기를 연동한 후, 모바일 기기에 설치된 앱 또는 웹 형태의 응용프로그램을 이용한다. To check the health information collected by the healthcare device (wearable mobile healthcare device), after linking the healthcare device and the mobile device through short-range wireless communication such as Wi-Fi, an app installed on the mobile device or a web application Use the program.
그러나, 이러한 방법은 모바일 기기의 활용도가 떨어지는 고령자가 헬스케어 장치를 이용하는 것을 방해하는 요인이 되고 있다. However, such a method has become a factor that prevents an elderly person from using a mobile device from using a healthcare device.
아울러, 고령자 사회안전망 구축의 측면에서 볼 때, 해당 건강 정보를 보호자, 응급의료기관, 119안전신고센터와 실시간 공유해야 할 필요성이 있는 바, 이를 위한 무료 또는 매우 저렴한 통신 인프라도 필요하다. In addition, in terms of establishing a social safety net for the elderly, there is a need to share the health information in real time with guardians, emergency medical institutions, and 119 safety report centers, and a free or very inexpensive communication infrastructure is also required for this.
최근 상기한 통신 인프라로써, AMI 망을 이용하려는 시도가 활발히 진행되고 있다.Recently, as the above-described communication infrastructure, attempts to use an AMI network have been actively conducted.
AMI(Advanced Metering Infrastructure, 지능형전력계량인프라)는 전력정보 계량을 위한 통신 인프라로써, 각 가정에 설치된 스마트 미터로부터 각종 전력정보를 수집하여 수용가 인근의 변대주에 부설된 데이터집중장치(Data Concentration Unit, DCU)를 통해 원격지의 AMI운영시스템에 전송할 수 있는 통신망을 갖추고 있다. AMI (Advanced Metering Infrastructure) is a communication infrastructure for power information metering. It collects various power information from smart meters installed in each home and provides a Data Concentration Unit (Data Concentration Unit) attached to the side pole near the customer. DCU) is equipped with a communication network that can be transmitted to the remote AMI operating system.
이에 따라, 본 발명에서는 헬스케어 장치와 AMI 통신망 사이의 연계를 위해 도킹 스테이션을 제안하고자 한다.Accordingly, the present invention proposes a docking station for linkage between a healthcare device and an AMI communication network.
본 발명의 일실시예에 따른 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 헬스케어 장치(110), 도킹 스테이션(130; Docking Station), 데이터집중장치(150; Data Concentration Unit), 헬스케어 서버(170; Healthcare Server) 및 모니터링 장치(190; Monitoring Device)가 포함되어 구성되며, 헬스케어 장치(110) 착용 대상인 고령자의 건강 상태나 생활 패턴, 고령자 주거지의 환경을 상시 모니터링하고 위급 상황을 신속히 파악하여 대처토록 함으로써, 돌봄 사각지대에 존재하는 고령자에 대한 의료서비스 질을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.As shown in FIG. 1, a docking station device for linking a healthcare device and an AMI communication network according to an embodiment of the present invention includes a
