International Journal of Advanced Culture Technology
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제11권1호
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pp.370-375
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2023
As we enter a super-aged society, studies are being conducted to reduce complications and deaths caused by falls in elderly adults. Research is being conducted on interventions for preventing falls in the elderly, wearable devices for detecting falls, and methods for improving the performance of fall detection algorithms. Wearable devices for detecting falls of the elderly generally use gyro sensors. In addition, to improve the performance of the fall detection algorithm, an artificial intelligence algorithm is applied to the x, y, z coordinate data collected from the gyro sensor. In this paper, we develop a wearable device that uses a gyro sensor, body temperature, and heart rate sensor for health management as well as fall detection for the elderly. In addition, we develop a fall detection and health management system that works with wearable devices and a guardian's mobile app to improve the performance of the fall detection algorithm and provide health information to guardians.
내장형 시스템은 터치, GPS, 모션, 가속도 센서 등 다양한 종류의 센서를 탑재하고 있으며, 무선 통신을 수행하여 주변 디바이스와 통신을 할 수 있다. 내장형 시스템을 탑재하고 있는 아두이노는 개발 및 응용이 쉬운 환경을 제공해주기 때문에 개발자, 엔지니어, 디자이너는 물론 예술가 학생까지 큰 관심을 가지고 있다. 그리고 그들은 로봇, 가전, 패션, 문화 등 다방면으로 아두이노를 활용한다. 본 논문에서는 아두이노 내장형 시스템을 활용하여 기존 터치 방식의 1차원적인 게임에서 벗어나 사람의 인체 동작을 인식하는 내장형 시스템을 활용한 게임을 설계하고 구현한다. 개발된 내장형 시스템 게임은 사람의 동작을 자이로센서 기반으로 측정하며, 상대방의 공격 성공 여부는 터치 센서를 활용하여 파악한다. 그리고 게임하는 유저의 체력은 안드로이드 폰 기반 데이터베이스를 통해서 실시간으로 업데이트 한다. 본 논문에서 개발하는 내장형 시스템 기반 게임은 안드로이드 폰 기반의 GUI 를 제공함으로써 관전모드와 대전모드 선택이 가능하며, 최신 블루투스 기반의 통신을 통해 데이터를 주고 받기 때문에 배터리 소비가 적으며 확장이 쉽게 가능하다는 장점을 가진다.
환경요인에 대한 계속적인 모니터링은 농민들에게 온실에서 생육한 작물의 품질과 생산성을 개선할 수 있는 유용한 정보를 제공해 줄 것이다. 이 연구의 목적은 개방형의 저비용 microcontroller를 사용하여 온실 환경 계측 시스템을 개발하기 위함이다. 측정하기 위한 온실 환경 요인들은 대기 온도, 상대습도와 이산화탄소 등이다. 온도, 상대습도와 이산화탄소 농도 측정범위는 $40{\sim}120^{\circ}C$, 0~100%와 0-10,000 ppm이다. 온실 환경 자료를 실시간으로 모니터링하기 위해 $128{\times}64$ 그래픽 LCD을 사용하였다. 컴퓨터와 통신하기 위해 USB 인터페이스를 구성한 아두이노 Uno R3는 6개의 아날로그 입력과 14개의 디지털 입출력 핀으로 구성되어 있다. 온도/습도 센서는 디지털 핀 2번과 3번에 연결하였다. 이산화탄소 센서는 디지털 핀 12번과 13번에 연결하였다. LCD는 디지털 1번(TX)에 연결하였다. 스케치는 아두이노 프로그램 (IDE)로 프로그래밍하였다. 아두이노보드, 센서 및 액세서리 등을 포함한 측정 시스템은 저비용(총 244$)으로 개발되었다. 벤로형 온실에서 환경 요인들은 문제 없이 잘 측정되었다. 우리는 개방형 소프트웨어를 사용한 저비용 microcontroller가 우리 나라의 대부분의 면적을 차지하는 비닐 온실의 대기 환경을 측정하기 위해서 유용하게 사용되리라 예상할 수 있었다.
본 연구의 목적은 마우스 사용 시 손목터널증후군을 예방할 수 있는 스마트장갑을 연구하는 것이다. 연구에 앞서 손목의 좌·우 움직임은 미세하므로 게이지율(Gauge Factor)이 크고, 이력현상(Hysteresis)이 적은 인장 직물 센서가 필요하다. 만능재료시험기(UTM)를 통해 4가지의 직물을 분석하여 각각의 게이지율을 계산하고, 이력현상도 가장 적은 직물을 선택하였다. 또한, 3가지 부착방법을 아두이노로 분석하여 센서값 변화(△Sensor Value) 값이 큰 방법을 선택하였다. 선택된 직물과 부착방법으로 제작한 프로토타입을 아두이노를 통해 데이터 패턴을 분석하였다. 첫 번째는 센서 1개(A 센서)로만 파악하는 방법이고, 두 번째로는 센서 2개(A, B 센서)로 파악하는 방법이다. 손목 왼쪽(A 센서), 손목 오른쪽(B 센서) 양쪽에 인장 직물 센서를 부착하고, 손목을 오른쪽으로 꺾을 때 A 센서는 늘어나서 △Sensor Value 값이 커지고, B 센서는 줄어들어서 △Sensor Value가 작아진다. 반면에 손목을 왼쪽으로 꺾을 때는 반대로 패턴이 분석되었다. 본 연구를 통해 손목이 꺾일 시 LED가 켜지는 알고리즘으로 손목터널증후군을 예방하는 스마트장갑을 연구하였고, 본 연구 결과를 기반으로 후속 연구에서는 10명을 대상으로 직접 마우스를 사용하면서 실제 사용 시 문제점을 파악하고 파악된 문제점을 해결하고자 한다.
