KR20210086066A - 24시간 라이프로그 모니터링 및 이상 감지 및 대응 시스템 및 이의 제어 방법 - Google Patents

24시간 라이프로그 모니터링 및 이상 감지 및 대응 시스템 및 이의 제어 방법 Download PDF

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KR20210086066A
KR20210086066A KR1020190179744A KR20190179744A KR20210086066A KR 20210086066 A KR20210086066 A KR 20210086066A KR 1020190179744 A KR1020190179744 A KR 1020190179744A KR 20190179744 A KR20190179744 A KR 20190179744A KR 20210086066 A KR20210086066 A KR 20210086066A
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최규만
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(주)하이디어 솔루션즈
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Abstract

본 발명은, 무접촉 센서 및 협소지역 활동 감지 센서(Narrow Area Active Detector(N-AD))를 구비하고 모터터링 대상자들의 장기적, 지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT센서기반 정보수집 유니트와, 빅데이터 처리를 통한 감지 정보를 이용한 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 유니트와, 라이프로그 및 뇌 건강 상태에 따른 추천 기능을 수행하는 맞춤형/협력형 건강 관리 서비스 추천 유니트를 포함하는 24시간 라이프로그 모니터링 및 이상 감지 및 대응 시스템 및 이의 제어 방법을 제공한다.

Description

24시간 라이프로그 모니터링 및 이상 감지 및 대응 시스템 및 이의 제어 방법{24HRS LIFELOG CARING SYSTEM FOR MONITORING, DETECTING, BIG DATA ANALYSING AND ALERTING FOR PERSON TO BE CARED AND A METHOD FOR THE SYSTEM}
본 발명은 예를 들어 고령자들의 모니터링 대상자의 상태를 감지하고, 확인하여 안전 관리를 실행하는 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.
현대 사회의 의료 기술의 발전에 따라 생존 연령이 지속적으로 증대되어 생명 연장의 사회로 내딛고 있다. 하지만, 이의 반대 급부로, 종래와 다른 질병 인구의 급격한 증대, 예를 들어 치매 환자 내지 심리 내지 심신적 관찰을 요하는 사람 들의 인구가 증대되고 있다. 예를 들어, 2012년 보건소 통합정보시스템 등에 '단독가구'로 등록된 60세 이상 치매 환자는 6만 3,190명으로 그 수가 상당하며 (감사원, 2013), 2012년 약 2,300명의 치매 환자(병원 cohort data)를 대상으로 진행한 국내 한 연구에서는 치매 환자 중 평균 41.4%가 독거 상태였고, 이러한 치매 환자들에 대하여 의료적 내지 생활적 측면의 보호 내지 관찰의 필요가 급격히 증대되고 있다.
하지만, 통상적인 보호 관찰은 간병인이 담당하게 되는데, 이와 같은 노인인구 증가 대비 생산가능인력의 부족으로 노인건강관리를 담당할 전문 인력이 현저하게 부족하다.
이러한 문제점을 해소하도록, ICT를 활용한 고품질 케어서비스의 실용화가 필하였고, 이에 따라 다양한 기술이 연구 개발되었으나, 기술 기반 웨어러블 헬스케어 기기 개발은 증가하나 고령자의 실사용은 저조하며, 활용성과 유지 보수 관리가 현저하게 낮은 상태를 점하여 실질적인 도움을 제공하지 못하고 있다.
따라서, 노년층의 웨어러블에 대한 거부감에 대한 대안으로 무접촉 무자각 센서에 대한 활용필요성이 대두되고, 노년인구의 대다수의 인력에 적용할 상시적이면서 저렴한 라이프로그 센서 및 방안 필요성이 형성되었고, 이를 해결함을 본 발명의 목적으로 한다.
본 발명은, 장기적,지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT 센서기반 정보수집하여, 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리를 실행하고, 고령자에 대한 생활패턴의 변화에 대한 커어기버에 적절한 정보제공과 케어기버의 피드백을 통한 협력형 건강 추천 서비스를 실행하는 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명은, 24시간 라이프로그 모니터링기반 예를 들어 고령자 등의 감지 대상자의 건강이상 감지 및 개인별 건강관련 서비스 추천기술 개발을 목표로 한다. 즉, 예를 들어 고령자들 내지 심신적 감지 대상자 들의 장기적이고 지속적인 모니터링을 통하여 고령자와 같은 대상자의 활동량과 각 개인의 특유의 생활패턴을 분석하고, 뇌건강 관련 상태평가와 그 변이를 분석하여 이에 적절한 개인화된 건강 서비스를 추천하며 그에 따른 협업 피드백을 통하여 고령자들이 건강하고 활동적인 자가 생활을 지속하도록 돕는 기술개발을 목표로 한다.
