KR101515929B1 - 수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자가 착용한 구명 조끼의 소정 위치에 장착되어 상기 사용자의 생체 정보 및 상기 사용자가 위치한 환경의 환경 정보를 획득하는 다수의 센서, 상기 다수의 센서 각각에서 일정 시간 단위마다 획득되는 각각의 정보를 취합하는 취합 장치(Aggregator), 및 상기 취합 장치로부터 수신되는 정보를 이용하여 상기 사용자의 위급 상황을 모니터링하는 관제 서버를 포함하는 수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

Description

수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼 시스템 및 그 동작 방법{Smart life vest system based on wireless wearable technology for rescue on/under the water and method thereof}
본 발명은 인명 구조를 위한 스마트 구명 조끼 시스템에 관한 것으로, 특히웨어러블 기술과 무선네트워크 기술을 이용한 착용형 스마트 구명 조끼를 이용한 인명 구조 기술에 관한 것이다.
매년 해수욕장 혹은 바닷가에서의 물놀이 및 수상 레저 활동 중 안전 사고가 빈번하게 발생하나 여전히 수상 구조요원들은 망루 혹은 초소에서 직접 감시하는 아날로그적인 방식으로 사람들의 안전을 모니터링하고 있다. 이는 감시 지역이 넓은 경우, 전체적인 상황 파악이 어려우며, 안전요원의 피로를 유발시켜 매우 비효율적이며 비경제적인 운영이다.
따라서, 근래에 들어서 다양한 디지털 장비와 장치를 이용하여 수상 및 수중에서의 사람들의 안전을 모니터링하는 기술이 개발되고 있다. 구체적으로, 구명 조끼에 GPS 장치를 장착하여 사람들의 위치를 추적하거나, 사용자가 구명 조끼에 장착된 LED를 점등하거나 구조 버튼을 눌러, RFID 등을 이용하여 구조 신호를 관제 센터(안전요원)로 송출하는 기술이 이용되고 있다. 그러나 이러한 기술은 관제 센터와 거리가 멀어질수록 구조 신호가 관제 센터에 도달하기 어렵고, 위험에 처한 사용자의 상태를 확인하기 어려워 위급 상황을 파악하기 어려우며, 사용자에 의해 오동작하는 문제점이 있다.
본 발명은 구명 조끼에 장착된 센서를 통해 획득되는 사용자의 생체 및 환경 정보를 이용하여 사용자의 위급 상황 여부를 판단할 수 있도록 하는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼 시스템은 사용자가 착용한 구명 조끼의 소정 위치에 장착되어 상기 사용자의 생체 정보 및 상기 사용자가 위치한 환경의 환경 정보를 획득하는 다수의 센서, 상기 다수의 센서 각각에서 일정 시간 단위마다 획득되는 각각의 정보를 취합하는 취합 장치(Aggregator), 및 상기 취합 장치로부터 수신되는 정보를 이용하여 상기 사용자의 위급 상황을 모니터링하는 관제 서버를 포함한다.
여기서, 상기 다수의 센서는 체온 센서, 혈압 센서, ECG(electrocardiogram) 센서 및 산소 포화도 센서 중 적어도 하나의 센서를 통해 상기 생체 정보를 획득하고, GPS 센서, 가속도 센서, 수온 센서 및 수압 센서 중 적어도 하나의 센서를 통해 상기 환경 정보를 획득하고, 상기 사용자의 음성 정보를 획득하는 마이크 및 음향 신호를 출력하는 스피커를 더 포함하며, 상기 다수의 센서 각각의 정보는 WBAN(Wireless Body Area Network) 네트워크를 통해 상기 취합 장치에 전달되며, 상기 취합 장치에서 취합된 정보는 상기 취합된 정보는 멀티홉 환경의 네트워크를 통해 상기 관제 서버로 전달된다.
