의료 혁신: 더 안전하고 스마트한 시설을 위한 통합 빌딩 시스템

통합 빌딩 시스템을 생각하면 상업용 건물이 떠오릅니다. 하지만 의료 시설이 매우 중요한 애플리케이션이 될 수 있다는 생각이 들었습니다. 이를 알아보기 위해 Igor Inc.(아이오와주 웨스트 디모인)의 창립자이자 CTO인 Dwight Stewart를 인터뷰했습니다. Igor의 주력 제품인 Nexos는 하드웨어, 소프트웨어, 클라우드 분석 구성 요소를 통합하여 디지털 빌딩 '백본'을 형성하는 PoE 기반 IoT 스마트 빌딩 플랫폼입니다.

Tech Briefs: 어떤 유형의 시설이 통합 빌딩 시스템에 적합한가요?

Dwight Stewart: 오피스 빌딩이 발전하고 있지만, 의료 비즈니스에서도 확실히 증가를 보고 있습니다.

Tech Briefs: 시스템을 설명해 주시겠어요?

Dwight Stewart: 그림 1은 우리 시스템 아키텍처를 보여줍니다. Nexos는 스마트 빌딩 내의 서로 다른 기술과 시스템(조명, 안전, 센서, 보안)을 상호 연결하고 제어할 수 있는 중앙 집중식 IoT 플랫폼입니다. 이 시스템은 PoE(Power-over-Ethernet) 구조화 케이블 기술의 보안성과 신뢰성을 백본으로 사용하면서, 다른 주요 시장 프로토콜과의 지원 및 호환성을 유지합니다. 그림에서 볼 수 있듯이 우리 노드는 시스템의 기본 구성 요소입니다. 센서, 액추에이터 및 기타 장치를 단일 노드에 원하는 만큼 연결할 수 있으며, 90와트의 PoE 전력 용량만 제한됩니다. 한 노드가 전체 전력을 사용하지 않으면 데이지 체인 방식으로 다른 노드에 연결할 수 있습니다.

노드를 네트워크에 연결하면 Nexos 게이트웨이를 통해 온사이트 소프트웨어 플랫폼에 나타납니다. 게이트웨이는 각 노드의 모든 장치를 표준 또는 맞춤형 API 및 플러그인 시스템, 그리고 클라우드와 통합합니다. 자동화 기능도 모두 게이트웨이를 통해 수행됩니다.

Tech Briefs: 이것이 의료 환경에서 어떻게 활용될 수 있나요?

Dwight Stewart: 맥락에 따라 다릅니다. 시니어 케어에 대해 이야기해 보겠습니다. 먼저 거주자 방을 살펴보죠. 병원, 장기 요양, 독립 생활, 요양원, 기억력 케어 등 다양한 종류의 시설이 있습니다. 이러한 다양한 유형에서 직원의 관여 수준이 다릅니다.

환자 실에서 낙상은 주요 문제입니다. 그래서 우리가 할 수 있는 것 중 하나는 PoE 노드에 침대 센서를 연결하는 것입니다. 그러면 누군가가 한밤중에 침대에서 일어나면, 우리 애플리케이션이 조명을 30% 밝기로 켜서 사람이 눈이 부시지 않게 볼 수 있도록 합니다. 그러면 걸려 넘어질 가능성이 줄어듭니다. 일반적으로 조명 켜고 끄기용으로만 사용되는 욕실의 모션 센서가 있습니다. 그러나 침대에 있지 않은데 몇 분이 지나도 욕실 모션 센서가 작동하지 않았다면, 아마 넘어졌을 가능성이 큽니다. 이는 다시 간호사 스테이션으로 알람을 보낼 수 있습니다. 이는 플러그인을 만들고 로컬 소프트웨어에 API를 통해 로드함으로써 구현할 수 있습니다.

또한 팔찌나 블루투스 웨어러블을 사용하여 사람이 버튼을 누르면 무선으로 우리 시스템을 통해 근처 PoE 노드로 신호를 보내 누군가가 확인하러 오도록 알릴 수 있습니다.

같은 웨어러블은 실시간 위치 서비스에도 사용될 수 있으며, 이는 여러 용도로 활용됩니다. 하나는 환자가 열쇠를 소지할 필요가 없다는 점으로, 특히 기억력 케어 환자에게 중요합니다. 시스템이 방을 나설 때 자동으로 문을 잠글 수 있습니다. 기억력 케어 시설에는 방황하는 다른 기억력 장애 환자가 있을 수 있습니다. 웨어러블을 착용한 채로 외출하면 하루를 보내고 돌아왔을 때 시스템이 당신이 누구인지, 문 근처에 있는지 알면 문을 열어줍니다.

웨어러블의 세 번째 용도는 사람이 어떤 활동을 하는지 아는 것입니다. 행동 패턴의 변화는 정신 건강, 신체 건강의 변화를 나타내는 매우 중요한 신호입니다. 누군가가 매일 특정 시간에 식당에 30분간 가고 친구들과 TV를 본다면, 그 프로필은 전국 어디에 있든 자녀나 의료 옹호자가 급격한 변화를 모니터링할 수 있습니다. 간호사와 간병인이 그들과 시간을 보내고 있는지 확인할 수도 있습니다. 예를 들어, 누가 오늘 목욕을 시켰는지 두 사람이 욕실에 함께 있었는지 등 중요한 것들을 알 수 있습니다.

