• 제목/요약/키워드: Smart wearable device

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Implementation of Bistatic Backscatter Wireless Communication System Using Ambient Wi-Fi Signals

  • Kim, Young-Han;Ahn, Hyun-Seok;Yoon, Changseok;Lim, Yongseok;Lim, Seung-ok;Yoon, Myung-Hyun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권2호
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    • pp.1250-1264
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    • 2017
  • This paper presents the architecture design, implement, experimental validation of a bistatic backscatter wireless communication system in Wi-Fi network. The operating principle is to communicate a tag's data by detecting the power level of the power modulated Wi-Fi packets to be reflected or absorbed by backscatter tag, in interconnecting with Wi-Fi device and Wi-Fi AP. This system is able to provide the identification and sensor data of tag on the internet connectivity without requiring extra device for reading data, because this uses an existing Wi-Fi AP infrastructure. The backscatter tag consists of Wi-Fi energy harvesting part and a backscatter transmitter/a power-detecting receiver part. This tag can operate by harvesting and generating energy from Wi-Fi signal power. Wi-Fi device decodes information of the tag data by recognizing the power level of the backscattered Wi-Fi packets. Wi-Fi device receives the backscattered Wi-Fi packets and generates the tag's data pattern in the time-series of channel state information (CSI) values. We believe that this system can be achieved wireless connectivity for ultra- low-power IoT and wearable device.

웨어러블 기기를 이용한 실시간 상황인식에서의 잡음제거 (Noise Reduction in Real-time Context Aware using Wearable Device)

  • 김태호;서동혁;윤신숙;류근호
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1803-1810
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    • 2018
  • 사물인터넷 기술을 활용하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 사물인터넷을 활용하는 스마트 웨어러블 기기의 상황인식 기능을 향상시키기 위하여 센서부의 이벤트 데이터에 대한 잡음 제거방안을 제안하였다. 본 연구에서는 저역필터를 이용함으로써 비정상적으로 측정된 값에 대한 감쇠를 유도하고 센서의 이벤트 데이터를 이용한 상황 인지에서 유익을 얻을 수 있었다. 스마트 폰과 스마트워치에 기본 내장되어 있는 3축 가속도 센서가 감지하여 보고한 이벤트 데이터를 활용하여 검증한 결과 비정상적으로 과도하게 측정되어 입수된 잡음 값에 대한 값에 대한 감쇠처리를 실행할 수 있었다. 이와 같이 잡음이 제거된 값의 패턴을 분석함으로서 실시간 상황인식에 필요한 다양한 패턴 자료를 얻을 수 있었다.

Mi Band와 MongoDB를 사용한 생체정보 빅데이터 시스템의 설계 (Design of Building Biomertic Big Data System using the Mi Band and MongoDB)

  • 이영훈;김용일
    • 스마트미디어저널
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    • 제5권4호
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    • pp.124-130
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    • 2016
  • 빅데이터 기술의 발전에 따라 여러 분야에서 빅데이터의 필요성이 증가하고 있다. 그중 최근 의료 산업은 치료 중심에서 예방과 건강관리 중심으로 변화됨에 따라 질병 발생 가능성 예측 및 개인 맞춤형 의료 서비스의 중요성이 증대되고 있다. 이를 위해서는 개인의 생체정보를 수집할 수 있는 디바이스와 수집된 데이터를 분석할 빅데이터 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 저가형 웨어러블 디바이스를 이용한 생체정보 빅데이터 시스템을 설계하였다. 웨어러블 디바이스는 심장 박동수와 걸음 수, 활동량 등의 기본적인 생체정보를 획득할 수 있는 Mi Band를 이용하였고, 수집된 생체정보는 MongoDB를 이용하여 NoSQL 형식으로 저장한 후 분석하였다. 본 연구의 결과를 기반으로 차후에는 Hadoop 등을 사용하여 실제 의료 환경에서 사용이 가능한 빅데이터 시스템을 구축하고 다양한 의료 정보용 웨어러블 디바이스와 연계하여 실제 의료 서비스에서 사용이 가능할 수 있다.