또한, 상기 다수의 센서의 각 센서의 인터페이스가 두 종류 이상인 경우, 상기 취합 장치의 인터페이스는 상기 두 종류의 정보를 수신할 수 있는 듀얼 모드이며, 상기 취합 장치는 상기 다수의 센서의 각각의 센서 임계값을 이용하여 상기 위급 상황 여부를 판단하며, 판단 결과 위급 상황인 경우 긴급 메시지를 생성하여 상기 관제 서버로 전송하며, 상기 다수의 센서는 상기 사용자 주변의 위험 요소의 존재 여부를 파악하기 위한 초음파 센서를 포함한다.
나아가, 상기 관제 서버는 지도 데이터를 포함하며, 상기 다수의 센서 중 GPS 센서를 통해 확인되는 상기 사용자의 위치 정보를 상기 지도 데이터에 맵핑하여 상기 사용자의 경로를 추적한다.
한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 ~수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼 시스템의 동작 방법은 사용자가 착용한 구명 조끼에 장착된 다수의 센서 각각으로부터 사용자의 생체 정보 및 환경 정보를 일정 시간 단위로 수신하는 단계, 수신된 상기 생체 정보 및 상기 환경 정보를 취합하여 상기 사용자의 위급 상황 여부를 판단하는 단계, 및 상기 생체 정보, 상기 환경 정보 및 상기 위급 상황 판단 결과를 이용하여 을 상기 사용자의 상태를 모니터링 하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 수신하는 단계는 체온 센서, 혈압 센서, ECG(electrocardiogram) 센서 및 산소 포화도 센서 중 적어도 하나의 센서를 통해 상기 생체 정보를 수신하고, GPS 센서, 가속도 센서, 수온 센서 및 수압 센서 중 적어도 하나의 센서를 통해 상기 환경 정보를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 판단하는 단계는 상기 다수의 센서의 각각의 센서 임계값을 이용하여 상기 위급 상황 여부를 판단하는 단계, 및 상기 판단 결과 위급 상황인 경우, 긴급 메시지를 생성하여 관제 서버로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 해수욕장, 해안가에서 어업 활동 및 레저 활동하는 중, 사용자가 착용한 스마트 조끼에 장착된 다수의 센서로부터 획득되는 사용자의 생체 정보 및 환경 정보를 이용하여 사용자의 상황(위급 상황)을 모니터링함으로써, 사용자가 위급 상황에 처할 시 구조 요원은 빠르고 정확하게 상황을 파악하고 그에 대응하여 구조 행위를 신속하게 수행할 수 있어, 수중/수상 안전사고를 크게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼 시스템 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 구명 조끼 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 센싱 정보의 전송 메시지 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 위급 상황 판단 방법을 설명하기 위한 참조도.
도 5는 본 발명에 따른 전송 메시지의 차별화된 우선순위에 의한 MAC 파라미터 설정 방법을 설명하기 위한 도면.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼 시스템 예시도이다. 도시된 바와 같이, 스마트 구명 조끼 시스템(10)은 다수의 센서(110), 취합 장치(120) 및 관제 서버(130)를 포함한다.
다수의 센서(110)는 사용자가 착용하는 조끼에 장착되어 사용자의 생체 정보 및 사용자가 위치한 환경의 환경 정보를 주기적으로 획득하는 구성이다. 구체적으로, 다수의 센서(110)는 사용자의 체온을 측정하여 체온 정보를 획득하는 체온 센서, 사용자의 혈압을 측정하여 혈압 정보를 획득하는 혈압 센서, 사용자의 심전도를 측정하여 심전도 정보를 획득하는 ECG(electrocardiogram) 센서 및 사용자의 산소 포화도를 측정하여 산소 포화도 정보를 획득하는 산소 포화도 센서 중 적어도 하나의 센서를 통해 사용자의 생체 정보를 획득한다.
또한, 다수의 센서(110)는 사용자의 위치를 확인하기 위해 위치 정보를 획득하는 GPS 센서, 사용자에 가해지는 충격 및 진동 등을 확인하기 위해 가속도 정보를 획득하는 가속도 센서, 사용자가 위치한 수중의 온도를 확인하기 위해 수온 정보를 획득하는 수온 센서 및 사용자가 위치한 수중의 압력을 확인하기 위해 수압 정보를 획득하는 수압 센서 중 적어도 하나의 센서를 통해 사용자가 위치한 환경의 환경 정보를 획득한다.
