KR20230122227A - 생체신호 측정장치 및 이를 포함하는 생체신호 실시간 모니터링 시스템 - Google Patents

생체신호 측정장치 및 이를 포함하는 생체신호 실시간 모니터링 시스템 Download PDF

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KR20230122227A KR1020220018617A KR20220018617A KR20230122227A KR 20230122227 A KR20230122227 A KR 20230122227A KR 1020220018617 A KR1020220018617 A KR 1020220018617A KR 20220018617 A KR20220018617 A KR 20220018617A KR 20230122227 A KR20230122227 A KR 20230122227A
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Abstract

생체신호 측정장치 및 이를 포함하는 생체신호 실시간 모니터링 시스템이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치는 사용자의 신체에 부착 또는 착용된 상태에서 상기 사용자의 생체정보를 주기적으로 측정하고, 측정된 생체정보를 실시간으로 외부로 송출하는 웨어러블형 센서 디바이스; 및 사용자가 패용하고, 상기 웨어러블형 센서 디바이스에서 전송된 생체정보를 수신하며, 상기 웨어러블형 센서 디바이스로부터 수신된 사용자의 생체정보를 외부로 송출하는 데이터 수집 송신기;를 포함하고, 상기 데이터 수집 송신기는 사용자의 조작시 긴급알람신호를 생성하여 외부로 송출하는 긴급알람신호발생부를 포함할 수 있다.

Description

생체신호 측정장치 및 이를 포함하는 생체신호 실시간 모니터링 시스템{Bio-signal measuring device and bio-signal real-time monitoring system including the same}
본 발명은 생체신호 측정장치 및 이를 포함하는 생체신호 실시간 모니터링 시스템에 관한 것이다.
최근 바이러스 감염증이 전 세계적으로 대유행하고 있다. 이와 같은 바이러스 감염증은 잠복기를 가지며 전파력이 높기 때문에 바이러스 감염자, 감염자와 밀접접촉한 밀접접촉자나 입국 외국인 등과 같은 감염의심자는 일정기간 미감염자와 격리되며, 바이러스 감염자는 중증도에 따라 병원에 입원하여 치료를 진행하거나 자가 격리된 상태에서 치료를 진행한다.
이중, 증상이 경미한 경증 감염자나 감염의심자(이하, '자가격리자'라함.)는 전문의료인이 상주하지 않는 일정한 공간(자택 또는 격리시설)에 자가격리된다.
이에 따라, 감염의심자의 증상이 발현되거나 경증 감염자의 증상이 위,중증으로 변화하는 것을 관리하기 위해서는 모니터링 관리자가 자가격리자의 생체정보를 지속적으로 모니터링할 필요가 있다.
그 일환으로, 스마트폰을 이용한 모니터링방식이 활용되고 있다. 즉, 자가격리자는 자가격리시 별도로 제공되는 체온계나 산소포화도 기기와 같은 센서 디바이스를 이용하여 측정된 정보를 앱에 기록하고, 자가격리자에 의해 앱에 기록된 정보는 모니터링 관리자가 접근 가능한 서버로 전송됨으로써 모니터링 관리자가 자가격리자를 모니터링하는 방식이 활용되고 있다.
그러나 상술한 방식은 자가격리자가 센서 디바이스를 통해 생체정보를 직접 측정하기 때문에 사용자에 따라 측정값이 부정확한 문제가 있고, 자가격리자가 측정값을 앱에 입력하지 않거나 측정값을 잘못 입력하면 데이터가 부정확한 문제가 있다.
더불어, 고령자, 장애인, 외국인, 스마트폰 미소지자, 전자기기 사용 미숙자 등과 같이 스마트폰의 사용이 불가하거나 스마트폰의 조작이 미숙한 사람이 자가격리되면, 모니터링을 위한 생체정보의 데이터 확보가 어렵거나 측정된 데이터의 신뢰성을 확보하기 어려운 문제가 있다.
따라서, 자가격리자에 대한 생체정보를 자동으로 측정하여 전송함으로써 자가격리자를 모니터링할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
또한, 자가격리자의 증상이 갑자기 심해지는 경우 자가격리자는 모니터링 관리자와 신속하게 연락을 취해야 하지만, 모니터링 관리자당 관리대상자가 증가할수록 자가격리자는 모니터링 관리자와 신속하게 연락하지 못할 수 있다.
