KR101843787B1 - 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법 및 시스템이 개시된다. 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법은 안전 알림 서버가 사용자의 웨어러블 장치로부터 표준 데이터 포맷을 가지는 센싱 결과 메시지를 수신하는 단계, 안전 알림 서버가 센싱 결과 메시지를 기반으로 생체 정보 분석 알고리즘을 통해 사용자의 신체의 이상 여부를 판단하는 단계와 안전 알림 서버가 사용자의 신체에 이상이 발생한 경우, 사용자의 관리자의 사용자 장치로 사용자의 신체의 이상에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있되, 웨어러블 장치는 심박 센서, 가속도 센서 및 온도 센서를 포함할 수 있다.

Description

생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법 및 시스템{Method and system for alarming safety by wireless network based on bio sensing}
본 발명은 안전 관리 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법 및 시스템에 관한 것이다.
현재 맞벌이 가정 및 고령화 가구 수의 증가로 인해 영·유아, 어린이 및 노령 인구의 안전과 건강 관리가 중요한 문제로 대두되고 있다. 특히 사전 예방을 위한 지속적인 교육 및 CCTV(closed circuit television) 설치만으로는 유치원, 어린이 집에서의 발생하는 영·유아에 대한 사고 및 사건에 대한 예방과 문제 해결이 어렵다. 즉, 최근 영·유아에게 발생하는 학대 사건으로 인해 자녀의 안전과 행복에 대한 위기감은 고조되고 있으나 이를 물리적으로 해결할 수 있는 방안이 충분히 등장하지 못하고 있어 사회와 가족 모두가 고통 받는 문제를 초래하고 있다.
이뿐만 아니라, 고령화 사회로 접어들면서, 독거 노인 및 노인 고독사도 증가하고 있다. 따라서, 노령 인구 증가로 인한 노인의 갑작스런 사고 및 사건을 예방하기 위한 안전 시스템의 구축도 필요하다.
KR 10-2009-0065788
본 발명의 일 측면은 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법은 안전 알림 서버가 사용자의 웨어러블 장치로부터 표준 데이터 포맷을 가지는 센싱 결과 메시지를 수신하는 단계, 상기 안전 알림 서버가 상기 센싱 결과 메시지를 기반으로 생체 정보 분석 알고리즘을 통해 상기 사용자의 신체의 이상 여부를 판단하는 단계와 상기 안전 알림 서버가 상기 사용자의 상기 신체에 이상이 발생한 경우, 상기 사용자의 관리자의 사용자 장치로 상기 사용자의 상기 신체의 이상에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 웨어러블 장치는 심박 센서, 가속도 센서 및 온도 센서를 포함할 수 있다.
한편, 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법은 상기 안전 알림 서버가 상기 센싱 결과 메시지를 안전 알림 시스템 운영 서버로 전송하는 단계와 상기 안전 알림 서버가 상기 안전 알림 시스템 운영 서버로부터 상기 생체 분석 알고리즘에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 생체 분석 알고리즘은 상기 안전 알림 시스템 운영 서버에 의한 상기 센싱 결과 메시지에 대한 분석을 통해 조정되는 판단 정보를 기반으로 판단을 수행할 수 있다.
또한, 상기 안전 알림 시스템 운영 서버는 복수의 웨어러블 장치로부터 수신한 복수의 센싱 결과 메시지에 포함된 복수의 생체 정보를 분석하여 상기 복수의 생체 정보를 이상 생체 정보 및 정상 생체 정보 각각으로 그룹핑하고, 상기 판단 정보는 상기 이상 생체 정보 및 상기 정상 생체 정보를 기반으로 설정되고, 상기 이상 생체 정보는 이상 상태의 신체로부터 수집된 생체 정보이고, 상기 정상 생체 정보는 정상 상태의 신체로부터 수집된 생체 정보일 수 있다.