헬스케어 장치(Healthcare Device; 110)는 고령자의 건강 정보 측정을 위해 손목에 착용하는 웨어러블 모바일 헬스케어 장치(Wearable Mobile Healthcare Device)로써, 착용 대상자의 생체 신호를 주기적으로 측정하고, 생체 신호에 대한 측정값을 기반으로 혈압, 체온, 심박수, 경피적 산소포화도(Saturation of Percutaneous Oxygen; SpO2)를 포함한 건강 정보를 판별한다.The
헬스케어 장치(110)에서 측정된 생체 신호 및 판별된 건강 정보는 Wi-Fi 또는 LoRa 방식의 무선 통신을 통해 도킹 스테이션(130)으로 전송하며, 이때, 사용하는 통신프로토콜은 일례로 의료/헬스케어 장치 통신 표준인 ISO/IEEE 11073 규격을 사용하거나 또는 비표준 독자 프로토콜을 사용할 수 있다.The bio-signals measured by the
헬스케어 장치(110)는 도킹 스테이션(130)에서 수신한 송신 주기에 따라, 해당 생체 신호 및 건강 정보를 송신주기 도달 시 주기적으로 전송한다.The
이러한 송신 주기는 필요에 따라 수동으로 설정할 수 있는 것으로, 예를 들어, 체온정보는 30초당 1회, 심박수는 분당 1회 송신일 경우, 30초 간격으로 체온정보, 1분 간격으로 심박수 정보를 전송할 수 있고, 헬스케어 장치(110) 착용자가 고위험군일 경우 해당 생체 신호나 건강 정보의 전송 주기를 짧게 하고, 저위험군일 경우 그 반대로 길게 함으로써, 헬스케어 서비스의 품질과 헬스케어 장치(110)의 배터리 유지시간을 최적화할 수 있다. These transmission cycles can be manually set as needed.For example, if body temperature information is transmitted once per 30 seconds and heart rate is once per minute, body temperature information at 30 second intervals and heart rate information at 1 minute intervals can be transmitted. If the wearer of the
즉, 헬스케어 장치(110)는 정해진 주기마다 착용자인 고령자의 건강 정보를 수집하여 도킹 스테이션(130)으로 전송하고, 도킹 스테이션(130)은 헬스케어 장치(110)에서 전송하는 건강 정보를 저장하고 있다가, 데이터집중장치(150)의 요청이 있을 시 해당 정보를 데이터집중장치(150)로 송신한다.That is, the
아울러, 헬스케어 장치(110)는 도킹 스테이션(130)을 포함하여 착용자의 주거형태에 따라 하나 또는 복수로 구비될 수 있으며, 하나 또는 복수의 헬스케어 장치는 각각 고유한 ID를 가지고 있어 상호 식별이 가능하므로 한 대 또는 복수의 도킹 스테이션(130)에 연계된다.In addition, the
이어서, 데이터집중장치(150)는 도킹 스테이션(130)에서 전송하는 건강 정보를 저장하고 있다가, 헬스케어 서버(170)의 요청이 있을 시 해당 정보를 헬스케어 서버(170)로 송신한다.Subsequently, the
이어서, 헬스케어 서버(170)는 데이터집중장치(150)에서 전송하는 건강 정보를 저장하고 있다가, 헬스케어 응용프로그램이 설치된 모니터링 장치(190)를 통하여 정보 제공의 요청이 있을 시 해당 정보를 모니터링 장치(190)로 전송하여 헬스케어 응용프로그램을 통해 표시되도록 한다.Subsequently, the
한편, 헬스케어 장치(110)에서 착용자인 고령자의 건강 정보를 수집하는 주기를 T1이라 하고, 헬스케어 서버(170)에서 건강 정보를 요청하는 주기를 T2라고 하면, 수집주기는 T2≥T1의 주기를 가질 수 있으며, 이 주기는 필요에 따라 임의로 변경할 수 있다.On the other hand, if the cycle for collecting health information of the elderly who is the wearer in the