이에 따라, 비상상황시 자가격리자가 모니터링 관리자와 신속하게 연락할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 사용자의 생체정보를 실시간으로 모니터링할 수 있는 생체신호 측정장치 및 이를 포함하는 생체신호 실시간 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 위급상황시 사용자가 모니터링 관리자에게 신속하게 긴급알람신호를 전송할 수 있는 생체신호 측정장치 및 이를 포함하는 생체신호 실시간 모니터링 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 사용자의 신체에 부착 또는 착용된 상태에서 상기 사용자의 생체정보를 주기적으로 측정하고, 측정된 생체정보를 실시간으로 외부로 송출하는 웨어러블형 센서 디바이스; 및 사용자가 패용하고, 상기 웨어러블형 센서 디바이스에서 전송된 생체정보를 수신하며, 상기 웨어러블형 센서 디바이스로부터 수신된 사용자의 생체정보를 외부로 송출하는 데이터 수집 송신기;를 포함하고, 상기 데이터 수집 송신기는 사용자의 조작시 긴급알람신호를 생성하여 외부로 송출하는 긴급알람신호발생부를 포함하는 생체신호 측정장치를 제공한다.
또한, 상기 웨어러블형 센서 디바이스는, 사용자의 신체에 부착되는 패치형 센서 디바이스이거나 사용자의 손목에 착용되는 손목 밴드형 센서 디바이스일 수 있다.
또한, 상기 웨어러블형 센서 디바이스는, 일정시간 단위로 상기 사용자의 생체정보를 측정하여 일정주기로 애드버타이징(advertising) 전송할 수 있다.
또한, 상기 긴급알람신호발생부는 사용자의 누름조작을 통해 입력신호를 생성할 수 있도록 본체의 일측에 구비되는 버튼부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 웨어러블형 센서 디바이스는, 상기 사용자의 생체정보를 측정할 수 있는 감지센서를 포함할 수 있고, 상기 감지센서는 상기 사용자의 체온, 피부온도, 산소포화도, 맥박수, 호흡수, 혈압, 스트레스지수 및 활동량 중 하나 이상의 정보를 측정할 수 있다.
또한, 상기 웨어러블형 센서 디바이스는, 상기 사용자와 일대일로 매칭되는 고유식별정보를 포함할 수 있고, 상기 웨어러블형 센서 디바이스는 상기 사용자의 생체정보와 함께 상기 고유식별정보를 외부로 송출할 수 있다.
또한, 상기 데이터 수집 송신기는, 전원공급을 위한 배터리를 포함할 수 있고, 상기 데이터 수집 송신기는 상기 배터리의 미방전시 상시구동상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 데이터 수집 송신기는, 상기 웨어러블형 센서 디바이스를 저전력 광역 통신망((LPWAN; Low-Power Wide Area Network)에 통신연결하는 게이트웨이의 역할을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 생체신호 측정장치; 및 상기 데이터 수집 송신기로부터 저전력 광역 통신망((LPWAN; Low-Power Wide Area Network))을 통하여 상기 사용자의 생체정보를 수신하고, 수신된 사용자의 생체정보를 저장하여 상기 사용자의 상태를 모니터링하는 통합관제서버;를 포함하는 생체신호 실시간 모니터링 시스템을 제공한다.
또한, 상기 데이터 수집 송신기를 통해 송출된 긴급알람신호는 상기 통합관제서버를 통해 모니터링 관리자 측으로 전송될 수 있다.
또한, 상기 저전력 광역 통신망은 시그폭스(Sigfox) IoT 서버를 포함하는 시그폭스 통신망일 수 있다.
본 발명에 의하면, 감지센서를 통해 측정한 생체정보를 주기적으로 전송함으로써, 사용자의 생체정보에 대한 측정데이터의 신뢰성을 확보할 수 있으며 사용자의 생체정보를 실시간으로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명은 스마트폰을 사용하지 않더라도 사용자의 생체정보에 대한 데이터를 주기적으로 확보할 수 있음으로써 남녀노소 누구나 손쉽게 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 모니터링 관리자에게 긴급알람신호를 전송할 수 있음으로써 위급상황시 신속하고 효율적인 대처가 가능할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 데이터 수집 송신기가 LPWA 기반으로 생체정보를 전송함으로써, 데이터 수집 송신기의 소모 전력을 최소화할 수 있으므로 장기간 사용할 수 있어 배터리 충전 또는 교체 등의 유지보수비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치에 적용될 수 있는 웨어러블형 센서 디바이스의 세부구성을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치에 적용될 수 있는 데이터 수집 송신기의 세부구성을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템에 적용될 수 있는 통합관제서버에서 데이터서버의 세부구성을 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)는 웨어러블형 센서 디바이스(100)를 통해 측정한 생체정보를 주기적으로 자동으로 전송할 수 있으며, 모니터링 관리자(420)가 사용자의 상태를 모니터링할 수 있는 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)에 적용될 수 있다.
