Due to the development of technology and medical care following the 4th industrial revolution, the medical paradigm is shifting towards patient-centered medical services. Based on the development of smart home technology, the residential environment is changing into a residential space that cares for and heals the lifestyles and the healthcare of families. As lifestyle changes, the concept of supporting smart home care based on the residential environment is making it possible to build a smart home IoT service design with enhanced accessibility and convenience for medical appointments and well-being lifestyle care. This paper is a study on user-centered health care smart home IoT service design suitable for family members based on the health care, beauty care, exercise care, and customized diet care beyond the conventional concept of health care monitoring. Based on the analysis, this paper proposes a personal care coordinate smart home service design in a human-centered wellness clinic care smart home service design environment. Human-centered wellness clinic smart home IoT service design is meaningful in presenting a vision for research on smart home service design that links hospital-linked and care-linked service industries, which should be considered from the smart home construction planning stage.
본 논문에서는 모바일 디바이스들 간에 협업을 제공할 수 있는 프레임워크를 제시하고, 그를 기반으로 헬스케어 응용 서비스를 구현하였다. 제안한 프레임워크는 3가지의 구성요소인 센서와 모바일 디바이스 그룹, 홈 서버의 상호작용을 위한 인터페이스를 정의하고, 고정형과 이동형 디바이스들(PDAs)을 이용한 협업 환경을 제시한다 이동형 디바이스들 간의 정보의 교환은 Push와 Pull 방식을 사용하였으며, 다수의 센서로부터 수집된 정보는 모바일 디바이스들과 홈 서버에 의해 공유 또는 교환한다. 우리의 협업 프레임워크는 이전 연구에서 개발된 분산객체그룹프레임워크(DOGF)에서 구현된 객체그룹관리, 정보저장, 접근제어에 따른 허가와 승인기능들을 응용 인터페이스를 통해 제공받게 된다. 헬스케어 서비스의 중요한 부분인 보안을 지원하기 위해 보안정보를 구분하였고, 정보의 이용 권한을 DOGF의 보안 객체를 통하여 인증할 수 있는 절차를 제시하였다. 또한, 사용자의 프로필 정보를 제공함으로써 사용자에 따른 서비스 객체에 대한 권한 검사를 하였다. 각 모바일 디바이스와 홈 서버에 구현된 컴포넌트는 TMO 스킴을 적용하였으며, 이들 분산된 컴포넌트들 간의 통신을 지원하기 위해 분산 실시간 미들웨어인 TMOSM을 사용하였다. 끝으로 협업 프레임워크 상에서 제시한 헬스케어 응용 시나리오의 수행성을 GUI를 통해 보였다.
본 연구는 65세 이상의 고령자를 대상으로 하는 '헬스케어기반의 고령친화적 스마트홈' 조성을 위해 현행 관련 법제도의 한계에 기인하여 국내외 법제도를 비교법적인 분석을 통해 개선방안을 살펴보고자 한다. 이를 위해 원격의료 시행을 전제로 관련 법제도는 '헬스케어'와 '고령친화' 그리고 '스마트홈 관련 법제도로 크게 3개 부문으로 나누어 고찰했다. 헬스케어 관련 법제도는 국내 의료법에 의해 원격의료를 시행하고 있지만, 의료진과의 정보교환(원격자문 역할)으로 제한을 두고 있다. 국외사례를 토대로 원격의료(모니터링)를 위한 개념 및 제반 사항에 대한 정의 등을 규정할 필요가 있으며, 고령친화 관련 법제도 분석 결과, 고령자에 대한 정의가 불분명하며 보건의료체계에 대한 정비가 필요하다. 이러한 분석 결과를 토대로 관련법제도 개선의 필요성을 인지하고 현행 관련 개별법에 대한 개정을 통한 법제도의 정비와 신규 법률 제정을 통한 개선방안을 제시하였다. 본 연구는 국내외 관련 법제도의 비교법적인 분석을 통한 개선방안을 제시하는 것이지만, 두 가지 대안은 각각의 장단점을 가지고 있어 어느 것이 최선의 선택이라고 결론을 내리기 어려운 것이 본 연구의 한계이다.
