KR20180127775A - Cloud big data-based intelligent smart care system for prevention and treatment of dementia - Google Patents

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KR20180127775A KR1020170062943A KR20170062943A KR20180127775A KR 20180127775 A KR20180127775 A KR 20180127775A KR 1020170062943 A KR1020170062943 A KR 1020170062943A KR 20170062943 A KR20170062943 A KR 20170062943A KR 20180127775 A KR20180127775 A KR 20180127775A
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Abstract

The present invention relates to a cloud big data-based intelligent smart care system for prevention and treatment of dementia, which comprises: a biometric information recognizer (10) recognizing user′s biometric information and transmitting the biometric information to the set-top box in a Bluetooth manner; the set-top box (20) including a body information extracting unit (21) for collecting behavior and voice information of the user, a transmitting unit (22) for receiving information transmitted from the biometric information recognizer (10) and information transmitted from a cloud server (30), and transmitting the collected biometric and body information of the user to a cloud, and a connecting unit (23) for transmitting an exercise program transmitted from the cloud server (30) to a TV screen through an HDMI; a cloud server (30) including a speech impairment program, a behavior pattern program, an artificial intelligence program, and an exercise program, analyzing the user′s biometric information and body information transmitted from the set-top box (20), continuously storing the information in a user database (DB), diagnosing a dementia stage of the user, and transmitting an exercise program corresponding to each dementia stage to the set-top box (20); and a display unit (40) outputting, on a screen, a dementia diagnosis result and an exercise program transmitted from the cloud server (30) to the set-top box (20).

Description

클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템{CLOUD BIG DATA-BASED INTELLIGENT SMART CARE SYSTEM FOR PREVENTION AND TREATMENT OF DEMENTIA}[0001] CLOUD BIG DATA-BASED INTELLIGENT SMART CARE SYSTEM FOR PREVENTION AND TREATMENT OF DEMENTIA [0002]

본 발명은 치매 예방 및 치료를 위한 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 사용자의 생체정보를 인식하여 블루투스 방식으로 셋톱박스에 전송하는 생체정보인식기(10); 사용자의 행동 및 음성 정보를 수집하는 신체정보추출부(21), 상기 생체인식기(10)에서 전송한 정보 및 클라우드서버(30)에서 전송한 정보를 수신하고, 수집한 사용자의 생체정보 및 신체정보를 클라우드로 전송하는 전송부(22), 클라우드서버(30)에서 전송받은 운동프로그램을 HDMI로 TV화면으로 전송하는 연결부(23)를 포함하는 셋톱박스(20); 음성장애프로그램, 행동패턴프로그램, 인공지능 프로그램, 운동프로그램이 내장되어, 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 생체정보, 신체정보 정보를 분석하여 사용자DB(DataBase)에 지속적으로 저장하고, 사용자의 치매 단계를 진단하고, 각 치매단계에 해당하는 운동프로그램을 상기 셋톱박스(20)로 전송하는 클라우드서버(30); 상기 클라우드서버(30)에서 상기 셋톱박스(20)로 전송한 치매진단결과 및 운동프로그램을 화면으로 출력하는 디스플레이부(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent smart care system based on cloud big data for prevention and treatment of dementia. More particularly, the present invention relates to a biometric information recognizer (10) for recognizing a user's biometric information and transmitting the biometric information to a set-top box in a Bluetooth manner; A body information extracting unit 21 for collecting the behavior and voice information of the user, information transmitted from the biometric recognizer 10 and information transmitted from the cloud server 30, and the collected biometric information and body information A set-top box 20 including a transmission unit 22 for transmitting the exercise program received from the cloud server 30 to the cloud, and a connection unit 23 for transmitting the exercise program transmitted from the cloud server 30 to the TV screen through HDMI. A behavioral pattern program, an artificial intelligence program, and an exercise program, analyzes the biometric information and the physical information information of the user transmitted from the set-top box 20, continuously stores the biometric information and the body information information in a user database (DB) A cloud server 30 for diagnosing a dementia stage of the dementia stage and transmitting an exercise program corresponding to each dementia stage to the settop box 20; And a display unit (40) for outputting a dementia diagnosis result and an exercise program transmitted to the set-top box (20) from the cloud server (30) to a screen. The intelligent smart care system will be.

본 발명은 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cloud big data-based intelligent smart care system.

최근 급격한 인구 노령화로 인해 치매환자 또한 급속히 증가하는 추세이며, 현재, 치매는 진행이 되면 완치가 어려운 실정으로, 초기에 발견하고 진행과정을 늦추는 것이 치료의 목표이다. 치매는 치매 환자 자신의 사망률 증가 및 삶의 질 저하뿐 아니라 치매환자를 돌보는 사람들한테까지 정신적, 신체적, 경제적으로 심각한 부담을 초래한다. 따라서 치매 여부를 가정에서도 진단할 수 있고 치료하는 시스템이 요구되고 있다.Dementia patients are rapidly increasing due to the rapid aging of the population. Currently, dementia is difficult to cure when it progresses. It is the goal of treatment to detect it early and slow the progress. Dementia causes a serious burden on the mental, physical, and economic burden to those who care for dementia patients as well as their mortality rate and quality of life decrease. Therefore, there is a demand for a system that can diagnose and treat dementia at home.