즉, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)를 통해 주기적으로 측정한 사용자의 생체정보가 데이터 수집 송신기(200)를 통하여 통합관제서버(400)로 자동으로 전송됨으로써 모니터링 관리자(420)는 사용자의 상태를 실시간으로 관리할 수 있다.
여기서, 상기 사용자는 바이러스의 감염 또는 바이러스의 확산을 방지하기 위하여 전문의료인이 상주하지 않는 일정한 공간(자택 또는 격리시설)에 격리된 자가격리자일 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)는 사용자의 상태정보를 주기적으로 획득할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)은 사용자의 상태를 효과적으로 실시간 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)는 위급상황시 사용자의 조작을 통해 긴급알람신호를 외부로 송출할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)가 적용된 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)은 사용자가 모니터링 관리자(420)에게 긴급알람신호를 전송할 수 있음으로써 위급상황시 신속하고 효율적인 대처가 가능할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)는 도 1에 도시된 바와 같이, 웨어러블형 센서 디바이스(100) 및 데이터 수집 송신기(200)를 포함한다.
상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)는 사용자의 신체에 부착 또는 착용된 상태에서 상기 사용자의 생체정보를 주기적으로 측정할 수 있으며, 측정된 생체정보를 실시간으로 외부로 송출할 수 있다.
일례로, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)는 사용 형태에 따라 사용자의 손목에 착용되는 손목 밴드형 센서 디바이스(100a)거나 사용자의 신체에 부착되는 패치형 센서 디바이스(100b)일 수 있다.
구체적인 일례로써, 상기 손목 밴드형 센서 디바이스(100a)는 사용자의 생체정보를 감지하기 위한 감지센서(110)를 포함하는 몸체와 사용자의 손목에 상기 몸체를 착용한 상태로 유지하기 위한 밴드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 패치형 센서 디바이스(100b)는 패치 형태로 구현되어 사용자의 신체에 부착될 수 있다. 즉, 상기 패치형 센서 디바이스(100b)는 일면이 사용자의 신체에 직접 부착될 수 있도록 접착력 또는 점착력을 갖는 부분을 포함할 수도 있고, 사용자의 생체정보를 감지하기 위한 감지센서(110)를 포함하는 몸체가 의료용 소재로 이루어진 부재의 일면에 고정된 형태일 수도 있다. 이와 같은 경우, 상기 의료용 소재로 이루어진 부재는 접착력 또는 점착력을 가지는 타면을 통해 사용자의 신체에 부착될 수 있다.
그러나 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)의 형태를 이에 한정하는 것은 아니며, 사용자의 신체에 부착 또는 착용된 상태에서 사용자의 생체정보를 원활하게 측정할 수 있다면 공지의 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이때, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)는 상술한 바와 같이 사용자의 신체에 부착 또는 착용된 상태에서 상기 사용자의 생체정보를 주기적으로 측정할 수 있으며, 측정된 생체정보를 실시간으로 외부로 송출할 수 있다.
더불어, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)는 상기 사용자와 일대일로 매칭되는 고유식별정보를 포함할 수 있다.
이를 위해, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 감지센서(110), 통신부(120), 제어부(130), 메모리부(140) 및 배터리(150)를 포함할 수 있다.
상기 감지센서(110)는 사용자의 생체정보를 측정할 수 있다. 여기서, 생체정보는 사용자의 체온, 피부온도, 산소포화도, 맥박수, 호흡수, 혈압, 스트레스지수 및 활동량 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있으며, 상기 감지센서(110)는 사용자의 체온, 피부온도, 산소포화도, 맥박수, 호흡수, 혈압, 스트레스지수 및 활동량 중 하나 이상의 정보를 측정할 수 있다.
이를 위해, 상기 감지센서(110)는 맥파센서, 온도센서, 가속도센서, 자이로센서 중 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 센서들은 별도로 구비될 수도 있지만 2개 이상의 센서들이 하나로 통합된 형태일 수도 있다.
더불어, 상기 생체정보는 위에서 열거한 내용으로 제한되지 않으며, 신체의 상태를 확인할 수 있는 공지의 다양한 정보를 포함할 수 있으며, 상기 감지센서(110)는 측정하고자 하는 생체정보에 따라 적절한 센서를 채용할 수 있다.
상기 메모리부(140)는 상기 고유식별정보가 저장될 수 있다. 더불어, 상기 메모리부(140)는 상기 감지센서(110)를 통해 측정된 사용자의 생체정보를 일시적으로 저장할 수 있다. 이와 같은 메모리부(140)는 별도로 구비될 수도 있으나, 상기 제어부(130)와 일체로 구비될 수도 있다.
