최근헬스케어서비스동향 IoT 기반헬스케어산업전망 ( 디바이스 / 플랫폼 ) IoT 기반헬스케어국제표준화동향 IoT 기반헬스케어오픈플랫폼 IoT 기반헬스케어사업화모델 2

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태현 곡
5 years ago
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1 박종태 U- 헬스케어융합네트워크연구센터 경북대학교

2 최근헬스케어서비스동향 IoT 기반헬스케어산업전망 ( 디바이스 / 플랫폼 ) IoT 기반헬스케어국제표준화동향 IoT 기반헬스케어오픈플랫폼 IoT 기반헬스케어사업화모델 2

3 Internet of Things Cloud Computing Big-Data Mobile 3

4 급성장하는글로벌 IoT 시장 1 인당연결기기수 ( 개 ) 연결기기수 ( 억개 ) 년직장인김윤서씨의 IoT 24 시 AM 07:00 기상 출근준비 AM 08:00 출근 AM 11:00 회의 PM 1:00 협력사직원과마주침 PM 5:00 유기농마트방문 PM 7:00 택배수령 배게알람밴드로컴피머신작동 무인헬기 드론 이배달 로봇집사가짐운반 욕실수온자동조절시스템거울로날씨등확인 무인자동차로이동 3 차원 (3D) 입체영상 ( 홀로그램 ) 화상회의 2003 년 2010 년 2015 년 2020 년 자료 : IBSG PM 11:00 취침 무인방범시스템가동 4

5 1990 년이후 OECD 국가의기대수명증가율 ( 매 4 년 ) 우리나라 20 세이상성인중만성질환보유비율 OECD 국가평균기대수명 우리나라 2008 년고혈압으로인한총진료비 ( 자료 : 2011 OECD 보고서 ) ( 자료 : 국민보험공단 2009 보고서 ) 5

6 헬스케어패러다임변화 질병치료 -> 예방과관리를통한건강수명연장기대 ( 기대수명 90 세, 인생 2 모작 ) 얼마나오래사느냐 ( 헬스케어 2.0) -> 어떻게오래사느냐 ( 헬스케어 3.0) 헬스케어산업에서예방, 진단, 관리관련산업의비중이 2010 년 32% 에서 2020 년 43% 까지확대될전망 구분예방진단치료사후관리합계 2010 년 2,140(6) 5,700(16) 24,240(68) 3,560(10) 35,640(100) 2015 년 3,980(8) 9,190(19) 31,420(63) 5,100(10) 49,690(100) 2020 년 6,860(10) 14,400(21) 39,110(57) 8,230(12) 68,600(100) 연평균성장률 (2010~2020) 주 : ( ) 비중자료 : IMS Health: Eurominitor 등의예측자료를토대로작성 < 영역별헬스케어산업규모전망 > ( 단위 : 억달러, %) 삼성경제연구소 (2012 년 8 월 ) 6

7 스마트폰헬스앱의급격한성장 2010 년 1 억 400 만달러 -> 2012 년 13 억달러 (Global Data) 2 년간 10 배증가 ( 현재전세계모바일기기사용자수 : 32 억 ) Personal Health Cloud 서비스의발전 헬스케어앱다운로드 (2012 년 4400 만 -> 2016 년 1 억 4200 만 ) Wearable Healthcare Device 발전 헬스케어 + 안경 헬스케어 + 시계 헬스케어 + 신발 / 슬리퍼 / 티셔츠 IoT 기반개인상시건강모니터링서비스의부상 헬스케어 + 자동차 헬스케어 + 가구 / 건축 헬스케어 + Things 7

8 헬스케어디바이스 FuelBand (Nike), Fitbit Smart Watch (Pebble, Samsung, Google, Apple) Smart Slipper (24eight) Hapifork (Hapilabs) Smart Glass/Lens (Google) Fiix (Conventis) Smart Pills (Proteus) GlowCaps (Vitality), 스마트약상자 Smart Seating/Bed/ 초기건강측정위주점차헬스케어측정으로확대 8

9 Source: ABI Research 9

10 <Amazon Wearable Technology, 2014/5> <Accenture & Phillips-IntelliVue> 대부분폐쇄적인전용플랫폼을사용 < 일본 NTT Docomo, SoftBank> 10

11 건강상태 ( 체중, 혈압, 심박수등 ) 를종합적으로진단할수있는 스마트디바이스및플랫폼 웹을통한개인별체중변화모니터링 11

12 걸음수, 이동거리및칼로리소모량, 수면모니터링및수면패턴을기록및분석하여숙면하는방법알림서비스제공 12

13 삼성손목착용형밴드 + 플랫폼출시 (2014 년 5 월 ) Simband: 손목착용형밴드 혈중산소및이산화탄소포화도, 심박수, 수분량, 피부온도, 피부의전기전도도등측정및알림 SAMI: 소프트웨어플랫폼 생체데이터저장및관리 < Simband > < SAMI > 13