최근 전 세계적으로 에너지에 대한 관심이 증가하고 있으며, 에너지의 효과적인 운용과 에너지 세이빙을 위한 IT 기술개발의 필요성이 대두되고 있다. LED는 저전력 에너지를 사용함으로써 전 세계적으로 효율적인 에너지 사용을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서도 국내 전력 사용량의 20~30%에 해당하는 조명용 에너지를 절약하기 위해 각종 센서를 사용하는 조명 제어에 관련된 연구들이 진행되고 있다. 즉 차세대 에너지 광원으로 LED에 주목하기 시작하였고, 본 논문에서는 이러한 LED를 아두이노와 초음파 센서를 제어하여 에너지 관리 효율을 극대화 하고자 한다. 논문에서는 사용자가 직접 별도의 컨트롤러를 조작해 LED조명을 제어를 하는 것이 아니라, 인체감지인식을 통해 LED조명 on/off를 제어연구를 실험하고 검증하였다. 또한 본 논문에서 개발한 인터페이스를 이용하면 에너지 관리 효율을 극대화 시켜 이를 동반한 상업화 및 효율성을 확대를 꾀할 수 있다.
본 논문에서는 사용자의 외출 목적을 인지하고 외출 시 도움을 줄 수 있는 유용한 정보를 전달하는 스마트 홈 외출 케어 시스템의 설계 및 구현에 대해 연구한다. ESP8266을 이용하여 기상청의 RSS 서비스 데이터를 실시간으로 전송할 수 있고, Arduino MEGA를 이용하여 데이터를 분석 후 사용자에게 기상정보를 제공할 수 있는 시스템을 구현한다. 앱인벤터를 활용하여 필요한 물품을 잊지 않고 챙길 수 있으며 원하는 날씨와 목적에 맞게 설정을 변경 가능하다. 마이크 위치는 외부에 배치하여 인지도를 12% 높였으며, 압력센서의 감도는 최대 210 kΩ으로 설정했다. 문 사이에 장애물이 있을 경우 자동으로 문이 열린다. 서랍 천장에 초음파 센서를 배치해 0.5cm~10cm 범위 내 물체를 인식해 물체 유무를 확인하고 카메라를 설치해 보안 강화 시스템을 연구헸다.
In the era of information society, IT industry has been developed very much. New technology has made appearance in citizens' lives. IOT (Internet of Things) has grown up the most rapidly in IT industry. Kevin Ashiton, MIT specialist, said, "Loading of FRIS and other sensors shall build Internet of things." Internet of things is said to let things have sensor and communication module and to exchange information and communicate each other. In this study, Internet of things has been applied to flowerpot to build automatic flowerpot control system that turns fan ON and supplies water depending upon temperature and moisture. Users are difficult to cognize temperature and humidity of flower pot correctly. In this study, an experiment obtained correct value of temperature and humidity to build control system. At the performance test of flower pot, commands turned ON depending upon temperature and humidity. Control system should be added to control water supply quantity and time objectively according to servo motor control. Purpose of further study was to control flower pot by remote system in connection with smart phone application. An application control can make not only temperature and humidity statistics but also server depending upon users' needs to turn fan ON and take actions and to control flower pot.
아두이노와 압력센서를 이용하여 현대인의 관심사인 건강관리 프로그램을 만드는 것이 목적이다. 현재 한국에는 총 420만명의 요실금 환자가 있을 것으로 추정된다. Information Technology와 Bio Technology의 융합을 통해 이러한 환자들이 쉽고 간단하며 가장 효과적인 골반저근운동(이하 케겔운동) 을 할 수 있도록 유도하여 요실금, 발기부전 등을 치료, 예방한다. 현재 시중에 판매되는 케겔 의료기기는 전기적 자극을 강제로 주어 운동을 해야 하는 시스템으로 하의를 탈의하고 폐쇄된 공간에서 Femcon Therapy를 주로 사용 하였으며 이는 시간제약, 공간제약, 위생적인 제약 등의 문제가 있다. 본 연구는 이러한 제약에서 벗어나 하의를 탈의하지 않고 공간과 위생의 제약에서 벗어나 BT와 IT를 융합한 케겔(Kegel) 의료기를 설계 하였다.
센서네트워크를 이용하는 진동 모니터링 시스템은 다양한 분야에서 사용되고 있지만 기존의 제품의 경우 진동이 발생할 경우 센서 데이터 수집기능과 통신기능의 분리로 인해 모니터링 시스템의 규모가 커질 수 밖에 없는 구조를 가지고 있다. 이에 본논문에서는 최근들어 자주 발생하는 지진과 협소한 장소의 진동을 모니터링 하기 위해 아두이노와 이더넷 모듈에 oneM2M 디바이스 표준프로토콜인 MQTT 프로토콜을 활용하여 경량 진동 모니터링 시스템을 설계 및 구현한다.
Children's home accidents are less common than in the past. However, safety accidents continue to occur due to carelessness of the parents. To solve the problem, there are fall prevention screens that can withstand the weight of children, and safety railings that can be adjusted directly to solve the problem. However, these have disadvantages such as stability, convenience, and damage to the landscape. In this paper, we developed an automatic safety accident prevention fence system that can be installed on a window using Arduino, eliminating the disadvantages of previous safety accident prevention products. This system measures the height of a person standing in front of the fence and the distance between the person and the fence with two infrared sensors and moves automatically using a motor. In addition, in accordance with the U-Healthcare society, users can check the temperature, humidity, and fine dust concentration of the external environment through mobile. Each information can be obtained through DHT 11 sensor, fine dust concentration sensor, and Bluetooth connected toArduino. These can help the user's health care.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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