본 발명은, 무접촉 센서 및 협소지역 활동 감지 센서(Narrow Area Active Detector(N-AD))를 구비하고 모터터링 대상자들의 장기적, 지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT센서기반 정보수집 유니트와, 빅데이터 처리를 통한 감지 정보를 이용한 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 유니트와, 라이프로그 및 뇌 건강 상태에 따른 추천 기능을 수행하는 맞춤형/협력형 건강 관리 서비스 추천 유니트를 포함하는 24시간 라이프로그 모니터링 및 이상 감지 및 대응 시스템 및 이의 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 고령자들을 감안한 장기적, 지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT 센서기반 정보수집기술 개발필요에 따라, 무접촉 센서로 활동량감지기 (Activity Detector)를 활용한 지속가능한 센싱으로 추출된 정보를 바탕으로 다른센서들과의 조합을 통한 활동량 및 생활패턴의 연구를 이루는 활동량감지기의 제공과 더불어 획득되는 데이터를 활용하여 노인의 무자각 무접촉 상태의 생활패턴 빅데이터 확보하고, 장기간에 걸친 활동량과 생활패턴의 변화와 뇌건강 상태와의 상관관계 임상정보의 확보함으로써, 대다수의 노인을 커버할 저렴한 모니터링 수단의 확보를 통해 라이프로그 분석을 통한 건강 이상 감지 및 안전관리 시스템 개발을 실행하여, Super ager의 생활습관 규명을 통한 의학적 정보와 상시모니터링 라이프로그와의 정보를 바탕으로 노인 맞춤형 건강 프로그램을 제공할 수 있다. 즉, 치매포함 파킨슨환자 및 만성질환자들의 생활등에 대한 패턴의 변화를 분석 레퍼런스로 마크하고 이를 일반 노인에 적용 일반 노인의 건강이상을 예측 하는 모델이 필요한데, 환자들의 라이프로그데이터(생활패턴)와 임상시험을 통한 뇌건강상태의 상관관계를 분석하고 이를 일반노인에게 적용하므로 일반인의 건강상태 예측 모델의 을 실행할 수도 있다.
또한, 생활패턴 분석을 통해 응급 상황 감지를 통한 신속한 사고 대응 및 예방의 필요로, 의료기관 외의 장소에서도 지속적 건강관리 중요성 증대시킬 수도 있다. 지속적 모니터링 및 상호작용이 가능한 모바일 기기를 활용한 데이터 획득/분석 필요하고, 개인별 건강상태나 정서상태, 선호도에 알맞은 맞춤형 헬스케어 서비스 제공이 필요하며, 24시간 및 장기에 걸친 활동량의 감소, 생활패턴(활동,수면,외출,화장실이용도등)에 대한 변화량에 대한 측정 필요한데, 이를 통하여 고령자들의 재가생활에 있어서 비상상황에 도움을 받을수 있다는 심리적 정서적 안정감 제공할 수도 있다.
본 발명은 실버케어에 대한 다년간의 케어경험이 축적되어 있으며 장비와 프로토콜 및 텔레케어 플랫폼의 자체 보유역량을 통하여 노인들에 대한 안전 서비스의 기술을 통하여 최초로 무선망을 이용한 텔레케어 통신인프라 및 장비개발 능력은 초고령자들의 생활습관 및 이에 따른 맞춤형 건강 서비스를 제공한다.
도 1 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 24시간 라이프로그 모니터링 및 이상 감지 및 대응 시스템 및 이의 제어 방법의 전체 내지 일부 구성의 개념도 및 흐름도 내지 구성도 등이 도시된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 다음과 같은 내용을 갖는다.
본 발명은 24시간 라이프로그 모니터링기반 대상자, 예를 들어 고령자 건강이상 감지 및 개인별 건강관련서비스 추천기술을 제공한다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 고령자들의 장기적, 지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT센서기반 정보수집기술, 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 시스템 개발, 및 라이프로그 및 뇌 건강 상태에 따른 맞춤형/협력형 건강 관리 서비스 추천기술을 제공한다.
본 발명의 라이프로그 모니터링 예측 시스템 및 이의 제어 방법은 24시간 365일 상시 라이프로그 정보수집을 실행하여, 전문가의 전문적인 임상실험을 통한 라이프로그와 고령자와 같은 대상자의 상태와의 상호관계 정보 수집을 가능하게 하고, 능형 응급안전 알람 및 건강예측 및 건강서비스 추천 시스템 기능을 수행한다.
본 발명은 협엽기반 모니터링 및 피드백 케어기버 협력모델 구축할 수 있다. 먼저, 대상자, 예를 들어 고령자들의 장기적, 지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT센서기반 정보수집기술을 제공하는데, 본 발명은 아래의 구축 및 게발 과정을 통하여 실행될 수 있다.
무접촉 센서 라이프로그 레코드 구축
- 생활패턴 인식기반 라이프로그 레코드 요구사항도출 및 설계
- 센서별 라이프로그 레코드 DB 구축
Narrow Area Active Detector(N-AD)의 개발
- Active Detector angel 조절 및 detector area 조절 기능 개발
- N-AD에 대한 플랫폼 통신 프로토콜의 개발
- 특정행위 지점 활동량에 따른 행위 알고리즘 개발(플랫폼)
또한, 본 발명은 센서 조합에 의한 생활패턴 인식 알고리즘을 제공한다.
생활패턴 인식알고리즘 개발
- 생활패턴 인식 알고리즘 요구사항 도출 및 설계
- 침실-화장실-침실의 이동경로 및 화장실이용시간에 따른 생활행위 인식요구사항 도출 및 구현
- 예를 들어, 냉장고 센서서 + 부엌조리대 설치(N-AD)와로 조리를 위한 생활행위 인식(예)할 수도 있고, 침대위 N-AD센서로 수면준비를 위한 생활행위 인식 요구사항 도출 및 구현할 수도 있다.