Tech Briefs: 시스템 아키텍처에 대해 더 설명해 주시겠어요?

Dwight Stewart: 우리는 가능한 한 저렴한 기성품 장치/센서와 연결하려고 노력합니다. 이들은 보통 USB입니다. 대부분의 빌딩 제어 시스템은 일반적으로 매우 독점적이어서 USB를 사용하지 않습니다. 그러나 우리의 PoE 노드는 비IP 장치인 모든 센서와 연결할 수 있습니다.

Tech Briefs: PoE 노드를 설명해 주시겠어요?

Dwight Stewart: PoE를 수용하는 작은 상자입니다. 이더넷 케이블로 90와트의 전력과 데이터, 네트워크 연결을 얻습니다. 노드는 사이버 보안이 강화되어 있으며 USB 장치, 조명, 다양한 센서에 연결할 수 있습니다.

상호 연결된 PoE 노드는 빌딩의 디지털 패브릭이 될 수 있습니다. 또한 DC 마이크로그리드를 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 사람들이 더 지속 가능한 기술로 건물을 재전기화하려 하면서 DC 마이크로그리드에 대해 점점 더 많이 듣게 될 것입니다. 태양광 패널이 DC 전력을 공급하므로, 건물 전체에 DC 전력 분배가 있다면 훨씬 간단하고 효율적일 것입니다. PoE가 이를 구현하는 수단이 될 수 있습니다.

장치를 노드에 연결하면 소프트웨어에 나타나며, 이는 Nexos 플랫폼에 포함됩니다. 온사이트 소프트웨어는 네트워크에 이미 있는 것뿐만 아니라 우리 노드에 연결된 것에도 연결됩니다. 노드는 IP 무선 장치에 대한 무선 브리지 역할도 할 수 있습니다. 소프트웨어는 빌딩의 모든 장치를 하나의 플랫폼으로 통합합니다.

Nexos의 세 번째 구성 요소는 클라우드 서비스로, 빌딩 내 개별 장치, 방, 공간, 전체 층에 대한 접근 권한을 공유할 수 있습니다. 사람마다 다른 권한을 부여하여 공유할 수 있습니다.

우리의 클라우드는 많은 프로세서 파워가 필요한 심층 분석을 가능하게 합니다. 인터넷에 연결하여 여러 건물을 한곳에서 볼 수 있게 합니다.

클라우드 API는 모바일 앱 개발자가 인터넷을 통해 모바일 기기에서 방의 조명을 제어할 수 있게 하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어 누군가가 화장실을 몇 번 갔는지 같은 흥미로운 분석을 한다면, 클라우드 기반 분석 패키지로 수행할 수 있습니다. 클라우드의 데이터는 고객 소유이며 우리는 저장만 합니다. 하지만 고객이 이미 사용 중인 Microsoft Power BI나 기타 비즈니스 운영 소프트웨어 같은 분석 패키지에 데이터를 연결할 수도 있습니다.

Tech Briefs: 의료 분야에서 시스템의 이점을 요약해 주시겠어요?

Dwight Stewart: 병원과 기타 의료 제공자는 비용 절감, 환자 만족도 및 결과 향상, 직원 생산성 개선이라는 거대한 과제에 직면해 있습니다. 이 모든 것을 더 높은 수준의 환경 지속 가능성과 개선된 환자 치료를 입증하면서 수행해야 합니다. 병원 내 고유한 환경은 이동성과 시력이 제한된 환자의 요구를 지원해야 합니다. 환자 실에는 특수 조명과 제어가 필요하며, 수술실 같은 다른 공간에는 큰 장비가 있어 공간 전체에 균일하고 효율적으로 빛을 표시하기 어렵습니다.

Igor의 IoT 플랫폼은 제어, 시각적 선명도, 빌딩 자동화 시스템과의 통합을 제공합니다. 이를 통해 기관은 환자의 일주기 리듬을 세심하게 관리하고, 낮은 조명으로 소음 수준을 관리하며, 공간과 조명에 따라 편안한 온도를 유지하고, 환자가 안전함을 느끼도록 함으로써 치료 품질을 개선할 수 있습니다.

병원 관리가 점유율과 위치에 따라 조명을 분석하고 조정할 수 있게 합니다. 또한 점유 및 비점유 공간을 식별하여 에너지 절약을 하고, 활용도가 낮은 공간을 파악함으로써 더 나은 공간 활용을 제공합니다.

요약하자면, 환자의 생활과 의료 결과를 개선하고, 직원 생산성을 최적화하며, 에너지 비용을 절감한다고 할 수 있습니다.

이 기사는 Sensor Technology의 편집자 Ed Brown이 작성했습니다. 자세한 정보는 여기를 방문하세요.