이때, 다수의 센서(110)에 포함된 각각의 센서는 방수 기능 또는 방수 커버를 장착하여 물(수분)에 의한 센서 오류를 방지한다. 또한, 다수의 센서(110)의 각 센서는 WBAN(Wireless Body Area Network) 네트워크를 통해 취합 장치(120)로 각 센싱 정보를 전송한다.
또한, 다수의 센서(110)에는 사용자의 음성 및 주변 소리 정보를 획득하는 마이크와 관제 서버(130)에서 송신한 음향 신호를 사용자에게 제공하는 스피커를 포함한다. 이때, 다수의 센서(110) 중 마이크와 스피커는 사용자가 사용하는 것이 용이하도록 사용자의 얼굴 가까이(조끼의 어깨 부분)에 위치할 수 있다.
취합 장치(Aggregator)(120)는 다수의 센서(110)에 포함된 각 센서로부터 일정 시간 단위마다 획득되는 센싱 정보를 취합하는 구성이다. 취합 장치(120)는 도 2에 예시된 바와 같이 다수의 센서(110) 각각과 성형 구조(star Topologe)를 이루어 WBAN 네트워크를 통해 다수의 센서(110)로부터 센싱 정보를 수신할 수 있으며, WBAN 네트워크는 Zigbaee(IEEE 802.15.4) 및 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 근거리 무선 통신일 수 있다. 이와 같은 WBAN medium 접근 방식은 시나리오 및 애플리케이션에 따라 달라질 수 있다.
만약, 다수의 센서(110)의 각 센서의 통신 인터페이스가 두 종류 이상인 경우(예를 들어, 사용자의 생체 정보를 획득하는 센서는 Zigbee, 마이크 및 스피커는 블루투스)를 위해 취합 장치(120)는 듀얼(Dual) 모드의 인터페이스를 장착하여 두 종류 이상의 통신 인터페이스에서 모두 무선 통신이 가능하다.
또한, 취합 장치(120)는 상대적으로 다수의 센서(110) 보다 처리 속도, 메모리 크기, 배터리 용량 등의 성능이 우수한 구성으로서, 동종의 센서 플랫폼 또는 휴대용 단말일 수 있다. 최근의 스마트폰은 방수기능 혹은 방수 패키지 기능이 지원되므로 통신 프로토콜만 호환되면 취합 장치(120)의 기능을 수행할 수 있다.
나아가, 취합 장치(120)는 원거리에 위치한 관제 서버(130)로 취합된 취합 정보를 전송한다. 이때, 취합 장치(120)는 멀티 홉 네트워크를 통해 전송할 수 있으며, WiFi(WLAN)채널을 이용할 수 있다. 또는, 취합 장치(120)가 스마트폰인 경우 이동통신(CDMA/LTE) 망을 이용할 수도 있다.
이때, 취합 장치(120)에서 관제 서버(130)로 전송되는 취합 정보의 패킷 구조는 도 3과 같다. 즉, 물리 계층, MAC 계층, 네트워크 계층의 패킷 헤더 안에 응용 게층에서 사용되어지는 메시지를 보인다. 각 필드는 byte 단위로 표현되며 구체적으로 다음과 같다. Node ID는 다수의 센서(110)의 각 센서 노드의 고유 ID, Sequence는 전송되어지는 메시지의 순서 번호, Node 정보는 사용자의 인적 사항 및 고유 식별 정보, Battery 잔량은 배터리 교체를 알리기 위한 현재 센서 노드의 수명을 알린다. 또한, 긴급도는 메시지의 우선순위 정보를 알리며, AC0~AC3(Access Category)까지의 등급으로 나뉘며, AC3는 긴급데이터, AC2은 음성데이터, AC1는 Best Effort, AC0은 양보데이터를 나타낸다. 이후, 체온, 혈압, 산포화도(산소포화도), 수온, 수압, GPS, 가속도는 다수의 센서(110) 각각으로부터 취합된 취합 정보이며, 긴급 메시지는 사용자는 송신하는 음성데이터 혹은 텍스트 데이터이다.