또한, 상기 판단 정보는 상기 가속도 센서의 센싱 값에 종속하는 상기 심박 센서의 센싱값의 정상 범위에 대한 정보, 상기 가속도 센서에 의해 측정된 특정 방향으로의 가속도 크기의 변화에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단 정보는 복수의 사용자를 그룹핑한 사용자 집합 단위로 설정되고, 상기 사용자 집합 단위에 포함되는 상기 복수의 사용자는 동일한 커리큘럼을 공유할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 시스템은 안전 알림 서버를 포함하고, 상기 안전 알림 서버는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 사용자의 웨어러블 장치로부터 표준 데이터 포맷을 가지는 센싱 결과 메시지를 수신하고, 상기 센싱 결과 메시지를 기반으로 생체 정보 분석 알고리즘을 통해 상기 사용자의 신체의 이상 여부를 판단하고, 상기 사용자의 상기 신체에 이상이 발생한 경우, 상기 사용자의 관리자의 사용자 장치로 상기 사용자의 상기 신체의 이상에 대한 정보를 전송하도록 구현될 수 있되, 상기 웨어러블 장치는 심박 센서, 가속도 센서 및 온도 센서를 포함할 수 있다.
한편, 상기 프로세서는 상기 센싱 결과 메시지를 안전 알림 시스템 운영 서버로 전송하고, 상기 안전 알림 시스템 운영 서버로부터 상기 생체 분석 알고리즘에 대한 정보를 수신하도록 구현될 수 있되, 상기 생체 분석 알고리즘은 상기 안전 알림 시스템 운영 서버에 의한 상기 센싱 결과 메시지에 대한 분석을 통해 조정되는 판단 정보를 기반으로 판단을 수행할 수 있다.
또한, 상기 안전 알림 시스템 운영 서버는 복수의 웨어러블 장치로부터 수신한 복수의 센싱 결과 메시지에 포함된 복수의 생체 정보를 분석하여 상기 복수의 생체 정보를 이상 생체 정보 및 정상 생체 정보 각각으로 그룹핑하고, 상기 판단 정보는 상기 이상 생체 정보 및 상기 정상 생체 정보를 기반으로 설정되고, 상기 이상 생체 정보는 이상 상태의 신체로부터 수집된 생체 정보이고, 상기 정상 생체 정보는 정상 상태의 신체로부터 수집된 생체 정보일 수 있다.
또한, 상기 판단 정보는 상기 가속도 센서의 센싱 값에 종속하는 상기 심박 센서의 센싱값의 정상 범위에 대한 정보, 상기 가속도 센서에 의해 측정된 특정 방향으로의 가속도 크기의 변화에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단 정보는 복수의 사용자를 그룹핑한 사용자 집합 단위로 설정되고, 상기 사용자 집합 단위에 포함되는 상기 복수의 사용자는 동일한 커리큘럼을 공유할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법 및 시스템은 사용자에게 발생한 신체 이상 상황을 생체 정보를 기반으로 판단하여 관리자에게 알려줄 수 있다. 따라서, 신체 이상 상황이 발생한 경우 빠른 조치를 통해 사용자에게 발생할 수 있는 사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 감지를 기반으로 한 무선 안전 알림 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 장치를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안전 알림 서버를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안전 알림 시스템 운영 서버를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 분석 알고리즘/생체 정보 분석 패턴을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 분석 알고리즘/생체 정보 분석 패턴을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 생체 감지 기반 무선 안전 알림 시스템을 나타낸 개념도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조 부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법에서는 복수의 센서(예를 들어, 심박 센서, 가속도 센서, 온도 센서 등)을 탑재한 웨어러블 디바이스를 기반으로 사용자(예를 들어, 영·유아 및 노인)의 건강 및 특수 상황을 실시간 관제/모니터링하여 사용자에 대한 학대 사고 및 응급 상황을 미연에 방지하는 방법이 개시된다.
기존의 생체 감지 웨어러블 장치는 심박수 등의 각종 센서 데이타를 웨어러블 장치에 단순 제공한다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법 및 시스템에서는 생체감지 웨어러블 장치에 포함된 심박 센서, 가속도 센서, 온도 센서 등에 의해 생성된 센싱 결과가 분석되어 빅데이타화될 수 있다. 빅데이터화된 센싱 결과는 생체 정보 분석 알고리즘 및 분석 패턴의 생성을 위해 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법에서는 무선 안전 알림 시스템이 구축된 장소에서 수집된 생체 신호를 즉시 실시간으로 관제 및 모니터링하고 정의된 알고리즘 및 패턴의 이상 범주에서 벗어날 경우 지정된 연락처로 발생된 상황에 대한 정보를 실시간으로 전달하여 처리할 수 있다.
