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생체 입력단자를 통해 입력되는 아날로그 생체신호를 디지털의 생체데이터로 변환하는 디지털 변환부; 및상기 디지털 변환부를 통해 변환된 복수의 생체데이터를 인공지능 처리 플로에 따라 처리하고 상기 복수의 생체데이터의 처리에 따른 결과데이터를 출력하는 AI 블록;을 포함하고,상기 AI 블록은 상기 생체데이터로부터 질병 감염을 예측하고 예측된 결과를 출력하거나 상기 생체데이터로부터 인체 신경망의 출력 신호를 예측하고 예측된 신호를 출력하는,생체신호 처리용 집적회로
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제1항에 있어서, 상기 디지털 변환부는,타입 입력단자를 통해 입력되는 타입 신호에 따라 생체 입력단자로부터의 아날로그 생체신호를 제1 출력 라인 또는 제2 출력 라인으로 출력하는 디멀티플렉서;상기 제1 출력 라인의 아날로그 생체신호를 증폭하여 출력하는 트랜스-임피던스 증폭기; 상기 제2 출력 라인의 아날로그 생체신호를 증폭하여 출력하는 로-노이즈 증폭기; 및 상기 타입 신호에 따라 상기 트랜스-임피던스 증폭기의 생체신호 또는 상기 로-노이즈 증폭기의 생체신호 중 선택된 생체신호를 출력하는 제1 멀티플렉서;를 포함하는, 생체신호 처리용 집적회로
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제2항에 있어서,상기 디지털 변환부는,온도 센서; 및상기 AI 블록으로부터 수신되는 선택신호에 따라 상기 제1 멀티플렉서로부터의 생체신호 또는 상기 온도 센서로부터의 온도신호를 출력하는 제2 멀티플렉서; 및 상기 제2 멀티플렉서로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하는 ADC(Analog Digital Converter);를 더 포함하는, 생체신호 처리용 집적회로
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제3항에 있어서,상기 디지털 변환부는 상기 디멀티플렉서, 상기 트랜스-임피던스 증폭기, 상기 로-노이즈 증폭기, 상기 제1 멀티플렉서, 상기 제2 멀티플렉서 및 상기 ADC를 복수 개 포함하여 복수의 생체 입력단자를 통해 입력되는 아날로그 생체신호를 디지털의 복수의 생체데이터로 독립적으로 변환하여 상기 AI 블록으로 출력하는, 생체신호 처리용 집적회로
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생체 입력단자를 통해 입력되는 아날로그 생체신호를 디지털의 생체데이터로 변환하는 디지털 변환부;상기 디지털 변환부를 통해 변환된 복수의 생체데이터를 인공지능 처리 플로에 따라 처리하고 상기 복수의 생체데이터의 처리에 따른 결과데이터를 출력하는 AI 블록; 및 공급되는 주전원 또는 외부 인식되는 신호로부터 상기 디지털 변환부와 상기 AI 블록에 전원을 공급하는 전원 공급부;를 포함하고,상기 전원 공급부는 상기 주전원의 감지 여부에 따라 외부의 인식 신호로부터 생성되는 전원을 상기 디지털 변환부 및 상기 AI 블록에 지정된 레벨의 전압을 출력하는, 생체신호 처리용 집적회로
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제5항에 있어서,상기 전원 공급부는, 주전원 입력단자로부터의 주전원을 감지하고 주전원의 감지 여부를 나타내는 감지신호를 출력하는 주전원 감지기; 상기 생체신호 처리용 집적회로 외부에서 인식되는 신호로부터 전원을 생성하는 하베스터; 및 상기 하베스터로부터의 전원 또는 주전원 입력단자의 주전원 중 하나의 전원을 상기 주전원 감지기의 감지신호에 따라 선택하여 출력하는 제3 멀티플렉서;를 포함하고, 상기 제3 멀티플렉서로부터 출력되는 전원은 상기 디지털 변환부와 상기 AI 블록에 공급되는, 생체신호 처리용 집적회로
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제6항에 있어서, 상기 하베스터는, 솔라 입력단자로부터의 솔라신호로부터 전원을 하베스팅하는 솔라에너지 하베스터; RF 입력단자로부터의 RF신호로부터 전원을 하베스팅하는 RF 하베스터;진동/정전기 입력단자로부터의 진동/정전기신호로부터 전원을 하베스팅하는 진동/정전기 하베스터; 및 상기 솔라에너지 하베스터, 상기 RF 하베스터 및 상기 진동/정전기 하베스터 중 하나 이상으로부터의 전원을 승압 또는 감압하여 상기 제3 멀티플렉서로 출력하는 벅-부스터 컨버터;를 포함하는,생체신호 처리용 집적회로
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8
제7항에 있어서,상기 솔라에너지 하베스터는 MPPT(Maximum Power Point Tracker)를 포함하고,상기 RF 하베스터는 재구성가능한 RF-DC 컨버터를 포함하고,상기 진동/정전기 하베스터는 정류기(Rectifier)를 포함하며,상기 벅-부스터 컨버터를 통해 출력되는 하베스팅 전원은 상기 생체신호 처리용 집적회로 외부의 커패시터를 통해 축전되는,생체신호 처리용 집적회로
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아날로그 생체신호를 디지털의 생체데이터로 변환하는 디지털 변환부; 및아날로그 PIM(Process In Memory)을 이용하여 상기 디지털 변환부를 통해 변환된 복수의 생체데이터를 인공지능 처리 플로에 따라 처리하고 상기 복수의 생체데이터의 처리에 따른 결과데이터를 출력하는 AI 블록;을 포함하고,상기 AI 블록은,상기 디지털 변환부로부터의 복수의 생체데이터를 저장하는 메모리;상기 아날로그 PIM으로서, 복수의 커널 각각의 복수의 아날로그 데이터를 저장하고 상기 복수의 커널의 복수의 아날로그 데이터를 갱신 가능하며 상기 복수의 커널에 대응하는 복수의 디지털 데이터를 출력 가능한 아날로그 PIM; 및 상기 아날로그 PIM으로부터의 상기 복수의 커널의 대응하는 복수의 디지털 데이터와 상기 메모리의 복수의 생체데이터를 이용하는 인공지능 알고리즘의 처리 플로 적용으로 예측되는 결과데이터를 생성하는 AI 디지털 콘트롤러;를 포함하는,생체신호 처리 장치