이와 같이 취합 장치(120)로부터 취합 정보를 수신한 관제 서버(130)는 사용자별로 취합 정보를 데이터베이스화하여 저장한다. 저장된 데이터(취합 정보)는 추후에 사용자가 로그인 과정을 거쳐 본인의 데이터를 확인할 수 있으며, 권한이 부여된 모니터링 요원 및 구조 요원도 인증과정을 거친 후 열람할 수 있다. 한편, 주기적인 데이터의 취합 및 전송, 그리고 저장은 모니터링되는 사용자 수가 많을수록 데이터량이 폭발적으로 증가하므로 배터리의 소모량 증가, 네트워크 혼잡, 전송 에러 등이 발생할 수 있다. 따라서, 네트워크 정책에 따라 모든 상황(정상 및 위급 상황)에 대한 데이터를 수집하는 시나리오와 취합 장치(120)내에서 위급 상황을 인식된 경우에만 데이터를 전송하는 시나리오로 분리하여 운영될 수 있다. 다만, 모든 상황의 정보를 관제 서버(130)에서 수집할 경우, 빅 데이터(Big Data) 처리 기법을 통하여 상황 판단 및 예측이 더 효율적일 수 있다.
취합 장치(120)는 다수의 센서(110)로부터 센싱 정보를 수신하여 취합한 취합 정보를 이용하여 사용자의 위급 상황 여부를 판단할 수 있다. 위급 상황 여부를 판단하기 위해서는 도 4를 참조하여 판단할 수 있다. 즉, 특정 센싱 정보의 값이 미리 정의된 임계값(위험값)을 초과 혹은 이하로 측정되면 이는 정상적인 범위를 벗어난 것으로 판단하여 긴급 메시지를 생성하여 관제 서버(130)로 전송한다. 이때, 다수의 센서(110)의 각 센서들의 임계값은 사용자 개인별 체질, 장소, 상황 등에 따라 임의로 설정될 수 있다. 또한, 특정 순간 일시적으로 비정상값이 측정될 가능성이 있으므로, 특정 임계 시간 이상으로 지속적으로 정상적인 범위를 벗어난 이상값이 측정된 경우 경고메시지를 생성할 수 있다.
경우에 따라서는, 관제 서버(130)에서 취합 장치(120)에서 취합한 취합 정보를 이용하여 사용자의 위급 상황 여부를 판단할 수도 있다.
또한, 사용자에 의해 마이크 또는 별도의 긴급 버튼이 조작되는 경우, 다수의 센서(110)의 센싱 정보 중 일부 정보(예를 들어, 위치 정보, 및 생체 정보)는 구조 메시지(응급 데이터)와 함께 관제 서버(130)에 전송될 수 있다. 이때, 전송되는 음성 데이터 및 구조 메시지는 메시지 필드의 긴급도에서 높은 우선순위(AC3 및 AC2)를 갖는다.
이후, 관제 서버(130)에서 취합 장치(120)로부터 음성 데이터나 긴급 메시지를 수신하면, 구조요원 또는 의사는 사용자의 상태(신체 상태) 및 사용자가 처한 긴급 상황을 확인할 수 있다.
나아가, 관제 서버(130)는 지도 데이터를 포함하며, 다수의 센서(110) 중 GPS 센서를 통해 확인되는 사용자의 위치 정보를 지도 데이터에 맵핑하여 사용자의 위치 이동 경로를 추적할 수 있다.
덧붙여, 다수의 센서(110) 중에는 초음파 센서가 포함될 수 있으며, 초음파 센서의 센싱 정보를 통해 수중의 위험 요소(예를 들어, 해파리, 상어, 이안류)를 파악될 수 있으며, 위험 요소가 파악되면, 관제 서버(130)는 해당 지역 내(사용자의 위치로부터 일정 거리 이내)에 위치한 모든 사용자 및 구조요원에게 경고 메시지를 송출할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 우선 순위 지정 방법 및 우선순위에 따른 메시지 전송 차별화를 설명한다. 먼저, 높은 우선순위를 갖는 AC3, AC2의 긴급 데이터 및 음성 데이터는 사용자가 긴급 버튼을 누름으로써 발생하거나 센싱 정보가 이상값을 갖는 경우 발생한다. AC1의 Best effort는 평상시의 정상 범위 내의 생체 정보 또는 환경 정보가 해당된다. AC0의 양보 데이터는 Best errort 데이터 중 버퍼 내 혹윽 주변 센서 노드에서 AC3의 긴급 데이터를 전송하는 노드가 있을 경우, 이를 위하여 채널을 양보하는 역할을 한다. 이때, 이웃 센서 노드의 긴급 데이터 전송 여부는 무선 채널의 전파 특성상 전송 범위 내에서 패킷이 오버헤드(overhead)될 수 있으므로 확인이 가능하다.