본 발명은 텔레케어 플랫폼 제공 라이프로그 및 정보의 활용 고도화 알고리즘 을 제공한다. : 기본센서의 라이프로드 레코드를 분석하고 맞춤형 건강추천 서비스제공에 적합한 형태로 레코드확장
센서 라이프로그형태 정보 활용
Acitive Detector
(화장실,방,거실,주방등)
도어 센서
냉장고 센서
Gateway 		Acitivity (AIX)
Movement pattern
화장실사용횟수
각 공간에서의 머문시간
외출횟수
수면 중 화장실이용횟수 		- 활동량의 변동에 따른 건강이상 상황 파악
- 생활패턴 분석
- 각공간의 머문시간을 통한 활동정유상태
화장실사용빈도 변화에 따른 이상상황파악
외출횟수에 따른 사회활동 상황 추정
Wearables 6축 센서, PPG, HPV etc 활동량강도, 건강상태, 수면상태등 분석
본 발명의 실시예에 있어서, 웨어러블디바이스 및 휴대폰은 특정기간 및 특별한 활동에 대한 라이프로그 분석을 위한 임상도구로 활용될 수 있다.
본 발명의 상세 행동모델예측 센서 장치 등은 무자각, 무접촉 센서를 통한 고령자 및 초고령자들의 생활패턴에 대한 정보획득 기술을 제공하고, 무자각 무접촉 센서 조합을 이용한 라이프로그 생활패턴 인식 알고리즘 기술을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 시스템을 제공한다. 즉, 본 발명은 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 시스템 및 이의 제어 방법을 제공한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구현은 다음과 같이 실행될 수도 있다.
ㅇ 전문가에 의한 대상자 상태정보 DB 구축 및 생활패턴 마커 확보
- 전문가의 대상자 상태에 대한 정보 표현 요구사항 도출 및 설계
- 임상대상자 라이프로그 데이터 구축 요구사항 도출 및 구현
- 빅데이터 데이터 마이닝에 의한 특징 점 및 생활패턴 마커 확보
- 빅데이팅에 의한 각 노인별 라이프로그 데이터의 분류 학습 시스템 제공
* 경도인지장애 환자와, 슈퍼에이저, 엑티브에이징 person등에 대한 생활패턴에서의 특징마커를 확보하고 이에 각각의 노인의 생활패턴과 대조군과의 지능형 분류 시스템을 통하여 구현될 수 있다.
ㅇ 실시간 모니터링을 통한 고령자의 낙상 에 대한 안전 시스템 제공
댁내에 설치된 센서들로부터 측정된 데이터를 게이트웨이가 수집 서버로 전송하고, 웨어러블과 휴대폰의 센서 디바이스로 부터 측정된 데이터를 휴대폰이 수집서버로 전송하고, 각 센서의 정보를 바탕으로 판단 알고리즘 기반의 환자 상태정보 분석 알고리즘을 통하여 위험 감지 및 보호자 알림 전송 구현을 이룰 수 있으며, 노인의 활동량모니터링 및 생활패턴 모니터링정보의 케어기버 제공 열람가능하다.
또한, 본 발명은 다음 도 3에 도시되는 바와 같은 구성도 제공할 수 있다..
목표 2-2 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 낙상 알고리즘 개발
ㅇ 전문가의 뇌건강 정보와 대상자의 라이프로그 생활패턴 데이터 유사성분석을 통한 고령자 건강상?O 예측 알고리즘을 제공할 수 있다.
- 경도인지장애 환자와, 슈퍼에이저, 엑티브에이징 person등에 대한 생활패턴에서 확보된 특정 생활패턴 마커를 기반, 노인의 생활패턴과 대조군으로의 분류를 통한 건강상태 예측 알고리즘 구현하고, 개인화된 라이프로그의 변화 속도에 따른 건강상태 예측 알고리즘을 제공하며, 라이프로그 변화 속도 유사사례 검색 알고리즘 개발할 수 있다.
ㅇ 상활별 낙상 알고리즘의 개발
- 화장실 낙상 알고리즘의 개발 : 화장실의 이용패턴에 따른 개인화된 낙상 위험알고리즘을 제공할 수 있는데, 예를 들어 낙상발생장소 화장실 43%, 방 32%, 거실 18, 부엌 7%의 개인화 및 커스터마이즈된 정보 처리 알고리즘을 제공할 수 있다.
- 방안 낙상 알고리즘 : 비교적 오래 머무르는 방과 거실에서의 발생할수 있는 낙상에 대한 차별적 알고리즘을 제공할 수 있다.
- 기후정보등과 연계한 낙상주의 알고리즘 개발
* 고령자들에게 심리적 안정을 주기위한 낙상에 대한 서비스 프로세스 연구를 실행하여 위급상황에 대처하는 시스템이 상황에 대한 알림과 케어플랫폼을 통한 스피커폰 연동등 및 위급상황의 신속성과 심리적 안정성을 주기위한 프로세스 구현하였다.
ㅇ 위급상황 서비스 프로세스 고도화
- 위급상황의 등급 주의,경고,출동의 단계에 따른 처리프로세스의 고도화를 이루고,
- 학습에 의한 Pseudo 위급상황 감지알고리즘 제공하고,
- 위급상황에 대해서 심리적 안정감을 줄 수 있는 프로세스 제공하며,
- 위급상황이 발생하지 않았음에도 발생한 것으로 인지되었을 경우에 따른 적절한 처리와 피드백 프로세스 제공할 수 있다.