구체적으로 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 시스템에서는 생체 신호를 센싱하는 웨어러블 장치가 안전 알림 서버로 센싱된 값을 전송할 수 있다. 안전 알림 서버는 개인 정보 및 생체 정보 등을 관리할 수 있다. 웨어러블 장치는 표준화된 포맷의 센싱 결과 데이터(센싱 결과 메시지)(예를 들어, 남/5세/시간/센싱 데이타 종류/센싱 데이타)를 안전 알림 서버로 전송하고, 안전 알림 서버는 표준화된 포맷의 센싱 결과 데이터를 수신하고, 빅데이타화하여 지속적인 패턴 분석을 통해 사용자에게 발생한 위험 상황을 센싱할 수 있다. 또한, 안전 알림 서버는 위험 상황이 센싱된 경우, 연계된 보호자(또는 관리자)의 사용자 장치로 사용자에게 발생된 위험 상황에 대한 정보를 전송할 수 있다.
이하, 구체적인 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법 및 시스템이 개시된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 감지를 기반으로 한 무선 안전 알림 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 1에서는 생체 감지를 기반으로 한 무선 안전 알림 시스템을 구성하는 웨어러블 장치, 안전 알림 서버(또는 안전 알림 셋톱 박스) 및 안전 알림 시스템 운영 서버 간의 네트워킹 방법이 개시된다.
도 1을 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 사용자의 신체와 접촉되어 사용자의 신체에서 발생되는 생체 신호를 센싱하여 생체 정보를 수집하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 심박 센서, 가속도 센서 및 온도 센서와 같은 사용자의 생체 정보 및 움직임 정보 등을 센싱하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 심박 센서는 사용자의 심장의 움직임에 대한 정보를 센싱할 수 있고, 가속도 센서는 사용자의 움직임 정보를 센싱할 수 있고, 온도 센서는 사용자의 온도를 센싱할 수 있다. 이러한 센서는 하나의 예시로서 심박 센서, 가속도 센서 및 온도 센서뿐만 아니라 다양한 센서가 사용자의 신체에서 발생되는 정보를 센싱하기 위해 구현될 수 있다.
웨어러블 장치(100)에 의해 센싱된 센싱 결과는 표준 데이터 포맷을 기반으로 전송될 수 있다. 표준 데이터 포맷은 서로 다른 회사에 의해 구현되는 웨어러블 장치(100)에 의해 생성되는 메시지의 표준 포맷(또는 표준 구조)일 수 있다. 예를 들어, 센싱 결과 메시지의 표준 데이터 포맷은 사용자의 성별 필드/사용자의 나이 필드/센싱 데이터 카테고리 필드/센싱 데이터 필드를 포함할 수 있다. 구체적으로 5살의 남자 아이가 웨어러블 장치를 착용하였고, 웨어러블 장치가 센싱값을 전송하는 경우, 표준 데이터 포맷의 센싱 결과 메시지는 사용자의 성별 필드(남자)/사용자의 나이 필드(5세)/센싱 데이터 카테고리 필드(심장 박동 정보/온도 정보/움직임 정보)/센싱 데이터 필드(xx/yy/zz)를 포함할 수 있다.
또는 웨어러블 장치(100)는 초기에 안전 알림 서버(120)와 네트워크를 설정시 안전 알림 서버(120)로 사용자의 정보를 등록하고, 안전 알림 서버(120)로부터 사용자의 식별 정보를 할당받을 수 있다. 이러한 경우, 센싱 결과 메시지 포맷은 성별 나이 등과 같은 구체적인 사용자 정보 대신에 사용자 식별 정보만을 포함할 수 있다. 따라서, 센싱 결과 메시지의 표준 데이터 포맷은 사용자의 식별 정보/센싱 데이터 카테고리 필드/센싱 데이터 필드를 포함할 수 있다. 또한 웨어러블 장치(100)의 버전 정보가 등록된 경우, 웨어러블 장치(100)에 의해 측정 가능한 센싱 데이터가 미리 고정될 수 있다. 이러한 경우, 센싱 데이터 카테고리 필드는 센싱 결과 메시지 포맷에 포함되지 않을 수 있다.
안전 알림 서버(120)는 웨어러블 장치(100)로부터 센싱 결과 메시지를 수신하여 센싱 결과를 분석할 수 있다. 안전 알림 서버(120)는 일반적인 생체 정보 및 데이터베이스에 저장된 사용자 특정(user-specific) 생체 정보에 대한 분석 정보를 기반으로 사용자의 신체 상태를 분석할 수 있다.