최근, 유비쿼터스 기술의 발전으로 인하여 헬스케어 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 헬스케어 서비스 영역은 독거노인 또는 환자를 위해 병원에서 가정으로 변화하고 있다. 홈에서 거주자를 식별하는 기술은 스마트 홈 응용 서비스에 매우 중요하다. 그러나, 기존의 거주자 식별연구들은 여러 문제점을 갖고 있다. 몸에 다양한 센서를 부착해야 하며, 개인 프라이버시와 관련되어 거주자 환경에 적용하는데 문제점들이 따르고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 무구속, 무자각을 지향하는 센서들의 사용과 저비용으로 시스템을 구현하기 위한 방법으로써 실내 환경 및 센서의 사용을 제한하였다. 이렇게 제한된 센서들만을 이용하여 거주자를 식별하기 위한 방법으로 개인을 식별할 수 있는 요소들을 추출하고 이러한 요소들을 시스템에 적용하기 위해 가중치를 부여하는 방법을 이용하였다. 그리고 거주자를 식별하고 위치를 추적하기 위한 SABA 메커니즘을 설계하였다. SABA 메커니즘은 각 공간별로 배치된 센서들을 통해 거주자를 식별하고 거주자의 행위에 의해 발생한 이전 이벤트들의 기록들을 활용하여 최종적으로 거주자를 식별하여 개별 거주자의 위치를 추적한다. 그리고 본 위치 추적 시스템의 수행성을 검증하기 위해 구현한 응용에 설계된 메커니즘을 적용하고 시나리오를 통해 위치 추적 시스템의 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 유헬스(u-Health) 서비스를 제공하는 센서 네트워크 시스템을 제안한다. 본 시스템은 거주자의 생체 정보를 수집하고 응급 상황을 자동으로 판단한다. LEID(Lighting Embedded Information Device)는 센서 네트워크에 이용 되는 장치로서 생활공간에 필요 불가결한 조명 기기에 센서 네트워크 기술을 접목시킨 장치이다. 본 논문에서 제안한 유헬스 시스템의 실용성 검증을 위해 국민대학교에 위치한 지능형 홈 센터에 설치하였고 실생활을 가정하여 시험하였다. 본 논문에서 제안한 유헬스 시스템은 지속적인 관리가 필요한 환자가 있는 기관에 사용될 수 있다.
본 논문은 헬스케어 서비스에 대한 소비자 인식의 변화에 따라 최근 대두되고 있는 웰니스 서비스에 관한 연구이다. 현재 많은 소비자들이 여러 가지의 홈 헬스케어 개인건강기기를 통해 자신의 건강을 관리하고 있지만 제조사 별 고유의 소프트웨어와 통신 프로토콜을 내장되어있어 개인건강기기마다 각기 다른 방식의 서비스가 제공되고 있다. 이처럼 현재 제공되고 있는 헬스케어 서비스를 보다 효율적으로 제공하기 위해서는 다양한 개인건강기기와 서비스 제공 시스템간의 표준화된 인터페이스를 지원하기 위해서는 통합 게이트웨이 솔루션이 필요하다. 특히, 각 시스템 구성요소 간에 IEEE11073 PHD(Pelsonal Health Devices), HL7(Health Level Seven) 등의 표준을 통하여 건강정보 데이터 센싱, 취합 및 전송, 분석 및 피드백이 표준적인 방법으로 운용되어야한다. 이에 본 논문에서는 스마트 TV 환경에서 ISO/IEEE11073 표준을 준용하여 다양한 통신 인터페이스를 통한 개인건강기기의 연결성을 지원하는 통합 게이트웨이 솔루션 및 헬스케어, 건강관리와 관련된 서비스를 위한 건강정보 모니터링 앱을 설계하였다.
본 논문에서는 운동 관련 빅데이터를 적용한 인공지능을 활용하여 개개인에게 알맞은 운동 루틴을 추천해 주는 비대면 방식 PT를 제안한다. 이 정책은 '건강한 사람이 앱을 만나 더 건강해진다.'는 모토를 중심으로, 홈 트레이닝을 하고 싶지만 운동방법을 모르는 사람들로 하여금 자신에게 맞추어진 루틴 구성을 통해 운동 수행능력의 효율성을 높이고, 잘못된 자세로 인한 부상 등을 최소화한다. 또한 이 정책은 기존의 일일이 사용자가 입력해야 했던 시스템들에서 머신러닝을 통한 AI 알고리즘을 통한 추천을 통해 비대면 방식의 수동적인 운동 방식에서 AI가 트레이너 역할을 해주는 방식으로 사용자와 상호작용하고, 정확한 운동 목표를 추천함으로써 운동 지속성과 동기성을 부여한다. 본 논문에서는 프로토타입을 통해 제안하는 AI를 적용한 맞춤 헬스 정책이 기존의 헬스 앱 업계에서 시장성을 보일 수 있다는 가능성에 의의를 둔다.
