[논문]IoT-based Taking Medicine Automation System

Kim, Sun-Ok; Kwon, Eun-Jin

doi:10.9708/jksci.2021.26.04.161

IoT-based Taking Medicine Automation System 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.26 no.4, 2021년, pp.161 - 168

Kim, Sun-Ok (Dept. of Information & Communication Software, Halla University) , Kwon, Eun-Jin (Dept. of Information & Communication Software, Halla University)

초록
AI-Helper

본 논문은 노약자와 장애인의 편의를 도모하기 위하여 주기적으로 약을 복용하는 사람들에게 약 먹는 시간을 알려주는 시스템이다. 무게 센서를 사용하여 일주일간 복용해야 하는 알약들의 전체 무게를 측정한 후, 사용자가 알약을 복용하면 줄어든 알약의 무게를 다시 측정하여 복용 여부를 판단하는 시스템이다. 거동이 불편한 장애인을 위하여 라인트레이서 기반 자율주행 시스템을 사용하여 복용 시간이 되면 자동으로 사용자가 설정한 위치에도 약을 운반해주는 기능을 포함하였다. 또한, 알약을 복용하지 않은 사용자에게 이를 알려주기 위해 설정된 특정 시간에 시각적, 청각적인 기능을 포함하여 약 먹는 시간을 알려주도록 구성하였다. 본 연구는 시뮬레이션을 통하여 이와 같은 시스템의 작업 수행 과정을 세분화하여 보여줌으로써 사용자들이 잊지 않고 약을 복용하는 것을 도와주고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, it is a system that informs people who take medication periodically to facilitate the convenience of the elderly and the disabled. It is a system that measures the full weight of pills that need to be taken for a week using a weight sensor, and then determines whether or not the pills are taken by measuring the weight of the reduced pills again when the user takes them. For people with disabilities who are unable to move, it includes the function of automatically transporting medicine to the user-set location at the time of use using a line tracer based autonomous vehicle. It is also configured to inform users who have not taken the pill through an alarm that includes visual and auditory functions at a specific time to inform them of this. This work attempts to help users take their medication without forgetting by segmenting the task performance process of such a system through simulations.

주제어

표/그림 (21)

그림 Fig. 1. Population structure by age(1960~2067)
그림 Fig. 2. Population composition ratio by age(1960~2067)
표 Table 1. Drug consumption and sales by ATC classification
표 Table 2. Comparison of medication consumption and sales in OECD countries and Korea
그림 Fig. 3. System Architecture
그림 Fig. 4. Load Cell Concept
표 Table 3. System Environment
그림 Fig. 5. Automatic Weight measuring System
그림 Fig. 6. Autonomous Vehicle with Automatic Weight measuring System
그림 Fig. 7. Line tracer based Autonomous Vehicle
그림 Fig. 8. IR sensor
그림 Fig. 9. Autonomous Vehicle with IR sensor
그림 Fig. 10. Operation Path
그림 Fig. 11. Obstacle Detection
그림 Fig. 12. Autonomous Vehicle with Ultrasonic sensor
그림 Fig. 13. Automatic Alarm System
그림 Fig. 14. MAS Flow Chart
그림 Fig. 15. Initialization
그림 Fig. 16. Warning Alarm
그림 Fig. 17. Terminate the alarm
그림 Fig. 18. Shut Down

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

더 나아가 만약 노약자 혹은 장애인들이 약 복용 시기를 놓친다면 치명적인 위험이 발생할 가능성이 있다. 따라서 이러한 위험을 방지하고, 주기적으로 약을 복용하여야 하는 사람들의 편의를 도모하기 위해 본 시스템을 개발하였다.
본 논문은 라인트레이서 기반 자율주행 시스템을 사용하여 거동이 불편한 사용자에게 직접 약을 운반하는 기능을 포함하였다. 최근 IT 기술의 발전에 따른 기술 융합이 급격하게 증가하고, 자동차가 이동수단을 넘어 지능화 및 스마트화가 급속하게 진행되고 있다.
본 시스템은 일주일간 복용해야 하는 약의 총 무게를 측정하고, 사용자가 매일 특정 시간에 알약을 복용하지 않는다면 이를 알려주는 것을 목표로 한다. 거동이 불편한 장애인을 위하여 라인트레이서 기반 자율주행 시스템을 사용해서 약 복용 시간의 10분 전에 사용자가 미리 설정한 위치로 약을 운반한다.

