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블루투스 v4.0을 활용한 저(低)전력형 기저귀 배뇨 발생 알람 기술
Low Power Diaper Urination Alarm Technology with Bluetooth v4.0 원문보기

융합보안논문지 = Convergence security journal, v.13 no.4, 2013년, pp.27 - 32  

백정훈 (동아방송예술대학교 방송통신과)

초록
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본 논문에서는 기저귀에 부착되어 배뇨를 감지한 후 10~20m 이내의 보호자 스마트폰으로 배뇨 발생을 자동으로 알리는 스마트폰형 배뇨알람장치의 구현 기술을 소개한다. 적용된 기술의 특징은 전력 소모 최소화에 있으며 이를 위해 저(低)전력 블루투스 v4.0 기술과 센서 데이터를 수집하지 않는 동안 센서 및 마이크로컨트롤러(micro-controller)를 수면(sleep) 모드로 동작시키는 전력 절감형 프로그램 구동 방식을 적용한다. 배뇨 발생의 정확도를 제고하기 위하여 온/습도 측정 데이터의 절대적인 값을 사용하지 않고 일정 시간 주기로 데이터를 측정하고 이전 값과 현재 값과의 차이를 기반으로 배뇨를 감지하는 방식을 적용한다. 적용 기술을 기반으로 시제품을 구성하고 제품의 성능 시험을 통해 최소 배뇨 검출량 100ml, 검출 정확률 90% 이상, 무선통신 성공률 100%의 성능이 제공됨을 확인한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, technologies applied to design urination detection device on diaper that issues an alarm signal to guardian within 10~20m are introduced. It features power saving that uses both low power bluetooth v4.0 chip and low-power program scheme that makes sensor and mirco-controller to be sle...

주제어

#블루투스 v4   #0   #기저귀   #배뇨   #스마트폰   #알람   #온/습도 센서  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 기저귀에 부착시켜 배뇨 발생을 블루투스 무선통신을 통해 보호자의 스마트폰에게 알려주는 배뇨 알람 장치의 구현 기술에 대하여 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초음파를 활용한 방식은 배뇨를 어떻게 감지하는가? 배뇨 검출을 위해 초음파를 활용한 방식도 제안되고 있다[1]. 이 방식은 송신측에서 발생시킨 초음파에 대하여 반향되는 에코(echo) 신호 여부에 의해 배뇨를 감지한다. Transducer를 기저귀 하단에 장착시키고 음파를 송신하면 기저귀가 젖지 않은 경우는 transducer와 접촉된 기저귀의 표면에서 생성되는 에코 이외에는 반사 에코가 발생하지 않는 반면에 기저귀가 젖게 되면 기저귀의 두께가 증가되어 음파 임펄스(impulse)의 속도가 감소하게 되어 에코를 수신하는데 걸리는 시간이 증가하는 원리를 활용한다(그림 4).
RFID 태그를 활용하여 배뇨를 어떻게 감지하는가? 이 방식은 배뇨가 발생하면 RFID 태그의 저항 값이 증가되어 RFID 칩과 리더(reader)간의 통신이 두절되도록 하여 배뇨를 감지한다.
배뇨검출장치의 구조는 어떻게 되는가? 배뇨검출장치의 하드웨어 구조는 그림 8과 같이 온/습도를 측정하고 결과 데이터를 송신하는 센서부, 센서부에서 수신되는 측정 데이터를 기반으로 배뇨 검출 알고리듬을 동작시켜 배뇨 발생 여부를 판단하는 제어부, 제어부로부터 배뇨 발생 여부를 수신하여 블루투스v4.0 무선 전송방식을 통해 스마트폰으로 전송해주는 무선전송부로 구성된다. 또한, 배뇨 알람 정보를 수신하여 가시/가청 형식으로 보호자에게 배뇨 발생을 알려주는 배뇨 알람부가 스마트폰내에 구현된다.
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참고문헌 (6)

  1. M. Bikson, et al. "Baby Diaper Wetness Detector and Indicator Biomedical Engineering Senior Design I," The City College of NewYork, May 19, 2008. 

  2. Kenji Yamada et al., "Development of New Type Incontinence Sensor using RFID Tag," 2010 IEEE International Conference on Systems Man and Cybernetics, pp. 10-13, Oct, 2010. 

  3. Johan Siden et al. "The "Smart" Diaper Moisture Detection System," 2004 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, June 6-11, 2004. 

  4. Hans-Erik Nilsson, "An Incontinence Alarm Solution utilizing RFID based Sensor Technology," 2011 IEEE International Conference on RFID-Technologies and Applications, pp. 359-363, 2011. 

  5. Marilyn J. Rantz et al, "Using Sensor Networks to Detect Urinary Tract Infections in Older Adults," 2011 IEEE 13th International Conference one-Health Networkng, Applications and Services pp. 142-149, 2011 

  6. Jit Biswas et al, "Design of a Smart Continence Management System Based on Initial User Requirement Assessment," 6th International Conference, ICOST 2008, pp. 62-72, June28-July 2, 2008 

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