KR20170061199A - IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해녀(海女)의 작업 위치, 체온, 잠수 깊이, 잠수 시간 등에 대한 작업 정보를 수집 및 관리하고, 수집된 데이터들을 기반으로 해녀의 통합적인 건강 상태를 진단함으로써 해녀의 잠수병 등을 포함한 질병 관리는 물론 안전사고 예방 및 사고 발생 시 신속한 대처를 도모할 수 있는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 해녀의 신체에 착용되어 수중 조업 활동에 대한 수심과 체온을 포함한 활동정보를 수집하고 해수면 상에서 통신 재개 시 수집된 상기 활동 정보를 송신하며, 외부로부터 전송되는 알림 신호를 수신하여 표시하는 개인 단말; 부력구에 의해 해수면 상에 위치하여 실시간 위치정보를 생성하고, 지정된 하나의 개인 단말과 데이터 통신하여 개인 단말로부터 전송되는 해녀의 활동정보를 수신하며, 수신한 활동정보와 위치신호를 취합하여 송신하는 테왁 단말; 하나 이상의 테왁 단말과 데이터 통신하여 테왁 단말로부터 전송되는 활동정보와 위치정보를 개인별로 분류하여 저장하고, 저장된 개인별 활동정보와 위치정보를 분석하여 조업 활동에 따른 해녀의 건강 상태 및 위치를 모니터링하는 관리 서버; 및 상기 관리 서버와 웹 기반으로 연동되어 관리 서버에서 처리되는 모니터링 정보를 제공받는 사용자 단말;을 포함하는 것이 특징이다.

Description

IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템{Smart Safety System For Female Diver Based On Internet of Things}
본 발명은 해녀(海女)의 작업 위치, 체온, 잠수 깊이, 잠수 시간 등에 대한 작업 정보를 수집 및 관리하고, 수집된 데이터들을 기반으로 해녀의 통합적인 건강 상태를 진단함으로써 해녀의 잠수병 등을 포함한 질병 관리는 물론 안전사고 예방 및 사고 발생 시 신속한 대처를 도모할 수 있는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 해녀라 함은 바닷가 물 속에 들어가서 해조류와 패류 등을 캐는 여성을 뜻하는 것으로 잠녀(潛女)·잠수(潛嫂)라고도 한다. 해녀들은 특별한 장치가 없는 나잠어법(裸潛漁法)으로 제1종 공동어장인 수심 10m 이내의 얕은 바다에서 소라·전복·미역·톳·우뭇가사리 등을 채취하며, 가끔 작살로 물고기를 잡기도 한다.
그리고 해녀는 우리 나라와 일본에만 분포되어 있는데, 우리 나라의 해녀는 한반도 각 해안과 여러 섬에 흩어져 있지만, 그 대부분이 제주도에 몰려 있다. 우리 나라의 해녀수는 약 2만 명으로 추산되며, 거의 모두가 제주도 해녀들이다.
해녀는 기계 장치 없이 맨 몸과 오로지 자신의 의지에 의한 호흡조절로 바다에 들어가 해산물 등을 채취하는 여성들로, 바다 밭을 단순 채취의 대상으로 인식하지 않고 끊임없이 가꾸어 공존하는 방식을 택하였으며 그 과정에서 획득한 지혜를 세대에 걸쳐 전승해왔다.
그러나 근래 들어 해녀의 현황을 살펴보면 해가 갈수록 해녀 나이의 고령화가 지속되고 있으며, 해녀의 수 역시 점차 줄어들고 있는 추세에 있다.
일 예로 해녀의 수 중 상당 비중을 차지하는 제주 해녀의 현황을 살펴보면 해가 갈수록 해녀 나이의 고령화가 지속되고 있으며, 해녀의 수 역시 1970년도에 14,143명에 이르던 해녀가 2011년에는 4,881명, 2012년에는 4,574명 2013년에는 4,507명으로 해마다 그 수가 줄어들고 있다.
특히 2004년도부터 2013년도까지의 잠수 어업인 안전사고 현황 통계를 보면 해녀의 물질 중 사고가 총 59건이 발생하는 등 위험으로부터 쉽게 노출되어 해녀의 수가 줄어드는 큰 요인으로 작용하고 있다.
이에 잠수어업인 복지·소득증대 및 작업환경 개선 사업으로 해녀에 대한 지원(잠수복지 지원으로 잠수진료비, 안전공제료 등 지원, 잠수소득 지원으로 패조류투석, 자율관리어업육성, 작업환경 개선으로 잠수탈의장보수, 공동작업장 보수 등)이 이루어지고 있으나 해녀의 물질 중 안전과 관계된 지원은 고작 유색(오렌지색) 테왁 지원에 그쳐 해녀 조업 중 안전과 관련된 기술적 지원은 미미한 실정이다.
뿐만 아니라 농·수·축 1차 산업에 대한 IT 융합 기술개발 측면에서도 농업분야와 축산분야에서는 여러 형태의 IT 융합형 기술개발이 수행되어 현장에 적용되고 있으나, 수산분야에는 대부분 양식장에 적용할 수 있는 기술개발 외에는 해녀들의 안전과 관련된 기술 개발은 이루어지고 있지 않은 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1282669호(2013.07.12.)