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제10항에 있어서, CNN(Convolutional Neural Network) 알고리즘을 적용하는 상기 AI 디지털 콘트롤러는 제1 컨볼루션 연산과정에서 상기 메모리의 복수의 생체데이터와 상기 아날로그 PIM의 상기 복수의 커널의 대응하는 복수의 디지털 데이터 사이의 컨볼루션 연산으로 복수의 피쳐맵을 생성 및 상기 메모리에 저장하고 상기 제1 컨볼루션 연산과정에 후속하는 제2 컨볼루션 연산과정에서 이용될 복수의 커널의 복수의 디지털 데이터를 생성하여 갱신될 복수 커널 각각의 복수의 디지털 데이터를 상기 아날로그 PIM에 저장하는,생체신호 처리 장치
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제10항에 있어서, 상기 아날로그 PIM은, M 개의 DAC(Digital Analog Converter); 상기 M 개의 DAC 각각에 연결되는 M 개의 SRAM을 상기 복수의 커널의 개수에 따른 L 개 포함하는 SRAM 어레이로서, 상기 SRAM은 연결된 DAC로부터의 아날로그 데이터를 저장하는, SRAM 어레이; 및 상기 SRAM 어레이의 SRAM에 연결되어 SRAM의 아날로그 데이터를 지정된 비트수의 디지털 데이터로 변환하는 L개 이상의 ADC;를 포함하고,상기 M 및 L은 2 이상인,생체신호 처리 장치
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제10항에 있어서, 상기 생체신호 처리 장치는 생체신호 처리용 집적회로인,생체신호 처리 장치
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하베스팅 전원을 축전하는 커패시터;생체 입력단자를 통해 입력되는 아날로그 생체신호를 디지털의 생체데이터로 변환하는 디지털 변환부 및 상기 디지털 변환부를 통해 변환된 복수의 생체데이터를 인공지능 처리 플로에 따라 처리하고 상기 복수의 생체데이터의 처리에 따른 결과데이터를 출력하는 AI 블록을 포함하는 생체신호 처리용 집적회로; 및 상기 생체신호 처리용 집적회로에 의해 하베스팅된 전원을 이용하여 아날로그 생체신호를 생성하고 생성된 전류 또는 전압의 아날로그 생체신호를 상기 생체신호 처리용 집적회로의 생체 입력단자로 출력하는 바이오 센서;를 포함하고,상기 생체신호 처리용 집적회로는 상기 바이오 센서에서 이용가능한 하베스팅 전원을 생성하는 하베스터를 더 포함하는,생체신호 처리 시스템
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제15항에 있어서, 제1 ISM(Industrial Scientific Medical) 밴드 또는 제2 ISM 밴드의 RF신호를 매칭 가능한 RF 매칭 네트워크; 및 진동/정전기에 따른 진동/정전기신호를 제한하는 리미터;를 더 포함하고, 상기 생체신호 처리용 집적회로의 하베스터는,RF 입력단자로부터의 상기 RF신호로부터 전원을 하베스팅하는 RF 하베스터;진동/정전기 입력단자로부터의 상기 진동/정전기신호로부터 전원을 하베스팅하는 진동/정전기 하베스터; 상기 RF 하베스터 및 상기 진동/정전기 하베스터 중 하나 이상으로부터의 전원을 승압 또는 감압하여 하베스팅 전원으로 출력하는 벅-부스터 컨버터; 및 상기 RF 하베스터 및 상기 진동/정전기 하베스터를 제어하여 외부 신호로부터 하베스팅 전원 생성을 제어하는 하베스터 콘트롤러;를 포함하는,생체신호 처리 시스템
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제17항에 있어서, 상기 하베스터 콘트롤러는 상기 제1 ISM 밴드에 매칭시키기 위한 제어신호를 출력단자를 통해 상기 RF 매칭 네트워크로 출력 및 상기 RF 하베스터에 의해 생성되는 제1 RF 전원을 측정하고 이후 상기 제2 ISM 밴드에 매칭시키기 위한 제어신호를 출력단자를 통해 상기 RF 매칭 네트워크로 출력 및 상기 RF 하베스터에 의해 생성되는 제2 RF 전원을 측정하고 상기 제1 RF 전원의 측정 신호와 상기 제2 RF 전원의 측정 신호에 기초하여 상기 RF 매칭 네트워크를 제어하기 위한 제어신호를 출력하고 상기 RF 하베스터를 재구성하는, 생체신호 처리 시스템
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제15항에 있어서, 무선신호를 송출하는 RF 모듈;을 더 포함하고, 상기 생체신호 처리용 집적회로의 AI 블록은 인체의 신경세포로부터의 생체신호로부터 인체의 신경망을 통해 출력되는 신호를 예측하고 예측된 신호를 나타내는 데이터를 상기 RF 모듈을 통해 송신하는,생체신호 처리 시스템
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제15항에 있어서, 상기 생체신호 처리 시스템은 학습된 인공지능 기술을 이용하여 혈액 또는 체액으로부터 질병 감염을 예측하는 진단 키트이거나 인체 신경망의 신호를 대체할 수 있는 의료용 기기인, 생체신호 처리 시스템
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