KR20220097307A - Apparatus for sleep monitoring in non-aware manner using uwb radar, and method and apparatus for lifestyle health management using the same - Google Patents

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KR20220097307A
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Abstract

According to the present invention, a method for managing lifestyle health in a platform for managing lifestyle health including a data collection server and a data analysis sever includes: a step of receiving and collecting, by the data collection server, monitoring data from a lifestyle health monitoring apparatus; a step of transmitting, by the data collection server, the collected data to the data analysis sever; and a step of analyzing, by the data analysis server, the collected data transmitted from the data collection server.

Description

UWB 레이더 센서를 이용한 무자각 방식의 수면 모니터링 장치 및 이를 이용한 생활 건강 관리 방법 및 장치{APPARATUS FOR SLEEP MONITORING IN NON-AWARE MANNER USING UWB RADAR, AND METHOD AND APPARATUS FOR LIFESTYLE HEALTH MANAGEMENT USING THE SAME}A sleep monitoring device using a UWB radar sensor, and a living health management method and device using the same

본 발명은 수면 모니터링 장치, 및 이를 이용한 생활 건강 관리 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UWB 레이더 센서를 이용하여 무자각 방식의 수면 모니터링이 가능한 장치를 포함하는 생활 건강 모니터링 장치를 제공하고, 이 장치를 통해 검출된 수면 정보 및 생체 정보를 생활 건강 관리 플랫폼을 통해 관리함으로써, 건강 관리를 할 수 있는 생활 건강 관리 방법 및 장치를 제공하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a sleep monitoring device, and a living health management method and device using the same, and more particularly, to a living health monitoring device including a device capable of monitoring sleep in an unconscious manner using a UWB radar sensor, It relates to a technology for providing a living health management method and apparatus capable of health management by managing sleep information and biometric information detected through the device through a living health management platform.

수면장애란 잠을 자지 못하는 불면증을 비롯하여 자다가 숨이 막히는 수면무호흡증, 다리가 저려 잠을 깨는 하지불안 증후군, 자면서 소리를 지르는 렘(rem)수면 행동장애, 충분한 수면을 취했을 때도 낮 동안 각성을 유지하지 못하는 기면증(과다수면증) 등으로 수면에 문제가 생기는 증상을 통칭한다. Sleep disorders include insomnia, sleep apnea, choking while sleeping, restless legs syndrome with numb legs, screaming REM sleep behavior disorder, and inability to keep awake during the day even after getting enough sleep. It is a common term for symptoms of sleep problems such as narcolepsy (hypersomnia).

수면장애를 겪게 되면, 학습장애, 능률저하는 물론이고 교통사고 등 안전사고, 정서장애, 사회 적응장애의 원인이 될 수 있다. 또한, 수면장애를 방치하게 되면 지병이 악화되고 심근경색증, 뇌졸중 등의 심각한 병을 초래하기도 한다. If you suffer from sleep disorders, it can cause learning disabilities, decreased efficiency, safety accidents such as traffic accidents, emotional disorders, and social adjustment disorders. In addition, if sleep disturbance is left unattended, chronic diseases may worsen and serious diseases such as myocardial infarction and stroke may occur.

수면장애는 연령별로 특징적인 면을 보이는데 특정병원 내원환자 1631명을 분석한 결과 0~19세 환자(129명)의 48%는 기면증 등 과다수면 증으로 진단되었고, 20, 30대(609명)의 37%는 수면무호흡증과 하지 불안 증후군을 앓고 있었다. 40, 50대 남성(323명)의 80%는 수면무호흡증, 여성(236명)의 78%는 불면증을 호소했으며, 60대 이상(34명)의 63%는 잠꼬대와 렘 수면(REM sleep) 행동 장애로 병원을 찾은 것으로 확인되었다. 이처럼 수면장애는 다양한 원인에 의해 발생되는 만큼 정확한 원인을 발견하기 위하여 다양한 방법의 측정방안이 필요하다.As a result of analyzing 1631 patients visiting a specific hospital, 48% of patients aged 0-19 years (129 patients) were diagnosed with hypersomnia such as narcolepsy, and those in their 20s and 30s (609 people) 37% had sleep apnea and restless legs syndrome. 80% of men (323 people) in their 40s and 50s complained of sleep apnea, and 78% of women (236 people) complained of insomnia, and 63% of those in their 60s (34 people) reported sleep talk and REM sleep behavior. It was confirmed that he was hospitalized due to a disability. As such, sleep disorders are caused by various causes, so in order to find the exact cause, various measures are needed.

뿐만 아니라, 수면 부족은 비만, 고혈압, 심혈관 질환, 관상 동맥성 심장 질환, 당뇨 등과 크게 연관 있는 것으로 드러났다. 성인의 경우, 7시간에서 9시간 사이의 잠을 자는 것이 가장 질병에 걸릴 확률이 낮다고 하며, 많은 사람이 따르는 8시간 수면의 근거는 수많은 여러 연구 결과를 통해 증명되었다.In addition, sleep deprivation was found to be strongly associated with obesity, high blood pressure, cardiovascular disease, coronary heart disease, and diabetes. For adults, 7 to 9 hours of sleep is said to have the lowest risk of contracting the disease, and the rationale for 8 hours of sleep, which many people follow, has been proven by numerous studies.