따라서 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 해녀들의 조업 중에 발생할 수 있는 안전 사고를 예방함은 물론 사고 발생 시 즉각적인 대응 등 안전성을 도모하고, 해녀들의 건강 관리를 위한 기초 자료를 수집 및 확보할 수 있는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 본 발명의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템은, 해녀의 신체에 착용되어 수중 조업 활동에 대한 수심과 체온을 포함한 활동정보를 수집하고 해수면 상에서 통신 재개 시 수집된 상기 활동 정보를 송신하며, 외부로부터 전송되는 알림 신호를 수신하여 표시하는 개인 단말; 부력구에 의해 해수면 상에 위치하여 실시간 위치정보를 생성하고, 지정된 하나의 개인 단말과 데이터 통신하여 개인 단말로부터 전송되는 해녀의 활동정보를 수신하며, 수신한 활동정보와 위치신호를 취합하여 송신하는 테왁 단말; 하나 이상의 테왁 단말과 데이터 통신하여 테왁 단말로부터 전송되는 활동정보와 위치정보를 개인별로 분류하여 저장하고, 저장된 개인별 활동정보와 위치정보를 분석하여 조업 활동에 따른 해녀의 건강 상태 및 위치를 모니터링하는 관리 서버; 및 상기 관리 서버와 웹 기반으로 연동되어 관리 서버에서 처리되는 모니터링 정보를 제공받는 사용자 단말;을 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 개인 단말은 하나 이상의 LED(Light Emitting Diode) 소자로 구성되는 디스플레이모듈을 포함하며, 수신한 알림 신호에 따라 기정의된 LED 소자의 점멸 상태 또는 LED 소자의 색상 변화를 통해 정보를 전달할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 테왁 단말은 구조요청신호를 생성하기 위한 스위치모듈을 포함하며, 상기 스위치모듈의 조작에 따라 선택적으로 구조요청신호를 생성하고 이를 상기 관리 서버로 송신할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 테왁 단말은 설정된 제1시간 동안 상기 개인 단말로부터 활동 정보를 수신하지 못하면 이를 이상 상황으로 판단하며 자동으로 구조요청신호를 생성 및 출력하여 상기 관리 서버로 송신할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 관리 서버는 GIS(Geographic Information System)를 기반으로 조업 중인 해녀의 위치 정보를 상기 사용자 단말로 제공할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 관리 서버는 어선발신장치 또는 지역 해상 관제센터로부터 송신되는 선박 및 어선의 위치 정보를 수신하며, GIS(Geographic Information System)를 기반으로 조업 중인 해녀의 위치 정보와 함께 선박 및 어선의 위치 정보를 상기 사용자 단말로 제공할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 테왁 단말은 상기 개인 단말로부터 수신된 해녀의 활동 정보를 분석하여 조업 활동에 대한 잠수횟수, 누적잠수시간 및 1회 잠수시간을 산출하고, 이를 상기 관리 서버로 송신할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 테왁 단말은 해녀의 수중 조업 활동에 있어 위험 수준으로 판단되는 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간에 대한 각각의 임계값이 저장되며, 산출된 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간 정보와 각각의 임계값을 비교 분석하여 선택적으로 위험경보신호를 생성하고 이를 상기 개인 단말 및 관리 서버로 송신할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 관리 서버는 해녀의 수중 조업 활동에 있어 위험 수준으로 판단되는 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간에 대한 각각의 임계값이 저장되며, 상기 테왁 단말로부터 수신한 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간 정보와 각각의 임계값을 비교 분석하여 선택적으로 위험경보신호를 생성하고 이를 상기 테왁단말로 송신할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 관리 서버는 위험경보신호를 수신할 송신 대상 테왁단말을 파악하며, 상기 위치 정보를 분석하여 상기 송신 대상 테왁단말로부터 인접하는 하나 이상의 테왁단말을 검색 및 지정하고, 지정된 하나 이상의 테왁단말로 동료의 위험 상황을 인지하도록 하는 구조요청신호를 송신할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 관리 서버는 상기 위험경보신호를 수신할 송신 대상 테왁단말을 파악하며, 상기 송신 대상 테왁단말과 연계된 하나 이상의 사용자 단말을 검색 및 지정하고, 지정된 하나 이상의 사용자 단말로 해녀의 위험 상황을 인지하도록 하는 구조요청신호를 송신할 수 있다.
하나의 예로써, 상기 관리 서버는 설정된 제2시간 동안 수집된 상기 테왁 단말의 누적 데이터를 통계화하고 이를 통해 선택된 기간별로 조업 활동에 대한 통계 이력 정보와 기간별 해녀의 건강 이력 정보를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템은 수중 조업 활동을 실시하는 해녀의 작업 도구 또는 장비들에 대하여 IoT(Internet Of Things)을 기반으로 한 네트워크 망을 구축하고, 이를 이용한 정보 수집을 통해 해녀의 건강 관리를 위한 기초 자료를 확보할 수 있으며, 수중 조업 활동에 따른 해녀의 실시간 위치 정보를 분석함으로써 선박 등으로부터의 충돌을 방지하는 등 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.