구체적으로, 네트워크의 MAC 계층에서 아래의 알고리즘을 이용하여 차별화된 Backoff 값을 갖도록 유도한다. 먼저,
Figure 112013091440949-pat00001
라는 버퍼초과 Ratio는 아래의 수학식 1과 같이 정의된다.
Figure 112013091440949-pat00002
수학식 1에서
Figure 112013091440949-pat00003
는 해당 노드에서 특정 임계시간(θ) 동안에 인터페이스 버퍼에 쌓인 데이터 패킷의 평균 개수이다.
Figure 112013091440949-pat00004
은 해당 노드에서 θ시간 동안에 데이터의 처리율을 나타내며, 이는 θ시간이 1초라고 가정하면 bits/sec을 이용하여, 처리되는 패킷의 평균 개수(처리율) 간단히 구할 수 있다. 즉, 특정 노드에서 생성되거나 쌓여있는 버퍼 내 패킷의 수가 처리율보다 더 크게 된다면
Figure 112013091440949-pat00005
도 함께 커지게 된다.
Figure 112013091440949-pat00006
를 구한 후, 아래 표1과 같이 각 AC별로 차별화된 backoff 파라미터를 설정함으로써 패킷 전송의 우선 순위를 달리 적용한다. MAC프로토콜은 기본적으로 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)를 사용하는 프로토콜(e.g. IEEE 802.15.4, IEEE 802.11)에 적용 가능하다. 원리는 CSMA/CA가 본질적으로 Long term fairness를 제공하기 때문에 차별화된 채널 접근 매커니즘을 제공하지는 않는다. 따라서, 본 발명에서는 Backoff 시간을 동적으로 조정함으로써, 전송 시간을 조절하고자 한다. 한편, 도 5의 각 변수의 의미는 다음과 같다. MaxBE은 BE(Binary Exponent)의 최대값, AMaxBE는 Adaptive MaxBE로써, 조정된 MaxBE값, AMinBE : Adaptive MinBE로써, 조정된 MinBE값, DMax : MaxBE의 Default 값, DMin : MinBE의 Default 값, DRETRY : MAC계층에서 프레임 전송 에러 시 Default 재전송 시도 횟수, AMaxRetry : 조정된 프레임 재전송 시도횟수이다.
즉, 긴급 데이터인 AC3의 경우, 좀 더 낮은 MaxBE 및 MinBE를 취함으로써, 채널의 backoff 시간을 상대적으로 줄이도록 하였다. AC2는 BE값은 default 값을 갖지만, 최종 backoff 시간에서 다소 작은 slot을 줄이도록 하여, besteffor 보다는 작은 전송 시간을 갖도록 한다. 한편, 과도한 backoff 조정은 오히려 채널을 경쟁을 심화시켜 성능을 악화시킬 수 있으므로, AC0에는 긴급 데이터들에 비하여 높은 backoff 값을 가짐으로써 채널을 양보하도록 한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 해수욕장, 해안가에서 어업 활동 및 레저 활동하는 중, 사용자가 착용한 스마트 조끼에 장착된 다수의 센서로부터 획득되는 사용자의 생체 정보 및 환경 정보를 이용하여 사용자의 상황(위급 상황)을 모니터링함으로써, 사용자가 위급 상황에 처할 시 구조 요원은 빠르고 정확하게 상황을 파악하고 그에 대응하여 구조 행위를 신속하게 수행할 수 있다.