선행기술인 대한민국등록특허 제10-1205908호에는 보행과 심전도 모니터링을 통한 초기인지장애와 치매 평가 시스템 및 그 방법이 제시된다. 하지만, 선행기술은 치매를 인지하고 이를 평가하기 위해 더욱 다양한 방식과 기준과 제공하지 못하며, 치매를 예방하기 위한 조치와는 무관한 문제점이 있다.Prior art Korean Patent No. 10-1205908 discloses an early cognitive impairment and dementia evaluation system and method by monitoring walking and electrocardiogram. However, prior art does not provide more diverse methods and criteria for recognizing and evaluating dementia, and is not related to measures to prevent dementia.

또한, 선행기술인 대한민국등록특허 제10-1487727호 및 대한민국등록특허 제10-1534831호 에는 대상자의 인적 사항을 포함하는 정보를 입력받아 치매예방 훈련 콘텐츠를 제공하는 치매예방인지 훈련장치가 제시된다. 하지만, 선행기술은 치매를 인지하고 이를 평가하기 위해 입력하는 정보가 이름, 성별, 나이, 학력, 진단명, 발병시기, 관련 평가도구 평가 결과와 같은 것이라 치매 진단 전 치매 예방을 위한 조치로서 부족하며, 진단 결과를 지속적으로 저장하지 못해 이후 치료를 위한 데이터를 제공하지 못하는 문제점이 있다. Also, Korean Patent No. 10-1487727 and Korean Patent No. 10-1534831 disclose a dementia prevention cognitive training device in which information including personal information of a subject is input to provide dementia prevention training contents. However, the prior art is insufficient to identify the dementia, and the information input to evaluate it is the same as name, sex, age, education, diagnosis, The diagnosis result can not be stored continuously and data for subsequent treatment can not be provided.

대한민국 등록특허 제10-1205908호(2012.11.22).Korean Patent No. 10-1205908 (November 22, 2012). 대한민국 등록특허 제10-1487727호(2015.01.29).Korean Patent No. 10-1487727 (2015.01.29). 대한민국 등록특허 제10-1534831호(2015.07.01).Korean Patent No. 10-1534831 (Jul.

본 발명은 상기에 서술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 일반인 및 치매 초기 환자가 TV 화면을 보면서 치매 운동 프로그램에 따라 운동 및 발음하고, 셋톱박스에서 사용자의 행동, 음성, 및 생체정보를 수집한 후 클라우드로 전송하여, 클라우드 빅데이터 기반 인공지능이 환자의 치매 단계를 진단하고, 이에 따라, 진단한 치매단계에 해당하는 운동 프로그램을 제공하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to overcome the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for performing a dementia exercise program, The present invention provides a system for providing an exercise program corresponding to a diagnosis stage of a dementia by diagnosing a dementia stage of a patient by cloud-based data-based artificial intelligence by transmitting the collected data to the cloud.

또한, 본 발명은 사용자의 치매 진단 및 치료를 통하여 치매 진행속도를 늦추고, 클라우드 빅데이터 기반 인공지능을 통해 환자의 일상생활 수행능력을 지속적으로 관찰 및 관리하고, 의사 또는 가족에게 사용자의 운동 진행내용, 결과, 변화추이를 전송하여, 환자가 입원 전 가정에 더 오래 머물 수 있도록 하여, 치매 환자의 부양자들이 갖는 경제적, 신체적, 심리적 부양 부담을 줄여 주는 것을 목적으로 한다.The present invention also relates to a method and apparatus for diagnosing and treating dementia of a user by slowing down the progress of dementia and continuously observing and managing the ability of the patient to perform daily activities through the cloud big data based artificial intelligence, , Results, and trends, so that the patient can stay longer in the family before admission, thereby reducing the economic, physical, and psychological burden of caregivers of the demented patient.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템은, 치매 예방 및 치료를 위한 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템으로서, 사용자의 생체정보를 인식하여 블루투스 방식으로 셋톱박스에 전송하는 생체정보인식기(10); 사용자의 행동 및 음성 정보를 수집하는 신체정보추출부(21), 상기 생체인식기(10)에서 전송한 정보 및 클라우드서버(30)에서 전송한 정보를 수신하고, 수집한 사용자의 생체정보 및 신체정보를 클라우드서버(30)로 전송하는 전송부(22), 클라우드서버(30)에서 전송받은 운동프로그램을 HDMI로 TV화면으로 전송하는 연결부(23)를 포함하는 셋톱박스(Settop Box)(20); 음성장애프로그램, 행동패턴프로그램, 인공지능 프로그램, 운동프로그램이 내장되어, 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 생체정보, 신체정보 정보를 분석하여 사용자DB(DataBase)에 지속적으로 저장하고, 사용자의 치매 단계를 진단하고, 각 치매 단계에 해당하는 운동프로그램을 상기 셋톱박스(20)로 전송하는 클라우드서버(30); 상기 클라우드서버(30)에서 상기 셋톱박스(20)로 전송한 치매진단결과 및 운동프로그램을 화면으로 출력하는 디스플레이부(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the cloud big data-based intelligent smart care system according to the present invention is an intelligent smart care system based on cloud big data for prevention and treatment of dementia, which recognizes the user's biometric information and transmits it to the set- A biometric information recognizer 10; A body information extracting unit 21 for collecting the behavior and voice information of the user, information transmitted from the biometric recognizer 10 and information transmitted from the cloud server 30, and the collected biometric information and body information A settop box 20 including a transfer unit 22 for transferring the exercise program received from the cloud server 30 to the cloud server 30 and a connection unit 23 for transmitting the exercise program transmitted from the cloud server 30 to the TV screen through HDMI. A behavioral pattern program, an artificial intelligence program, and an exercise program, analyzes the biometric information and the physical information information of the user transmitted from the set-top box 20, continuously stores the biometric information and the body information information in a user database (DB) A cloud server 30 for diagnosing a dementia stage of the dementia stage and transmitting an exercise program corresponding to each dementia stage to the settop box 20; And a display unit (40) for outputting a dementia diagnosis result and an exercise program transmitted from the cloud server (30) to the set top box (20) on a screen.