피트니스 IT 현황 및 활성화 방안 (Status and promoting of fitness IT)

  • 강선영;강승애;정형수
    • 융합보안논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.63-68
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    • 2016
  • 본 연구에서는 현재 상용화되고 있는 피트니스 IT의 현황을 살펴보고, 이를 통해 피트니스 IT 전망과 활성화를 위한 방안을 제시하고자 하였다. 최근의 웨어러블 스마트 시장은 스마트워치 시장과 피트니스 트래커 시장으로 재편되고 있다. 피트니스 IT 기술의 대표적인 단말기인 피트니스 트래커는 시계, 밴드, 의류, 안경, 렌즈 등의 다양한 형태로 출시 및 연구개발 되고 있지만, 현재까지는 시계나 밴드형태의 제품이 가장 많으며, 클립형태, 목걸이, 머리끈 등의 방식으로도 출시되고 있다. 또한 모바일 플랫폼 시장의 양대 축으로 불리 우는 애플과 구글도 피트니스 사업 선점을 위한 건강관련 플랫폼을 제공하고 있다. 피트니스 IT의 전망은 피트니스 관련 웨어러블 기기가 소형화, 경량화 되는 추세로 볼 때 지속적인 성장세를 보이고 있다. 지속적 성장과 활성화를 위해서는 피트니스 IT 디바이스와 다양한 앱, 서비스들이 결합되는 매쉬업(mash-up), 사용자 환경의 편리성 확보, 그리고 디자인 요소와 가격의 합리성이 위한 노력이 필요할 것으로 예측된다.

거북목 예방을 위한 텍스타일 센서 개발 (Development of Textile Sensors for Prevention of Forward Head Posture)

  • 김민석;박진희;김주용
    • 패션비즈니스
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    • 제27권4호
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    • pp.125-140
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    • 2023
  • This study aimed to develop a smart wearable device for assessing the risk angle associated with turtle neck syndrome in patients with Video Display Terminal (VDT) syndrome. Turtle neck syndrome, characterized by forward head posture resulting from upper cross syndrome, leads to thoracic kyphosis. In this research, a stretch sensor was used to monitor the progression of turtle neck syndrome, and the sensor data was analyzed using a Universal Testing Machine (UTM) and the Gauge Factor (GF) calculation method. The scapula and cervical spine angles were measured at five stages, with 15-degree increments from 0° to 60°. During the experimental process, the stretch sensor was attached to the thoracic spine in three different lengths: 30mm, 50mm, and 100mm. Among these, the attachment method yielding the most reliable data was determined by measuring with three techniques (General Trim Adhesive, PU film, and Heat Transfer Machine), and clothing using the heat transfer machine was selected. The experimental results confirmed that the most significant change in thoracic kyphosis occurred at approximately 30° of forward head posture. Prolonged deformity can lead to various issues, highlighting the need for textile sensor solutions. The developed wearable device aims to provide users with real-time feedback on their turtle neck posture and incorporate features that can help prevent or improve the condition.