또한, 사용자의 생체 정보 및 환경 정보가 데이터베이스로 저장되어 빅 데이터로 이용되어 상황별 예측 및 분석의 정확도가 향상될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 스마트 구명 조끼 시스템 110 : 다수의 센서
120 : 취합 장치 130 : 관제 서버

Claims (9)

  1. 사용자가 착용한 구명 조끼의 소정 위치에 장착되어 상기 사용자의 생체 정보 및 상기 사용자가 위치한 환경의 환경 정보를 획득하는 다수의 센서; 및
    상기 다수의 센서 각각에서 일정 시간 단위마다 획득되는 각각의 정보를 취합하고, 취합 정보 또는 상기 사용자의 조작에 의해 상기 사용자의 위급 상황 여부를 판단하여 긴급 메시지를 생성하되, 상기 긴급 메시지에 최우선의 전송 순위를 할당하고, 상기 취합 정보의 종류에 따라 상기 취합 정보의 전송 순위를 결정하는 취합 장치(Aggregator)를 포함하되,
    상기 취합 장치는,
    상기 취합 정보 및 상기 긴급 메시지에 결정된 전송 순위, 특정 노드에서 특정 임계시간 동안 인터페이스 버퍼에 쌓인 데이터 패킷의 평균 개수(
    Figure 112014119255002-pat00012
    ) 및 상기 특정 노드에서 상기 특정 임계시간 동안 데이터의 처리율(
    Figure 112014119255002-pat00013
    )에 따라 통신 채널의 Backoff 시간을 동적으로 조정하는 것
    인 수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 센서는,
    상기 생체 정보를 획득하기 위해, 체온 센서, 혈압 센서, ECG(electrocardiogram) 센서 및 산소 포화도 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하고, 상기 환경 정보를 획득하기 위해, GPS 센서, 가속도 센서, 수온 센서 및 수압 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하며, 상기 사용자의 음성 정보를 획득하는 마이크 및 음향 신호를 출력하는 스피커를 더 포함하며,
    상기 취합 장치는,
    상기 다수의 센서 각각의 정보를 WBAN(Wireless Body Area Network) 네트워크를 통해 취합하며, 취합된 상기 취합 정보를 멀티홉 환경의 네트워크를 통해 관제 서버로 전달하는 것
    인 수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 센서의 각 센서의 인터페이스가 두 종류 이상인 경우, 상기 취합 장치의 인터페이스는 상기 두 종류의 정보를 수신할 수 있는 듀얼 모드인 것인 수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼.
  4. 제1항에 있어서, 상기 취합 장치는,
    상기 다수의 센서의 각각의 센서 임계값을 이용하여 상기 위급 상황 여부를 판단하며, 상기 판단 결과 위급 상황인 경우, 상기 긴급 메시지를 생성하여 관제 서버로 전송하는 것
    인 수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다수의 센서는,
    상기 사용자 주변의 위험 요소의 존재 여부를 파악하기 위한 초음파 센서를 포함하는 것
    인 수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼.
  6. 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관제 서버는,
    지도 데이터를 포함하며, 상기 다수의 센서 중 GPS 센서를 통해 확인되는 상기 사용자의 위치 정보를 상기 지도 데이터에 맵핑하여 상기 사용자의 경로를 추적하는 것
    인 수상 및 수중 인명 구조를 위한 무선 착용 기술 기반의 스마트 구명 조끼.