제안 방법

출력부에 해당하는 시스템은 AAS(Automatic Alarm System)이며 특정한 조건이 충족하였을 경우 자동으로 알람을 울리는 기능이다. 구동부는 LAV(Line tracer based Autonomous Vehicle) 시스템으로 구성하였으며, LAV가 동작하는 동작 경로를 사용자가 설정할 수 있게 사용자 편의로 구성하였다.
또한 다른 생활공간에 적용되고 있는 자동차 산업은 다양한 형태로 발전하고 있다[4]. 따라서 이러한 기술을 적극적으로 활용하여 라인트레이서 기반 자율주행 시스템을 적용해 사용자의 편의를 위한 자동시스템으로 약을 운반하도록 설계하였다.
하지만 사용자가 특정 시간에 알약을 복용하지 않는다면 시스템은 알람을 울리며 약 먹는 시간임을 사용자에게 다시 알려주도록 구성하였다. 또한, 시스템을 특정 장소에 고정하여 약 먹는 시간임을 알려주도록 시각적으로 구축하였다.
그러나 라인트레이서 운행 중 초음파 센서를 통해 전방에 물체를 감지하면 운행을 정지하고 라인트레이서를 수동모드로 전환하게 된다[5]. 본 논문에서는 해당 연구와 같이 라인트레이서를 사용하였다는 공통점이 있지만, 라인트레이서에 무게 센서를 부착하여 알약의 무게를 측정함으로써 사용자의 요구를 충족시킬 수 있으며 출력 장치를 사용하여 시각적, 청각적 기능을 제공하는 것에 차별화를 두었다.
제안한 시스템은 아두이노와 기본적인 IOT 센서를 응용하여 제작한 것이다. 본 시스템은 사용자가 약 복용 시간을 의식적으로 기억하고 있지 않아도 자동으로 알려주는 기능을 수행하기 때문에 편리성을 갖추고 있다.
있다. 해당 논문에서는 기존의 라인트레이서와 같은 방식으로 적외선 센서를 사용하여 라인을 인식한다. 그러나 라인트레이서 운행 중 초음파 센서를 통해 전방에 물체를 감지하면 운행을 정지하고 라인트레이서를 수동모드로 전환하게 된다[5].
Alarm System)이다. 해당 시스템은 사용자가 특정 시간에 알약을 복용하지 않았을 경우 즉, 입력부인 AWS(Automatic Weight measuring System)에서 약의 무게가 감소하지 않았을 경우 이러한 상황을 알려주는 기능을 수행한다. 알람은 사용자가 알약을 복용할 때까지 일정한 간격으로 반복해서 울린다.

대상 데이터

본 시스템은 아두이노 개발환경(IDE) Arduino를 기반으로 제작되었으며, 아두이노에 센서를 연결하여 센서 데이터를 이용하였다. 시스템 개발을 위해서 필요한 IoT 센서는 아래와 같다.

이론/모형

본 연구의 개발 시스템은 MAS(Medicine-taking Automation System)로 사용자의 약 복용 자동화 시스템이다.

성능/효과

따라서 본 시스템은 시각적 기능인 LED, LCD와 청각적 기능인 Buzzer를 모두 제공하므로 사용자의 편리를 극대화한다.
자율주행 시스템에 AWS를 탑재함으로써 MAS는 사용자에게 알약을 운반할 수 있으므로 사용자의 편리성이 향상되었다.

후속연구

향후 연구로, 블루투스를 사용하여 모바일로 시스템에 알약을 복용할 날짜를 입력하는 기능을 추가할 것이다. 또한, 프로그램에 데이터베이스를 연결하여서 사용자가 알약을 적절히 복용하는지에 관한 통계를 내어 사용자의 편의를 도모할 것이다.
뿐만 아니라 시스템은 자동으로 알약의 무게를 측정하므로 사용자가 무게를 일일이 설정하지 않아도 된다는 장점이 있다. 향후 연구로, 블루투스를 사용하여 모바일로 시스템에 알약을 복용할 날짜를 입력하는 기능을 추가할 것이다. 또한, 프로그램에 데이터베이스를 연결하여서 사용자가 알약을 적절히 복용하는지에 관한 통계를 내어 사용자의 편의를 도모할 것이다.

참고문헌 (12)

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원문보기 상세보기
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Hee-suk Lee, Heon-young Choi and Byung-gyu Yu, Line tracer using ultrasonic sensor, The Korean Institute of Electrical Engineers, pp. 95-96, Yongpyong resort, Korea, July 2014.
R&B Inc., Common Sense of Load Cell and Metering Control System, http://www.randb.co.kr/.
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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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