ㅇ 건강이상 및 낙상알고리즘 실증
- 대상자들을 통한 낙상알고리즘 실증하고, 라이프로그 빅데이터 마이닝에 따른 생활패턴 마커 확보하며, 무자각 무접촉 센서데이터 기반 고령자 건강상태 예측 알고리즘을 실행하여, 신속한 위급상황 인지 및 심리적 안정을 줄 수 있는 낙상 처리 프로세스를 제공한다.
또한, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 다음과 같은 구성의 구현도 가능하다.
[목표 3] 고령자 생활패턴 변화에 대하여 정보제공과 케어기버로 부터의 피드백을 통한 협력형 건강 추천서비스 제공기술 개발
목표 3-1 라이프로그 분석을 통한 맞춤형/협력형 건강관리 서비스 추천 서비스 기술 개발
ㅇ 맞춤형 건강관리 추천서비스 플랫폼 개발
- 대상자 상태 건강상태 정보 레코드 요구사항 도출 및 설계를 실행하여,
- 임상실험 정보 지식 데이터 베이스 구축하였고,
- 라이프로그 데이터의 생활패턴 마커의 변동과 유사 데이터 검색 기능 설계
- 환자 상태와 라이프로그 데이터 변화량 및 유사 데이터 결과에 따른 최적 맞춤형 건강서비스 추천 알고리즘을 제공하고, 다양한 케어기버 협력형 모니터링 ㅅ서비스 구축이 가능하다.
- 케어기버에 의한 현재 상태 모니터링 요구사항 도출 및 설계
- 응급상황에 따른 비상전화 관련 응대 요구사항 도출 및 설계
- 고령자의 위치/상태/생활패턴 마커의 특이점 Visualization 요구사항 도출 및 설계
ㅇ 케어기버 협력형 현재 상태 피드백 방안 마련
- 케어기버에 고령자의 현재상태 및 건강상태 의견 레코드 요구사항 설계 및 구현
- 사회복지사 요양관리사의 재가요양 서비스 제공상태 레코드 요구사항 설계 및 구현
ㅇ 라이프로그 통계 및 생활패턴에 대한 케이기버 UI / UX 구현
도 5에는 라이프로그 통계 및 생활패턴에 대한 케이기버 UI / UX 구현의 일예가 도시되는데, 본 발명의 케어기버 UI/UX를 통하여 건강관리 추천 서비스 플랫폼을 제공하고, 협업형 케어기버 모니터링 및 피드백 웹을 이루며, 안드로이드 iOS 라이프로그 visualization 앱의 구현도 가능하다.
또한, 본 발명의 다른 일예로서, 다음과 같은 발명의 변형예의 구현도 가능하다.
1) 고령자들의 장기적,지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT 센서기반 정보수집 기술 제공
-고령자의 심리적 부담을 줄이는 무자작 무접촉 센서를 바탕으로 지속적 모니터링하고, 가능 센서의 개발/확보 및 수집 프로토콜을 제공하고, 다수의 고령자에게 적용할 저렴한 방식의 센서 적용 기술을 제공할 수도 있다.
(2) 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리시스템 제공
- 댁내외의 활동정보를 통한 활동량 및 생활패턴 분석을 통한 실시간 안전관리 및 임상실험을 통한 라이프로그의 변화에 따른 건강이상 상황 감지 기술을 제공할 수 있다.
(3) 라이프로그 및 뇌건강 상태에 따른 맞춤형 건강관리 서비스 추천 기술 제공
- 고령자에 대한 생활패턴의 변화에 대한 커어기버에 적절한 정보제공과 케어기버의 피드백을 통한 협력형 건강 추천 서비스제공 기술 제공을 이룰 수 있다.
1)기술적 성과 : 고령자를 위한 상시 모니터링 및 스마트 헬스케어 서비스 플랫폼
- 무자각, 무접촉 기반 IoT 센서의 모니터링 센싱 적용 기술
- 라이프로그 분석에 의한 건강이상 감지 및 안전관리 시스템
- 라이프로그 분석에 의한 맞춤형 건강관련 서비스 추천 기술 개발
2) 사회/경제적 성과 : 고령자/독거노인 등 사회적 취약계층의 건강관리시스템 구축
- 고령인구의 지속가능한(무자각/무접촉) 형태의 라이프로그 빅데이터 확보
- 저가 센서를 활용한 대다수 노인에 저렴한 형태로 서비스 가능한 센싱 플랫폼 확보
활용계획 및 기대효과
노인장기요양보험 적용자의 효율적이고 안전한 재가요양을 돕는 시스템으로 사용 가능하고, 1만 3천여개의 재가요양 시설에 적용, 노인들의 상시모니터링과 건강상태에 대한 예측을 통한 편안한 재가요양을 도와 실질적 노인인구의 삶의 질 향상에 기여할 수 있으며, 독거 및 격오지의 고령자들을 효율적으로 관리하고 위급상황에 대한 신속한 대처 시스템 구축을 통한 의료 비용 감소 효과 기대를 수반하고, 지속가능한 무자각 무접촉 센서 기반 라이프로그 빅데이터를 통한 건강이상 예측으로 상시모니터링 효과를 도출할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예의 최종목표는 24시간 라이프로그 모니터링기반 고령자 건강이상 감지 및 개인별 건강관련서비스 추천기술을 제공하는 것으로, 다음과 같은 세부적 목표를 수반한다.