더 나아가 해녀의 안전성 확보에 따른 해녀 활동의 활성화 및 해녀 인원수의 증가를 기대할 수 있으며, 해녀 활동의 활성화에 따른 어업인 경제 활성화를 도모할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개인 단말의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개인 단말의 형태를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 테왁 단말의 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 테왁 단말의 형태를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 에 따른 관리 서버의 구성을 나타내는 블록도.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관리 서버의 정보 제공 화면을 나타내는 도면.
이하 본 발명의 양호한 실시 예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템(이하 '안전 시스템'이라 함)은 수중 조업 활동을 실시하는 해녀의 작업 도구 또는 장비들에 대하여 IoT(Internet Of Things)을 기반으로 한 네트워크 망을 구축하고, 이를 이용한 정보 수집을 통해 해녀의 수중 조업 활동에 따른 건강 관리는 물론 해녀의 실시간 위치 정보를 분석함으로써 선박 등으로부터의 충돌을 방지하는 등 안전 사고의 방지와 건강을 도모할 수 있도록 하는 것이다.
이러한 안전 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 각 해녀별로 착용 및 소지하는 개인 단말(100)과 테왁 단말(200), 육상에 구비되어 복수의 테왁 단말(200)로부터 수집되는 수집데이터를 수신하고 이를 관리 및 모니터링하기 위한 관리 서버(300), 상기 관리 서버(300)와 연계되어 관리 서버(300)의 모니터링 정보를 제공받기 위한 사용자 단말(400)을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 상기 개인 단말(100)은 해녀의 신체에 착용되어 수중 조업 활동에 대한 수심과 체온을 포함한 활동정보를 수집하고 해수면 상에서 통신 재개 시 수집된 상기 활동 정보를 상기 테왁 단말(200)로 송신하도록 한다.
이때 상기 개인 단말(100)은 상기 테왁 단말(200)로부터 전송되는 알림 신호를 수신하고 이를 표시할 수 있다. 예를 들면 상기 관리 서버(300)나 사용자 단말(400)로부터 전송되는 알림 신호는 상기 테왁 단말(200)에서 수신 및 저장되어 있다가 상기 개인 단말(100)과의 통신 재개 시 개인 단말(100)로 전달될 수 있다.
상기 테왁 단말(200)은 부력구에 의해 해수면 상에 위치하면서 실시간 위치정보를 생성할 수 있다. 그리고 상기 테왁 단말(200)은 지정된 하나의 개인 단말(100)과 상호 데이터 통신하여 해당 개인 단말(100)로부터 전송되는 해녀의 활동정보를 수신하며, 수신한 활동정보와 생성한 위치신호를 취합하여 상기 관리 서버(300)로 송신할 수 있다.
상기 관리 서버(300)는 하나 이상의 테왁 단말(200)과 무선 통신망을 통해 데이터 통신하여 테왁 단말(200)로부터 전송되는 활동정보와 위치정보를 수신하고 이를 개인별로 분류하여 저장할 수 있다.
또한 상기 관리 서버(300)는 저장된 개인별 활동정보와 위치정보를 분석하여 조업 활동에 따른 해녀의 건강 상태 및 위치를 모니터링할 수 있으며, 상기 사용자 단말(400)의 요청 시 분석된 모니터링 정보를 제공할 수 있다.
상기 사용자 단말(400)은 상기 관리 서버(300)와 웹(Web) 기반으로 연동되어 상기 관리 서버(300)로 요청 명령 신호를 송신하고 이에 응답하여 상기 관리 서버(300)에서 처리되는 모니터링 정보를 제공받을 수 있다.
여기서 상기 사용자 단말(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 관제 센터에 구비되어 관리자로 하여금 조업 활동 중인 복수의 해녀들에 대한 상태 및 위치를 모니터링 하기 위한 관리자 PC일 수 있으며, 각 해녀의 가족 등을 포함하여 등록된 보호자가 소지하는 것으로 관찰 대상 해녀의 상태 및 위치를 모니터링 하기 위한 개인 모바일 기기일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개인 단말의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개인 단말의 형태를 나타내는 도면이다.
상기 개인 단말(100)은 앞서 설명한 바와 같이 해녀의 조업 활동에 이용되는 도구 또는 장비에 장착되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 해수면 상에서 상기 테왁 단말(200)과의 통신 접속이 가능한 형태일 수 있다.
일 예로, 상기 개인 단말(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 수밀구조를 갖는 케이싱에 내재된 상태로 수경(10)에 장착될 수 있으며, 해녀의 수중 조업 활동 시에는 해녀의 체온, 수심 등에 대한 데이터를 수집하도록 하고, 해녀가 호흡을 위하여 해수면 상에 나오면 외부에 노출되어 상기 테왁 단말(200)과 통신이 재개됨으로써 수집된 데이터를 상기 테왁 단말(200)로 송신하도록 구성될 수 있다.
이때 상기 케이싱은 도면에 도시된 바 없으나 내식성이 우수하고 경량성을 갖는 플라스틱 소재로 제조됨이 바람직하다.
이러한 개인 단말(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 센서모듈(110), 메모리모듈(120), Zigbee통신모듈(130), 제어모듈(140), 디스플레이모듈(150) 및 전원모듈(160)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 센서모듈(110)은 수중 환경에 노출되어 변화하는 해녀의 실시간 체온을 수집하기 위한 온도센서(111)와 수심을 확인하기 위한 압력센서(112)를 포함할 수 있다.