구체적으로 안전 알림 서버(120)는 시간 및 환경에 따른 일반적인 생체 정보의 변화를 고려하여 센싱 결과 메시지에 포함된 센싱 결과를 분석할 수 있다. 예를 들어, 사람의 기상 후 시간의 경과에 따라 생체 정보가 변화할 수 있고, 안전 알림 서버(120)는 시간에 따른 생체 정보의 변화를 고려하여 사용자의 생체 정보를 분석할 수 있다. 또는, 기후 환경의 변화에 따라 생체 정보가 변화할 수 있고, 안전 알림 서버(120)는 기후 환경의 변화에 따른 생체 정보의 변화를 고려하여 사용자의 생체 정보를 분석할 수 있다.
또한, 안전 알림 서버(120)는 사용자 특정 생체 정보를 고려하여 센싱 결과 메시지에 포함된 센싱 결과를 분석할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 어린이 집에 등교하는 영유아인 경우, 영유아의 어린이 집에서의 학습 커리큘럼에 따라 영유아의 생체 정보가 달라질 수 있다. 신체를 상대적으로 많이 사용하는 수업인 경우, 사용자의 심장 박동이 상대적으로 빨라져 심박 센서에 의해 센싱되는 심장 박동수가 증가될 수 있고 가속도 센서에 의해 센싱되는 사용자의 움직임의 크기가 커질 수 있다.
반대로 신체를 상대적으로 적게 사용하는 수업이거나 낮잠 시간인 경우, 사용자의 심장 박동이 상대적으로 느려져 심박 센서에 의해 센싱되는 심장 박동수가 감소될 수 있고 가속도 센서에 의해 센싱되는 움직임의 크기가 작아질 수 있다. 따라서, 안전 알림 서버(120)는 이러한 기본적인 사용자의 동작/스케줄을 고려하여 사용자의 신체 상태가 정상인지 여부에 대해 결정할 수 있다.
안전 알림 서버(120)는 사용자의 상태가 정상이 아닌 것으로 판단되는 경우, 사용자의 사용자 장치 또는 사용자의 관리자(또는 보호자)의 사용자 장치로 사용자의 상태 정보를 전송할 수 있다. 이하, 관리자의 사용자 장치로 사용자의 상태 정보가 전송되는 경우가 가정된다. 관리자는 사용자의 상태 정보를 수신하고, 사용자의 상태 정보에 따른 조치를 취할 수 있다.
안전 알림 서버(100)의 상위단으로 안전 알림 시스템 운영 서버(140)가 존재할 수 있고, 안전 알림 시스템 운영 서버(140)는 안전 알림 서버(120)를 운용하기 위한 정보를 안전 알림 서버(120)로 전송할 수 있다. 안전 알림 서버(120)를 운용하기 위한 정보는 안전 알림 서버(120)에서 생체 정보를 분석하기 위한 생체 정보 분석 패턴, 생체 정보 분석 알고리즘, 표준 생체 정보(연령별, 시간별 표준 데이터) 등을 포함할 수 있다.
안전 알림 시스템 운영 서버(140)는 안전 알림 서버(120)로부터 표준 데이터 포맷인 센싱 결과 메시지를 수신하고, 센싱 결과 메시지에 포함된 센싱 결과를 기반으로 생체 정보 분석 알고리즘 및 분석 패턴을 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 장치를 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, 웨어러블 장치는 센서부(심박 센서, 가속도 센서, 온도 센서)(200), 배터리부(220), 통신부(240) 및 프로세서(260)를 포함할 수 있다. 이러한 웨어러블 장치의 각 구성부는 도 1에서 전술한 웨어러블 장치의 동작을 수행하기 위해 구현될 수 있다.
센서부(200)는 심박 센서, 가속도 센서, 온도 센서를 포함할 수 있다. 심박 센서는 사용자의 심장 신호를 센싱하도록 구현될 수 있다. 가속도 센서는 사용자의 움직임을 복수의 방향을 기준으로 센싱하도록 구현될 수 있다. 온도 센서는 사용자의 체온을 센싱하도록 구현될 수 있다.
배터리부(220)는 웨어러블 장치의 동작을 위한 전력을 공급하기 위해 구현될 수 있다.
통신부(240)는 안전 알림 서버와의 통신을 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부는 지그비 통신을 기반으로 안전 알림 서버와 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(260)는 센서부(200), 배터리부(220), 통신부(240)의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안전 알림 서버를 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, 안전 알림 서버는 통신부(300), 데이터 수집부(310), 데이터 저장부(320), 데이터 분석부(330), 알고리즘 제어부(340), 통신 및 버전 관리부(350), 데이터 관리부(360) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다. 안전 알림 서버는 셋톱 박스 형태로 구현될 수 있다.