[목표 1] 고령자들의 장기적, 지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT센서기반 정보수집기술 개발
[목표 2] 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 시스템 개발
[목표 3] 라이프로그 및 뇌 건강 상태에 따른 맞춤형/협력형 건강 관리 서비스 추천기술 개발
시스템의 구성은 앞서 도 1에 도시된 바와 동일하다.
본 발명은 24시간 365일 상시 라이프로그 정보수집하고, 전문가의 전문적인 임상실험을 통한 라이프로그와 고령자의 상태와의 상호관계 정보 수집하며, 지능형 응급안전 알람 및 건강예측 및 건강서비스 추천 시스템을 제공함으로써, 협엽기반 모니터링 및 피드백 케어기버 협력모델을 제공한다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같은 구성의 구현을 제공한다.
[목표 1] 고령자들의 장기적, 지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT센서기반 정보수집기술 개발
무접촉 센서 라이프로그 레코드 구축을 이룬다.
- 생활패턴 인식기반 라이프로그 레코드 요구사항도출 및 설계
- 센서별 라이프로그 레코드 DB 구축
Narrow Area Active Detector(N-AD)를 제공한다.
- Active Detector angel 조절 및 detector area 조절 기능 개발
- N-AD에 대한 플랫폼 통신 프로토콜의 개발
- 특정행위 지점 활동량에 따른 행위 알고리즘 개발(플랫폼)
목표 1-2 센서 조합에 의한 생활패턴 인식 알고리즘을 제공한다.
ㅇ 생활패턴 인식알고리즘 개발
- 생활패턴 인식 알고리즘 요구사항 도출 및 설계
- 침실-화장실-침실의 이동경로 및 화장실이용시간에 따른 생활행위 인식요구사항 도출 및 구현
- 예를 들어, 냉장고 센서서 + 부엌조리대 설치(N-AD)와로 조리를 위한 생활행위 인식(예)
- 침대위 N-AD센서로 수면준비를 위한 생활행위 인식 요구사항 도출 및 구현
테레케어 플랫폼 제공 라이프로그 및 정보의 활용 고도화 알고리즘을 제공한다. 기본센서의 라이프로드 레코드를 분석하고 맞춤형 건강추천 서비스제공에 적합한 형태로 레코드확장할 수 있다. 설치되는 센서와 이를 통하여 얻고자 하는 라이프로그 형태와 이의 활용 사항은 아래 표로 표시될 수 있다.
센서 라이프로그형태 정보 활용
Acitive Detector
(화장실,방,거실,주방등)
도어 센서
냉장고 센서
Gateway 		Acitivity (AIX)
Movement pattern
화장실사용횟수
각 공간에서의 머문시간
외출횟수
수면 중 화장실이용횟수 		- 활동량의 변동에 따른 건강이상 상황 파악
- 생활패턴 분석
- 각공간의 머문시간을 통한 활동정유상태
화장실사용빈도 변화에 따른 이상상황파악
외출횟수에 따른 사회활동 상황 추정
Wearables 6축 센서, PPG, HPV etc 활동량강도, 건강상태, 수면상태등 분석
여기서, 경우에 따라 웨어러블디바이스 및 휴대폰은 특정기간 및 특별한 활동에 대한 라이프로그 분석을 위한 임상도구로 활용될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 있어, 상세 행동모델예측 센서 장치의 경우, 무자각, 무접촉 센서를 통한 고령자 및 초고령자들의 생활패턴에 대한 정보획득 기술을 제공하고, 무자각 무접촉 센서 조합을 이용한 라이프로그 생활패턴 인식 알고리즘 기술을 제공한다.
또한, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 다음과 같은 구성을 더 포함할 수도 있다.
[목표 2]] 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 시스템 개발
목표 2-1 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 시스템 개발
전문가에 의한 대상자 상태정보 DB 구축 및 생활패턴 마커 확보
- 전문가의 대상자 상태에 대한 정보 표현 요구사항 도출 및 설계
- 임상대상자 라이프로그 데이터 구축 요구사항 도출 및 구현
- 빅데이터 데이터 마이닝에 의한 특징 점 및 생활패턴 마커 확보
- 빅데이팅에 의한 각 노인별 라이프로그 데이터의 분류 학습 시스템 구축
* 경도인지장애 환자와, 슈퍼에이저, 엑티브에이징 person등에 대한 생활패턴에서의 특징마커를 확보하고 이에 각각의 노인의 생활패턴과 대조군과의 지능형 분류 시스템을 제공할 수도 있다.
ㅇ 실시간 모니터링을 통한 고령자의 낙상 에 대한 안전 시스템 개발
댁내에 설치된 센서들로부터 측정된 데이터를 게이트웨이가 수집 서버로 전송하고, 웨어러블과 휴대폰의 센서 디바이스로 부터 측정된 데이터를 휴대폰이 수집서버로 전송하며, 각 센서의 정보를 바탕으로 판단 알고리즘 기반의 환자 상태정보 분석 알고리즘을 제공하여, 위험 감지 및 보호자 알림 전송시키고, 노인의 활동량모니터링 및 생활패턴 모니터링정보의 케어기버 제공 열람을 제공할 수도 있다.
