1. RFID-유비 쿼터스 센서 네트워크(USN)를 이용한 의료기기 온도 모
니터링 시스템에 관한 연구
A Study on Temperature Monitoring of a Medical Device with
using RFID-Ubiquitous Sensor Network
성 운 철 (한양대학교 공학대학원, 2010년 2월, 석사학위논문)
연구실 : CT 연구실
학 번 : 201245050
발표자 : 최 규 남
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2. 국문 요약
• 일반적인 무선 통신에서 벗어나 RF 센서 노드를 네트워크화 함
• 수신된 각종 데이터를 유비쿼터스 센서 네트워크(USN*)라는 새로운 환경을 만듬
• USN은 의료분야에서는 생체 정보를 측정하고, 측정된 정보를 의료진이 어느 장소에
서나 건강관리 및 예방을 위한 원격 진단 자료로 활용 됨
• 병원 내에서 활용 범위가 점차 확대 되고 있음
- RFID-USN 기반의 유-헬스케어(U-Healthcare)
- 의료기기 관리 및 자산관리
- 환자의 투약 처방
• 병원에서는 온도와 관련된 많은 의료기기들이 사용되고, 매일 같이 체크하고 기록
을 남김
• 대부분 수기로 작성되기 때문에 문제가 발생 할 수 있음
• 관리 사각지대와 집중 관리가 필요한 의료기기의 온도측정을 위해 온도센서와 지그
비를 결합한 RFID-USN 시스템을 이용하여 기기의 온도 정보를 수집하고 관리자의
퍼스널 컴퓨터에서 분석할 수 있으며, 개인 휴대 단말기인 PDA를 활용하여 문자 알
림 서비스를 제공하는 시스템을 구현
• RF를 이용한 무선센서 네트워크를 구성하여 온도 감시 장치를 구현 한다면, 기기의
정보를 능동적으로 감시할 수 있고, 즉각적인 조치를 취해 손실을 예방 할 수 있다.
* USN(Ubiquitous Sensor Network)
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3. 서론(1/2)
• 무선 통신 기술의 발전은 일반 기기들 간의 무선통신에서 벗어나 각종 데이터 수정
을 위한 센서 노드들 간의 네트워크를 형성하는 데에 기여함
- 홈오토메이션
- 서식지 모니터링
- 공장 자동화
• 유비쿼터스 센서 네트워크(USN_Ubiquitous Sensor Network)라는 새로운 환경
• 의료분야에 적용
- 생체 정보를 측정
- 측정된 정보를 의료진에게 전달하여 원격 진료를 가능하게 함
- 유-헬스케어에 적용
- 의료기기의 관리 및 자산 관리
- 환자의 투약 처방을 위한 식별
• 병원은 온도와 관련된 많은 의료기기들을 사용하고 있음
- 혈액, 혈장 등을 보관 하는 혈액 냉장고
- 조혈모세포등 주요 샘플을 보관하는 초저온 냉동고
- 검사에 사용하는 시약과 약품등을 보관하는 냉장고
- 세균을 배양하는 인큐베이터
- 신생아의 집중 치료를 위한 인큐베이터
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4. 서론(2/2)
• 온도에 민감한 의료기기들이 적정 온도를 유지 못하게 되면 큰 손실이 발생할 수가
있음
시작
온도 측정
적정한가?
담당 의료진에게 알람
끝
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5. 개발 기술의 개요 온도 감시의 중요성
• 성인의 총 혈액량은 대략 6리터이거나 체중의 7~8%
• 45% 정도는 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 구성
• 55%는 혈장이라는 액체 성분
• 혈액은 혈액 전용 냉장고에 보관하여 적혈구의 경우 통상적으로 2~6℃ 유지되어야
하며, 상온에서 30분 이상이 경과하여 온도가 높아지거나 낮아지면 폐기 될 수 있다.
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11. 개발 기술의 개요 태그의 종류 및 특징
• 수동형 태그는 자체 전원이 리더로부터 유도결합 및 전자기파 전송 신호로부터 에너
지를 받아서 동작
• 능동형 태그는 전원 또는 배터리가 포함 됨
• 리더기와의 무선 접속 방식에 따라 상호유도 방식과 전자기파 방식으로 나눔
• 상호유도 방식은 코일 안테나 사용
• 전자기파 방식은 고주파 안테나 사용
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23. 온도 모니터링 시스템 구현 PC 프로그램
• 사용한 언어는 Dynamic Linked Library(DLL)파일을 쉽게 사용하고 Memory
Leakage 문제가 없는 Visual C#을 개발 언어로 사용
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24. 실험 결과
• 사각지대에 설치된 기기 및 집중관리 대상 기기
• 온도측정은 10초, 1분, 5분, 10분, 30분 간격으로 각각의 데이터를 측정하여 RF 센서
노드에서 싱크노드로 전송하게 함
• 서버 역할의 PC에 온도 모니터링 프로그램을 설치
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25. 실험 결과
• 측정한 데이터를 잦은 주기로 송수신하면서 전력 소모가 많음
• 굴곡지거나 사각지대에서 지그비칩이 코디네이터, 라우터, 앤드 디바이스 기능으로
네트워크를 구성하는 효과 확인
• RF 온도센서 노드와 싱크노드에서 송수신 데이터를 분석할때 랜덤하게 잘못된 데이
터가 발생됨
• 일정 설정치를 벗어나면 상황을 인지하여 온도 모니터링 시스템에서 이메일 또는
SMS로 담당자에게 연락함
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26. 결론
• 본 연구를 통해서 관리 사각지대 및 집중관리가 필요한 온도관련 의료기기의 RF센
서노드 네트워크를 이용한 모니터링 기술을 이용하여 주기적인 온도 측정을 가능하
게함
• RF 온도센서노드와 지그비(zigbee)를 결합한 무선센서노드 이용하여 RFID-USN시
스템을 구현 함
• 문제 발생 시 의료진 및 장비 관련자에게 휴대전화를 통한 문자 알림서비스를 제공
할 수 있는 시스템을 구성 함
• 의료기기(혈액냉장, 초저온 냉동, 인큐베이터 챔버)들의 온도 상태를 “온도검침표”에
수기로 작성할 때 발생할 수 있는 오류와 자료의 손실을 미리 방지
• 지속적인 온도 모니터링을 통해 기기의 이상 증후를 미리 예측하여 기기의 예방점검
및 유지보수를 통해 기기의 안전성과 미 가동율을 낮출 수 있음
• 사각지대에 설치된 기기들 또한 문제발생 시에는 e-mail과 SMS 시스템을 연계하여
담당 부서의 담당자들에게도 효과적으로 경고를 전달하여 중요한 시약 및 보관 제재
들의 손실을 예방
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