이는 헬스케어 장치(110)의 배터리 성능을 고려한 것으로, 평상시 헬스케어 장치(110)의 통신부는 Sleep 모드 상태로 유지되다가, 건강 정보 송신이 필요할 때만 Active 모드로 전환하고, 건강 정보 송신이 종료되면 다시 Sleep 모드로 전환함으로써, 배터리 소모를 절감할 수 있다.This is in consideration of the battery performance of the
도킹 스테이션(130)은 헬스케어 장치(110)에서 송신하는 건강 정보를 수신 및 저장하기 때문에 별도 수집 주기가 없다.Since the
아울러, 건강 정보 판별결과로부터 위급상황을 판단하여, 미리 설정된 건강 정보의 위급기준을 넘어선 경우, 예를 들어, SpO2 95% 이하, 수축기 혈압 140mmHg 이상, 이완기 혈압 60mmHg 이하 등의 위급 기준을 넘어서면, 헬스케어 장치(110) 자체에서 알람을 발생시키고 해당 정보를 보호자, 119안전신고센터, 응급의료기관 등이 구비하고 있는 미리 설정된 모니터링 장치(190)에 즉시 전달토록 Push 알람메시지를 송신한다.In addition, if an emergency situation is determined from the health information determination result and exceeds the emergency criteria set in advance, for example, SpO 2 95% or less, systolic blood pressure 140mmHg or more, diastolic blood pressure 60mmHg or less, etc. , The
즉, 헬스케어 장치(110)는 건강 정보를 분석하여 착용 대상인 고령자의 위급 상황 발생 시 즉각 Push 형태의 메시지를 생성하여 도킹 스테이션(130)으로 전송하고, 이때, 위급상황을 주변에 알릴 수 있는 경보음 등을 발생시킬 수 있다.That is, the
이어서, Push 형태의 위급 상황 메시지는 도킹 스테이션(130)과 데이터집중장치(150), 헬스케어 서버(170)를 거쳐 모니터링 장치(190)에 Push 알림 형태로 표시된다.Subsequently, the push-type emergency message is displayed in the form of a Push notification on the
부가적으로, 헬스케어 장치(110)는 착용 대상인 고령자의 지속적인 건강 정보 모니터링을 위해 RTC(Real Time Clock) 기능을 내장하여 헬스케어 장치(110)에서 생성하는 모든 정보에 대해 시각 동기화를 수행한다.Additionally, the
도킹 스테이션(Docking Station; 130)은 헬스케어 장치(110)와 AMI 통신망 간의 연계를 위해 설치되는 것으로, 주기적으로 헬스케어 장치(110)와 통신하여 헬스케어 장치(110)에서 생성한 생체 신호 정보, 건강 정보, 위급상황 정보, 헬스케어 장치 상태 정보가 포함된 각종 정보를 수집 및 저장한다.The
도킹 스테이션(Docking Station; 130)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 통신부(131), 전원부(133), 부가장치부(135) 및 주제어부(137)가 포함되어 구성된다.As shown in FIG. 2, the
통신부(131)는 헬스케어 장치(110)와 무선 통신을 위한 Wi-Fi 또는 LoRa 모뎀으로 구성된 Wireless 모뎀과, 데이터집중장치(150)와 PLC 방식으로 통신을 수행하기 위한 AMI 통신망 구축용 PLC(Power Line Communication, 전력선통신) 모뎀이 장착되어 구성된다.The
전원부(133)는 상용 AC 전원으로부터 도킹 스테이션(130)의 각 부 동작에 필요한 DC 전원을 생성하는 통상의 SMPS(Switching Mode Power Supply)와, 헬스케어 장치(110)를 연결하여 배터리를 충전할 수 있는 충전부로 구성된다.The
부가장치부(135)는 시각 동기화를 위한 RTC(Real Time Clock), 도킹 스테이션(130)의 동작 상태(헬스케어 장치 연결, 데이터집중장치 연결, 환경센서 측정값, 헬스케어 장치 충전 상태 등)를 표시하는 LCD 또는 LED로 구성된 표시장치, 도킹 스테이션(130)의 전원 ON/OFF, 리셋, 표시장치에 표출되는 화면 전환 등을 위한 (사용자) 입력장치로 구성된다.The