상기 생체인식기(10)는, 블루투스를 포함하는, 혈압계, 맥박계, 또는 당뇨측정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The biometric device 10 is characterized by including a blood pressure monitor, a pulse system, or a diabetes meter including Bluetooth.

상기 셋톱박스(20)의 신체정보추출부(21)는, 카메라모듈과 마이크모듈을 포함하여, 사용자의 행동 및 음성정보를 수집하는 것을 특징으로 한다.The body information extracting unit (21) of the set top box (20) includes a camera module and a microphone module, and collects the behavior and voice information of the user.

상기 셋톱박스(20)의 전송부(22)는 상기 생체인식기(10)에서 전송한 정보를 수신하는 블루투스부(221)와, 상기 블루투스부(221)에서 수신한 정보와 상기 신체정보추출부(21)에서 수집한 정보를 자동으로 상기 클라우드서버(30)로 전송하고, 상기 클라우드서버(30)에서 전송한 사용자의 치매 단계와 운동프로그램을 수신하는 IoT(Internet of Things)부(222)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The transmission unit 22 of the set-top box 20 includes a Bluetooth unit 221 for receiving information transmitted from the biometrics device 10 and a transmission unit for transmitting information received from the Bluetooth unit 221 and the body information extraction unit And an IoT (Internet of Things) unit 222 for automatically transmitting the collected information from the cloud server 30 to the cloud server 30 and receiving the dementia phase of the user transmitted from the cloud server 30 and the exercise program .

상기 클라우드서버(30)의 음성장애프로그램은 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 음성정보를 음성분석기법을 통해 분석하여 인공지능 프로그램으로 분석결과를 전송하는 것을 특징으로 한다.The voice disorder program of the cloud server 30 analyzes voice information of a user transmitted from the set-top box 20 through a voice analysis technique and transmits analysis results to an artificial intelligence program.

상기 클라우드서버(30)의 행동패턴프로그램은 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 행동정보를 영상분석기법과 모션인식기법을 통해 분석하여 인공지능 프로그램으로 분석결과를 전송하는 것을 특징으로 한다.The behavior pattern program of the cloud server 30 analyzes behavior information of a user transmitted from the set-top box 20 through an image analyzer method and a motion recognition method, and transmits analysis results to an artificial intelligence program.

상기 클라우드서버(30)의 인공지능 프로그램은 음성장애프로그램과 행동패턴프로그램에서 전송한 분석결과를 받아 인공지능이 자동적으로, 사용자의 치매단계를 무증상, 건망증 단계, 치매초기 단계, 치매 단계 중 하나로 진단하고, 각 단계에 해당하는 운동프로그램을 상기 셋톱박스(20)에 전송하는 것을 특징으로 한다.The artificial intelligence program of the cloud server 30 receives the analysis result transmitted from the voice impairment program and the behavior pattern program, and the artificial intelligence automatically diagnoses the user's dementia stage as asymptomatic, forgetfulness stage, early stage of dementia, And transmits the exercise program corresponding to each step to the settop box (20).

상기 화면(40)은 기본적으로 TV화면을 이용하고, 필요에 따라 스마트폰과 연계해서 사용 가능한 것을 특징으로 한다.The screen 40 is basically a TV screen and can be used in connection with a smart phone as needed.

본 발명은 사용자가 TV 화면을 보면서 치매 운동 프로그램에 따라 운동 및 발음하고, 사용자의 행동, 음성, 및 생체정보를 수집 및 클라우드로 전송하여, 클라우드 빅데이터 기반 인공지능이 환자의 치매 단계를 진단, 이에 따라, 진단한 치매단계에 해당하는 운동 프로그램을 제공하는 시스템을 제공하는 효과가 있다.The present invention relates to a method and apparatus for monitoring and analyzing dementia of a patient by collecting and transmitting a user's behavior, voice, and biometric information to a cloud by watching and listening to a TV screen, Accordingly, there is an effect of providing a system for providing an exercise program corresponding to a diagnosed dementia stage.