상기 통신부(120)는 상기 메모리부(140)에 저장된 고유식별번호와 상기 감지센서(110)를 통해 측정된 사용자의 생체정보를 근거리 무선통신 방식으로 상기 데이터 수집 송신기(200)로 전송할 수 있다.
더불어, 상기 통신부(120)는 상기 메모리부(140)에 저장된 고유식별번호와 함께 상기 감지센서(110)를 통해 측정된 사용자의 생체정보를 실시간으로 상기 데이터 수집 송신기(200)로 전송할 수 있다.
일례로, 상기 통신부(120)는 저전력 블루투스(BLE) 또는 NFC 방식으로 통신할 수 있다. 특히, 상기 통신부(120)가 블루투스 방식으로 작동하는 경우, 상기 통신부(120)는 상기 데이터 수집 송신기(200)와 페어링될 수도 있으나, 별도의 페어링 없이 상기 메모리부(140)에 저장된 고유식별번호와 함께 상기 감지센서(110)를 통해 측정된 사용자의 생체정보를 실시간으로 상기 데이터 수집 송신기(200)로 전송할 수 있다.
즉, 상기 통신부(120)는 일정시간 단위로 상기 감지센서(110)를 통해 측정된 생체정보를 측정하여 일정주기로 애드버타이징(advertising) 전송할 수 있다. 애드버타이징 전송이라함은 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)가 수신 모듈을 특정하는 페어링과 같은 작업 없이 임의의 수신 모듈을 대상으로 정보를 송출하는 것을 의미한다. 이때 송출되는 정보는 암호화 및 복호화할 수 있다.
일례로, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)는 30분 단위로 상기 감지센서(110)를 통해 사용자의 생체정보를 측정하여 30분 내에서 2초 간격으로 측정된 생체정보를 애드버타이징 전송할 수 있다.
그러나 상기 감지센서(110)의 감지주기 및 애드버타이징 전송간격을 이에 한정하는 것은 아니며, 사용조건에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
상기 배터리(150)는 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)의 구동전원을 공급할 수 있다. 이와 같은 배터리(150)는 코인 배터리, 페이퍼 배터리, 인쇄배터리, 각형배터리 등과 같은 통상적인 배터리일 수 있다.
또한, 상기 배터리(150)는 1차 전지일 수도 있으나, 재충전될 수 있는 2차 전지일 수 있다. 여기서, 상기 배터리(150)가 2차 전지로 구비되는 경우, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)는 상기 배터리(150)를 무선 또는 유선으로 재충전하기 위한 충전유닛을 더 포함할 수 있다.
더불어, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)가 손목 밴드형 센서 디바이스(100a)로 구현되는 경우, 상기 배터리(150)는 충전용 크래들을 통해 재충전될 수도 있다.
상기 제어부(130)는 상기 감지센서(110), 메모리부(140), 통신부(120) 및 배터리(150)와 통신적으로 연결되어 상술한 바와 같은 웨어러블형 센서 디바이스(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일례로, 제어부(130)는 마이크로프로세서일 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)는 상기 감지센서(110)를 통해 주기적으로 사용자의 생체정보를 측정하고 측정된 정보를 외부로 송출할 수 있음으로써 사용자의 생체정보에 대한 측정데이터의 신뢰성을 확보할 수 있으며 사용자의 생체정보를 실시간으로 관리할 수 있다.
상기 데이터 수집 송신기(200)는 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)에서 전송된 사용자의 생체정보를 수신할 수 있으며, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)로부터 수신된 정보를 외부로 송출할 수 있다.
이와 같은 데이터 수집 송신기(200)는 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)를 저전력 광역 통신망((LPWAN; Low-Power Wide Area Network))(300)에 통신연결하는 게이트웨이의 역할을 수행할 수 있다.
이에 따라, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)는 상기 데이터 수집 송신기(200)를 통해 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)에 통신연결될 수 있다.
이를 통해, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)를 통해 측정된 사용자의 생체정보(413b)는 상기 데이터 수집 송신기(200) 및 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)을 통해 통합관제서버(400) 측으로 전송될 수 있다.
이때, 상기 데이터 수집 송신기(200)는 사용자가 패용할 수 있다. 일례로, 사용자는 스트링부재를 통해 상기 데이터 수집 송신기(200)를 목에 걸거나 주머니에 소지할 수 있다.
