ICT 기술이 발전함에 따라, 다양한 크기와 형태의 웨어러블 디바이스가 개발되어 지고 있다. 또한, 성능이나 스펙은 현재의 스마트폰과 연결 가능하도록 IOT 융합 제품으로 재탄생 되고 있다. 이것은 4차 산업혁명의 범용 기술 중 하나로, 우리의 삶의 질과 환경을 바꾸는 기술로 집중 조명을 받고 있다. 이와 함께 헬스케어 기술이 결합된 신기술 제품이 증가함에 따라, 이를 필요로 하는 사용자들에게 다양한 기능들이 제공되고 있다. 웨어러블 기술은 기술개발과 함께 지속적인 증가 추세에 있다. 또한 이를 스마트 와치 형태의 제품으로 개발하여 제품을 출시하고 있다. 또한 소형화를 위해 마이크로프로세서의 집적화 기술을 적용한 오픈소스 하드웨어들이 개발되고 있다. 그중 아두이노 관련 제품은 현재 다양하게 만들어져 있으며 용도에 따라 아두이노 프로세서를 개발 툴에 맞추어 사용하면 된다. 이에 본 연구에서는 오픈소스 하드웨어 기반의 타이니두이노를 활용하여 웨어러블 신체 생체 활동 모니터링 시스템을 개발하였다. 타이니두이노는 Atmega 프로세스를 기반으로 제작된 초소형 아두이노 호환 보드로 오픈소스통합 개발 환경(스케치)에서 프로그램이 가능하다. 웨어러블 신체 생체 활동 모니터링 시스템은 일상적인 건강관리를 할 수 있는 스마트 u-Healthcare 시스템이라는 것이 큰 장점이라 할 수 있겠다.
ICT 기술이 발전함에 따라, 다양한 크기와 형태의 웨어러블 디바이스가 개발되어 지고 있다. 또한, 성능이나 스펙은 현재의 스마트폰과 연결 가능하도록 IOT 융합 제품으로 재탄생 되고 있다. 이것은 4차 산업혁명의 범용 기술 중 하나로, 우리의 삶의 질과 환경을 바꾸는 기술로 집중 조명을 받고 있다. 이와 함께 헬스케어 기술이 결합된 신기술 제품이 증가함에 따라, 이를 필요로 하는 사용자들에게 다양한 기능들이 제공되고 있다. 웨어러블 기술은 기술개발과 함께 지속적인 증가 추세에 있다. 또한 이를 스마트 와치 형태의 제품으로 개발하여 제품을 출시하고 있다. 또한 소형화를 위해 마이크로프로세서의 집적화 기술을 적용한 오픈소스 하드웨어들이 개발되고 있다. 그중 아두이노 관련 제품은 현재 다양하게 만들어져 있으며 용도에 따라 아두이노 프로세서를 개발 툴에 맞추어 사용하면 된다. 이에 본 연구에서는 오픈소스 하드웨어 기반의 타이니두이노를 활용하여 웨어러블 신체 생체 활동 모니터링 시스템을 개발하였다. 타이니두이노는 Atmega 프로세스를 기반으로 제작된 초소형 아두이노 호환 보드로 오픈소스 통합 개발 환경(스케치)에서 프로그램이 가능하다. 웨어러블 신체 생체 활동 모니터링 시스템은 일상적인 건강관리를 할 수 있는 스마트 u-Healthcare 시스템이라는 것이 큰 장점이라 할 수 있겠다.
Along with the development of ICT technology, wearable devices of various sizes and shapes have been developed. In addition, performance and specifications are rebuilt with IOT fusion products so that they can connect with the current smartphone. This is one of the general-purpose technologies of th...
Along with the development of ICT technology, wearable devices of various sizes and shapes have been developed. In addition, performance and specifications are rebuilt with IOT fusion products so that they can connect with the current smartphone. This is one of the general-purpose technologies of the 4th industrial revolution, which is spot-lighted with technology that changes the quality and environment of our lives. Along with this, as new technology products combining health care technology increases, various functions are provided to users who need it. Wearable technology is ongoing trend of technology development. It also sells products developed as products in the form of smart watches. At present, various related products are made in various ways, and it is recommended to use the Arduino processor in accordance with the application. In this study, we developed wearable physical activity monitoring system using open source hardware based TinyDuino. TinyDuino is an ultra-compact Arduino compatible board made on the basis of Atmega process Board, and it can be programmed in open source integrated development environment(named Sketch). The physical activity monitoring system of the welfare body can be said to be a great advantage, as a smart u-Healthcare system that can perform daily health management.
Along with the development of ICT technology, wearable devices of various sizes and shapes have been developed. In addition, performance and specifications are rebuilt with IOT fusion products so that they can connect with the current smartphone. This is one of the general-purpose technologies of the 4th industrial revolution, which is spot-lighted with technology that changes the quality and environment of our lives. Along with this, as new technology products combining health care technology increases, various functions are provided to users who need it. Wearable technology is ongoing trend of technology development. It also sells products developed as products in the form of smart watches. At present, various related products are made in various ways, and it is recommended to use the Arduino processor in accordance with the application. In this study, we developed wearable physical activity monitoring system using open source hardware based TinyDuino. TinyDuino is an ultra-compact Arduino compatible board made on the basis of Atmega process Board, and it can be programmed in open source integrated development environment(named Sketch). The physical activity monitoring system of the welfare body can be said to be a great advantage, as a smart u-Healthcare system that can perform daily health management.