14 사물인터넷기반헬스케어분야에서하드웨어단품만파는시기는끝나가고있음 소비자들은하드웨어와함께부가적인서비스를원함 기존디바이스제조사, 통신사, 컨텐츠및서비스제공자로이어지는전통적가치사슬의붕괴 Google Smart Lens, Qualcom Toq, SK Telecom IoT 사업등 새로운역동적사물인터넷생태계에서플랫폼을장악하는자가산업주도권을가짐 Amazon, MS, Google, Cisco IoT Cloud 진출 (1 조원투자, 2014/5) 고객확보및 Retainment 를통한지속가능한수익확보 규모가영세한헬스케어제조스타트업들에게펌웨어, 클라우드, 빅데이터분석을지원하는소프트웨어플랫폼이중요한차별화요소 14

15 Cloud Cloud Cloud Heart rate Data Smart Band Data Smart Shoes Data Heart rate sensor Smart band Smart Shoes 국제표준기반데이터및서비스융합 One App 플랫폼독립적헬스케어데이터및서비스액세스 15

16 심장질환자가운전도중갑자기심장이상이발생하여호흡곤란으로의식불명상태에빠짐 심장에부착된밴드가상태를확인하고곧바로네비게이션과직접통화하여가까운병원을찾아줄것을요청 병원을확인후가까운병원중소셜헬스클라우드에이전트와통화하여치료가가능한병원확인 밴드는응급실에연락하여현재위치를알려주고구급차를요청 소셜헬스클라우드에이전트는환자의주치의및가족에게환자상태를푸쉬 (push) 서비스로통보 SNS 응급상황인지 PM 07:00 병원탐색 PM 07:05 응급실탐색 PM 07:07 구급차요청 PM 07:08 응급알림 PM 07:10 70 세노인심장질환응급관리 C 씨의하루서비스 스마트거울이건강상태를알려줌 기상 AM 07:00 취침 PM 10:00 식사 AM 08:00 약복용 AM 09:00 건강체크 AM 11:00 병원진료 PM 02:00 운동 PM 07:00 스마트침대가취침을확인하고생체정보모니터링시작 스마트포크로음식의영양성분체크 / 적정량선정스마트약상자로복용시간과몸상태를고려적절한복용량을알림스마트렌즈로혈압 / 혈당체크및스마트글라스로상태를알려줌스마트시계가병원일정을확인하고알려줌 영앙소염분 5% 당분 2% 스마트글래스가건강 / 기분상태를파악하고필요한운동을알려줌 16

17 6LoWPAN, ZigBee IP, CoAP / DTLS Cellular Web Applications HTTP / TLS Lightweight M2M CoAP / DTLS AAA, Admin Billing M2M Devices Backend Private or Public Cloud 17

Web 100s - 1000s of bytes XML Inefficient content encoding Services Layer Web of Things HTTP TLS TCP IPv6 Huge overhead, difficult parsing Requires full

18 Web 100s s of bytes XML Inefficient content encoding Services Layer Web of Things HTTP TLS TCP IPv6 Huge overhead, difficult parsing Requires full Internet devices Efficient Objects Efficient Web Optimized IP access 10s of bytes Web Objects CoAP DTLS UDP 6LoWPAN Device Layer Internet Internet of Things 18

19 IPSO Application Framework published in 2012 IPSO defines Web Object guidelines Web Objects for Smart Cities, Connected Home 19

한국 TTA 한국정보통신기술협회, Telecommunications Technology Association 유럽 ETSI 유럽통신표준화기구 (European Telecommunications Standards Institute) 미국 ATIS 통신정보표준협회 (Alliance for Telecommunications Industry Solutions)

20 한국 TTA 한국정보통신기술협회, Telecommunications Technology Association 유럽 ETSI 유럽통신표준화기구 (European Telecommunications Standards Institute) 미국 ATIS 통신정보표준협회 (Alliance for Telecommunications Industry Solutions) 미국 TIA 통신산업협회 (Telecommunications Industry Association) 중국 CCSA 중국통신표준협회 (China Communications Standards Association) 일본 ARB 전파산업협회 (Association of Radio Industries and Businesses) CPE/ACS Management Application RPC Methods 일본 TTC 통신기술위원회 (Telecommunication Technology Communittee) SOAP HTTP SSL/TLS TCP/IP BBF TR-069 Protocol Stack OMA LWM2M Protocol Stack 20