본 논문에서는 홈 환경에서 멀티 에이전트 기반의 헬스케어 상황정보 서비스를 제공하기 위한 소프트웨어 구조의 설계에 대해 기술한다. 본 플랫폼에서의 분산객체그룹 프레임워크(Distributed Object Group Framework, DOGF)는 수행객체들 및 헬스케어 지원 센서 또는 기기들의 논리적인 서비스별 그룹화를 지원하고, 멀티 에이전트 프레임워크인 JADE(Java Agent DEvelopment framework)는 사용자의 이동성과 이질적인 환경에서의 서비스를 지원한다. 플랫폼 상의 멀티 에이전트는 건강관리 및 유지와 관련된 여러 종류의 헬스케어 상황정보 서비스를 제공하기 위하여 각각의 환경에 대한 정보를 수집하는 에이전트와 모바일 기기의 특징에 따라 서로 다른 서비스를 하는 에이전트 그리고 이들을 관리하는 에이전트로 분류할 수 있다. 이러한 JADE의 에이전트와 분산객체그룹 프레임워크의 동작은 모바일 프락시에서 인터페이스를 하며 정보 교환을 제공하거나 이동 패턴을 지원한다. 본 논문에서는 이러한 동작을 통하여 분산객체그룹 프레임워크와 JADE가 헬스케어 상황정보 서비스를 제공하기 위해 멀티 에이전트에 기반을 둔 플랫폼과 서비스별 에이전트의 설계에 대해 기술하였고, 끝으로 헬스케어 상황 정보 서비스를 위한 물리적인 시스템 환경과 플랫폼 기반의 프로토타입을 보였다.
본 논문은 실내에서 홈 거주자의 위치를 인식하기 위해 근접성을 이용한 위치 추적 시스템 환경을 제안하고자 한다. 이를 위해 기존 실내의 고정된 위치에 있는 구조/시설물 및 가전제품의 ON/OFF 스위치를 이용하며 기타 추가적인 스위치 및 센서를 부착하여 개폐동작이 일어날 때 발생되는 신호를 검출하여 실제위치를 얻는다. 발생되는 신호는 Pull-up 저항을 이용한 신호 검출 방법으로 눌려진 스위치나 센서에서 발생된 아날로그 신호를 검출한다. 검출된 신호의 고유한 ID값은 Sensor TMO로 송신되어 수집된다. 수집된 센서ID는 소켓통신을 이용하여 홈서버인 실내위치추적시스템으로 보내질 뿐아니라 원격 모니터링 GUI를 통해 실내 거주자의 위치를 GUI의 가상공간 좌표와 매핑된 홈 거주자의 위치를 보인다. 본 논문에서 제안한 실내위치추적시스템은 홈 거주자의 위치를 주기적으로 모니터링하고 거주자의 이동 패턴과 활동 상황을 파악하여 헬스케어 정보로 활용할 예정이다.
스마트 홈은 다양한 기기들과 센서들을 통합하여 제어함으로써 거주자가 필요로 하는 서비스를 제공한다. 본 논문에서는 장애자들과 노인들을 위한 스마트 홈 시스템에 초점을 두고 있으며, 스마트 홈 거주자를 위한 새로운 방식의 실시간 자세분석 시스템을 제안한다. 본 시스템은 3 차원 기울기 센서를 이용하여 거주자의 정적인 자세와 동적인 자세를 실시간으로 인식함으로써, 원격에서의 건강관리 및 의료 서비스를 제공하는 개념을 포함한다. 본 시스템은 스마트 홈 서버와 3 차원 기울기 센서로 구성되며, 이들 상호간 통신과 이동성 증진을 위해 무선 기술이 적용되었다. 스마트 홈 서버는 정적 자세로부터 동적 자세를 추출하는 추론엔진을 포함하고 있다. 끝으로 본 논문에서 제안한 시스템을 실제 환경에 적용하여 그 유효성을 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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