상기 온도센서(111)에서 감지되는 온도신호와 압력센서(112)에서 감지되는 압력신호는 상기 제어모듈(140)의 명령에 의하여 실시간으로 상기 메모리모듈(120)에 저장될 수 있다.
상기 메모리모듈(120)은 상기 테왁 단말(100)와 같은 일대일 식별을 위한 고유의 식별코드가 등록 및 저장되어 있으며, 상기 센서모듈(110)로부터 전달되는 수집데이터를 저장한다. 그리고 상기 메모리모듈(120)은 저장된 수집데이터를 상기 제어모듈(140)의 명령에 의하여 상기 Zigbee통신모듈(130)을 통해 상기 테왁 단말(200)로 송신하도록 한다.
상기 Zigbee통신모듈(130)은 상기 테왁 단말(200)과의 Zigbee 무선 통신망을 지원하는 것으로, 상기 메모리모듈(120)에 저장된 수집데이터를 상기 테왁 단말(200)로 송신하거나, 상기 테왁 단말(200)로부터 전달되는 알림 신호 등을 수신할 수 있다.
상기 디스플레이모듈(150)은 상기 테왁 단말(200)로부터 전송되는 알림 신호를 표시할 수 있다. 일 예로 상기 디스플레이모듈(150)은 적어도 하나 이상의 LED(Light Emitting Diode) 소자(151)로 구성되어 있으며, 수신한 알림 신호에 따라 기정의된 LED 소자(151)의 점멸 상태 또는 LED 소자(151)의 색상 변화를 통해 정보를 전달함으로써 해녀가 전달되는 알림 상황을 인지할 수 있도록 할 수 있다.
예를 들면, LED 소자(151)가 적색 점등하면 동료 해녀에게 문제가 생겼음을 인지시키도록 하며, 청색 점등하면 본인의 누적잠수시간이 너무 길어 위험한 수준임을 인지시키도록 할 수 있으며, 녹색이 점등되면 어촌계 또는 작업 어선으로 복귀함을 인지시키도록 할 수 있다.
이러한 디스플레이모듈(150)의 LED 소자(151)는 상기 Zigbee통신모듈(130)을 통해 수신되는 알림 신호에 따라 상기 제어모듈(140)의 제어에 의해 선택적으로 구동될 수 있다.
여기서 상기 개인 단말(100)이 수경(10)에 장착되는 경우 상기 디스플레이모듈(150)의 LED 소자(151)는 상기 케이싱을 관통하여 수경(10)의 내벽면에 위치하도록 함으로써 해녀의 육안 확인 가능하도록 구성됨이 바람직하다.
상기 제어모듈(140)은 상기 센서모듈(110)의 각 센서(111, 112)에 대한 데이터 수집 시기는 물론 수집데이터의 송신 경로를 제어할 수 있으며, 상기 메모리모듈(120)의 데이터 저장과 상기 Zigbee통신모듈(130)의 통신 접속 상황을 실시간 감지하고 통신 재개시 메모리모듈(120)에 저장된 수집 데이터를 추출하여 상기 Zigbee통신모듈(130)을 통해 테왁 단말(200)로 송신하도록 제어할 수 있다.
그리고 상기 제어모듈(140)은 상기 Zigbee통신모듈(130)의 통신을 설정은 물론 앞서 설명한 바와 같이 상기 테왁 단말(200)을 통해 전달되는 알림 신호에 따라 상기 디스플레이모듈(150)의 LED 소자(151)를 제어할 수 있다.
상기 전원모듈(160)은 상술한 개인 단말(100)의 각 구성들로 전원을 공급하는 것으로, 각 구성들 간 서로 다른 입력 전원이 요구되는 경우 전원변환장치를 구비할 수 있다. 이러한 전원모듈(160)은 2차 전지를 적용하여 전원의 충방전이 이루어질 수 있도록 함이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 테왁 단말의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 테왁 단말의 형태를 나타내는 도면이다.
상기 테왁 단말(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 테왁에 장착될 수 있다. 상기 '테왁'이라 함은 해녀들이 해산물의 체취 등 조업 활동을 실시할 때 사용되는 부력 도구로서 하부에는 체취한 해산물 등을 수용할 수 있는 그물망과 연결되며, 부력구에 의해 수중으로 가라앉지 않기 때문에 해수면 상에 위치할 수 있어 상기 개인 단말(100) 및 관리 서버(300)와의 데이터 통신에 장애를 받지 않게 된다.
이러한 테왁 단말(200) 역시 상기 개인 단말(100)과 마찬가지로 수밀 구조를 갖는 케이싱에 내재된 상태로 상기 테왁의 상부에 장착될 수 있으며 내식성과 경량성을 갖는 플라스틱 소재로 설계됨이 바람직하다.
상기 테왁 단말(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 GPS모듈(210), Zigbee통신모듈(220), SOS스위치모듈(230), 제어모듈(240), 전원모듈(250) 및 CDMA통신모듈(260)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 GPS모듈(210)은 테왁 단말(200)에 대한 위치 정보를 생성할 수 있다.