도킹 스테이션(130)이 실내에 설치되는 점에 착안, 온도센서, 일산화탄소, 이산화탄소 등을 계측하는 환경센서, 미세먼지 센서, 움직임 감시를 위한 조도센서나 초음파 센서 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.Focusing on the fact that the
도킹 스테이션(130)은 정해진 주기에 따라 해당 센서의 계측값을 읽어 도킹 스테이션 데이터베이스에 저장하고, 데이터집중장치(150)에서 센서 정보를 요청할 시 해당 센서의 계측값을 전송하는 구조를 갖고 있다(헬스케어 정보 요청과 동일한 과정).The
이하에서는, 도킹 스테이션(130)에 저장된 정보 즉, 착용 대상인 고령자의 생체 신호 정보 및 건강 정보, 고령자 주거지의 환경감시 정보, 헬스케어 장치(110) 상태 정보 및 도킹 스테이션(130) 상태 정보, 도킹 스테이션(130)에서 계측한 센서 정보를 헬스케어 정보라 칭한다.Hereinafter, information stored in the
주제어부(137)는 통상의 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러와, 플래시 메모리 등을 포함하는 임베디드시스템 H/W를 기반으로 하며, 통신부(131)의 Wireless 모뎀을 통해 송/수신되는 헬스케어 정보의 처리를 위한 헬스케어 장치 프로토콜 처리부와, 통신부(131)의 PLC 모뎀을 통해 송/수신되는 데이터집중장치(150)간 정보 처리를 위한 도킹 스테이션 프로토콜 처리부 및 헬스케어 정보와 도킹 스테이션 정보 등이 저장되는 도킹 스테이션 데이터베이스, 도킹 스테이션(130)의 전체 동작을 제어하는 도킹 스테이션 제어프로세스가 포함되어 구성된다.The
도킹 스테이션(130)의 동작은 다음과 같다. The operation of the
먼저, 도킹 스테이션(130)에 전원이 투입된 직후, 데이터집중장치(150)를 대상으로 PLC 모뎀의 등록을 요청한다.First, right after power is turned on to the
상세한 PLC 모뎀 등록 절차는 통상의 AMI 통신망 구축용 PLC 모뎀의 등록절차에 따르며, 등록 절차가 성공적으로 수행되면 도킹 스테이션(130)은 해당 데이터집중장치(150)를 정점으로 하는 PLC 네트워크에 참여하게 된다.The detailed PLC modem registration procedure follows the normal registration procedure of a PLC modem for establishing an AMI communication network, and when the registration procedure is successfully performed, the
이어서, 하나 또는 복수의 헬스케어 장치(110)가 Wireless 모뎀을 통해 도킹 스테이션(130)에 접속할 수 있도록 Wireless 모뎀을 활성화하여 수신 대기상태로 하고, Wireless 모뎀을 통해 헬스케어 장치(110)의 등록 요청 신호를 수신할 경우, 해당 헬스케어 장치(110)를 도킹 스테이션(130)에 등록하고, 헬스케어 정보의 전송 주기 설정 과정을 수행한다.Subsequently, a wireless modem is activated so that one or a plurality of
전송 주기는 헬스케어 정보의 종류에 따라 다를 수 있다.The transmission period may vary depending on the type of healthcare information.
도킹 스테이션(130)의 Wireless 모뎀은 상시 대기 상태에 있다가 헬스케어 장치(110)로부터 데이터를 수신할 경우, 이를 헬스케어 장치 프로토콜 처리부에 전달한다.When the wireless modem of the
이어서, 헬스케어 장치 프로토콜 처리부에서는 수신 데이터를 취합하여 프로토콜 처리 단위의 패킷으로 만든 후, 그 유효성을 판별하며, 유효성 판별방법은 통상의 CRC 등을 이용할 수 있다.Subsequently, the healthcare device protocol processing unit collects the received data and creates a packet in a protocol processing unit, and then determines the validity thereof, and a conventional CRC or the like can be used as a validity determination method.
