[논문]Implementation of a Wearable Device for Monitoring the Health Status of the Elderly Living Alone

Ji-Hoon Lee; Gyung-Hwan Kim; Myeong-Chul Park

doi:10.9708/jksci.2024.29.05.039

초록
AI-Helper

본 논문에서는 독거노인의 건강상태를 실시간 모니터링이 가능한 저가형 웨어러블 디바이스를 제안한다. 고령화가 가속되면서 노령 인구가 급증하고 있으며 독거노인의 사회적 고립으로 인해 신체, 정신적 어려움이 발생하고 고독사하는 노인들의 수가 증가해 사회적 문제가 되고 있다. 또한, 독거노인 관리를 위한 정부 인력은 한정되어 독거노인의 안전과 복지를 보장하는 데 현실적인 어려움이 있다. 이에 본 논문에서는 독거노인의 생체정보를 모니터링할 수 있는 복대형 웨어러블 기기를 제안한다. 제안하는 기기는 복대에 내장된 아두이노 기반의 센서를 통해 근전도, 심전도 및 체온 정보를 원격 서버에 전송한다. 전송된 정보는 실시간으로 웹 환경에서 모니터링 할 수 있으며, 적은 관리 인력으로 다수의 대상자를 원격 모니터링할 수 있는 특징을 가진다. 또한, 독거노인의 거주 환경에서 생체 데이터를 수집하고 일반 복대를 이용한 저가형 모델로 보급의 효율성을 가진다. 연구의 결과물은 독거노인의 고독사 상황을 사전에 감지할 뿐만 아니라 일상생활에서 발생할 수 있는 위험 상황에 즉각적인 대처를 통해 독거노인의 안전 및 복지 수준 향상에 기여할 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we propose a low-cost wearable device that can monitor the health status of the elderly living alone in real-time. As aging is accelerating, the elderly population is rapidly increasing, and the social isolation of the elderly living alone is causing physical and mental difficulties a...

In this paper, we propose a low-cost wearable device that can monitor the health status of the elderly living alone in real-time. As aging is accelerating, the elderly population is rapidly increasing, and the social isolation of the elderly living alone is causing physical and mental difficulties and the number of elderly people dying alone is increasing, becoming a social problem. In this study, we propose a belly band-type wearable device that can monitor the biometric information of elderly living alone. The proposed device transmits electromyogram, electrocardiogram, and body temperature information to a remote server through an Arduino-based sensor built into the abdominal band. Transmitted information can be monitored in a web environment in real-time, and it has the feature of enabling remote monitoring of a large number of subjects with a small amount of management manpower. The research results will contribute to improving the safety and welfare of seniors living alone by not only detecting lonely deaths in advance but also responding immediately to dangerous situations that may occur in daily life.

Keyword

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Medical services for the elderly living alone applied to society [5][6]
그림 Fig. 2. Features of Components
그림 Fig. 3. Circuit Design of Wearable Device
표 Table 1. Specification of Monitoring System
그림 Fig. 4. Biological Monitoring Wearable Device
그림 Fig. 5. Wearing the implemented prototype band
그림 Fig. 6. Flow Chart of Biological Monitoring System
그림 Fig. 9. PHP code to save data to DB(datain.php)
그림 Fig. 7. Initialize code of WiFi Module
그림 Fig. 8. Sensor data transmission code within the Loop function
그림 Fig. 10. Part of code for monitoring update
그림 Fig. 11. Web-page for real-time wearable device monitoring
그림 Fig. 12. Grid view to check the status of the elderly

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이는 정신적 건강에 부정적인 영향을 미치며, 삶의 만족도를 낮추게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 독거노인의 생체정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 저가형 스마트 복대를 제안한다. 복대는 밴드형으로 시중에서 쉽게 구할 수 있으며 노인들의 허리 근육 보호를 위해 사용되고 있어 이질적이지 않고 쉽게 사용할 수 있다는 장점이 있다.
본 논문은 독거노인을 위한 실시간 생체 모니터링 시스템을 제안했다. 이를 위해 각종 센서값을 측정할 수 있는 기기를 복대의 형태로 만들었으며, 웹사이트를 구성하여 언제 어디서든 웹사이트에 접속한다면 노인의 상태를 확인할 수 있는 시스템을 구현했다.