상기 Zigbee통신모듈(220)은 상기 개인 단말(100)과의 Zigbee 무선 통신망을 지원하는 것으로, 상기 개인 단말(100)로부터 전송되는 수집데이터 즉, 활동 정보를 수신하거나, 상기 관리 서버(300) 또는 사용자 단말(400)로부터 전달되는 제어 신호 및 알림 신호를 상기 개인 단말(100)로 송신할 수 있다.
상기 SOS 스위치모듈(230)은 해녀의 조작에 따라 선택적으로 본인의 응급상황을 알리 수 있는 구조요청신호를 생성할 수 있으며, 생성된 구조요청신호는 상기 CDMA통신모듈(260)을 통해 상기 관리 서버(300)로 송신할 수 있다.
이에 조업 활동 중인 해녀 스스로 자신의 상태에 대해 문제가 있음이 느껴질 시 큰 문제가 발생하기 전에 주변 동료 해녀나 구급 센터와 같은 담당 기관에게 도움을 요청할 수 있게 된다.
상기 제어모듈(240)은 상기 개인 단말(100)과의 통신 접속 상황을 실시간 감지하고 통신 재개시 상기 개인 단말(100)로 수집데이터의 요청을 명령하는 신호를 전송하도록 제어하며, 개인 단말(100)로부터 전송되는 해녀의 활동 정보와 상기 스위치모듈(230)에서 생성되는 구조요청신호 및 상기 GPS모듈(210)에서 생성되는 위치 정보를 상기 CDMA통신모듈(260)을 통해 관리 서버(300)로 송신하도록 제어한다.
그리고 상기 제어모듈(240)은 상기 개인 단말(100)과의 통신 재개 횟수와, 상기 개인 단말(100)로부터 전송되는 활동 정보 즉, 온도신호와 압력신호를 분석하여 조업 활동에 대한 잠수횟수, 누적잠수시간 및 1회당 평균 잠수시간을 산출하고, 이를 상기 관리 서버(200)로 송신할 수 있다.
또한 상기 제어모듈(240)은 도면에 도시된 바 없으나, 상기 스위치모듈(230)의 조작과 무관하게 설정 조건에 따라 자동으로 구조요청신호를 생성할 수 있는 구조요청신호 생성부를 포함할 수 있다.
상기 구조요청신호 생성부는 설정된 제1시간 동안 상기 개인 단말(100)로부터 활동 정보를 수신하지 못하면 이를 이상 상황으로 판단하며 자동으로 구조요청신호를 생성 및 출력하도록 하며, 출력된 구조요청신호를 상기 CDMA통신모듈(260)을 통해 상기 관리 서버(300)로 송신할 수 있다.
이때 상기 제1시간은 상기 제어모듈(240)에서 산출되는 1회당 평균 잠수시간을 초과하는 시간이거나 관리자에 의해 위험 수준으로 판단되는 임의의 시간일 수 있다.
이러한 상기 제어모듈(240)의 설정 조건은 상기 관리 서버(300)의 제어 신호에 의해 설정되는 것이거나, 이하에서 설명하는 설정스위치모듈(270)에 의해 설정될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 제어모듈(240)은 해녀의 수중 조업 활동에 있어 위험 수준으로 판단되는 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간 등에 대한 각각의 임계값이 저장될 수 있으며, 임계값과의 비교 분석을 통해 선택적으로 위험경보신호를 생성 및 출력할 수 있다.
즉, 상기 제어모듈(240)은 산출된 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간 정보와 각각의 임계값을 상호 비교 분석하고, 어느 하나의 정보가 상기 임계값을 초과하는 경우 위험경보신호를 생성하도록 하고 이를 상기 개인 단말 및 관리 서버로 송신할 수 있다.
상기 전원모듈(250)은 상술한 테왁 단말(200)의 각 구성들로 전원을 공급하는 것으로, 각 구성들 간 서로 다른 입력 전원이 요구되는 경우 전원변환장치를 구비할 수 있다. 이러한 전원모듈(250)은 2차 전지를 적용하여 전원의 충방전이 이루어질 수 있도록 하며 바람직하게는 태양광을 포함한 자연에너지로부터 전원을 생성하는 자가발전수단을 구비하여 상기 2차 전지로 전원을 공급하도록 함이 바람직하다.
상기 CDMA통신모듈(260)은 CDMA(Code Division Multiple Access) 통신망을 통해 테왁 단말(200) 자체에서 처리되는 정보와 상기 개인 단말(100)에서 전송되는 해녀의 활동 정보 등을 상기 관리 서버(300)로 송신하거나, 상기 관리 서버(300) 또는 사용자 단말(400)로부터 전송되는 제어 신호 및 알림 신호 등을 수신할 수 있다.
이에 더하여 상기 테왁 단말(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 설정스위치모듈(270)과 디스플레이모듈(280)을 더 포함할 수 있다.
상기 설정스위치모듈(270)은 전원의 ON/OFF는 물론 테왁 단말(200)의 설정 조건 등을 입력하여 상기 제어모듈(240)의 설정값 내지 임계값 등을 변경할 수 있다.
상기 디스플레이모듈(280)은 테왁 단말(200) 자체에서 처리되는 정보는 물론 상기 관리 서버(300) 및 사용자 단말(400)로부터 전송되는 알림 신호를 표시할 수 있다.