이에 따라, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)는 사용자의 신체에 부착되거나 착용될 수 있고, 상기 데이터 수집 송신기(200)는 사용자의 목에 걸거나 주머니에 소지될 수 있기 때문에 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)에서 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100) 및 데이터 수집 송신기(200)는 서로 근접한 거리를 유지할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)에서 상기 데이터 수집 송신기(200)는 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)로부터 송출되는 정보를 근거리에서 원활하게 수신할 수 있음으로써 통신 수신율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)는 상기 데이터 수집 송신기(200)가 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)로부터 송출되는 정보를 수신함으로써 스마트폰과 같은 휴대단말기를 소지하지 않거나 사용이 차단된 사용자에 대해서도 원활하게 생체정보를 수집할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)는 스마트폰을 사용하지 않더라도 사용자의 생체정보에 대한 데이터를 주기적으로 확보할 수 있음으로써 남녀노소 누구나 손쉽게 사용할 수 있다.
즉, 사용자가 고령자, 장애인, 외국인, 스마트폰 미소지자, 전자기기 사용 미숙자 등과 같이 스마트폰의 사용이 불가하거나 스마트폰의 조작이 미숙한 사람이더라도, 모니터링을 위한 사용자의 생체정보를 원활하게 확보할 수 있다.
이때, 상기 데이터 수집 송신기(200)는 사용자의 조작시 긴급알람신호를 생성하여 외부로 송출할 수 있다.
즉, 사용자의 조작을 통하여 생성된 긴급알람신호는 상기 데이터 수집 송신기(200)와 통신연결된 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)을 통해 통합관제서버(400) 측으로 전송될 수 있으며, 상기 데이터 수집 송신기(200)를 통해 송출된 긴급알람신호는 상기 통합관제서버(400)를 통해 모니터링 관리자(420) 측으로 전송될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)는 사용자가 모니터링 관리자(420)에게 긴급알람신호를 전송할 수 있음으로써 사용자는 위급상황시 상기 모니터링 관리자(420)와 신속하게 연락할 수 있으며, 상기 모니터링 관리자(420)는 사용자의 상태에 맞는 적절한 조치를 신속하게 수행할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 송신기(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1통신부(230a), 제2통신부(230b), 제어부(240), 메모리부(250), 배터리(260) 및 긴급알람신호발생부(220)를 포함할 수 있다.
상기 제1통신부(230a)는 상술한 바와 같이 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)와 근거리 무선통신을 수행할 수 있다. 일례로, 제1통신부(230a)는 블루투스 또는 NFC 방식으로 무선통신할 수 있다.
상기 제2통신부(230b)는 상술한 바와 같이 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)과 통신연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 데이터 수집 송신기(200)는 상술한 바와 같이 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)를 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)에 통신연결하는 게이트웨이의 역할을 수행할 수 있다.
더불어, 상기 제2통신부(230b)는 상기 저전력 광역 통신망 측으로 단방향 통신을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)로부터 상기 데이터 수집 송신기(200)로 전송된 정보는 상기 저절력 광역 통신망을 통해 상기 통합관제서버(400) 측으로 업로드될 수 있다.
여기서, 상기 데이터 수집 송신기(200)에서 제1통신부(230a) 및 제2통신부(230b)가 각각 별도로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며 상기 제1통신부(230a) 및 제2통신부(230b)는 하나의 통신모듈로 통합될 수도 있다.
상기 메모리부(250)는 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)로부터 수신된 정보를 저장할 수 있다. 일례로, 상기 메모리부(250)는 상기 감지센서(110)를 통해 측정된 생체정보와 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)의 고유식별정보를 미리 설정된 기간동안 저장할 수 있다.
상기 배터리(260)는 상기 데이터 수집 송신기(200)의 구동전원을 공급할 수 있다.
이와 같은 배터리(260)는 코인 배터리, 페이퍼 배터리, 인쇄배터리, 각형배터리 등과 같은 통상적인 배터리일 수 있다.
더불어, 상기 배터리(260)는 1차 전지일 수도 있으나, 재충전될 수 있는 2차 전지일 수 있다. 여기서, 상기 배터리(260)가 2차 전지로 구비되는 경우, 상기 데이터 수집 송신기(200)는 상기 배터리(260)를 무선 또는 유선으로 재충전하기 위한 충전유닛을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 데이터 수집 송신기(200)는 상시구동모드로 작동할 수 있다. 즉, 상기 배터리(260)의 미방전시 상기 데이터 수집 송신기(200)는 상시구동상태를 유지할 수 있다.
상기 제어부(240)는 제1통신부(230a), 제2통신부(230b), 메모리부(250), 배터리(260) 및 긴급알람신호발생부(220)와 통신적으로 연결되어 상술한 바와 같은 데이터 수집 송신기(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일례로, 상기 제어부(240)는 마이크로프로세서일 수 있다.