제안 방법

이 시스템도 별도의 측정기기와 연동 및 중계를 위한 별도의 모듈을 요구하고 있어 자가형으로 공급하기에는 많은 제한점이 따른다. 본 논문에서 제안하는 솔루션은 복대에 부착된 생체 센서를 활용하는 것이다. 복대에 부착된 생체 센서를 활용하는 것으로, 노인들은 복대만 착용하면 실시간 생체 데이터를 확인하고 관리할 수 있다.
2는 제안하는 전체 시스템의 구성 요소 간 기능과 데이터 흐름을 보인 것이다. 본 논문에서 제안하는 생체 모니터링 웨어러블 기기는 독거노인을 위한 허리 보호용 복대 형태로 제작되어 있다. 이 디자인은 허리를 보호하는데 그치지 않고 생체정보를 실시간으로 확인하여 독거노인의 안전과 복지를 보장하는 특징을 가지고 있다.
먼저, 메인부인 아두이노 UNO는 센서를 제어하는 역할을 한다. 센서부의 근전도 센서는 근육의 움직임을 측정하고 심전도 센서는 노인의 심전도를 측정하고 비접촉식 온도 센서는 노인의 체온을 측정한다. 측정된 센서 정보는 센서 정보는 아두이노 UNO에 전송된다.
아두이노 UNO는 다양한 라이브러리를 지원하여 센서 및 모듈을 쉽게 연결할 수 있으며 저렴한 가격에 구매 가능하여 많은 독거노인의 안전과 복지에 적합한 보드로 선정하게 되었다. 이 시스템은 근전도 센서, 심전도 센서, 비접촉식 적외선 온도 센서를 사용하여 실시간으로 독거노인의 생체 데이터를 측정한다. 근전도 센서는 근육과 신경 활동을 나타내어 주어 표면 근전도를 검출할 수 있는 기능을 가진 센서이다[13].
또한, Fig. 12과 같이 각 대상자를 선택하여 심전도, 근전도, 체온 값을 확인할 수 있도록 하였고 환자 상태 창을 통해 환자의 기본적인 정보와 특이사항을 확인할 수 있어 위급상황 발생 시 적절한 대처가 가능하도록 설계했다.
본 논문은 독거노인을 위한 실시간 생체 모니터링 시스템을 제안했다. 이를 위해 각종 센서값을 측정할 수 있는 기기를 복대의 형태로 만들었으며, 웹사이트를 구성하여 언제 어디서든 웹사이트에 접속한다면 노인의 상태를 확인할 수 있는 시스템을 구현했다. 사람을 대상으로 직접 웨어러블 기기를 착용해 움직이며 센서값이 데이터베이스에 저장되고, 저장된 데이터 값이 웹사이트에 표시되는 것을 확인했다.

성능/효과

복대에 부착된 센서들이 측정한 값을 원격 서버를 통해 DB에 적재되고 모니터링은 웹 페이지를 통해 실시간으로 제공된다. 제안 시스템을 활용하면 정기적인 건강 검진을 병원에 가지 않고도, 집에서 생체 신호를 확인함으로써 독거노인의 건강상태를 지속해서 관리할 수 있다. 이는 응급 상황이나 위험한 상태가 감지될 경우 빠른 대처가 가능하게 하여 의료 서비스에 대한 접근성을 향상하고 독거노인의 안전과 복지를 보장한다.
이를 통해 모든 노인이 저렴한 비용으로 혜택을 받을 수 있다. 또한, 한 모니터로 여러 명의 독거노인을 효과적으로 관리할 수 있어 한정된 인력으로도 더욱 효율적인 서비스 제공이 가능하다. 이러한 생체 센서를 활용과 적은 인력과 비용으로 건강관리와 안전에 필요한 효과적인 기술적 서비스를 독거노인에 제공할 수 있다.
이를 위해 각종 센서값을 측정할 수 있는 기기를 복대의 형태로 만들었으며, 웹사이트를 구성하여 언제 어디서든 웹사이트에 접속한다면 노인의 상태를 확인할 수 있는 시스템을 구현했다. 사람을 대상으로 직접 웨어러블 기기를 착용해 움직이며 센서값이 데이터베이스에 저장되고, 저장된 데이터 값이 웹사이트에 표시되는 것을 확인했다. 또한 위급상황(갑자기 넘어지는 상황) 등을 모의해 위급상황을 알리는 경고가 정상적으로 작동하는지 확인했다.