통신부(300)는 웨어러블 장치 및/또는 안전 알림 시스템 운영 서버와의 통신을 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부(300)는 웨어러블 장치로부터 표준 데이터 포맷의 센싱 결과 메시지를 수신하고, 안전 알림 시스템 운영 서버로 표준 데이터 포맷의 센싱 결과 메시지를 전송하기 위해 구현될 수 있다. 또한, 통신부(300)는 안전 알림 시스템 운영 서버로부터 생체 정보 분석 패턴, 생체 정보 분석 알고리즘을 수신하기 위해 구현될 수 있다.
데이터 수집부(310)는 웨어러블 장치로부터 수신한 표준 데이터 포맷의 센싱 결과 메시지를 수집하기 위해 구현될 수 있다.
데이터 저장부(320)는 웨어러블 장치로부터 수신한 센싱 결과 메시지를 저장하기 위해 구현될 수 있다.
데이터 분석부(330)는 데이터 저장부에 저장된 데이터를 분석하기 위해 구현될 수 있다.
알고리즘 제어부(340)는 안전 알림 시스템 운영 서버로부터 수신한 생체 정보 분석 알고리즘을 제어하기 위해 구현될 수 있다.
통신 및 버전 관리부(350)는 안전 알림 서버의 통신 프로토콜 및 안전 알림 서버의 버전을 관리하기 위해 구현될 수 있다.
데이터 관리부(360)는 수신한 데이터를 관리하기 위해 구현될 수 있다.
프로세서(370)는 통신부(300), 데이터 수집부(310), 데이터 저장부(320), 데이터 분석부(330), 알고리즘 제어부(340), 통신 및 버전 관리부(350), 데이터 관리부(360)의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안전 알림 시스템 운영 서버를 나타낸 개념도이다.
도 4를 참조하면, 안전 알림 시스템 운영 서버는 통신부(400), 표준 데이터 수집부(410), 표준 데이터 저장부(420), 표준 데이터 분석부(430), 알고리즘 제어부(440), 통신 및 버전 관리부(450), 데이터 관리부(460) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
통신부(400)는 안전 알림 서버와의 통신을 위해 구현될 수 있다.
표준 데이터 수집부(410)는 안전 알림 서버로부터 수신한 표준 데이터 포맷의 센싱 결과 메시지를 수집하기 위해 구현될 수 있다.
표준 데이터 저장부(420)는 안전 알림 서버로부터 수신한 센싱 결과 메시지를 저장하기 위해 구현될 수 있다.
표준 데이터 분석부(430)는 표준 데이터 저장부에 저장된 데이터를 분석하기 위해 구현될 수 있다.
알고리즘 제어부(440)는 생체 정보 분석 알고리즘/생체 정보 분석 패턴을 생성 제어하기 위해 구현될 수 있다.
통신 및 버전 관리부(450)는 안전 알림 시스템 운영 서버의 통신 프로토콜 및 안전 알림 시스템 운영 서버의 버전을 관리하기 위해 구현될 수 있다.
데이터 관리부(460)는 수신한 데이터를 관리하기 위해 구현될 수 있다.
프로세서(470)는 통신부(400), 표준 데이터 수집부(410), 표준 데이터 저장부(420), 표준 데이터 분석부(430), 알고리즘 제어부(440), 통신 및 버전 관리부(450), 데이터 관리부(460)의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 분석 알고리즘/생체 정보 분석 패턴을 나타낸 개념도이다.
도 5에서는 생체 정보 분석 알고리즘/생체 정보 분석 패턴이 개시된다.
도 5를 참조하면, 생체 정보 분석 알고리즘은 빅 데이터를 기반으로 복수의 사용자들의 생체 정보를 기반으로 생성될 수 있다. 생체 정보 분석 알고리즘은 전술한 바와 같이 안전 알림 시스템 운영 서버에 수집된 표준 데이터 포맷의 센싱 결과 메시지(500)를 기반으로 생성/조정될 수 있다.