목표 2-2 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 낙상 알고리즘 개발
ㅇ 전문가의 뇌건강 정보와 대상자의 라이프로그 생활패턴 데이터 유사성분석을 통한 고령자 건강상?O 예측 알고리즘 개발
- 경도인지장애 환자와, 슈퍼에이저, 엑티브에이징 person등에 대한 생활패턴에서 확보된 특정 생활패턴 마커를 기반, 노인의 생활패턴과 대조군으로의 분류를 통한 건강상태 예측 알고리즘 구현할 수도 있고, 개인화된 라이프로그의 변화 속도에 따른 건강상태 예측 알고리즘을 제공하여, 라이프로그 변화 속도 유사사례 검색 알고리즘을 실행할 수도 있다.
ㅇ 상활별 낙상 알고리즘의 개발
- 화장실 낙상 알고리즘의 개발 : 화장실의 이용패턴에 따른 개인화된 낙상 위험알고리즘(낙상발생장소 화장실 43%, 방 32%, 거실 18, 부엌 7%)
- 방안 낙상 알고리즘 : 비교적 오래 머무르는 방과 거실에서의 발생할수 있는 낙상에 대한 차별적 알고리즘 개발
- 기후정보등과 연계한 낙상주의 알고리즘 개발
* 고령자들에게 심리적 안정을 주기위한 낙상에 대한 서비스 프로세스 연구를 통하여, 위급상황에 대처하는 시스템이 상황에 대한 알림과 케어플랫폼을 통한 스피커폰 연동등의 제어 관리 과정을 수행하여, 위급상황의 신속성과 심리적 안정성을 주기위한 프로세스 구현할 수도 있다.
또한, 본 발명은 급상황 서비스 프로세스 고도화을 이룰 수도 있다.
- 위급상황의 등급 주의,경고,출동의 단계에 따른 처리프로세스의 고도화
- 학습에 의한 Pseudo 위급상황 감지알고리즘 개발
- 위급상황에 대해서 심리적 안정감을 줄 수 있는 프로세스 개발
- 위급상황이 발생하지 않았음에도 발생한 것으로 인지되었을 경우에 따른 적절한 처리와 피드백 프로세스 개발
ㅇ 건강이상 및 낙상알고리즘 실증
- 대상자들을 통한 낙상알고리즘 실증
라이프로그 빅데이터 마이닝에 따른 생활패턴 마커 확보하고, 무자각 무접촉 센서데이터 기반 고령자 건강상태 예측 알고리즘을 제공하며, 신속한 위급상황 인지 및 심리적 안정을 줄 수 있는 낙상 처리 프로세스를 실행할 수도 있다.
또한 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같은 구성의 구현도 가능하다.
[목표 3] 고령자 생활패턴 변화에 대하여 정보제공과 케어기버로 부터의 피드백을 통한 협력형 건강 추천서비스 제공기술 개발
목표 3-1 라이프로그 분석을 통한 맞춤형/협력형 건강관리 서비스 추천 서비스 기술 개발
맞춤형 건강관리 추천서비스 플랫폼 개발 : 라이프로그 정보를 통한 생활패턴 마커를 찾고 전문기관에서의 뇌건강정보를 종합하여 고령자에 맞는 인지능력강화/수면권고/운동권고 등을 BaseUnit 및 APP등을 통하여 SMS/Push 콘텐츠 , E-mail등을 통하여 제공한다.
- 대상자 상태 건강상태 정보 레코드 요구사항 도출 및 설계를 제공하고,
- 임상실험 정보 지식 데이터 베이스 구축할 수 있고,
- 라이프로그 데이터의 생활패턴 마커의 변동과 유사 데이터 검색 기능 설계도 제공한다.
- 환자 상태와 라이프로그 데이터 변화량 및 유사 데이터 결과에 따른 최적 맞춤형을 이루어, 건강서비스 추천 알고리즘 구현이 가능하며, 케어기버 협력형 모니터링 서비스 구축을 이루여, 케어기버에 의한 현재 상태 모니터링 요구사항 도출 및 설계, 응급상황에 따른 비상전화 관련 응대 요구사항 도출 및 설계, 고령자의 위치/상태/생활패턴 마커의 특이점 Visualization 요구사항 도출 및 설계를 수행할 ㅅ수도 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에서 케어기버 협력형 현재 상태 피드백 방안 마련할 수 있는데, 케어기버에 고령자의 현재상태 및 건강상태 의견 레코드 요구사항 설계 및 구현하고, 사회복지사 요양관리사의 재가요양 서비스 제공상태 레코드 요구사항 설계 및 구현할 수도 있다.
또한, 본 발명은 도 5에서와 같은 라이프로그 통계 및 생활패턴에 대한 케이기버 UI / UX 구현을 통하여 건강관리 추천 서비스 플랫폼을 제공하고, 협업형 케어기버 모니터링 및 피드백 웹을 형성하고, 안드로이드 iOS 라이프로그 visualization 앱도 제공할 수도 있다.
고령자들의 장기적,지속적 라이프 로그 수집을 위한 IoT센서 기반 정보 수집 시스템을 제공하고, 상세 행동모델을 예측하기 위하여 활동량센서를 제공하고, 활동량이외에 환경(온도/습도를 측정하기 위한 센서추가)에 대한 대응이 가능하며, 센서의 기구물을 통한 온습도에 대한 측정이 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 센서는 도 7에 도시된 바와 같이, 상세활동량 측정용 활동량+온습도 센서로서, 상세 활동량에 대한 정보이외에 온도 및 습도 센서를 포함하는 구성을 취한다.