헬스케어 장치(110)마다 부여한 고유 ID를 식별하고, 수신한 헬스케어 정보의 생성시각, Type, 값을 판별하여, 도킹 스테이션 데이터베이스에 해당 헬스케어 정보를 저장하는 일련의 과정을 반복하게 된다.A series of processes of storing the corresponding healthcare information in the docking station database are repeated by identifying the unique ID assigned to each
참고로, 헬스케어 정보를 전송하는데 사용하는 프로토콜은 의료/헬스케어 장치국제표준 통신규격인 ISO/IEEE 11073 또는 [표 1]과 같이 구성된 별도 프로토콜을 사용할 수 있다.For reference, the protocol used to transmit healthcare information may use ISO/IEEE 11073, the international standard communication standard for medical/healthcare devices, or a separate protocol configured as shown in [Table 1].
아울러, 데이터집중장치(150)는 주기적으로 도킹 스테이션(130)에 정보 전송을 요청을 하며, 도킹 스테이션(130)에 요청하는 정보는 수집한 헬스케어 정보와 더불어 도킹 스테이션(130) 자체 정보(도킹 스테이션 ID, PLC 네트워크 정보, Wireless 네트워크 정보, 도킹 스테이션의 각부 동작정보 등)를 포함한다.In addition, the data concentrator 150 periodically requests information to be transmitted to the
이어서, 도킹 스테이션(130)은 PLC 통신을 통해 데이터집중장치(150)로부터 데이터를 수신할 경우, 이를 도킹 스테이션 프로토콜 처리부에 전달한다.Subsequently, when the
도킹 스테이션 프로토콜 처리부에서는 수신 데이터를 취합하여 AMI용 PLC 모뎀 간 통신패킷 구조를 만든 후(표 2 참조), MSG 필드를 추출한다.The docking station protocol processing unit collects the received data and creates a communication packet structure between PLC modems for AMI (see Table 2), and then extracts the MSG field.
MSG 필드에 존재하는 도킹 스테이션마다 부여한 고유 ID를 식별하고, 도킹 스테이션 정보 생성 시각과 Type을 판별, 도킹 스테이션 데이터베이스에서 해당 정보를 읽은 후, 데이터집중장치로 전송하는 일련의 과정을 반복하게 된다.A series of processes of identifying the unique ID given to each docking station in the MSG field, determining the time and type of docking station information generation, reading the information from the docking station database, and transmitting it to the data concentration device are repeated.
참고로 표 2의 AMI용 PLC 모뎀 간 통신패킷 구조는 DA(Destination Address: 목적지 PLC MAC 주소), SA(Source Address: 소스 PLC MAC 주소), E-Type(PLC 채널정보로 PLC 통신 상태에 따라 자동으로 가변), SIGN(0x0005), SN(Sequence Number; PLC 시퀀스 넘버로, 통신 상태에 따라 자동으로 가변), RSVD(Reserved), LEN(Length; MSG 필드의 Byte 단위길이), CMD(Command; 0x10), STA(Status; 0x30), MSG(Message; n Byte 길이 Message로 도킹 스테이션 정보 전송을 위해 사용)가 포함되어 구성된다.For reference, the communication packet structure between PLC modems for AMI in Table 2 is DA (Destination Address: Destination PLC MAC address), SA (Source Address: Source PLC MAC address), E-Type (PLC channel information, and automatic according to PLC communication status. Variable), SIGN(0x0005), SN(Sequence Number; PLC sequence number, automatically variable according to communication status), RSVD(Reserved), LEN(Length; byte unit length of MSG field), CMD(Command; 0x10 ), STA (Status; 0x30), MSG (Message; used to transmit docking station information in an n byte length message).
MSG 필드 구현의 예시로써 표 3과 같이 나타낼 수 있다.As an example of the implementation of the MSG field, it may be shown in Table 3.
기본적으로 도킹 스테이션 데이터베이스에는 표 4와 같이, 각각의 헬스케어 장치에서 수집한 시각동기화 된 헬스케어 정보(헬스케어 장치 ID/헬스케어 정보 생성시각/헬스케어 정보 Type(혈압, 체온, 산소포화도, 자세, 등등)/헬스케어 정보 실제값/Value의 Data Type 및 단위)가 저장된다.Basically, in the docking station database, as shown in Table 4, time-synchronized healthcare information collected from each healthcare device (healthcare device ID/healthcare information generation time/healthcare information type (blood pressure, body temperature, oxygen saturation, posture) , Etc.)/Healthcare information actual value/Data type and unit of Value) are stored.
