[학위논문]Wearable Smart Device의 발열 분석을 통한 저온화상 예방에 대한 연구 Low Temperature Burns Protection Technology based on Heat Radiation Analysis for Wearable Smart Devices원문보기
모바일 기기가 널리 보급됨에 따라 웨어러블 기기에 많은 사람이 노출되어 있다. 특히, 스마트 워치와 같은 웨어러블 기기의 경우에는 항상 손목에 착용하여 신체접촉이 가장 많은 기기라고 볼 수 있다. 그중에서도 아이들이 사용하는 키즈 워치는 일반적인 스마트 워치와는 달리 통화 기능을 탑재하여 상대적으로 배터리 용량이 크고, 통화 기능을 실행할 경우 전류 소모량이 많아 표면 온도가 쉽게 높아짐으로써 저온화상의 위험은 더욱더 크다고 할 수 있다. 게다가 대부분의 스마트 워치는 수분에 노출되지 않도록 IP67 이상의 높은 방수, ...
모바일 기기가 널리 보급됨에 따라 웨어러블 기기에 많은 사람이 노출되어 있다. 특히, 스마트 워치와 같은 웨어러블 기기의 경우에는 항상 손목에 착용하여 신체접촉이 가장 많은 기기라고 볼 수 있다. 그중에서도 아이들이 사용하는 키즈 워치는 일반적인 스마트 워치와는 달리 통화 기능을 탑재하여 상대적으로 배터리 용량이 크고, 통화 기능을 실행할 경우 전류 소모량이 많아 표면 온도가 쉽게 높아짐으로써 저온화상의 위험은 더욱더 크다고 할 수 있다. 게다가 대부분의 스마트 워치는 수분에 노출되지 않도록 IP67 이상의 높은 방수, 방진 등급으로 설계하여 발열에 더욱 취약한 구조이다. 특히, 키즈 워치는 피부가 연약한 어린 아이들이 주로 사용하므로, 저온 화상에 더욱더 쉽게 노출될 수 있다. 본 실험을 통해서 스마트 워치 단말기가 통화 모드에서 저온 화상 온도에 진입하는 경우가 발생하는 것을 확인하였다. 하지만, 단말기가 이미 출시되어 시중에 대량 유통이 진행된 경우에는 저온 화상 예방을 위한 내부 회로 개선 및 구조 변경이 불가능한 상황이다. 따라서 제품의 내부 회로 및 구조를 유지하면서 저온 화상을 예방할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 하드웨어 개선이 어려운 상황에서 소프트웨어 제어를 통해 저온 화상을 예방할 수 있는 방법을 고안하였다. 스마트 워치 내부 단말기의 내부 온도 센서를 통해 단말기 표면의 저온 화상 진입 온도 예측이 가능해지면서 단말기 사용자가 이를 인지할 수 있도록 스마트워치 화면에 경고 문구를 띄우는 방법으로 안드로이드 애플리케이션을 구현하였고, 판매된 모든 단말기에 소프트웨어 업데이트를 통해 적용되었다. 추가로, 저온 화상 개선 알고리즘을 통해 통화 모드에 진입할 시 내부 주파수를 변경하여 저온 화상 진입 시점을 늦춤으로써 저온 화상 개선이 가능하다는 것을 확인하였다. 본 연구 결과로 저온화상 예측 및 예방이 가능해졌지만, 단말기의 사용자 반응 시간을 고려하지 않은 주파수 변경은 사용자에게 불편함을 초래할 수 있으므로, 이를 고려한 주파수 변경 알고리즘을 적용하는 것이 향후 필요할 것으로 판단된다.