또한, 본 발명은 사용자의 치매 진단 및 치료를 통하여 치매 진행속도를 늦추고, 클라우드 빅데이터 기반 인공지능을 통해 환자의 일상생활 수행능력을 지속적으로 관찰 및 관리하고, 의사 또는 가족에게 사용자의 운동 진행내용, 결과, 변화추이를 전송하여, 환자가 입원 전 가정에 더 오래 머물 수 있도록 하여, 치매 환자의 부양자들이 갖는 경제적, 신체적, 심리적 부양 부담을 줄여 주는 효과가 있다.The present invention also relates to a method and apparatus for diagnosing and treating dementia of a user by slowing down the progress of dementia and continuously observing and managing the ability of the patient to perform daily activities through the cloud big data based artificial intelligence, , Results, and change trends of the patients, thereby allowing the patient to stay in the home before the admission, thereby reducing the economic, physical, and psychological burden of the caregivers of the demented patient.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that the technical advantages of the present invention are not limited to the technical effects mentioned above and that other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims There will be.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템을 설명하기 위한 셋톱박스의 개략적인 흐름도이다.
도 3은 AWS(Amazon Web Service)를 이용한 클라우드서버의 구성도이다.
도 4는 클라우드서버에 포함된 음성인식 프로그램에 사용되는 구글 클라우드 스피치 API(Application Programming Interface)의 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템의 작동 흐름도(Flow Chart)이다.
도 6은 클라우드서버에 포함된 운동프로그램 중 뇌신경자극 콘텐츠의 구성도이다.
도 7은 클라우드서버에 포함된 운동프로그램 중 유산소운동 콘텐츠의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템을 나타내는 도면이다.
FIG. 1 is a diagram illustrating an intelligent smart care system based on cloud big data according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic flow chart of a set-top box for explaining the cloud big data-based intelligent smart care system of FIG.
3 is a configuration diagram of a cloud server using AWS (Amazon Web Service).
4 is a diagram of a Google cloud speech API (Application Programming Interface) used in a speech recognition program included in a cloud server.
FIG. 5 is a flow chart of a Big Data-based intelligent smart care system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of the neural stimulation contents among the exercise programs included in the cloud server.
7 is a block diagram of the aerobic exercise contents among the exercise programs included in the cloud server.
8 is a diagram illustrating a cloud big data-based intelligent smart care system according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For the sake of convenience, the size, line thickness, and the like of the components shown in the drawings referenced in the description of the present invention may be exaggerated somewhat. The terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions of the present invention, and thus may be changed depending on the user, the intention of the operator, customs, and the like. Therefore, the definition of this term should be based on the contents of this specification as a whole.

또한, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 아울러, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown. It is not. In the following description of the embodiments of the present invention, the same components are denoted by the same reference numerals and symbols, and further description thereof will be omitted.

본 발명의 각 구성 단계에 대한, 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Prior to the detailed description of each constituent step of the present invention, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor shall design his own invention in the best way It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of the term can be properly defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a cloud big data-based intelligent smart care system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템은, 치매 예방 및 치료를 위한 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템으로서, 생체정보인식기(10), 셋톱박스(20), 클라우드서버(30), 및 디스플레이부(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a cloud big data-based intelligent smart care system according to a preferred embodiment of the present invention is an intelligent smart care system based on cloud big data for prevention and treatment of dementia. The intelligent smart care system includes a biometric information recognizer 10, 20, a cloud server 30, and a display unit 40.

상기 생체정보인식기(10)는 사용자의 생체정보를 인식하여 블루투스 방식으로 셋톱박스에 전송하는 것으로, 블루투스를 포함하는, 혈압계, 맥박계, 체온계, 체중계 또는 당뇨측정기를 포함한다.The biometric information recognizer 10 recognizes the user's biometric information and transmits the biometric information to the set-top box in a Bluetooth manner. The biometric information recognizer 10 includes a sphygmomanometer, a pulse system, a thermometer, a scales or a diabetes meter including Bluetooth.

상기 셋톱박스(20)는 사용자의 행동 및 음성 정보를 수집하는 신체정보추출부(21), 상기 생체인식기(10)에서 전송한 정보 및 클라우드에서 전송한 정보를 수신하고, 수집한 사용자의 생체정보 및 신체정보를 클라우드로 전송하는 전송부(22), 클라우드서버에서 전송받은 운동프로그램을 HDMI(High-Definition Multimedia Interface)로 TV화면으로 전송하는 연결부(23)를 포함한다. The set-top box 20 includes a body information extracting unit 21 for collecting user's behavior and voice information, information transmitted from the biometrics device 10 and information transmitted from the cloud, And a connection unit 23 for transmitting the exercise program received from the cloud server to the TV screen using an HDMI (High-Definition Multimedia Interface).