또한, 도킹 스테이션 데이터베이스에는 도킹 스테이션 ID, PLC 네트워크 정보, Wireless 네트워크 정보, 도킹 스테이션의 각부 동작 정보 등 자체 정보가 저장될 수 있다.In addition, the docking station database may store its own information such as docking station ID, PLC network information, wireless network information, and operation information of each part of the docking station.
이어서, 데이터집중장치(150)가 PLC 모뎀을 통해 도킹 스테이션(130) 또는 헬스케어 장치(110)의 각종 설정 변경을 요청할 경우, 도킹 스테이션(130)은 그 즉시 해당 설정 값 변경을 시행한다.Subsequently, when the data concentrator 150 requests to change various settings of the
헬스케어 장치(110)의 설정 변경은 헬스케어 정보 수신 이후 뒤따라 시행하며(헬스케어 장치는 배터리 소모를 줄이기 위해 평상시 Wireless 모뎀이 Sleep 모드로 동작하기 때문에 Wireless 모뎀이 Active 상태가 되는 시점에서 도킹 스테이션은 헬스케어 장치로 설정값 변경명령을 전송한다), 설정 값으로는 헬스케어 장치(110)의 전송 주기, 도킹 스테이션(130)이나 헬스케어 장치(110)의 기준 시각 등이 해당한다.Changes to the settings of the
아울러, 헬스케어 장치(110)는 건강 정보 판별 결과 위급 상황 발생 시, 해당 위급 정보를 Push 메시지 형태로 도킹 스테이션(130)으로 전송할 수 있고, 도킹 스테이션(130)은 Push 메시지를 송신한 즉시 데이터집중장치(150)로 포워딩 한다(기 설정된 데이터 송신주기와 달리 이벤트성으로 발생한 위급 정보).In addition, the
데이터집중장치(Data Concentration Unit; 150)는 도킹 스테이션(130)이 존재하는 인근의 변대주(배전변압기가 설치된 전주)에 부설되거나 또는 지상변압기(철제함 형태로 도로변에 설치된 배전변압기) 내에 설치되는 것으로, 댁내 도킹 스테이션(130)과 통신하여 헬스케어 정보를 주기적으로 수집한 후 원격지의 헬스케어 서버(170)로 전송한다.The
좀 더 상세하게는, 데이터집중장치(150)는 도킹 스테이션(130)과 고속 PLC방식으로 PLC 모뎀을 통하여 통신을 수행하고, 데이터집중장치(150)와 헬스케어 서버(170)간에는 HFC 모뎀 또는 LTE 모뎀을 통하여 HFC(Hybrid Fiber Coaxial; 광동축복합망), LTE 등으로 구성된 AMI 기간망(AMI Backbone Network)을 이용한다. In more detail, the data concentrator 150 performs communication with the
즉, 도킹 스테이션(130)으로부터 수집, 저장된 정보가 AMI 통신망을 거쳐 헬스케어 서버(170)로 전송되는 것이다.That is, information collected and stored from the
헬스케어 서버(170)는 고령자의 건강 정보를 수집, 저장하고 헬스케어 응용프로그램과 연동하는 것으로, 데이터집중장치(150)와 통신하여 헬스케어 정보를 수집 및 저장하고, 이를 기반으로 헬스케어 장치(110) 착용자인 고령자의 건강 분석정보(건강 정보별 정상/경계/위험군 구분, 성별/유사연령대 비교분석 데이터 등)를 생성한다.The
아울러, 헬스케어 장치(110)에서 전송하는 위급 정보를 헬스케어 응용프로그램이 설치된 모니터링 장치(190)에 Push 방식으로 전달함으로써, 보호자, 119안전신고센터, 응급의료기관 등에서 헬스케어 장치(110) 착용자의 위급 상황을 즉시 인지할 수 있다.In addition, by transferring the emergency information transmitted from the
모니터링 장치(190)는 헬스케어 응용프로그램이 설치되어 헬스케어 장치(110) 착용자 본인 또는 보호자가 소지하거나, 119안전신고센터, 응급의료기관 등에 구비된 것으로, 헬스케어 응용프로그램은 통상의 상용망을 통해 헬스케어 서버(170)에 접속하여 웹(Web) 또는 앱(App) 형태로 헬스케어 정보와 건강 분석정보를 사용자에게 제공한다.The
여기서, 상기 사용자가 헬스케어 정보와 건강 분석정보를 제공받기 위해서는 헬스케어 밴드(110) 착용자 본인 또는 착용자의 법적대리인이 개인정보제공 및 활용에 사전 동의한 것을 전제로 한다.Here, in order for the user to receive health care information and health analysis information, it is premised that the wearer of the
아울러, 헬스케어 응용프로그램은 헬스케어 시스템을 구성하는 각 장치 즉, 헬스케어 장치(110)의 착용여부와 충전상태, 도킹 스테이션(130), 데이터집중장치(150)에 대한 모니터링 및 설정 기능 등을 제공한다.In addition, the healthcare application program provides monitoring and setting functions for each device constituting the healthcare system, that is, whether the