상기 긴급알람신호발생부(220)는 상술한 바와 같이 사용자의 조작을 통해 입력신호를 생성할 수 있으며, 상기 제어부(240)는 상기 긴급알람신호발생부(220)를 통해 입력신호가 생성되는 경우 상기 제2통신부(230b)를 통해 긴급알람신호를 외부로 송출할 수 있다.
일례로, 상기 긴급알람신호발생부(220)는 사용자의 누름조작을 통해 입력신호를 생성할 수 있다.
이를 위해, 상기 데이터 수집 송신기(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 본체(210)의 일측에 구비되는 버튼부재(220a,220b)를 포함할 수 있으며, 상기 긴급알람신호발생부(220)는 상기 버튼부재(220a,220b)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 버튼부재(220a,220b)는 상기 본체(210)의 양측에 한 쌍으로 구비될 수 있다.
이에 따라, 사용자가 상기 버튼부재(220a,220b)를 누르면 상기 긴급알람신호발생부(220)는 긴급알람신호를 생성하기 위한 입력신호를 생성할 수 있으며, 상기 제어부(240)는 긴급알람신호를 생성한 후 상기 제2통신부(230b)를 통해 긴급알람신호를 외부로 송출할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정장치(1000)는 사용자가 모니터링 관리자(420)에게 긴급알람신호를 전송할 수 있음으로써 사용자는 위급상황시 상기 모니터링 관리자(420)와 신속하게 연락할 수 있으며, 상기 모니터링 관리자(420)는 사용자의 상태에 맞는 적절한 조치를 신속하게 수행할 수 있다.
여기서, 상기 본체(210)는 상기 제어부(240), 제1통신부(230a), 제2통신부(230b), 메모리부(250) 및 배터리(260)를 내부에 수용할 수 있으며, 상기 버튼부재(220a,220b)는 상기 본체(210)의 일측에 외부로 노출되도록 구비될 수 있다.
상술한 생체신호 측정장치(1000)는 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)에 적용될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)은 도 4에 도시된 바와 같이 웨어러블형 센서 디바이스(100), 데이터 수집 송신기(200) 및 통합관제서버(400)를 포함할 수 있으며, 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100), 데이터 수집 송신기(200)는 상술한 생체신호 측정장치(1000)일 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 데이터 수집 송신기(200)는 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)을 통하여 상기 통합관제서버(400)와 통신연결될 수 있으며, 상기 데이터 수집 송신기(200)는 상술한 바와 같이 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)를 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)에 통신연결하는 게이트웨이의 역할을 수행할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)에서 상기 통합관제서버(400)는 상기 데이터 수집 송신기(200)로부터 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)을 통하여 사용자의 생체정보를 수신하고, 수신된 사용자의 생체정보를 저장하여 상기 사용자의 상태를 모니터링할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)은 사용자가 상기 웨어러블형 센서 디바이스(100)를 부착하거나 착용하고 상기 데이터 수집 송신기(200)를 패용하면, 사용자의 특별한 조작이 필요없이 상기 감지센서(110)를 통한 생체정보가 상기 데이터 수집 송신기(200)를 통해 상기 통합관제서버(400) 측으로 자동 전송될 수 있음으로써 사용자의 생체정보에 대한 측정데이터의 신뢰성을 확보할 수 있으며 사용자의 생체정보를 실시간으로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)은 스마트폰을 사용하지 않더라도 사용자의 생체정보에 대한 데이터를 주기적으로 확보할 수 있음으로써 사용자가 고령자, 장애인, 외국인, 스마트폰 미소지자, 전자기기 사용 미숙자 등과 같이 스마트폰의 사용이 불가하거나 스마트폰의 조작이 미숙한 사람이더라도, 모니터링을 위한 사용자의 생체정보를 원활하게 확보할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)은 상기 데이터 수집 송신기(200)가 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)을 기반으로 측정된 생체정보를 상기 통합관제서버(400)로 전송함으로써, 상기 데이터 수집 송신기(200)의 소모 전력을 최소화할 수 있으므로 장기간 사용할 수 있어 배터리 충전 또는 교체 등의 유지보수비용을 절감할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)에서 사용자의 조작을 통해 상기 데이터 수집 송신기(200)로부터 긴급알람신호가 송출되면 상기 긴급알람신호는 상기 통합관제서버(400)를 통해 모니터링 관리자(420) 측으로 전송될 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이 사용자의 조작을 통하여 상기 데이터 수집 송신기(200)에서 생성된 긴급알람신호는 상기 데이터 수집 송신기(200)와 통신연결된 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)을 통해 통합관제서버(400) 측으로 전송될 수 있으며, 상기 데이터 수집 송신기(200)를 통해 송출된 긴급알람신호는 상기 통합관제서버(400)를 통해 모니터링 관리자(420) 측으로 전송될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 통합관제서버(400)는 긴급알람신호를 행정안전부, 보건복지부, 질병관리청 등과 같은 관제기관의 서버(430) 및 모니터링 관리자(420)의 단말 측으로 알람을 송출할 수도 있다.