상기 셋톱박스(20)는 상기 클라우드서버(30)에서 제시한 동영상과 음성 출력을 HDMI 형태로 디스플레이부, 예컨대 TV 또는 단말기 또는 휴대폰에 화면으로 디스플레이하고, 상기 셋톱박스(20)의 신체정보추출부(21)는, 카메라모듈과 마이크모듈을 포함하여, 사용자의 행동 및 음성정보를 수집한다.The set-top box 20 displays the video and audio output presented by the cloud server 30 on a display unit such as a TV, a terminal or a mobile phone in the form of HDMI, (21) collects the behavior and voice information of the user including the camera module and the microphone module.

상기 셋톱박스(20)의 전송부(22)는 상기 생체인식기(10)에서 전송한 정보를 수신하는 블루투스부(221)와, 상기 블루투스부(221)에서 수신한 정보와 상기 신체정보추출부(21)에서 수집한 정보를 자동으로 상기 클라우드서버(30)로 전송하고, 상기 클라우드서버(30)에서 전송한 사용자의 치매 단계와 운동프로그램을 수신하는 IoT부(222)를 포함한다.The transmission unit 22 of the set-top box 20 includes a Bluetooth unit 221 for receiving information transmitted from the biometrics device 10 and a transmission unit for transmitting information received from the Bluetooth unit 221 and the body information extraction unit 21 to the cloud server 30 and an IoT unit 222 for receiving the dementia phase of the user transmitted from the cloud server 30 and the exercise program.

도 2는 도 1의 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템을 설명하기 위한 셋톱박스의 개략적인 흐름도이다.FIG. 2 is a schematic flow chart of a set-top box for explaining the cloud big data-based intelligent smart care system of FIG.

도 2를 참조하면, 셋톱박스를 시작하여, 이전 사용기록이 존재하면 이전에 클라우드서버에서 제시한 운동프로그램을, 이전 사용기록이 존재하지 않으면 치매 TEST용 운동프로그램을 연결부를 통해 HDMI형태로 디스플레이로 전송하여 출력한다.Referring to FIG. 2, a set-top box is started. When there is a previous use record, the exercise program previously presented by the cloud server is displayed. If there is no previous use record, the exercise program for dementia testing is displayed on the HDMI And outputs it.

디스플레이에 운동프로그램이 출력됨과 동시에, 셋톱박스에서는 신체정보를 수집하고, 생체인식기에서 수집하여 블루투스를 이용해 전송한 사용자의 생체정보를 수집한다.At the same time as the exercise program is displayed on the display, the set-top box collects body information, collects biometrics information, and collects the biometrics information of the user using Bluetooth.

셋톱박스에서 수집한 정보를 클라우드서버로 전송하고, 클라우드서버에서는 전송받은 정보를 분석하여 진단한 사용자의 치매 진단 결과와, 진단 결과에 따른 신규 운동프로그램 진행관련 정보를 셋톱박스에 전송한다.The information collected from the set-top box is transmitted to the cloud server. The cloud server analyzes the transmitted information and transmits the diagnosis result of the user and the information related to the progress of the new exercise program to the settop box.

셋톱박스는 클라우드서버에서 치매 진단 후 전송한, 치매 진단 결과 및 운동프로그램을 수신하여 연결부를 통해 HDMI형태로 디스플레이부에 전송 및 신체정부 수집부로 전송하고, 진단결과가 디스플레이에 출력되며 개략적인 흐름도가 종료된다.The set-top box receives the dementia diagnosis result and the exercise program transmitted from the cloud server after diagnosing the dementia, transmits the dementia diagnosis result and the exercise program through the connection unit to the display unit and transmits the result to the body government collection unit. And is terminated.

상기 클라우드서버(30)는 아마존 웹 서비스(AWS)를 이용한다.The cloud server 30 uses Amazon Web Services (AWS).

도 3은 AWS(Amazon Web Service)를 이용한 상기 클라우드서버(30)의 구성도이다.3 is a configuration diagram of the cloud server 30 using AWS (Amazon Web Service).

도 3을 참조하면, AWS(Amazon Web Service)를 이용한 상기 클라우드서버(30)는 클라우드상의 가상서버인 Amazon EC2, 관리형 관계형 데이터베이스를 제공하는 Amazon RDS(Relational Database Service), 확장 가능한 객체 스토리지인 Amazon S3(Simple Storage Service), 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공하는 AWS IoT, CND(Content Delivery Network) 캐싱(Caching)을 통해 웹 사이트, API, 동영상 콘텐츠 또는 기타 웹 자산의 전송을 가속화하는 콘텐츠 전송 네트워크(CDN) 서비스인 Amazon CloudFront를 포함한다.Referring to FIG. 3, the cloud server 30 using AWS (Amazon Web Service) includes Amazon EC2 as a virtual server on the cloud, Amazon RDS (Relational Database Service) as a managed relational database, Amazon AWS IoT provides Simple Storage Service (S3), Internet IoT (IoT) service, and Content Delivery Network (CND) caching to accelerate the transmission of Web sites, APIs, (CDN) service, Amazon CloudFront.