  7. 사용자가 착용한 구명 조끼에 장착된 다수의 센서 각각으로부터 사용자의 생체 정보 및 환경 정보를 일정 시간 단위로 수신하는 단계;
    수신된 상기 생체 정보 및 상기 환경 정보를 취합하고, 취합 정보 또는 상기 사용자의 조작에 의해 상기 사용자의 위급 상황 여부를 판단하여 긴급 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 취합 정보 및 상기 긴급 메시지를 관제 서버에 전송하는 단계;를 포함하되,
    상기 긴급 메시지에 최우선의 전송 순위를 할당하고, 상기 취합 정보의 종류에 따라 상기 취합 정보의 전송 순위를 결정하는 단계; 및
    상기 취합 정보 및 상기 긴급 메시지에 결정된 전송 순위, 특정 노드에서 특정 임계시간 동안 인터페이스 버퍼에 쌓인 데이터 패킷의 평균 개수(
    Figure 112014119255002-pat00014
    ) 및 상기 특정 노드에서 상기 특정 임계시간 동안 데이터의 처리율(
    Figure 112014119255002-pat00015
    )에 따라 통신 채널의 Backoff 시간을 동적으로 조정하는 단계;
    를 더 포함하는 스마트 구명 조끼의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 수신하는 단계는 :
    체온 센서, 혈압 센서, ECG(electrocardiogram) 센서 및 산소 포화도 센서 중 적어도 하나의 센서를 통해 상기 생체 정보를 수신하고, GPS 센서, 가속도 센서, 수온 센서 및 수압 센서 중 적어도 하나의 센서를 통해 상기 환경 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것
    인 스마트 구명 조끼의 동작 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 생성하는 단계는 :
    상기 다수의 센서의 각각의 센서 임계값을 이용하여 상기 위급 상황 여부를 판단하는 것
    인 스마트 구명 조끼의 동작 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101995740B1 (ko) * 2019-01-18 2019-07-03 박지현 수중데이터 전송장치가 부착된 수중 추진체
KR102012879B1 (ko) * 2019-02-13 2019-10-21 유지호 자동 사고 탐지 키트 및 이를 이용한 해난사고 대응 관제 시스템
KR20230146246A (ko) 2022-04-12 2023-10-19 대한민국(해양경찰청 해양경찰연구센터장) 무선제어 가능한 구명부재 및 인명 구조함 자동화 시스템
KR20240032586A (ko) 2022-09-02 2024-03-12 이주현 수상 인명 구조 시스템

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101966134B1 (ko) * 2015-06-23 2019-08-13 엘지전자 주식회사 분리형 스마트워치
KR20170019587A (ko) 2015-08-12 2017-02-22 기민 비콘 모듈의 위치 탐지 시스템
CN106205059B (zh) * 2016-06-23 2019-04-12 西北大学 一种滑坡蠕变监测的预警系统及方法
KR101850070B1 (ko) 2016-07-12 2018-04-19 재단법인대구경북과학기술원 연료전지 기반 구명동의
KR20180042655A (ko) * 2016-10-18 2018-04-26 주식회사 비온시이노베이터 선박 응급상황 대응 시스템
KR101870208B1 (ko) * 2017-07-24 2018-07-20 이옥홍 Gps 기반 수상 구조 서비스 제공 방법
KR102116991B1 (ko) * 2019-12-31 2020-06-01 (주)오엔케이알트레이딩 구명 조끼를 이용한 안전 사고 관제 시스템
KR102603567B1 (ko) * 2021-01-27 2023-11-17 (주)케이앤엘정보시스템 구명조끼 부착용 지능형 조난 알림모듈 및 이를 이용한 해상조난 관리시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101135148B1 (ko) 2010-12-06 2012-04-16 주식회사 라이프가드 고부력 구명복에 구비되는 조난위치 발신기 및 그를 이용한 조난구조 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101135148B1 (ko) 2010-12-06 2012-04-16 주식회사 라이프가드 고부력 구명복에 구비되는 조난위치 발신기 및 그를 이용한 조난구조 시스템

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101995740B1 (ko) * 2019-01-18 2019-07-03 박지현 수중데이터 전송장치가 부착된 수중 추진체
WO2020149482A1 (ko) * 2019-01-18 2020-07-23 박지현 수중데이터 전송장치가 부착된 수중 추진체
KR102012879B1 (ko) * 2019-02-13 2019-10-21 유지호 자동 사고 탐지 키트 및 이를 이용한 해난사고 대응 관제 시스템
KR20230146246A (ko) 2022-04-12 2023-10-19 대한민국(해양경찰청 해양경찰연구센터장) 무선제어 가능한 구명부재 및 인명 구조함 자동화 시스템
KR20240032586A (ko) 2022-09-02 2024-03-12 이주현 수상 인명 구조 시스템

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