일례로, 상기 통합관제서버(400)는 모니터링 관리자(420)의 단말 측으로 긴급 문자나 전화 알림을 통하여 확인요청 등을 안내할 수도 있다. 여기서, 상기 모니터링 관리자(420)의 단말은 개인용 컴퓨터 또는 스마트폰과 같은 휴대용 전자장치로서, 관리자가 이용하거나 소유하는 전자 장치일 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)에서 사용자가 상기 모니터링 관리자(420)에게 긴급알람신호를 직접 전송할 수 있음으로써 사용자는 위급상황시 상기 모니터링 관리자(420)와 신속하게 연락할 수 있으며, 상기 모니터링 관리자(420)는 사용자의 상태에 맞는 적절한 조치를 신속하게 수행할 수 있다.
여기서, 상기 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)은 공지의 LTE-M, NB-IOT, WI-SUN, Lora, RPMA, 시그폭스(Sigfox) 등과 같은 통신망일 수 있다.
비제한적인 일례로써, 상기 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)은 시그폭스(Sigfox) 통신망일 수 있으며, 바람직하게는 상기 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)은 시그폭스 IoT 서버(320)를 포함하는 시그폭스 통신망일 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)은 도 4에 도시된 바와 같이 IoT 기지국(310) 및 시그폭스 IoT 서버(320)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터 수집 송신기(200)를 통해 송출되는 정보는 상기 통합관제서버(400)의 데이터서버(410)에 업로드될 수도 있지만, 상기 시그폭스 IoT 서버(320)에 업로드될 수 있으며, 상기 시그폭스 IoT 서버(320)에 업로드된 정보는 상기 데이터서버(410)와 연동될 수 있다.
더불어, 상기 시그폭스 IoT 서버(320)는 유선 인터넷 연결 및/또는 무선 WiFi 등과 같은 공중 통신망을 통하여 상기 데이터서버(410)와 통신을 수행할 수 있으며, 상기 시그폭스 IoT 서버(320)는 저전력 원거리 통신망(LPWAN)(300)을 운영/관리하는 서버일 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)에서 상기 통합관제서버(400)는 상기 데이터 수집 송신기(200)로부터 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)을 통하여 사용자의 생체정보를 획득하고, 획득된 사용자의 생체정보를 활용하여 상기 사용자의 상태를 모니터링할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 실시간 모니터링 시스템(2000)은 단방향 및 소량의 데이터 전송을 기반으로 상기 데이터 수집 송신기(200)의 소모 전력을 최소화할 수 있으므로 상기 데이터 수집 송신기(200)가 상시구동상태로 작동하더라도 장기간 사용할 수 있다. 이를 통해, 상기 데이터 수집 송신기(200)의 배터리 충전이나 배터리 교체 등의 유지보수비용을 절감할 수 있다.
한편, 상기 통합관제서버(400)는 상술한 바와 같이 상기 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)을 통하여 상기 데이터 수집 송신기(200)로부터 사용자의 생체정보와 상기 웨어러블 센서 디바이스(100)의 고유식별정보를 수신하여 관리할 수 있다.
이를 위해, 상기 통합관제서버(400)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 데이터서버(410)를 포함할 수 있으며, 상기 데이터서버(410)는 통신부(411), 제어부(412) 및 데이터베이스(413)를 포함할 수 있다.
상기 통신부(411)는 상기 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)과 통신을 수행할 수 있다.
일례로, 상기 통신부(411)는 공중 통신망을 통하여 시그폭스 IoT 서버(320)와 통신을 수행할 수 있다. 이를 통해, 상기 데이터베이스(413)는 상기 시그폭스 IoT 서버(320)와 연동될 수 있다.
상기 제어부(412)는 상기 통신부(411) 및 데이터베이스(413)와 통신적으로 연결되어 상기 데이터서버(410)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일례로, 제어부(412)는 생체정보관리 전용의 인공지능(AI) 모듈일 수 있다.
상기 데이터베이스(413)는 상기 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)을 통해 상기 데이터 수집 송신기(200)로부터 전송된 다양한 정보가 저장될 수 있다.