후속연구

또한, 하나의 디스플레이를 통해 여러 명의 독거노인을 동시에 모니터링이 가능하며 독거노인의 이름, 나이, 연락처, 거주지, 특이사항 등의 인적 정보를 신속하게 확인할 수 있다. 본 연구의 제안은 독거노인 문제에 대한 사회적 책임과 현대기술의 활용을 결합하여 더 나은 노인 복지 시스템을 구축하는 방향으로 활용될 수 있을 것이다. 또한, 기존 복대를 기반한 저가형 기기를 통해 비용 측면에서 효과적이다.
또한, 한 모니터로 여러 명의 독거노인을 효과적으로 관리할 수 있어 한정된 인력으로도 더욱 효율적인 서비스 제공이 가능하다. 이러한 생체 센서를 활용과 적은 인력과 비용으로 건강관리와 안전에 필요한 효과적인 기술적 서비스를 독거노인에 제공할 수 있다.
또한, 일반 복대에도 적용할 수 있으므로 상용성이 매우 좋을 것으로 판단된다. 하지만, 센서의 정밀도가 다소 부족하여 측정값이 크게 요동치는 문제점을 보여 요동치는 오류 값을 보완할 수 있는 프로그래밍이 추가되어야 할 것으로 분석되었다. 향후, 비접촉식 센서들을 활용하여 공간에서 사용자의 상태를 파악할 수 있기를 기대한다.
하지만, 센서의 정밀도가 다소 부족하여 측정값이 크게 요동치는 문제점을 보여 요동치는 오류 값을 보완할 수 있는 프로그래밍이 추가되어야 할 것으로 분석되었다. 향후, 비접촉식 센서들을 활용하여 공간에서 사용자의 상태를 파악할 수 있기를 기대한다.

참고문헌 (15)

National Statistical Office(KOSIS) elderly population statistics 2019-2023.？
Kim, Jiyoung, Lee, Junseop (2021). "The Effect of the Experience of Using Smart Healthcare Devices on the Quality of Life for the Old-Aged". Customer Satisfaction Management Research, Vo1. 23(2), pp. 73-87, July 2021. DOI : 10.34183/KCSMA.23.2.4？
Emergency safety relief service 2023-06-14 https://www.korea.kr/news/policyNewsView.do?newsId148916308？
Customized care service for the elderly 2024-06-07 https://www.mohw.go.kr/menu.es?mida10712010400？
Expansion of Emergency Safety and Security Services 2023-02-17 https://www.dongnamns.co.kr/news/articleView.html?idxno10074？
Medical Visiting Service for Elderly Living Alone 2020-10-30 https://www.fieldnews.co.kr/news/articleView.html?idxno65774？
Baek, Ji Yeon, Jang, Eun Gyo, Lee, Jin Myong, "Difficulty in Using Digital Devices for The Elderly Consumers: Applying Grounded Theory," Consumer Studies, Vol. 33(4), pp. 27-49, Aug. 2022. DOI : 10.35736/JCS.33.4.2？

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H-O Park, S-W Kim, S-I Yoon, "Evaluation of IoT Sensor-based Care-Service Effectiveness for the Elderly Living Alone," Journal of Digital Contents Society, Vol. 24(9), pp. 2157-2167, Sep. 2023. DOI : 10.9728/dcs.2023.24.9.2157？

상세보기
So-Yun Choi, "A Study on Human-Centered IT Utilization in Caring for Elderly People Who Live Alone," Journal of Digital Convergence, Vol. 20(2), pp. 455-462, 2022. DOI : 10.14400/JDC.2022.20.2.455？

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Kyung-Sun Choi, & Joong-Chang Chun, "Development of Mobility and Vitality Signal Monitoring System Based on ZigBee-PSTN Gateway for the Elderly," Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology, Vol. 9(1), pp. 9-14, 2016. DOI: 10.17661/jkiiect.2016.9.1.009？

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Tae-Hyoung Kim, Tae-Yun Chung, & Hyung-Bong Lee, "Implementation of an oneM2M-based Health Monitoring Platform for Older Adults," Journal of Digital Contents Society, Vol. 22(9), pp. 1451-1458, 2021. DOI : 10.9728/dcs.2021.22.9.1451？

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Dong-Seok Lee, Joong-Soo Lim, "Design of Compact Data Integration and Convergence Device Using Esp8266 Module," Journal of the Korea Convergence Society, Vol. 8(2), pp. 15-20, Feb. 2017. DOI : 10.15207/JKCS.2017.8.2.015？

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J-H Lee, et. al, "Biosignal-based Assistant Care Robot for Bedridden Patients," Korean Society for Information Processing, Vol. 30(2), pp. 1018-1019, Nov. 2023. DOI : 10.3745/PKIPS.y2023m11a.1018？
Chung WY, Lee YD, Jung SJ, "A wireless sensor network compatible wearable u-healthcare monitoring system using integrated ECG, accelerometer and SpO2," Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, pp. 1529-1532, Oct. 2008. DOI : 10.1109/IEMBS.2008.4649460？

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Zhuang Li, "A PHP Framework-Based Web-Based Instruction Platform," International Journal of Interactive Mobile Technologies, Vol. 18(07), pp. 68-81, April 2024. DOI : 10.3991/ijim.v18i07.48247

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