네지덤

  1. 네트워크
    1. 네트워크

    2. 네트워크 기출문제

WBAN

개념
WBAN(Wireless Body Area Network) 인체 내부에서 작동하는 이식형 장치나 인체 외부에서 작동하는 웨어러블(wearable) 센서가 생체 신호를 수집하고 이를 바탕으로 몸 상태를 분석해 원격 의료 진단 및 치료 등을 수행할 수 있는 네트워크 임.인체내부에 이식된 의료 장치나 의류, 인체 부착된 여러디바이스를 인체를 기준으로 3M이내에서 무선통신 기술을 활용하여 의료, 비의료등에 활용하여 u-Health를 위한 복합적 융합 기술

I. IEEE802.15.6무선 신체 영역 네트워크(Wireless Body Area Network: WBAN)의 개요

 가. WBAN (Wireless Body Area Network) 정의

  •  인체 내부에서 작동하는 이식형 장치나 인체 외부에서 작동하는 웨어러블(wearable) 센서가 생체 신호를 수집하고 이를 바탕으로 몸 상태를 분석해 원격 의료 진단 및 치료 등을 수행할 수 있는 네트워크 임.인체내부에 이식된 의료 장치나 의류, 인체 부착된 여러   디바이스를 인체를 기준으로 3M이내에서 무선통신 기술을 활용하여 의료, 비의료등에 활용하여 u-Health를 위한 복합적 융합 기술


 나. WBAN (Wireless Body Area Network)의 특징

  1) 인체 내부에 이식하기 위한 극소형의 센서등 나노기술, 소형 무선기기 간의 통신 및 네트워킹 기술

  2) 바이오 센서 정보를 이용하여 질병을 사전에 검진

  3) 운동이나 훈련 시 몸 상태 관련정보를 수집, 분석

 

II. WBAN 서비스 구성도 및 서비스 유형

 가. WBAN 서비스 구성도

   -WBAN과 무선통신기술을 활용한 u-Health 서비스 개념도

http://antrf.hanyang.ac.kr/Research/1-5.PNG

 

 나. WBAN 기술범주에 따른 서비스 유형

분야

구분

내용

의료용 WBAN

이식형 무선기기(Implant medical WBAN)

- 인체 내부에 이식

- 건강상태 모니터링, 인체 이상 발생시 대처

- 인공 심박 조율기,인슐린 펌프,

 캡슐형 내시경

외부 무선기기(Wearable Medical WBAN)

- 인체 표면이나 옷에 부착된 센서

- 심전도, 뇌파, 근전도 등의 생체 신호 및

정보를 수집하여 외부에 전송하는데 활용

비 의료용 WBAN

MP3 플레이어, 헤드셋, 휴대전화 등 각종 휴대용 정보 기기 간의 네트워크를 구성하여 멀티미디어 정보를 전송하는데 활용

 

III. WBAN의 기술적 요구사항 및 표준

 가. WBAN의 기술적 요구사항

구분

인체 외부

인체 내부

용도

비디오/오디오,데이터

데이터, 이미지

도달거리

< 3m

< 2m

수명

응용분야에 의존

5-10년

전송속도

10Kbps~10Mbps

10Kbps~6Mbps

Duty Cycle

1% ~ 100%

0.1% ~ 50%

안전성

중간

매우높음

Piconet 개수

10

5

  -인체 내부의 물, 섬유질, 뼈 같은 성분으로 인해 공기중보다 점파감쇄가 30~50db이상 더 큼

 

 나. 기존의 IEEE802.15표준과 WBAN의 비교

구분

기존802표준

WBAN

전송제어기술

15.3, 15.4MAC

신뢰성 향상을 위한 단일 확장형 MAC

전력소모

저전력

초저전력

전력원

일반전력원

초저가, 초소형 전력원

요구사항

낮은 지연

응용에 따라 지연 보장

주파수 대역

ISM

인체통신을 위해 승인된 주파수 대역

 

IV. 의료 서비스용 주파수 분배 동향

 가. MedRadio 대역(401~406 MHz)

  - 체내 이식 의료용 무선 통신을 위한 MICS 대역의 400MHz 대역은 인체 내부에서의 전파 감쇄 특성이 가장 우수하다는 장점이 있음

  - 전 세계적으로 402 ~ 405 MHz 대역을 공통적으로 분배하여 사용하고 있음

  - 대역폭 3MHz를 10개 채널로 나누어 채널당 300kHz씩 사용할 수 있음

  - 최대 유효 방사 출력을 -16dBm(25uW)로 매우 작게 제한하였음

 

 나. Medical BAN 대역(2,360 ~ 2,400 MHz)

  - MBAN 대역은 GE Health Care사가 제안하여 FCC가 NPRM 발표를 통하여 의료 서비스용 주파수 대역으로 분배를 검토

  - 인체 표면의 센서로부터 검출한 생체 신호를 외부의 의료 장비에 전송하는 것을 목적으로 함

  - 40 MHz의 넓은 대역을 사용하고, 채널 접속의 용이성, 주파수 다이버시티 활용 등의 장점을 얻을 수 있음

  - 2.4GHz용으로 설계된 제품을 활용할 수 있고 안테나 사이즈를 작게 할 수 있는 장점이 있음

 

V. WBAN의 활용 및 동향

 가. WBAN의 활용

분야

설명

의료용

혈당, 뇌파, 심전도, 근전도와 같은 생체신호를 측정하여 무선으로 전송하여 건강검진을 받을 수 있음.

엔터테인먼트용

인체주변에서 무선으로 MP3 플레이어, 게임기, 스크린골프, 닌텐도,헤드셋, 휴대전화와 같은 휴대용 정보기기를 연결하여 사용함.

 

 나. WBAN의 최근 동향

  - 최근 국내 TTA(한국 정보 통신 기술 협회)에서 제안한 WBAN 기술이 IEEE 국제표준(안)으로 반영됨.

  - 관련 산업(의료, 엔터테인먼트)의 해외 진출에 큰 밑거름이 될 전망임.

  - 신체 간 네트워크 (Body-to-Body Network: BBN), 즉 사람이 입거나 신체 안에 장착한 센서로 “인간 대 인간”이 무선 통신을 할 수 있도록 만들어진 네트워크 등으로 확대 발전.

 

[용어정리]

Piconet: 근거리 ad-hoc 무선망

Duty Cycle: 시스템의 활성화 상태 유지시간

MICS(Medical Implant Communication Service) : WBAN의 의료분야에서 임플란트 장치간 통신서비스 명칭.

 

댓글