바람직하게는 상기 디스플레이모듈(280)은 테왁 단말(200)에서 수행되는 자가진단의 처리 결과에 따른 상태 정보는 물론 상기 제어모듈(240)에서 산출되는 잠수횟수, 누적잠수시간 및 1회당 평균 잠수시간 정보 등이 표시될 수 있는 LCD패널로 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 에 따른 관리 서버의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 7 내지 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관리 서버의 정보 제공 화면을 나타내는 도면이다.
상기 관리 서버(300)는 CDMA 통신망을 통해 적어도 하나 이상의 테왁 단말(200)로부터 수집된 해녀의 활동 정보 및 위치 정보를 전송받고 이를 통해 각 해녀별 실시간 상태와 위치를 분석할 수 있으며, 구조요청신호의 수신을 통해 해녀의 위급 상황을 판단할 수 있다.
그리고 상기 관리 서버(300)는 전송된 수집 데이터를 저장함과 더불어 누적된 수집 데이터를 통계화하는 등의 데이터 처리 과정을 통하여 해녀의 건강 관리를 위한 다양한 정보들을 사용자 단말(400)로 제공할 수 있다.
구체적으로 상기 관리 서버(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 사용자 정보 등록부(310), 수신 정보 등록부(320), 통계화 처리부(330), 사용자 정보 데이터베이스(340), 수신 정보 데이터베이스(350), 통계 정보 데이터베이스(360) 및 정보 제공부(370)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 사용자 정보 등록부(310)는 상기 사용자 단말(400) 즉, 관리자 PC 또는 사용자의 모바일 기기로부터 입력되는 사용자의 정보를 등록할 수 있다.
상기 사용자 정보 데이터베이스(340)는 상기 사용자 정보 등록부(310)에 의해 등록된 사용자 정보가 저장될 수 있다.
이때 상기 사용자는 실질적으로 수중 조업 활동을 실시하는 해녀를 의미하며, 상기 사용자 정보에는 조업 활동을 실시하는 해녀의 개인정보, 소속, 연락 가능한 보호자의 비상연락처는 물론, 각 사용자별로 할당 지급된 테왁 단말(200)과 개인 단말(100)의 고유 정보가 저장될 수 있다.
상기 수신 정보 등록부(320)는 하나 이상의 테왁 단말(200)을 통해 수신되는 모든 정보들을 등록한다.
예를 들면, 상기 테왁 단말(200)에서 수집되는 활동 정보, 위치 정보 및 구조요청신호 발생 정보는 물론 상기 테왁 단말(200) 자체적으로 처리되는 잠수횟수, 누적잠수시간 및 1회당 평균 잠수시간 정보 등을 등록할 수 있다.
상기 수신 정보 데이터베이스(350)는 상기 수신 정보 등록부(320)에 의해 등록된 수신 정보들이 저장될 수 있다.
여기서, 상기 관리 서버는 도면에 도시된 바 없으나 관리자에 의해 설정된 정보들이 저장되는 설정 정보 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 설정 정보 데이터베이스에는 해녀의 수중 조업 활동에 있어 위험 수준으로 판단되는 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간에 대한 각각의 임계값이 저장될 수 있다.
그리고 상기 관리 서버(300)는 상기 테왁 단말로부터 수신되어 상기 수진 정보 데이터베이스(350)에 저장된 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간 정보와 상기 설정 정보 데이터베이스에 저장된 각각의 임계값을 비교 분석하여 선택적으로 위험경보신호를 생성하고 이를 상기 테왁단말(200)로 송신할 수 있다.
상기 관리 서버(300)는 상술한 비교 분석 과정을 통해 임계값을 초과한 테왁 단말(200) 즉, 해녀의 수중 조업 활동 중 위험 수준으로 판단되는 특정 테왁 단말(200)을 확인 및 지정할 수 있게 되고, 상기 관리 서버(300)로부터 지정되어 위험경보신호를 수신하게 되는 해당 테왁 단말(200)은 상기 위험경보신호를 접속된 개인 단말(100)로 전달함으로써 해녀 자신이 조업 활동에 있어 위험 수준을 스스로 판단할 수 있도록 안내하는 것이다.
이에 더하여 상기 관리 서버(300)는 해녀의 위험 상황을 해당 해녀뿐만 아니라 주변 동료나 보호자 및 관리자 등도 인지할 수 있도록 구성될 수 있다.
일 예로, 상기 관리 서버(300)는 위험경보신호를 수신할 송신 대상 테왁단말을 파악하며, 상기 수신 정보 데이터베이스(350)에 저장된 위치 정보를 분석함으로써 상기 송신 대상 테왁단말(200)은 물론 이로부터 인접하는 하나 이상의 테왁단말(200)을 검색 및 지정할 수 있다.
그리고 상기 관리 서버(300)는 위치 정보 분석을 통해 지정된 하나 이상의 테왁단말(200)로 동료의 위험 상황을 인지하도록 하는 구조요청신호를 송신하도록 하며, 구조요청신호를 수신한 테왁단말(200)은 상기 구조요청신호 표시함으로써 동료 해녀의 위험 상황을 인지할 수 있게 된다.
이때 상기 구조요청신호는 상기 송신 대상 테왁단말(200) 즉, 위험 상황으로 판단되는 해녀의 테왁단말(200)을 식별할 수 있는 식별정보 예를 들면 해녀의 이름과, 위치 등 관련 정보는 물론 어떠한 위험 상황인지를 확인할 수 있는 정보 등을 포함함으로써 위험 상황에 처한 동료 해녀의 상태와 위치 등을 용이하게 식별할 수 있도록 함이 바람직하다.