Clinicians don't have access to all information lack of complete information affects decision making, treatment & outcomes Costs continue to increase simply implementing new systems does not solve

Prescription History Clinicians Exam Records Admission History Ambulatory Data Registration systems are not connected re-entering patient demographic information is time consuming & error prone

21 Clinicians don't have access to all information lack of complete information affects decision making, treatment & outcomes Costs continue to increase simply implementing new systems does not solve the problem System adoption is slow clinicians continue to hunt & peck for information, waste 20-40% of their time Patient Symptoms Treatment Records Family History Patient Healthcare Data Prescription History Clinicians Exam Records Admission History Ambulatory Data Registration systems are not connected re-entering patient demographic information is time consuming & error prone Health information systems unable to recognise clinicians multiple sources & contact information is outdated communication is not timely or consistent as a result A unified view of patients & providers improves processes & increases efficiencies 21

22 건강관리 l 비만관리 l 혈압, 혈당, 활동량모니터링 l 질병예방 만성질환자관리 l 암, 심장질환, 당뇨등 l 생체신호모니터링 l 유무선융합망및홈네트워크활용 독거노인관리 l 센서를활용한일상생활모니터링 l 약물투약스케줄관리, 생활패턴분석에의한건강관리, 구급통보조치 l Voice 및 Video 활용 혈당계 혈압계 산소포화도측정기 심혈관및운동량모니터링 약복용도우미고령자생활지원 Smartphone 유무선융합망 (FMC) Personal Health System 인터넷 Continua xhr Interface (Data, Message, Security) 건강관리 만성질환관리 독거노인관리 22

Devices Aggregation Gateway Telehealth Service Center Health

WAN Wide Area Network HRN Health Reporting Network No IP support

No Support for Smartphone Apps No Support for Smart Seating

23 Devices Aggregation Gateway Telehealth Service Center Health Records PAN Home Personal Area Network LAN Local Area Network WAN Wide Area Network HRN Health Reporting Network No IP support (Old OSI Protocol, No 사물인터넷 ) Security Problem Mobility Problem No Support for Smartphone Apps No Support for Smart Seating Inefficient HL7 v2.6 between gateway and service center for cloud service 23

24 XML HTTP TLS TCP IPv6 Constrained Environment Secure Efficient Reliability Extensible Simple Platform Independent DIM CoAP DTLS UDP 6LoWPAN Internet IoT Healthcare 24

25 Hospital 오픈 API 표준 API 스마트센서 25 스마트병원 개방형서비스플랫폼개발을통한효과 1. 디바이스 / 센서플랫폼서비스를통한산업생태계조성및지속적성장 2. 무궁한창조적신 ( 新 ) 헬스케어서비스창출 3. 사물인터넷기반헬스케어서비스산업의국제경쟁력강화 25

26 26

27 지역병원 ( 의료기관 ), 첨단의료복합단지 ( 약 77 개의료기관 / 약 3,367 병 의원 / 메디시티협의회 ) IoT 헬스케어오픈플랫폼 Deep learning 기반개인맞춤형 Big data 분석 저장 분석 처리 비즈니스서비스생성 의료정보국제표준지원 CoAP, HTTP, MQTT 의료기기연관업체 ( 약 44 개 ) 헬스케어서비스업체 ( 약 106 개 ) 27

28 IoT 기반헬스케어디바이스시스템을통한수익창출 신체부위별로헬스케어디바이스제작가능 28

29 IoT 기반개인맞춤형헬스케어서비스제공을통한수익모델 Heart Disease Diabetes Hypertension Exercise Diet Weight Loss 심장질환관리 당뇨관리 고혈압관리 운동량추적 음식식단조절 체중감량조언 Lifestyle Diseases 스트레스조절 Prescription Medication 복약남용및부작용방지 Secure, Reliable Management of Healthcare Data Smartphone Body Composition Monitor Activity Monitor Blood Pressure Monitor Medication Oxygen Saturation Monitor Blood sugar Monitor 29

30 - 활동량분석 - 비만환자를위한운동처방 - 운동처방실행현황분석및피드백 기본적인분석을 PUSH 로전송 IoT 헬스케어오픈플랫폼 저장분석처리 비즈니스서비스생성의료정보국제표준지원 CoAP, HTTP, MQTT 전문가를통한활동량분석및다양한운동처방 - 의사 - 체육전문가 족적기록깔창 무선전송 다양한전문가들의해석 / 분석방법설정 보행정보전송 ShoeStation 무선전송 30