또한, 상기 클라우드서버(30)는 음성장애프로그램, 행동패턴프로그램, 인공지능 프로그램, 운동프로그램이 내장되어, 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 생체정보, 신체정보를 분석하여 사용자DB(DataBase)에 지속적으로 저장하여 빅데이터화 하고, 사용자의 치매 단계를 진단하고, 운동 프로그램을 상기 셋톱박스(20)로 전송한다.The cloud server 30 analyzes the biometric information and the body information of the user transmitted from the set top box 20 by incorporating a voice disorder program, a behavior pattern program, an AI program, and an exercise program, To diagnose the dementia stage of the user, and transmits the exercise program to the set-top box 20. The set-

상기 클라우드서버(30)의 음성장애프로그램은 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 음성정보를 음성분석기법을 통해 분석하여 인공지능 프로그램으로 분석결과를 전송한다.The voice disorder program of the cloud server 30 analyzes voice information of a user transmitted from the set-top box 20 through a voice analysis technique and transmits analysis results to an artificial intelligence program.

도 4는 상기 클라우드서버(30)에 포함된 음성인식 프로그램에 사용되는 구글 클라우드 스피치 API(Application Programming Interface)의 도면이다.FIG. 4 is a diagram of a Google Cloud Speech Application Programming Interface (API) used in a voice recognition program included in the cloud server 30.

도 4를 참조하면 상기 클라우드서버(30)에 포함된 음성인식 프로그램에 사용되는 기술은 구글 클라우드 스피치 API로, 뉴럴네트워크(Neural Network) 모델을 적용하여, FLAC, AMR, PCMU, 또는 리니어-16 형식의 오디오파일을 실시간으로, 말하는 도중 텍스트로 바꿔주며, 주변 소음을 걸러내는 기능도 지원하고, REST(Representational State Transfer) 또는 gRPC(Google Remote Procedure Call) 요청을 보낼 수 있는 기기들을 지원한다.Referring to FIG. 4, the technology used in the voice recognition program included in the cloud server 30 is a Google Cloud Speech API, and a Neural Network model is applied to the FLAC, AMR, PCMU, or linear-16 format Audio files in real time, text on the fly, filtering for background noise, and devices that can send Representational State Transfer (REST) or gRPC (Google Remote Procedure Call) requests.

상기의 기기들은 휴대전화, PC, 태블릿, TV, 또는 스피커를 포함한다. Such devices include a cellular phone, a PC, a tablet, a TV, or a speaker.

상기 클라우드서버(30)의 행동패턴프로그램은 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 행동정보를 영상분석기법과 모션인식기법을 통해 분석하여 인공지능 프로그램으로 분석결과를 전송한다.The behavior pattern program of the cloud server 30 analyzes the behavior information of the user transmitted from the set-top box 20 through an image analyzer method and a motion recognition technique, and transmits analysis results to an artificial intelligence program.

상기 클라우드서버(30)의 인공지능 프로그램은 음성장애프로그램과 행동패턴프로그램에서 전송한 분석결과를 받아 인공지능이 자동적으로, 사용자의 치매단계를 무증상, 건망증 단계, 치매초기 단계, 치매 단계 중 하나로 진단하고, 각 단계에 해당하는 운동프로그램을 상기 셋톱박스(20)에 전송한다.The artificial intelligence program of the cloud server 30 receives the analysis result transmitted from the voice impairment program and the behavior pattern program, and the artificial intelligence automatically diagnoses the user's dementia stage as asymptomatic, forgetfulness stage, early stage of dementia, And transmits the exercise program corresponding to each step to the settop box 20. [

상기 클라우드서버(30)의 운동프로그램은, 손가락 움직임을 통하여 뇌에 자극을 주어 뇌를 활성화하는 뇌신경운동 컨텐츠와 유산소운동 콘텐츠를 포함한다.The exercise program of the cloud server 30 includes cranial nervous exercise contents and aerobic exercise contents that stimulate the brain through finger movements to activate the brain.

도 6은 클라우드서버에 포함된 운동프로그램 중 뇌신경자극 콘텐츠의 구성도이다.FIG. 6 is a block diagram of the neural stimulation contents among the exercise programs included in the cloud server.

도 6을 참조하면, 상기 뇌신경운동 컨텐츠는 손가락 마디를 움직여 뇌신경을 자극하는 손가락운동, 박수치기를 통하여 뇌신경을 자극하는 박수치기운동, 얼굴 근육을 풀어주며 뇌신경을 자극하는 얼굴 마사지운동, 및 반복적 음성 따라하기를 통해 뇌신경을 자극하는 발음운동을 포함한다.Referring to FIG. 6, the cranial nerve exercise contents include finger movements for stimulating the nervous system by moving the finger nerve, clapping exercises for stimulating the nervous system through clapping, facial massage exercising for relaxing the facial muscles, And includes phonetic exercises to stimulate the nervous system through following.