또한 다른 예로, 상기 관리 서버(300)는 상기 위험경보신호를 수신할 송신 대상 테왁단말(200)을 파악하며, 상기 사용자 정보 데이터베이스(340)에 저장된 사용자 정보를 분석하여 상기 송신 대상 테왁단말(200)과 연계된 하나 이상의 사용자 단말(400) 예를 들면, 관리자 PC나 보호자의 모바일 기기 등을 검색 및 지정할 수 있다.
그리고 상기 관리 서버(300)는 지정된 하나 이상의 사용자 단말(400)로 관찰 대상 해녀의 위험 상황을 인지하도록 하는 구조요청신호를 송신하도록 하며, 구조요청신호를 수신한 사용자 단말(400)은 상기 구조요청신호 표시함으로써 관찰 대상 해녀의 위험 상황을 인지할 수 있게 된다.
이처럼 상기 관리 서버(300)은 긴급 상황을 실시간으로 감지할 수 있으며, 긴급 상황의 발생 시 관찰 대상 해녀의 인근 동료는 물론 관리자와 보호자 등으로 구조요청신호와 함께 관련 정보를 제공함으로써 신속한 후속 조치가 이루어질 수 있도록 한다.
상기 통계화 처리부(330)는 상기 수신 정보 데이터베이스(350)에 저장된 각각의 데이터들에 대한 통계화를 수행한다.
예를 들면 상기 통계화 처리부(330)는 설정된 제2시간 동안 수집된 상기 테왁 단말(200)의 누적 데이터를 통계화하고 이를 통해 선택된 기간별로 조업 활동에 대한 통계 이력 정보와 기간별 해녀의 건강 이력 정보를 제공할 수 있다.
여기서 상기 제2시간은 시간, 일, 월, 분기, 년 단위를 포함한 기간별로 설정될 수 있다.
상기 통계 정보 데이터베이스(360)는 상기 통계화 처리부(330)에서 통계화된 데이터가 저장될 수 있다.
상기 정보 제공부(370)은 상기 수신 정보 데이터베이스(350)에 저장된 수신 정보와 상기 통계 정보 데이터베이스(360)에 저장된 통계 정보에 있어 상기 관리 서버(300) 또는 사용자 단말(400)의 요청에 따라 해당 정보를 추출하여 제공할 수 있다.
일 예로 상기 정보 제공부(370)는 도 7에 도시된 바와 같이 GIS(Geographic Information System)를 기반으로 지도 상에서 조업 중인 해녀의 위치 정보를 표시하도록 상기 사용자 단말(400)로 제공할 수 있다.
이에 더하여 상기 관리 서버(300)는 도면에 도시된 바 없으나, 어선의 위치를 식별할 수 있는 어선발신장치 또는 지역 해상 관제센터로부터 송신되는 선박 및 어선의 위치 정보를 수신할 수 있으며, 상기 정보제공부(370)는 GIS(Geographic Information System)를 기반으로 지도 상에서 조업 중인 해녀의 위치 정보와 함께 선박 및 어선의 위치 정보를 표시하도록 상기 사용자 단말(400)로 제공할 수 있다.
또한 상기 관리 서버(300)는 어선 또는 선박과 조업 활동 중인 해녀의 인접한 정도를 판단하도록 하며, 충돌 가능성을 도출하여 위험 수준으로 판단되면 이를 알림 신호로 생성 및 출력하여 상기 테왁 단말(200)은 물론 사용자 단말(400)로 송신함으로써 충돌로 발생할 수 있는 안전사고 방지하도록 함이 바람직하다.
그리고 상기 관리 서버(300)는 상기 테왁 단말(200)로부터 전송되는 구조요청신호의 수신 시, 자동으로 긴급 상황 발생 알림 신호를 생성함과 더불어 해당 해녀의 위치 정보를 함께 제공함으로써 긴급 상황에 신속하게 대처하도록 함이 바람직하다.
상기 관리 서버(300)는 앞서 설명한 바와 같이 사용자 정보가 저장될 수 있으며, 이때 사용자 정보에는 해녀의 보호자에 대한 비상연락망을 포함하게 되는 바, 데이터 처리 과정에서 긴급 상황으로 판단 시, 상기 비상연락망으로 해당 해녀의 긴급상황에 대한 정보를 제공할 수 있다.
여기서 상기 관리 서버(300)는 상기 비상연락망을 통한 정보 제공의 경우 이동 통신망을 이용하여 SMS(short message service) 형태로 제공하거나, ARS(Automatic Response Service) 형태로 제공할 수 있다.
한편 상기 관리 서버(300) 관리자 PC 또는 모바일 기기 환경에서 구현 가능한 모니터링 프로그램을 제공하도록 한다. 일 예로, 도 7 내지 도 12는 상기 모니터링 프로그램의 실행을 통해 구현되는 다양한 화면들을 나타내는 것으로, 도 12에 도시된 바와 같이 사용자 정보의 입력 내지 수정을 실시할 수 있는 설정화면을 제공할 수 있다.