본 발명의 센서는 도 8에서와 같은 기구물로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명의 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 시스템을 제공할 수 있다. 본 발명은 라이프로그와 슈퍼에이저와의 상관관계를 분석하고 상단한 상관관계를 보인 활동량 및 화장실이용회수에 대한 지속적 모니터링을 실시하였으며 관련한 DB-ERD를 구축하고 트래드 분석을 통한 건강이상 관련 화면을 설계할 수 있고, 이를 통항 라이프로그와 슈퍼에이저와의 상관관계 분석할 수도 있다.
본 실시예에서, 슈퍼에이저와 비교대상군과의 사이에 활동량의 상관관계는 0.592로 매우 유의미하게 상관관계를 가지고 있으며 대략적으로 Super ager 가 228, no super ager 가 164로 각각 실내에서의 활동량이 22.8%, 16.4%로 Super ager 그룹이 더 활발하게 움직임을 보인다는 사실을 확인할 수 있고, 건강과 관련하여 당뇨와 수면시간간의 상관관계가 -0.655로 매우높은 상관관계를 보이고 있으며 당뇨등 신체적인 질환에 있어서 수면의 산관관계가 있음이 도출 가능한데, 예를 들어 당뇨에 있어서 대상군이 적은 관계로 추가적인 모집자에 대한 심도있는 분석을 통하여서 상관관계를 추가로 밝혀낼수 있을것으로 기대할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상관관계를 통한 건강이상에 관한 DB-ERD 구축의 일예가 도 9에 도시된다.
또한, 본 발명의 상관관계를 통한 건강이상에 대해서 트랜드 분석을 통하여 건강이상화면을 제공할 수도 있다. 도 10에는 일예가 도시되는데, 활동량의 Trend 분석을 통하여 본인평균대비의 이상적인 편차를 통한 건강이상 신호 감지와(시간적 분석), 타인의 활동량 Trend 분석과의 비교를 통하여서 본인과의 평균과의 차이점을 분석을 통한 건강이상 감지(공간적 분석)가 가능하다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 분석을 통하여 대상자의 평균시간 및 수면에 들어가는 시간 수면을 종료한 시간 및 수면에 있어서 수면중배회가 있었는지 수면장애가 있었는지에 대한 트랜드 분석이 가능하도록 설계될 수도 있다.
또한, 화장실 사용횟수와 화장실의 이용시간 및 1회 평균사용시간에 대한 트랜드 분석을 통하여 대상자의 건강이상이 있는지에 대한 화면을 설계을 제공할 수도 있고, 외출에 대한 트랜드분석을 통하여 우을증 및 기타 건강과 관련된 내용을 분석하기 위한 화면을 설계할 수도 있다,.
본 발명은 고령자 생활패?? 변화에 대하여 정보제공과 케어기버로부터의 피드백을 통한 협력형 건강 추천 서비스 제공기술을 제공할 수도 있고, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 건강관련 추천 서비스제공을 위한 기본 정보 제공을 위한 화면 구성을 이룰 수도 있다.
또한, 본 발명은 고령자의 라이프로그 정보 수집용 모니터링 서버를 개발하고 모니터링하여 활동정보 및 생활패턴의 이상 징후를 감지할수 있는 서버를 개발, 슈퍼에이저의 특성등에 대한 인지검사 정보를 입력하고 이에 대하여 인지검사를 통한 정보와 라이프로그 정보와의 상관관계의 분석을 통한 정보를 통한 맞춤형 건강서비스 추천기술을 제공하며, 고령자의 인지검사 및 상태정보 입력 서비스를 제공하고, 신규센서를 통한 설치 및 모니터링 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 본 발명은 고령자의 안전을 관리할수 있는 안전관리 시스템 기술을 제공하고, 고령자의 개인별 ??춤형 건강서비스 추천 기술을 제공하며, 태블릿 PC 기반으로 노인안심서비스 제공을 할 수도 있다.
또한, 본 발명은 화재감지기, 활동량감지기, 응급호출기, 게이트웨이를 구비하는 내지 취사적으로 선택 구비될 수 있는 시스템 구성을 취할 수도 있는데, 화재 감지는 감지 방식에 따라 연기감지형, 연기 및 열 복합 감지형을 포함할 수도 있고, 어러트 및 알람 기능으로 적어도 비퍼 내지 스피커 등으로 구현되는 경보 장치의경우 소리는 1m 떨어진 거리에서 경고음은 70㏈ 이상, 음성안내는 60㏈ 이상의 출력을 이루고, LED 내지 광출력 소자가 광 경보 장치로 출력되는 경우 빛은 투명 또는 희색 15칸델라 이상의 값의 기준을 갖고, 시간은 5분 이상의 광출력 경보 기능을 수행하며, 이러한 경보 기능의 회복은 화재감지기 작동 시 발생하는 신호음은 화재감지기와 게이트웨이에서 정지 내지 제어 가능하고, 신호음 정지, 연기 제거 후에는 화재감지 기능이 원상복구될 수도 있다.