도 7은 클라우드서버에 포함된 운동프로그램 중 유산소운동 콘텐츠의 구성도이다.7 is a block diagram of the aerobic exercise contents among the exercise programs included in the cloud server.

도 7을 참조하면, 상기 유산소운동 콘텐츠는 걷기운동과 Ball을 이용한 운동을 포함한다.Referring to FIG. 7, the aerobic exercise contents include a walking exercise and a ball exercise.

상기 디스플레이부(40)는 상기 클라우드서버(30)에서 상기 셋톱박스(20)로 전송한 치매진단결과 및 운동프로그램을 출력하는 것이며, TV 또는 스마트폰을 사용할 수 있다.The display unit 40 outputs a dementia diagnosis result and an exercise program transmitted from the cloud server 30 to the set-top box 20, and can use a TV or a smartphone.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템의 작동 흐름도(Flow Chart)이다.FIG. 5 is a flow chart of an intelligent smart care system based on cloud big data according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 사용자가 셋톱박스를 신규구입 하여 치매 TEST를 진행하여, 치매등급 판정 후, 등급에 맞는 치매 예방 운동을 진행하고, 일정기간 치료운동 후 치매 단계를 재판정 하여, 가족이나 의사에게 휴대폰, 이메일, 또는 컴퓨터를 통하여 문자 또는 메일이나 음성으로 알린다.5, a user purchases a set-top box to perform a dementia test, judges a dementia level, performs a dementia prevention exercise to a grade, re-judges a dementia phase after a certain period of treatment, It is notified by text, mail, or voice via mobile phone, email, or computer.

상기 치매등급 판정시, 중증 치매인경우, 의사 진단치료 및 치료운동을 한 후, 등급에 맞는 치매 예방 운동을 실시한다.In the case of the above-mentioned dementia grade, in the case of severe dementia, a doctor's diagnosis treatment and a therapeutic exercise are performed, and a dementia prevention exercise suitable for the grade is performed.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템을 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating a cloud big data-based intelligent smart care system according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 치매노인, 만성질환자, 또는 장애인의 생체인식, 음성인식, 영상인식 정보를 셋톱박스에서 수집하고, 셋톱박스에서 수집한 정보를 클라우드로 전송하여 원격치매노인 케어시스템에서 전송받은 사용자의 정보를 빅데이터 처리 후 셋톱박스로 전송하여, 셋톱박스에서 TV 또는 스마트폰으로 운동프로그램 및 진단결과를 전송하여, 사용자에게 치매 예방 및 재활프로그램을 제공한다. Referring to FIG. 8, biometrics, speech recognition, and image recognition information of a demented elderly person, a chronic disease person, or an impaired person are collected in a set-top box, information collected in a set-top box is transmitted to the cloud, The user's information is transmitted to the set-top box after processing the big data, and the exercise program and diagnosis result are transmitted from the set-top box to the TV or smart phone to provide the user with the prevention and rehabilitation program for the dementia.

또한, 상기 클라우드에서 사용자의 운동 진행내용, 결과, 또는 변화추이 등을 가족이나 의사의 이메일, 핸드폰, 컴퓨터 중 하나 이상으로 전송할 수 있고, 원격치매노인 케어시스템을 통해 환자의 상태를 지속적으로 관찰 및 관리할 수 있다.Also, it is possible to transmit the content, result, or change of the user's motion in the cloud to at least one of a family member or a doctor's e-mail, a mobile phone, or a computer, Can be managed.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, will be. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.

10 : 생체정보인식기
20 : 셋톱박스
21 : 신체정보추출부
22 : 전송부
23 : 연결부
30 : 클라우드서버
40 : 디스플레이부
221 : IoT부
222 : 블루투스부
10: Biometric information recognizer
20: Set-top box
21: Body information extracting unit
22:
23: Connection
30: Cloud server
40:
221: IoT portion
222: Bluetooth section

Claims (8)