실제 이상이 발생한 사용자의 표준 데이터 포맷의 센싱 결과 메시지(500)는 이상 생체 정보(520)로 그룹핑되고, 이상이 발생하지 않은 사용자의 표준 데이터 포맷의 센싱 결과 메시지는 정상 생체 정보(540)로 그룹핑될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 이상 생체 정보(520)로 그룹핑된 센싱 결과 메시지에 포함된 생체 정보를 분석하여 생체 정보 알고리즘에 사용될 변수를 조정할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보 알고리즘은 생체 정보에 포함되는 심박 센서의 센싱 결과값, 가속도 센서의 센싱 결과값 온도 센서의 센싱 결과값 간의 관계를 기반으로 사용자의 신체에 이상이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 생체 정보 알고리즘에서는 가속도 센서에 의해 측정된 움직임의 크기에 따른 심박 센서의 센싱 결과값의 정상 범위가 설정될 수 있다. 움직임의 크기가 제1 움직임 크기 범위인 경우, 심박 센서의 센싱 결과값의 정상 범위는 제1 센싱 범위이고, 움직임의 크기가 제2 움직임 크기 범위인 경우, 심박 센서의 센싱 결과값의 정상 범위는 제2 센싱 범위일 수 있다. 이러한 움직임 크기에 따른 심박 센서의 종속적인 센싱 범위의 크기는 이상 생체 정보(520)/정상 생체 정보(540)로 그룹핑된 센싱 결과 메시지에 포함된 생체 정보를 기반으로 조정될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 생체 정보 알고리즘에서는 가속도 센서에 의해 측정된 움직임 정보에 따른 정상 범위가 설정될 수 있다. 가속도 센서는 전방 가속도 측정, 후방 가속도 측정, 수직 가속도 측정을 수행할 수 있다. 사용자가 낙상을 한 경우, 갑작스런 특정 방향으로의 가속도 증가가 일어난 후 가속도가 0에 가까운 값으로 수렴할 수 있다. 생체 정보 알고리즘은 낙상의 정도를 가속도의 증가 크기를 기반으로 판단하고, 판단 결과를 통해 알람의 수행 여부를 결정할 수 있다. 낙상의 정도가 알람을 수행할 정도인지 여부를 판단하기 위한 가속도의 증가 크기는 이상 생체 정보(520)로 그룹핑된 센싱 결과 메시지에 포함된 생체 정보를 기반으로 조정될 수 있다. 낙상의 정도가 알람을 수행할 정도인지 여부를 판단하기 위한 가속도 증가의 크기는 연령별/계절별/시간 별로 서로 다른 크기로 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 분석 알고리즘/생체 정보 분석 패턴을 나타낸 개념도이다.
도 6에서는 복수의 사용자를 하나의 사용자 집합 단위로 설정하여 관리하는 방법이 개시된다.
도 6을 참조하면, 동일한 환경에서 생활하는 복수의 사용자가 하나의 사용자 집합 단위(600)로 관리될 수 있다. 이러한 사용자 집합 단위(600)로 생체 신호가 관리되는 경우, 사용자의 신체 상태 분석이 보다 정확하게 수행될 수 있다.
예를 들어, 동일한 커리큘럼을 수행하는 복수의 유아들이 하나의 사용자 집합으로 설정될 수 있다. 하나의 사용자 집합으로 설정된 복수의 유아들은 웨어러블 장치를 착용하고, 신체 활동을 많이 하는 체육 시간, 실내에서 수업하는 실내 수업 시간 동안 생체 신호를 전송할 수 있다.
구체적으로 신체 활동을 많이 하는 체육 시간에는 복수의 유아들의 상대적으로 높은 심박수 신호가 복수의 유아들이 착용한 심박 센서에 의해 센싱되고, 상대적으로 많은 신체 움직임이 복수의 유아들이 착용한 가속도 센서에 의해 센싱될 수 있다. 반대로 신체 활동을 적게 하는 실내 수업 시간에는 복수의 유아들의 상대적으로 낮은 심박수 신호가 복수의 유아들이 착용한 심박 센서에 의해 센싱되고, 상대적으로 많은 신체 움직임이 복수의 유아들이 착용한 가속도 센서에 의해 센싱될 수 있다.
따라서, 복수의 유아들 각각으로부터 수신한 생체 정보를 기반으로 복수의 유아들의 신체 상태의 이상 여부를 측정하기 위한 기준 값이 서로 다르게 설정될 수 있다. 즉, 체육 시간에 복수의 유아들의 신체 상태의 이상 여부를 측정하기 위한 제1 기준 값과 실내 수업 시간에 복수의 유아들의 신체 상태의 이상 여부를 측정하기 위한 제2 기준 값이 서로 다르게 설정될 수 있다.