이를 위해, 상기 데이터베이스(413)는 사용자정보(413a), 생체정보(413b) 및 관리정보(413c)를 포함할 수 있다.
상기 사용자정보(413a)는 상기 웨어러블 센서 디바이스(100)를 부착 또는 착용한 사용자의 정보일 수 있다. 일례로, 사용자정보(413a)는 사용자의 이름, 나이, 성별, 주소, 국적, 출입국 정보 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 출입국 정보는 출입국 일시, 출입국 국가, 체류기간 등을 포함할 수 있다.
더불어, 상기 사용자정보(413a)는 상기 사용자와 일대일로 매칭된 상기 웨어러블 센서 디바이스(100)의 고유식별정보를 포함할 수 있다.
상기 생체정보(413b)는 상기 웨어러블 센서 디바이스(100)에서 측정되어 상기 데이터 수집 송신기(200)를 통해 전송된 정보일 수 있다.
상기 관리정보(413c)는 질병관리 또는 방역 관계기관 정보일 수 있다. 일례로, 상기 관리정보(413c)는 행정안전부, 보건복지부, 질병관리청 등과 같은 관제기관의 서버(430)에 대한 정보, 모니터링 관리자(420)의 서버나 액세스 가능한 단말정보, 지역단위 관리기관의 서버, 액세스 가능한 정보 등을 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1000 : 생체신호 측정장치
100 : 웨어러블형 센서 디바이스
200 : 데이터 수집 송신기
2000 : 생체신호 실시간 모니터링 시스템
300 : 저전력 광역 통신망
400 : 통합관제서버

Claims (11)

  1. 사용자의 신체에 부착 또는 착용된 상태에서 상기 사용자의 생체정보를 주기적으로 측정하고, 측정된 생체정보를 실시간으로 외부로 송출하는 웨어러블형 센서 디바이스; 및
    사용자가 패용하고, 상기 웨어러블형 센서 디바이스에서 전송된 생체정보를 수신하며, 상기 웨어러블형 센서 디바이스로부터 수신된 사용자의 생체정보를 외부로 송출하는 데이터 수집 송신기;를 포함하고,
    상기 데이터 수집 송신기는 사용자의 조작시 긴급알람신호를 생성하여 외부로 송출하는 긴급알람신호발생부를 포함하는 생체신호 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블형 센서 디바이스는, 사용자의 신체에 부착되는 패치형 센서 디바이스이거나 사용자의 손목에 착용되는 손목 밴드형 센서 디바이스인 생체신호 측정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블형 센서 디바이스는, 일정시간 단위로 상기 사용자의 생체정보를 측정하여 일정주기로 애드버타이징(advertising) 전송하는 생체신호 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 긴급알람신호발생부는 사용자의 누름조작을 통해 입력신호를 생성할 수 있도록 본체의 일측에 구비되는 버튼부재를 포함하는 생체신호 측정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블형 센서 디바이스는, 상기 사용자의 생체정보를 측정할 수 있는 감지센서를 포함하고,
    상기 감지센서는 상기 사용자의 체온, 산소포화도, 맥박수, 호흡수, 혈압, 스트레스지수 및 활동량 중 하나 이상의 정보를 측정하는 생체신호 측정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블형 센서 디바이스는, 상기 사용자와 일대일로 매칭되는 고유식별정보를 포함하고,
    상기 웨어러블형 센서 디바이스는 상기 사용자의 생체정보와 함께 상기 고유식별정보를 외부로 송출하는 생체신호 측정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 수집 송신기는, 전원공급을 위한 배터리를 포함하고,
    상기 데이터 수집 송신기는 상기 배터리의 미방전시 상시구동상태를 유지하는 생체신호 측정장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 수집 송신기는, 상기 웨어러블형 센서 디바이스를 저전력 광역 통신망(LPWAN)에 통신연결하는 게이트웨이의 역할을 수행하는 생체신호 측정장치.
  9. 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 생체신호 측정장치; 및
    상기 데이터 수집 송신기로부터 저전력 광역 통신망(LPWAN)을 통하여 상기 사용자의 생체정보를 수신하고, 수신된 사용자의 생체정보를 저장하여 상기 사용자의 상태를 모니터링하는 통합관제서버;를 포함하는 생체신호 실시간 모니터링 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 수집 송신기를 통해 송출된 긴급알람신호는 상기 통합관제서버를 통해 모니터링 관리자 측으로 전송되는 생체신호 실시간 모니터링 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 저전력 광역 통신망은 시그폭스(Sigfox) IoT 서버를 포함하는 시그폭스 통신망인 생체신호 실시간 모니터링 시스템.
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