31 참여기업 IoT 헬스케어오픈플랫폼 저장 IoT 헬스디바이스개발 / 제공 기본적인분석을 PUSH 로전송 분석 처리 비즈니스서비스생성 의료정보국제표준지원 행동장애유아 Deep learning 기반개인맞춤형 Big data 분석 CoAP, HTTP, MQTT IoT 헬스디바이스착용 가정 / 학교 데이터분석기반정기적보고, 이상징후알람 첨단의료복합단지 / 지역병원 Hospital 약물처방 / 심리치료 / 인지행동치료 / 사회기술훈련수행 치료및교육수행 / 심리적유대감형성 심리치료센터 31

32 IoT 헬스케어오픈플랫폼 소프트웨어회사 참여기업 IoT 헬스디바이스개발 / 제공 저장 분석 처리 비즈니스서비스생성 의료정보국제표준지원 CoAP, HTTP, MQTT API 제공 App 등록 REST 기반 App 개발 디바이스등록 재활환자 운동량측정 운동량정보전송 처방전을기반으로재활스케쥴작성 첨단의료복합단지 / 지역병원 데이터수집 - 진료예약 - 처방전수신 - 재활스케쥴수행 정기적보고, 이상징후알람 치료및재활 Hospital - 처방전입력 - 환자운동량모니터링피드백 의사 재활트레이너 32

33 참여기업 IoT 헬스케어오픈플랫폼 IoT 헬스디바이스개발 / 제공 기본적인분석결과피드백 Deep learning 기반개인맞춤형 Big data 분석 저장 분석 처리 비즈니스서비스생성 의료정보국제표준지원 CoAP, HTTP, MQTT 만성질환자 ( 치매환자포함 ) 스마트침대 스마트식탁 스마트헬스기구 스마트젓가락 생체정보모니터링건강상태전송 식단추천, 운동추천서비스제공 데이터분석기반정기보고, 이상징후알람 전문가를통한상태분석및상태처방 첨단의료복합단지 / 지역병원 Hospital 스마트사무실 생체정보모니터링위급상황통보약물처방및치료 스마트구급차 33

34 클라우드플랫폼, 빅데이터분석, 모바일전송을통한 IoT 헬스케어사업화모델 Mobile Cloud Big Data IoT 헬스케어서비스수요 ( 사용자 ) IoT 헬스케어서비스공급영역 34

사물인터넷헬스케어실증단지조성으로웨어러블의료기기등중소기업이주도할수있는시장의생태계환경마련수요 - 공급연계자립형 IoT 시장조성및 Global

천여개의일자리창출전망 개방형헬스서비스플랫폼개발을통한헬스케어서비스산업의기반조성및헬스케어서비스산업의활성화기대헬스케어서비스를위한자가건강측정,

35 사물인터넷헬스케어실증단지조성으로웨어러블의료기기등중소기업이주도할수있는시장의생태계환경마련수요 - 공급연계자립형 IoT 시장조성및 Global 전략추진가능 2009 년 1,431 억불규모 -> 2018 년 4,987 억불규모로성장전망병원등수요기관연계형헬스케어실증서비스제공전국적으로 8 천여개의일자리창출전망 개방형헬스서비스플랫폼개발을통한헬스케어서비스산업의기반조성및헬스케어서비스산업의활성화기대헬스케어서비스를위한자가건강측정, 건강정보제공등의 IoT 헬스케어응용서비스기술개발촉진국제표준에입각한개방형 IoT 헬스케어플랫폼, 클라우드및데이터분석플랫폼을활용한다양한응용기술개발가능 사물인터넷헬스케어관련개인맞춤형건강관리서비스제공지능형헬스케어서비스보급으로인한국민생활및복지증진기여양질의고용창출및경제활성화를통해대한민국이사물인터넷헬스케어서비스의세계적메카로발돋움하는데기여대기업중심의산업성장패턴에서벗어나, 사물인터넷기반서비스관련기술개발및사업화성공유도를통한중소기업의성장기대 35

37 37

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<496F5428BBE7B9B0B1E2B9DD20C0CEC5CDB3DD2920B1E2B9DD20C7EFBDBAC4C9BEEE20BCADBAF1BDBA2E687770> 1 2015년 BioINpro 13호 IoT(사물기반 인터넷) 기반 헬스케어 서비스 - 일상 생활습관 건강관리 중심으로- 김지인(경북대학교 박사과정), 강형우(경북대학교 박사과정), 천승만(경북대학교 산학협력단 선임연구원), 고석주(경북대학교 컴퓨터학부 교수), 박종태 (경북대학교 전자공학부 교수) 1. 개요 가. 기술의 정의 최근 다양한 웨어러블 디바이스의