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문제 정의
본 연구는 사용자로 하여금 편리하고 유용한 헬스케어 디바이스를 개발하는데, 타이니두이노(TinyDuino)를 사용하여 웨어러블 신체 생체 활동 모니터링 시스템을 개발하는 것이다.
본 연구도 오픈소스 기반의 하드웨어를 사용하여 신체 생체신호를 측정하고, 측정된 값을 기반으로 손쉽게 건강 상태를 확인할 수 있는 스마트 와치 형태의 웨어러블 디바이스를 제품을 개발하는 것이다.
본 연구에서는 스마트 와치 형태의 제품을 기본모텔로 디자인하면서, 디스플레이에 나타낼 수 있는 파라미터를 설정하고, 이를 각각 위치에 배치하여 직관적인 사용자 인터페이스를 구성하고자 노력 하였다.
본 연구에서는 오픈소스 하드웨어 기반의 타이니두이노를 활용하여 웨어러블 신체 생체 활동 모니터링 시스템을 개발하였다.
특히 스마트와치 형태로 신체 활동에 따른 4가지 파라미터를 측정하여 고령자를 포함, 사용자가 손쉽게 이용할 수 있도록 헬스케어 제품을 제작 하는 것이다.
아직은 연구단계의 시제품을 제작하여 테스트한 것이라 기존의 하드웨어와 비교하여 디자인 면에서는 미흡한 점이 있었다. 하지만 측정된 생체활동 데이터의 변화에 따른 직관적인 디스플레이를 적용함으로서 사용자로 하여 인식이 편리하도록 제작하였다는 것이 본 연구의 특징이라 할 수 있다.
가설 설정
필요로 하는 다양한 구조의 하드웨어를 사용하는데 있어 접근성이 좋고 유지가 가능해야 한다. 두 번째로 소프트웨어의 사용 용이성이다. 이 두 요소를 고려하여 접근성이 쉽고 사용이 편리한 아두이노를 선택하여 하드웨어를 설계하였다.
제안 방법
그림1.에서 보듯이 본 연구는 타이니두이노 프로세스보드, USB TinyShield, OLED TinyScreen,TinyShield 블루투스 BLE, 140mAh Rechargeable 리튬 폴리머 배터리, 케이스, TinyDuino BMA250Board로 하드웨어를 사용하여 웨어러블 신체 생체 활동 모니터링 시스템을 제작 하였다.
마지막으로 D는 고도값을 측정하여 신체 활동 시 층수를 올라갈 때 5층 미만의 경우 ‘Low FL’을, 5층 이상일 경우에는 ‘High FL’을 표기 하도록 하였다.
본 장비는 10층 높이의 아파트 계단을 활용하여 데이터를 수집하고 제품에 대한 정밀도를 테스트하였다. 그림 6.
신체 활동을 하는데 중요한 활동 지표들을 표기하고 사용자가 이를 쉽게 확인 할 수 있도록 코딩하였다.
두 번째로 소프트웨어의 사용 용이성이다. 이 두 요소를 고려하여 접근성이 쉽고 사용이 편리한 아두이노를 선택하여 하드웨어를 설계하였다.
인체 움직임에 따른 정보를 얻기 위해 Accelerometer, Gyroscope, Compass, Altimeter GPS를 활용하여 파라미터를 구축하고, HCI/UX 입력을 통한 행동 인식기술을 기반으로 악수나 포옹 같은 단순한 행동에도, 웨어러블 장비 간 데이터를 주고받을 수 있게 하였다. 이러한 방법은 비접촉식으로 환경센서 및 웨어러블 센서를 이용한 제품들이 개발되었다.
타이니두이노의 특성을 고려한 스마트 기기의 형태로 4가지 파라미터를 구성하고 이에 대한 데이터를 모니터링 할 수 있도록 제작 하였다.
이론/모형
하드웨어의 회로는 특성 상 스마트 와치 형태의 제품을 개발하기 위해 타이니두이노를 활용하였다.
후속연구
다만, 고도 차이에 따라 데이터의 오차를 보였고 여름이라는 환경이 영향을 미쳤을 것으로 추정하지만 반복 연구를 통해 원인을 명확히 밝히기를 제언한다.
앞으로 헬스케어 웨어러블 디바이스의 개발을 위해 다양한 파라미터들을 추가하고 더 발전시켜야겠지만, 무엇보다도 생체 활동 데이터의 축적을 위해서, 서버 인터페이스 플랫폼 구축이 함께 연동된 시스템을 개발하는 것이 최대의 과제로 사료된다.
특히 높은 고도의 산을 등반하는 등산가나 개인적으로 건강을 유지하고자 운동하시는 분들에게 유용 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
모바일 헬스 케어의 정의는 무엇인가?
모바일 헬스 케어란 모바일 기기(일반적으로 스마트폰뿐만 아니라 전문 의료 모바일 기기 포함)를 통해 건강관리나 건강 관련 정보들을 제공받는 것으로 정의할 수 있다.
건강 관련 기기의 변천
예전의 건강 관련 기기들이 질병 치료를 중심으로 개발되었다면, 최근에는 노화예방과 건강한 삶을 유지하고 싶어 하는 소비자들의 욕구에 부응하여 다양한 제품들이 개발되고 있다.[2]
웨어러블 기기에는 스마트 밴드 외에 어떤 것이 있을까요?
이외에도 목걸이, 반지, 시계 등의 액세서리 형태로 몸에 착용할 수 있는 기기들도 등장하고 있다
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