그리고 상기 모니터링 프로그램은 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 상기 수신 정보 데이터베이스(350) 및 통계 정보 데이터베이스(360)에 저장된 데이터에 있어 상기 사용자 단말(400)이 요청한 특정 데이터와 연동하여 작성되는 그래프 또는 표 등으로 해당 데이터를 표시할 수 있다.
즉, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 상기 사용자 단말(400)의 요청에 따라 특정 해녀에 대하여 실시간 상태 정보, 과거 상태 이력 정보는 물론 선택된 하나의 기간에 따른 통계 이력 정보 등을 그래프 내지 표 등을 통하여 용이하게 확인할 수 있게 되며, 사용자나 보호자 및 관리자는 현재 이력과 과거 이력들을 비교 분석함으로써 해녀의 건강 상태를 판단할 수 있게 되는 것이다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
100 : 개인 단말 200 : 테왁 단말
300 : 관리 서버 400 : 사용자 단말

Claims (12)

  1. 해녀의 신체에 착용되어 수중 조업 활동에 대한 수심과 체온을 포함한 활동정보를 수집하고 해수면 상에서 통신 재개 시 수집된 상기 활동 정보를 송신하며, 외부로부터 전송되는 알림 신호를 수신하여 표시하는 개인 단말;
    부력구에 의해 해수면 상에 위치하여 실시간 위치정보를 생성하고, 지정된 하나의 개인 단말과 데이터 통신하여 개인 단말로부터 전송되는 해녀의 활동정보를 수신하며, 수신한 활동정보와 위치신호를 취합하여 송신하는 테왁 단말;
    하나 이상의 테왁 단말과 데이터 통신하여 테왁 단말로부터 전송되는 활동정보와 위치정보를 개인별로 분류하여 저장하고, 저장된 개인별 활동정보와 위치정보를 분석하여 조업 활동에 따른 해녀의 건강 상태 및 위치를 모니터링하는 관리 서버; 및
    상기 관리 서버와 웹 기반으로 연동되어 관리 서버에서 처리되는 모니터링 정보를 제공받는 사용자 단말;을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 개인 단말은 하나 이상의 LED(Light Emitting Diode) 소자로 구성되는 디스플레이모듈을 포함하며,
    수신한 알림 신호에 따라 기정의된 LED 소자의 점멸 상태 또는 LED 소자의 색상 변화를 통해 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 테왁 단말은 구조요청신호를 생성하기 위한 스위치모듈을 포함하며,
    상기 스위치모듈의 조작에 따라 선택적으로 구조요청신호를 생성하고 이를 상기 관리 서버로 송신하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 테왁 단말은 설정된 제1시간 동안 상기 개인 단말로부터 활동 정보를 수신하지 못하면 이를 이상 상황으로 판단하며 자동으로 구조요청신호를 생성 및 출력하여 상기 관리 서버로 송신하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 관리 서버는 GIS(Geographic Information System)를 기반으로 조업 중인 해녀의 위치 정보를 상기 사용자 단말로 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 관리 서버는 어선발신장치 또는 지역 해상 관제센터로부터 송신되는 선박 및 어선의 위치 정보를 수신하며, GIS(Geographic Information System)를 기반으로 조업 중인 해녀의 위치 정보와 함께 선박 및 어선의 위치 정보를 상기 사용자 단말로 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 테왁 단말은 상기 개인 단말로부터 수신된 해녀의 활동 정보를 분석하여 조업 활동에 대한 잠수횟수, 누적잠수시간 및 1회 잠수시간을 산출하고, 이를 상기 관리 서버로 송신하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 테왁 단말은 해녀의 수중 조업 활동에 있어 위험 수준으로 판단되는 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간에 대한 각각의 임계값이 저장되며, 산출된 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간 정보와 각각의 임계값을 비교 분석하여 선택적으로 위험경보신호를 생성하고 이를 상기 개인 단말 및 관리 서버로 송신하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 관리 서버는 해녀의 수중 조업 활동에 있어 위험 수준으로 판단되는 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간에 대한 각각의 임계값이 저장되며, 상기 테왁 단말로부터 수신한 체온, 잠수횟수, 누적잠수시간 정보와 각각의 임계값을 비교 분석하여 선택적으로 위험경보신호를 생성하고 이를 상기 테왁단말로 송신하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 관리 서버는 위험경보신호를 수신할 송신 대상 테왁단말을 파악하며, 상기 위치 정보를 분석하여 상기 송신 대상 테왁단말로부터 인접하는 하나 이상의 테왁단말을 검색 및 지정하고, 지정된 하나 이상의 테왁단말로 동료의 위험 상황을 인지하도록 하는 구조요청신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 관리 서버는 상기 위험경보신호를 수신할 송신 대상 테왁단말을 파악하며, 상기 송신 대상 테왁단말과 연계된 하나 이상의 사용자 단말을 검색 및 지정하고, 지정된 하나 이상의 사용자 단말로 해녀의 위험 상황을 인지하도록 하는 구조요청신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관리 서버는 설정된 제2시간 동안 수집된 상기 테왁 단말의 누적 데이터를 통계화하고 이를 통해 선택된 기간별로 조업 활동에 대한 통계 이력 정보와 기간별 해녀의 건강 이력 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 해녀 안전 시스템.
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