예를 들어, 제1 기준 값은 체육 활동을 수행하는 복수의 유아들의 생체 정보의 평균 값(또는 중간 값)을 기준으로 설정되고, 제2 기준 값은 실내 수업을 수행하는 복수의 유아들의 생체 정보의 평균 값(또는 중간 값)을 기준으로 설정될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 하나의 사용자 집합 단위(600) 내에서 생체 정보가 유사한 특성을 보이는 사용자들을 2차적으로 분류하여 좀 더 정확한 생체 정보의 이상 유무 판별을 수행할 수 있다. 10명의 유아가 하나의 사용자 집합 단위(600)로 분류되고, 10명의 유아의 생체 정보의 유사도를 산출하여 유사한 특성을 가지는 추가 하위 집합 단위로의 분류를 수행할 수 있다.
예를 들어, 10명의 유아의 심장 박동 특성을 분석하여 10명의 유아를 제1 범위의 제1 하위 사용자 집합 단위, 제2 범위의 제2 하위 사용자 집합 단위, 제3 범위의 제3 하위 사용자 집합 단위로 분류할 수 있다.
전술한 복수의 유아들의 생체 정보의 이상 여부를 측정하기 위한 기준 값은 하위 사용자 집합 단위로 설정될 수 있고, 하위 사용자 집합 단위로 설정된 기준값을 기반으로 좀 더 구체적으로 복수의 유아들의 생체 정보의 이상 여부가 결정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 생체 감지 기반 무선 안전 알림 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 7에서는 특정 사용자의 생체 정보가 이상 상황으로 판단되는 경우, 주변의 웨어러블 장치로 알림을 수행하는 방법이 개시된다.
도 7을 참조하면, 특정 사용자의 신체에 이상 상황이 발생한 경우, 안전 알림 서버는 특정 사용자의 웨어러블 장치와 인접한 다른 웨어러블 장치로 주변에 이상이 발생한 사람이 존재함을 지시하는 정보를 전송할 수 있다.
안전 알림 서버는 웨어러블 장치의 위치를 판단하여 사용자들 간의 상호 안전 관리가 가능하도록 적응적으로 주변 정보 알람 그룹(700)을 설정할 수 있다. 웨어러블 장치는 사용자의 위치 정보를 주기적으로 전송할 수 있고, 안전 알림 서버는 주기적으로 전송된 사용자의 위치 정보를 기반으로 주변 정보 알람 그룹(700)을 설정할 수 있다.
또한, 이러한 주변 정보 알람 그룹(700)을 관리하는 하나의 마스터 웨어러블 장치를 설정하여 마스터 웨어러블 장치를 착용한 관리자가 주변 정보 알람 그룹(700)에 포함되는 웨어러블 장치를 착용한 사용자들을 관리할 수도 있다. 주변 정보 알람 그룹(700)에 포함되는 웨어러블 장치는 마스터 웨어러블 장치로 위치 정보를 전송할 수 있고, 마스터 웨어러블 장치는 실외 활동시 주변 정보 알람 그룹(700)에 포함되는 웨어러블 장치의 일정 범위 내의 이탈 여부를 바로 확인할 수 있다.
또한, 특정 웨어러블 장치의 마스터 웨어러블 장치는 설정된 우선 순위에 따라 다르게 결정될 수 있다.
예를 들어, 부모의 웨어러블 장치가 선생님의 웨어러블 장치보다 높은 우선 순위의 마스터 웨어러블 장치로 설정될 수 있다. 부모가 자식의 웨어러블 장치에 일정 거리 이상 인접한 경우, 자식의 웨어러블 장치의 마스터 웨어러블 장치는 부모의 웨어러블 장치로 설정될 수 있다. 반대로 부모가 자식의 웨어러블 장치에 일정 거리 초과로 멀어지고, 선생님의 웨어러블 장치가 자식의 웨어러블 장치와 일정 거리 이내인 경우, 자식의 웨어러블 장치의 마스터 웨어러블 장치는 선생님의 웨어러블 장치로 설정될 수 있다. 이러한 우선 순위 기반의 마스터 웨어러블 장치의 변동을 통해 자식이 유아원에 갔을 경우, 집에 복귀한 경우 별도의 설정없이 마스터 웨어러블 장치가 변동될 수 있다.