Wearable Computers

  • Cho, Gil-Soo;Barfield, Woodrow;Baird, Kevin
    • 섬유기술과 산업
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    • 제2권4호
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    • pp.490-508
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    • 1998
  • One of the latest fields of research in the area of output devices is tactual display devices [13,31]. These tactual or haptic devices allow the user to receive haptic feedback output from a variety of sources. This allows the user to actually feel virtual objects and manipulate them by touch. This is an emerging technology and will be instrumental in enhancing the realism of wearable augmented environments for certain applications. Tactual displays have previously been used for scientific visualization in virtual environments by chemists and engineers to improve perception and understanding of force fields and of world models populated with the impenetrable. In addition to tactual displays, the use of wearable audio displays that allow sound to be spatialized are being developed. With wearable computers, designers will soon be able to pair spatialized sound to virtual representations of objects when appropriate to make the wearable computer experience even more realistic to the user. Furthermore, as the number and complexity of wearable computing applications continues to grow, there will be increasing needs for systems that are faster, lighter, and have higher resolution displays. Better networking technology will also need to be developed to allow all users of wearable computers to have high bandwidth connections for real time information gathering and collaboration. In addition to the technology advances that make users need to wear computers in everyday life, there is also the desire to have users want to wear their computers. In order to do this, wearable computing needs to be unobtrusive and socially acceptable. By making wearables smaller and lighter, or actually embedding them in clothing, users can conceal them easily and wear them comfortably. The military is currently working on the development of the Personal Information Carrier (PIC) or digital dog tag. The PIC is a small electronic storage device containing medical information about the wearer. While old military dog tags contained only 5 lines of information, the digital tags may contain volumes of multi-media information including medical history, X-rays, and cardiograms. Using hand held devices in the field, medics would be able to call this information up in real time for better treatment. A fully functional transmittable device is still years off, but this technology once developed in the military, could be adapted tp civilian users and provide ant information, medical or otherwise, in a portable, not obstructive, and fashionable way. Another future device that could increase safety and well being of its users is the nose on-a-chip developed by the Oak Ridge National Lab in Tennessee. This tiny digital silicon chip about the size of a dime, is capable of 'smelling' natural gas leaks in stoves, heaters, and other appliances. It can also detect dangerous levels of carbon monoxide. This device can also be configured to notify the fire department when a leak is detected. This nose chip should be commercially available within 2 years, and is inexpensive, requires low power, and is very sensitive. Along with gas detection capabilities, this device may someday also be configured to detect smoke and other harmful gases. By embedding this chip into workers uniforms, name tags, etc., this could be a lifesaving computational accessory. In addition to the future safety technology soon to be available as accessories are devices that are for entertainment and security. The LCI computer group is developing a Smartpen, that electronically verifies a user's signature. With the increase in credit card use and the rise in forgeries, is the need for commercial industries to constantly verify signatures. This Smartpen writes like a normal pen but uses sensors to detect the motion of the pen as the user signs their name to authenticate the signature. This computational accessory should be available in 1999, and would bring increased peace of mind to consumers and vendors alike. In the entertainment domain, Panasonic is creating the first portable hand-held DVD player. This device weight less than 3 pounds and has a screen about 6' across. The color LCD has the same 16:9 aspect ratio of a cinema screen and supports a high resolution of 280,000 pixels and stereo sound. The player can play standard DVD movies and has a hour battery life for mobile use. To summarize, in this paper we presented concepts related to the design and use of wearable computers with extensions to smart spaces. For some time, researchers in telerobotics have used computer graphics to enhance remote scenes. Recent advances in augmented reality displays make it possible to enhance the user's local environment with 'information'. As shown in this paper, there are many application areas for this technology such as medicine, manufacturing, training, and recreation. Wearable computers allow a much closer association of information with the user. By embedding sensors in the wearable to allow it to see what the user sees, hear what the user hears, sense the user's physical state, and analyze what the user is typing, an intelligent agent may be able to analyze what the user is doing and try to predict the resources he will need next or in the near future. Using this information, the agent may download files, reserve communications bandwidth, post reminders, or automatically send updates to colleagues to help facilitate the user's daily interactions. This intelligent wearable computer would be able to act as a personal assistant, who is always around, knows the user's personal preferences and tastes, and tries to streamline interactions with the rest of the world.

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웨어러블 디바이스를 활용한 ECG 인증 시스템 구현 및 평가 (Implementation and Evaluation of ECG Authentication System Using Wearable Device)

  • 허재욱;진선우;전문석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1-6
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    • 2019
  • IoT 기반의 스마트홈, 핀테크 등의 모바일 기술이 발달하면서 스마트 디바이스를 이용한 사용자 인증이 일상생활에서 널리 사용되고 있다. 이에 따라 기존의 비밀번호와 같은 지식 기반의 인증 방법에서 스마트 디바이스를 이용한 존재 기반의 생체인증이 새로운 주류가 되었고, 맥파, 지문, 얼굴, 홍채 등 다양한 생체인증 중에 신체적 특성상 위변조 가능성이 낮고 고유한 특징으로 개인 식별성이 높은 ECG(Electrocardiogram, 이하 ECG)를 이용한 생체인증이 헬스케어 및 핀테크와 맞물려 높은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 기존의 고가이면서 부피가 커 휴대가 불가능한 ECG 측정디바이스가 아닌 소형화된 웨어러블 디바이스를 이용하여 손쉽게 사용자의 ECG 파형을 측정해 사용자 인증을 할 수 있는 ECG 인증 시스템을 구현하였다. 구현된 ECG 인증 시스템은 PQRST 고유 값 식별을 통해 ECG 특징점을 판별하고 이를 이용한 제안된 인증 프로토콜로 사용자 인증이 가능하였다. 최종적으로 성인 남성 다수를 통한 측정 평가를 통해 안정적인 정지 상태에서는 1.73%의 비교적 낮은 타인수락률과 4.14%의 본인거부율을 보였고 움직임이 있는 상태에서는 13.72%의 타인수락률과 21.68%의 높은 본인거부율을 보였다. 활동으로 인해 심박수가 상승한 정지 상태에서는 10.48%의 타인수락률과 11.21%의 본인거부율을 보였다.