모바일 기기가 널리 보급됨에 따라 웨어러블 기기에 많은 사람이 노출되어 있다. 특히, 스마트 워치와 같은 웨어러블 기기의 경우에는 항상 손목에 착용하여 신체접촉이 가장 많은 기기라고 볼 수 있다. 그중에서도 아이들이 사용하는 키즈 워치는 일반적인 스마트 워치와는 달리 통화 기능을 탑재하여 상대적으로 배터리 용량이 크고, 통화 기능을 실행할 경우 전류 소모량이 많아 표면 온도가 쉽게 높아짐으로써 저온화상의 위험은 더욱더 크다고 할 수 있다. 게다가 대부분의 스마트 워치는 수분에 노출되지 않도록 IP67 이상의 높은 방수, 방진 등급으로 설계하여 발열에 더욱 취약한 구조이다. 특히, 키즈 워치는 피부가 연약한 어린 아이들이 주로 사용하므로, 저온 화상에 더욱더 쉽게 노출될 수 있다. 본 실험을 통해서 스마트 워치 단말기가 통화 모드에서 저온 화상 온도에 진입하는 경우가 발생하는 것을 확인하였다. 하지만, 단말기가 이미 출시되어 시중에 대량 유통이 진행된 경우에는 저온 화상 예방을 위한 내부 회로 개선 및 구조 변경이 불가능한 상황이다. 따라서 제품의 내부 회로 및 구조를 유지하면서 저온 화상을 예방할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 하드웨어 개선이 어려운 상황에서 소프트웨어 제어를 통해 저온 화상을 예방할 수 있는 방법을 고안하였다. 스마트 워치 내부 단말기의 내부 온도 센서를 통해 단말기 표면의 저온 화상 진입 온도 예측이 가능해지면서 단말기 사용자가 이를 인지할 수 있도록 스마트워치 화면에 경고 문구를 띄우는 방법으로 안드로이드 애플리케이션을 구현하였고, 판매된 모든 단말기에 소프트웨어 업데이트를 통해 적용되었다. 추가로, 저온 화상 개선 알고리즘을 통해 통화 모드에 진입할 시 내부 주파수를 변경하여 저온 화상 진입 시점을 늦춤으로써 저온 화상 개선이 가능하다는 것을 확인하였다. 본 연구 결과로 저온화상 예측 및 예방이 가능해졌지만, 단말기의 사용자 반응 시간을 고려하지 않은 주파수 변경은 사용자에게 불편함을 초래할 수 있으므로, 이를 고려한 주파수 변경 알고리즘을 적용하는 것이 향후 필요할 것으로 판단된다.
As mobile devices become widespread, many people are exposed to wearable devices. In particular, wearable devices such as smart watches are always worn on the wrist to be the most physically contacted devices. Among them, kids watches are different from general smart watches, and they have a relativ...
As mobile devices become widespread, many people are exposed to wearable devices. In particular, wearable devices such as smart watches are always worn on the wrist to be the most physically contacted devices. Among them, kids watches are different from general smart watches, and they have a relatively large battery capacity with relatively large battery capacity. When the call function is executed, the risk of low temperature burns is higher because the surface temperature is easily increased due to a large current consumption. In addition, most smart watches are designed to have a high waterproof and dustproof rating of over IP67 to prevent exposure to moisture, making them more susceptible to heat generation. In particular, kids watches are mainly used by children with fragile skin, so they can be more easily exposed to low temperature burns. In this experiment, it is confirmed that the smart watch device enters the low temperature burn in the call mode. However, when the device has already been released and mass distribution is on the market, it is impossible to improve the internal circuit and change the structure to prevent the low temperature burn. Therefore, we propose a method to prevent low temperature burn. while maintaining internal circuit and structure of product. We have devised a way to prevent low temperature burns through software control in a situation where hardware improvement is difficult. In order to predict temperature entry Smart Watch internal terminal, the Android application was implemented by displaying a warning message on the smart watch screen so that the device user can recognize the temperature. Software updates were applied. In addition, it is confirmed that improvement of the low temperature burn is possible by changing the internal frequency when entering the communication mode through the low temperature burn improvement algorithm, thereby delaying the entry point of the low temperature burn. As a result of this study, it is possible to predict and prevent low temperature burn. However, frequency change without considering the user response time of the terminal may cause inconvenience to the user.
As mobile devices become widespread, many people are exposed to wearable devices. In particular, wearable devices such as smart watches are always worn on the wrist to be the most physically contacted devices. Among them, kids watches are different from general smart watches, and they have a relatively large battery capacity with relatively large battery capacity. When the call function is executed, the risk of low temperature burns is higher because the surface temperature is easily increased due to a large current consumption. In addition, most smart watches are designed to have a high waterproof and dustproof rating of over IP67 to prevent exposure to moisture, making them more susceptible to heat generation. In particular, kids watches are mainly used by children with fragile skin, so they can be more easily exposed to low temperature burns. In this experiment, it is confirmed that the smart watch device enters the low temperature burn in the call mode. However, when the device has already been released and mass distribution is on the market, it is impossible to improve the internal circuit and change the structure to prevent the low temperature burn. Therefore, we propose a method to prevent low temperature burn. while maintaining internal circuit and structure of product. We have devised a way to prevent low temperature burns through software control in a situation where hardware improvement is difficult. In order to predict temperature entry Smart Watch internal terminal, the Android application was implemented by displaying a warning message on the smart watch screen so that the device user can recognize the temperature. Software updates were applied. In addition, it is confirmed that improvement of the low temperature burn is possible by changing the internal frequency when entering the communication mode through the low temperature burn improvement algorithm, thereby delaying the entry point of the low temperature burn. As a result of this study, it is possible to predict and prevent low temperature burn. However, frequency change without considering the user response time of the terminal may cause inconvenience to the user.
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