이와 같은 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 방법에 있어서,
    안전 알림 서버가 심박 센서, 가속도 센서 및 온도 센서를 포함하는 사용자의 웨어러블 장치로부터 표준 데이터 포맷을 가지는 센싱 결과 메시지를 수신하는 단계;
    상기 안전 알림 서버가 상기 센싱 결과 메시지를 기반으로 생체 정보 분석 알고리즘을 통해 상기 사용자의 신체의 이상 여부를 판단하는 단계;
    상기 안전 알림 서버가 상기 사용자의 상기 신체에 이상이 발생한 경우, 상기 사용자의 관리자의 사용자 장치로 상기 사용자의 상기 신체의 이상에 대한 정보를 전송하는 단계;
    상기 안전 알림 서버가 상기 센싱 결과 메시지를 안전 알림 시스템 운영 서버로 전송하는 단계; 및
    상기 안전 알림 서버가 상기 안전 알림 시스템 운영 서버로부터 상기 생체 분석 알고리즘에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 생체 분석 알고리즘은 상기 안전 알림 시스템 운영 서버에 의한 상기 센싱 결과 메시지에 대한 분석을 통해 조정되는 판단 정보를 기반으로 판단을 수행하며,
    상기 안전 알림 시스템 운영 서버는 복수의 웨어러블 장치로부터 수신한 복수의 센싱 결과 메시지에 포함된 복수의 생체 정보를 분석하여 상기 복수의 생체 정보를 이상 생체 정보 및 정상 생체 정보 각각으로 그룹핑하고,
    상기 판단 정보는 이상 상태의 신체로부터 수집된 생체 정보인 상기 이상 생체 정보 및 정상 상태의 신체로부터 수집된 생체 정보인 상기 정상 생체 정보를 기반으로 설정되며,
    상기 판단 정보는 상기 가속도 센서의 센싱 값에 종속하는 상기 심박 센서의 센싱값의 정상 범위에 대한 정보, 상기 가속도 센서에 의해 측정된 특정 방향으로의 가속도 크기의 변화에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 판단 정보는 복수의 사용자를 그룹핑한 사용자 집합 단위로 설정되고,
    상기 사용자 집합 단위에 포함되는 상기 복수의 사용자는 동일한 커리큘럼을 공유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 생체 감지 기반의 무선 안전 알림 시스템에 있어서,
    상기 무선 안전 알림 시스템은 안전 알림 서버를 포함하고,
    상기 안전 알림 서버는 센싱 결과 메시지를 안전 알림 시스템 운영 서버로 전송하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 심박 센서, 가속도 센서 및 온도 센서를 포함하는 사용자의 웨어러블 장치로부터 표준 데이터 포맷을 가지는 센싱 결과 메시지를 수신하고,
    상기 센싱 결과 메시지를 기반으로 생체 정보 분석 알고리즘을 통해 상기 사용자의 신체의 이상 여부를 판단하며,
    상기 사용자의 상기 신체에 이상이 발생한 경우, 상기 사용자의 관리자의 사용자 장치로 상기 사용자의 상기 신체의 이상에 대한 정보를 전송하도록 구현되고,
    상기 안전 알림 시스템 운영 서버로부터 상기 생체 분석 알고리즘에 대한 정보를 수신하도록 구현되되,
    상기 생체 분석 알고리즘은 상기 안전 알림 시스템 운영 서버에 의한 상기 센싱 결과 메시지에 대한 분석을 통해 조정되는 판단 정보를 기반으로 판단을 수행하며,
    상기 안전 알림 시스템 운영 서버는 복수의 웨어러블 장치로부터 수신한 복수의 센싱 결과 메시지에 포함된 복수의 생체 정보를 분석하여 상기 복수의 생체 정보를 이상 생체 정보 및 정상 생체 정보 각각으로 그룹핑하고,
    상기 판단 정보는 이상 상태의 신체로부터 수집된 생체 정보인 상기 이상 생체 정보 및 정상 상태의 신체로부터 수집된 생체 정보인 상기 정상 생체 정보를 기반으로 설정되고,
    상기 판단 정보는 상기 가속도 센서의 센싱 값에 종속하는 상기 심박 센서의 센싱값의 정상 범위에 대한 정보, 상기 가속도 센서에 의해 측정된 특정 방향으로의 가속도 크기의 변화에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 안전 알림 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 판단 정보는 복수의 사용자를 그룹핑한 사용자 집합 단위로 설정되고,
    상기 사용자 집합 단위에 포함되는 상기 복수의 사용자는 동일한 커리큘럼을 공유하는 것을 특징으로 하는 무선 안전 알림 시스템.
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