웨어러블 컴퓨팅 디바이스를 이용한 시각 디자인 구현 및 연구 (Study on Visual Communication Design of Wearable Computing Devices)

  • 이수진
    • 한국과학예술포럼
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    • 제34권
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    • pp.251-262
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    • 2018
  • 본 연구는 제4차 산업시대를 맞아 컴퓨팅 기술이 다양한 분야에서 응용되고 있는 만큼 기술과 디자인의 합목적성을 연구하는데서 시작되었다. 연구의 목적은 기술기반의 컴퓨팅 웨어러블 디바이스 디자인과 기술의 이해와 효용가치 및 미적가치를 융합하여 설계하는 것이다. 따라서 컴퓨팅 기술이 착용형으로 생산되기까지 그 과정의 이해와 소비자의 요구(needs)가 무엇인지 파악하는 것이 중요하다. 예로 웨어러블 컴퓨터(wearable computer) 중 HMD(Head Mounted Display)는 입는(착용) 컴퓨터로써 컴퓨터의 기본적인 입출력 장치를 사람의 체형에 맞게 만들어야하며 머리에 착용하는 디스플레이를 통해 보행 중에도 시야를 확보함과 동시에 컴퓨터 인터페이스를 사용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 시계, 안경, 의복 등의 순서로 기술과 디자인의 합목적성을 파악하고 궁극적으로 사용자가 거부감 없이 신체의 일부처럼 착용하고 사용할 수 있으며, 인간의 능력을 보완하거나 배가시키는 것을 목표로 하는 웨어러블 컴퓨팅 디바이스의 디자인 제안을 한다. 웨어러블 컴퓨팅 디바이스는 시대에 따라 소비자의 호응도를 달리하지만 기술의 변화는 가속화하고 있다. 본 연구의 결과가 급변하는 시대에 맞추어 웨어러블 컴퓨팅 디바이스 디자인 연구의 초석이 되기를 기대한다.

위험 시나리오 분석을 통한 스마트 HSE 시스템 및 웨어러블 컴포넌트 연동방안 (An Interactive Method between HSE System and Wearable Components through Analysis on Risk Scenarios)

  • 손동구;임동선;임기창;박정호;김종면
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.407-416
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    • 2018
  • 현대사회의 빠른 발달로 인해 웨어러블 장비가 탄생했고 빠르게 성장 중에 있다. 웨어러블 장비는 신체에 착용하는 특성으로 인해 경량, 소형 및 저전력을 만족해야 한다. 본 논문에서는 웨어러블 장비의 개요를 기술하였고, 웨어러블 장비 분야의 시장현황을 조사하였다. 또한 기존 개발된 웨어러블 컴포넌트 기술에 대한 사례 및 웨어러블 통신기술을 조사하였다. 한편 산업현장에서의 중대산업재해에 대한 사회적 관심으로 인한 스마트 HSE 시스템의 구축이 요구되었으며, 결합 되었을 경우 효과적으로 안전관리가 이루어 질 것으로 예상되는 웨어러블 장비와 스마트 HSE 시스템을 접목하는 방안을 제시하였다. 이를 위해 조선해양 분야의 용접작업장 위험요소를 도출하고, 용접작업장에서의 위험 시나리오를 작성하여 위험을 줄일 수 있는 웨어러블 장비 접목 방안을 제시하였다. 또한 웨어러블 장비가 적용된 위험 시나리오를 통해 위험이 저감될 수 있음을 보였다. 본 논문에서 제안한 웨어러블 장비와 HSE 시스템 연동방안을 통해 보다 안전하고, 사고 발생 시에는 신속한 대응으로 작업자 안전이 확보될 것으로 기대된다.

스마트 기기를 이용한 실시간 상황인식의 오차 보정 (Error Correction of Real-time Situation Recognition using Smart Device)

  • 김태호;서동혁;윤신숙;류근호
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1779-1785
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    • 2018
  • 본 연구에서는 사물인터넷 기술을 이용하는 스마트 웨어러블 기기의 상황인식 기능을 향상시키기 위하여 센서부의 이벤트 데이터에 대한 오차 보정 방안을 제안하였다. 스마트 기기를 통한 상황인식에서 기기의 특성상 필수적인 상황 정보 센싱을 함에 있어서 오차가 불가피하게 발생하고, 이는 예측 성능을 저하시키는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 칼만필터의 오류보정 알고리즘을 적용하여 스마트기기의 3축 가속도 센서에서 입수되는 신호 값을 보정하였다. 결과적으로 시계열 데이터를 이루는 3축 가속도 센서가 감지하여 보고하는 데이터에 대한 처리 과정에서 발생하는 오차를 칼만필터를 통하여 효과적으로 제거할 수 있었다. 이 연구가 차후 개발되어질 실시간 상황인지 시스템의 성능을 향상시켜 줄 수 있을 것이라 기대한다.