치매 예방 및 치료를 위한 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템으로서,
사용자의 생체정보를 인식하여 블루투스 방식으로 셋톱박스에 전송하는 생체정보인식기(10);
사용자의 행동 및 음성 정보를 수집하는 신체정보추출부(21), 상기 생체인식기(10)에서 전송한 정보 및 클라우드에서 전송한 정보를 수신하고, 수집한 사용자의 생체정보 및 신체정보를 클라우드로 전송하는 전송부(22), 클라우드에서 전송받은 운동프로그램을 HDMI로 TV화면으로 전송하는 연결부(23)를 포함하는 셋톱박스(20);
음성장애프로그램, 행동패턴프로그램, 인공지능 프로그램, 운동프로그램이 내장되어, 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 생체정보, 신체정보 정보를 분석하여 사용자DB(DataBase)에 지속적으로 저장하고, 사용자의 치매 단계를 진단하고, 각 치매단계에 해당하는 운동프로그램을 상기 셋톱박스(20)로 전송하는 클라우드서버(30);
상기 클라우드서버(30)에서 상기 셋톱박스(20)로 전송한 치매진단결과 및 운동프로그램을 화면으로 출력하는 디스플레이부(40); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템.
As an intelligent smart care system based on cloud big data for prevention and treatment of dementia,
A biometric information recognizer 10 for recognizing the biometric information of the user and transmitting the biometric information to the settop box in a Bluetooth manner;
A body information extracting unit 21 for collecting user's behavior and voice information, information transmitted from the biometrics device 10 and information transmitted from the cloud, and transmitting the biometrics information and the body information of the user to the cloud A set-top box 20 including a transmitting unit 22 for transmitting an exercise program received from the cloud, and a connection unit 23 for transmitting an exercise program transmitted from the cloud to a TV screen through HDMI.
A behavioral pattern program, an artificial intelligence program, and an exercise program, analyzes the biometric information and the physical information information of the user transmitted from the set-top box 20, continuously stores the biometric information and the body information information in a user database (DB) A cloud server 30 for diagnosing a dementia stage of the dementia stage and transmitting an exercise program corresponding to each dementia stage to the settop box 20;
A display unit (40) for outputting a dementia diagnosis result and an exercise program transmitted from the cloud server (30) to the set top box (20) on a screen; Wherein the intelligent smart care system is based on cloud big data.
제 1항에 있어서,
상기 생체인식기(10)는, 블루투스를 포함하는, 혈압계, 맥박계, 또는 당뇨측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템.
The method according to claim 1,
The biometric recognizer (10) includes a blood pressure monitor, a pulse system, or a diabetes meter, including Bluetooth, based on cloud big data.
제 1항에 있어서,
상기 셋톱박스(20)의 신체정보추출부(21)는, 카메라모듈과 마이크모듈을 포함하여, 사용자의 행동 및 음성정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템.
The method according to claim 1,
The body information extracting unit (21) of the set top box (20) collects user 's behavior and voice information, including a camera module and a microphone module, based on the cloud big data based intelligent smart care system.
제 1항에 있어서,
상기 셋톱박스(20)의 전송부(22)는 상기 생체인식기(10)에서 전송한 정보를 수신하는 블루투스부(221)와, 상기 블루투스부(221)에서 수신한 정보와 상기 신체정보추출부(21)에서 수집한 정보를 자동으로 상기 클라우드서버(30)로 전송하고, 상기 클라우드서버(30)에서 전송한 사용자의 치매 단계와 운동프로그램을 수신하는 IoT부(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템.
The method according to claim 1,
The transmission unit 22 of the set-top box 20 includes a Bluetooth unit 221 for receiving information transmitted from the biometrics device 10 and a transmission unit for transmitting information received from the Bluetooth unit 221 and the body information extraction unit And an IoT unit 222 for automatically transmitting the collected information from the cloud server 30 to the cloud server 30 and receiving the dementia step and the exercise program of the user transmitted from the cloud server 30 Cloud Big Data-Driven Intelligent Smart Care System.
제 1항에 있어서,
상기 클라우드서버(30)의 음성장애프로그램은 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 음성정보를 음성분석기법을 통해 분석하여 인공지능 프로그램으로 분석결과를 전송하는 것을 특징으로 하는 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템.
The method according to claim 1,
The voice disorder program of the cloud server (30) analyzes voice information of a user transmitted from the set-top box (20) through a voice analysis technique and transmits the analysis result to an artificial intelligence program. Smart Care System.
제 1항에 있어서,
상기 클라우드서버(30)의 행동패턴프로그램은 상기 셋톱박스(20)에서 전송한 사용자의 행동정보를 영상분석기법과 모션인식기법을 통해 분석하여 인공지능 프로그램으로 분석결과를 전송하는 것을 특징으로 하는 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템.
The method according to claim 1,
The behavior pattern program of the cloud server 30 analyzes behavior information of a user transmitted from the set-top box 20 through an image analyzer method and a motion recognition technique, and transmits an analysis result to an artificial intelligence program. Data-driven intelligent smart care system.
제 1항에 있어서,
상기 클라우드서버(30)의 인공지능 프로그램은 음성장애프로그램과 행동패턴프로그램에서 전송한 분석결과를 받아 인공지능이 자동적으로, 사용자의 치매단계를 무증상, 건망증 단계, 치매초기 단계, 치매 단계 중 하나로 진단하고, 각 단계에 해당하는 운동프로그램을 상기 셋톱박스(20)에 전송하는 것을 특징으로 하는 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템.
The method according to claim 1,
The artificial intelligence program of the cloud server 30 receives the analysis result transmitted from the voice impairment program and the behavior pattern program, and the artificial intelligence automatically diagnoses the user's dementia stage as asymptomatic, forgetfulness stage, early stage of dementia, And transmits the exercise program corresponding to each step to the settop box (20).
제 1항에 있어서,
상기 화면(40)은 기본적으로 TV화면을 이용하고, 필요에 따라 스마트폰과 연계해서 사용가능하는 것을 특징으로 하는 클라우드 빅데이터 기반 지능형 스마트 케어 시스템.
The method according to claim 1,
The screen 40 is basically a TV screen and can be used in connection with a smartphone as needed, according to a cloud big data-based intelligent smart care system.
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