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치에 따르면, 고령자의 건강 정보를 직접 수집하기 위해 헬스케어 장치를 이용하고, 헬스케어 장치에서 측정한 건강 정보를 AMI(Advanced Metering Infrastructure, 지능형 전력계량 인프라) 통신망을 통해 고령자 본인, 보호자, 119안전신고센터, 응급의료기관 등에 제공하여, 헬스케어 장치 착용자의 건강 상태나 생활 패턴을 상시 모니터링 하고 위급상황 발생시 신속한 대처가 가능토록 함으로써, 전력정보 교환을 위한 전국적인 AMI 통신망을 공익적 성격의 고령자 사회안전망 구축에도 활용토록 하는 효과가 있다.According to the docking station device for linking the healthcare device and the AMI communication network of the present invention as described above, a healthcare device is used to directly collect health information of the elderly, and the health information measured by the healthcare device is AMI ( Advanced Metering Infrastructure, intelligent power metering infrastructure) Provides to the elderly, guardians, 119 safety report centers, emergency medical institutions, etc. through a communication network to monitor the health status and life pattern of the health care device wearer at all times and to quickly respond to emergencies. By doing so, it is effective to utilize the nationwide AMI communication network for the exchange of power information to establish a social safety net for the elderly with a public interest.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, preferred embodiments of the present invention have been presented and described, but the present invention is not necessarily limited thereto, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. It will be readily appreciated that many substitutions, modifications and changes can be made.
110: 헬스케어 장치 130: 도킹 스테이션
131: 통신부 133: 전원부
135: 부가장치부 137: 주제어부
150: 데이터집중장치 170: 헬스케어 서버
190: 모니터링 장치110: healthcare device 130: docking station
131: communication unit 133: power supply unit
135: additional device unit 137: main fisherman unit
150: data concentrator 170: healthcare server
190: monitoring device
Claims (7)
이 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 헬스케어 장치와 AMI 통신망 연계를 위한 도킹 스테이션 장치.It is installed to link the AMI communication network with a healthcare device that periodically measures the wearer's bio-signal and determines the wearer's health information based on the measured value and transmits it to the docking station. A docking station that collects and stores various healthcare information including generated biosignal information, health information, emergency information, and health care device status information, and periodically transmits the stored healthcare information to the data concentration device.
A docking station device for linking a healthcare device and an AMI communication network, comprising:
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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