본 발명의 시스템으로 확인되는 주변 환경 정보, 즉 상태정보는 주기데이터로 송신주기에 따라 시스템으로 전송되는데, 전송되는 정보는 감지기와 게이트웨이와의 연결정보 및 감지기 건전지 연한 정보를 포함하고 건전지의 연한 정보는 기준값의 비율에 따른 긴급 알람 정보로 전달되는 것이 구현될 수도 있는데, 이러한 주변 환경 정보, 즉 상태 정보의 전송은 사전 설정된 전송 주기, 예를 들어, 매 5분, 매 10분 정도의 시간 간격마다 업데이트 전송될 수도 있다.
예를 들어, 화재 감지 시 게이트웨이에 상태 정보는 즉각적으로 실시간 전송되고, 게이트웨이는 자동으로 사전 설정된 연락처, 예를 들어 응급 대응 조치처로서 소방서 등으로 응급 신호의 송출이 가능하다.
또한, 본 발명의 시스템에서 라이프로그 데이터를 감지하기 위한 활동 감지기는 설계 사양에 따라 다양한 선택이 가능한데, 예를 들어 적외선 감지기 내지 체온(온도)감지기 등의 형태로 구현될 수도 있고, 이러한 감지 범위 내지 감지능은 감지각도 120도 이상 내지 감지거리 5m이상의 값을 갖도록 형성되는 것이 실제 활동량 감지에 있어 신뢰성을 제공할 수도 있다.
이와 같은 활동량감지기는 감지정보(데이터)를 무선통신으로 게이트웨이에 전송되는데, 전송되는 정보로 활동정보, 감지기와 게이트웨이와의 연결정보 및 감지기에 전원을 제공하는 감지기 전원부(예를 들어 전지 타입으로 구현되는 경우 사전 설정된 범위의 값과 비교를 통하여 긴급 상태의 경우 즉각적으로 게이트웨이에 전송할 수도 있고, 이러한 전송의 기본적인 주기는 사전 설정된 시간, 예를 들어 매 60초마다 전송될 수도 있으며, 교체가 용이하고, 치 및 교환 시 작업이 용이하며, 충격 내구성이 우수하도록 구성된다.
본 발명의 시스템의 응급호출기의 경우, 상태정보를 주기데이터로 송신주기에 따라 시스템에 전송하는데, 응급호출기와 게이트웨이와의 연결정보와 전원 상태 정보가 사전 설정된 주기, 예를 들어 5분 내지 매 10분마다 전송할 수도 있는데, 대상자가 응급호출기의 응급호출버튼을 누를 시 응급호출기는 응급호출요청 정보를 게이트웨이를 통하여 사전 설정된 연락처, 예를 들어, 병원 내지 119로 연락 송출이 가능하며, 전원이 전지 타입으로 구현되는 경우 교체가 용이하고, 사전 설정된 규격의 방수설계를 요하고, 응급호출 버튼은 색상 내지 점자 표시 등을 통하여 인지성을 강화하고, 벽면 부착이 용이하며, 호출 버튼은 실수로 잘못 눌려지는 것을 방지할 수 있다.
이러한 센서 장치들의 게이트웨이는 연결장비(각종 센서)로부터 수신한 정보를 모니터링시스템 전송하고, 모니터링시스템으로부터 수신된 정보 수신하고, 음성/영상 통화 기능을 제공할 수 있으며, 연결장비로부터 수신한 장비상태 정보와, 게이트웨이의 상태 정보 (게이트웨이와의 시스템의 연결정보, 전원연결정보)와, 게이트웨이에서 감지한 감지 정보를 제공하며, 전송주기는 사전 설정된 시간, 예를 들어 매 10분마다 전송할 수도 있고, 이러한 응급 상황의 정보 전달은 화재감지기에서 화재가 감지, 응급호출기에서 응급호출 발생시, 및 게이트웨이를 통한 사전설정 연락처 연락 전송 및 여타 활동 정보가 사전 설정된 시간을 넘어 발생하지 않는 경우, 실행될 수도 있고, 정보전달은 응급정보가 수신, 발생하였을 경우 응급호출요청 정보를 자동으로 119에 응급호출하고, 미감지 신호 발생 및 수행기관 담당자에게 알릴 수 있다. 주변 환경 상태의 감지는 온도, 습도, 조도, 활동 정보가 취득될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

  1. 무접촉 센서 및 협소지역 활동 감지 센서(Narrow Area Active Detector(N-AD))를 구비하고 모터터링 대상자들의 장기적, 지속적 라이프로그 수집을 위한 IoT센서기반 정보수집 유니트와, 빅데이터 처리를 통한 감지 정보를 이용한 라이프로그 분석을 통한 건강이상 감지 및 안전관리 유니트와, 라이프로그 및 뇌 건강 상태에 따른 추천 기능을 수행하는 맞춤형/협력형 건강 관리 서비스 추천 유니트를 포함하는 24시간 라이프로그 모니터링 및 이상 감지 및 대응 시스템 및 이의 제어 방법.

KR1020190179744A 2019-12-31 2019-12-31 24시간 라이프로그 모니터링 및 이상 감지 및 대응 시스템 및 이의 제어 방법 KR20210086066A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102464727B1 (ko) * 2022-03-21 2022-11-09 에이치아이엘(주) 비대면 치매환자 돌봄지원 시스템 및 방법

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