특히 만성적인 수면 부족은 각종 성인병의 원인인 비만을 유발하게 된다. 하루 5시간 미만 잠을 자는 사람들은 7시간을 자는 사람들에 비해 비만은 1.25배, 복부비만은 1.24배 더 많았다. 수면이 부족하면 활동량이 줄어들고 에너지가 충분히 소비되지 않아 남은 열량이 지방으로 축적되고 공복감을 증가시키는 호르몬이 분비되어 음식을 찾게 된다. 이처럼 수면부족 및 장애로 인해 찾아오는 질병 중 가장 빠르게 진행되는 경우가 비만으로 각종 합병증의 원인이 된다. In particular, chronic lack of sleep causes obesity, which is the cause of various adult diseases. Those who slept less than 5 hours a day were 1.25 times more likely to be obese and 1.24 times more likely to be obese than those who slept 7 hours a day. Lack of sleep results in decreased activity and insufficient energy consumption, resulting in the accumulation of excess calories as fat and secretion of hormones that increase the feeling of hunger in search of food. As such, among the diseases that come from lack of sleep and disability, obesity is the most rapidly progressing cause of various complications.

따라서 수면 관리는 전체적인 생활 습관 및 건강 밸런스를 조절하는 방법과 병행해야 한다.Therefore, sleep management should go hand in hand with ways to control your overall lifestyle and health balance.

수면산업은 숙면유도 기능성 침구류, 숙면기능 IT제품, 숙면 테라피, 수면 클리닉, 수면보조 의료기기, 숙면 유도 및 수면개선 생활용품 등으로 구성된다. 특히 최근에는 사물인터넷(IoT) 등 IT 기술을 결합해 숙면을 돕는 슬립 테크에 대한 관심이 커지고 있다. 수면과 관련된 국내 시장은 2015년을 기준으로 2조 원을 넘어섰으며, 해외에서는 더욱 급속도로 성장하여 같은 시기 일본은 6조 원, 미국은 20조 원 규모의 수면 관련 시장을 형성한 것으로 추정된다. 글로벌 수면무호흡증 의료기기 시장은 연평균 7.8%씩 성장해 2024년에는 14억195만달러 규모로 커질 전망이다. 글로벌 IT 기업들도 수면 분야에 관심을 갖고 대응 중이며, 국내에서도 전통적인 가전기업을 중심으로 IT 기술을 적용해 숙면을 돕는 기기를 개발하고 있다.The sleep industry consists of sleep inducing functional bedding, deep sleep functional IT products, deep sleep therapy, sleep clinics, sleep aid medical devices, and sleep inducing and sleep improvement daily products. In particular, recently, interest in sleep tech, which combines IT technologies such as the Internet of Things (IoT) to help you sleep, is growing. As of 2015, the domestic sleep-related market exceeded KRW 2 trillion, and it has grown even more rapidly overseas, forming a sleep-related market worth KRW 6 trillion in Japan and KRW 20 trillion in the United States during the same period. The global sleep apnea medical device market is expected to grow at a CAGR of 7.8% to reach $1.4195 million in 2024. Global IT companies are also taking an interest in the sleep field and are responding to it, and in Korea, traditional home appliance companies are also developing devices to help sleep by applying IT technology.

최근에는 스마트 워치나 스마트 폰을 통해 수면 패턴을 분석하는 애플리케이션이 다수 보급되었고, 이를 통하여 대략의 수면 패턴을 파악할 수 있으며, 파악된 패턴은 전문가의 분석을 거쳐 개선방향을 찾는데 도움이 될 수 있다. 그러나, 스마트 워치 등의 웨어러블(Wearable) 장치를 사용자가 착용해야 하는 한계가 있다.Recently, many applications for analyzing sleep patterns have been distributed through smart watches or smart phones, and through this, approximate sleep patterns can be identified, and the identified patterns can be helpful in finding improvement directions through expert analysis. However, there is a limit in that a user must wear a wearable device such as a smart watch.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, UWB 레이더 센서를 이용하여 무자각 방식의 수면 모니터링 장치를 포함하는 생활 건강 모니터링 장치를 통해 생활 건강 데이터를 검출하고, 검출된 데이터를 저장, 분석 및 관리하여 폭넓은 건강 관리가 가능케 하는 생활 건강 관리 플랫폼을 활용한 생활 건강 관리 방법을 제공을 제공하는데 있다.Another object of the present invention to solve the above problems is to detect living health data through a living health monitoring device including a sleep monitoring device of an insensitive type using a UWB radar sensor, and store the detected data. To provide a lifestyle health management method using a life health management platform that enables a wide range of health management by analyzing and managing

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, UWB 레이더 센서를 이용하여 무자각 방식의 수면 모니터링 장치를 포함하는 생활 건강 모니터링 장치를 통해 생활 건강 데이터를 검출하고, 검출된 데이터를 저장, 분석 및 관리하여 폭넓은 건강 관리가 가능케 하는 생활 건강 관리 플랫폼을 활용한 생활 건강 관리 장치를 제공을 제공하는데 있다.Another object of the present invention to solve the above problems is to detect living health data through a living health monitoring device including a sleep monitoring device of an insensitive type using a UWB radar sensor, and store the detected data. To provide a living health management device using a living health management platform that enables a wide range of health management by analyzing and managing

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, UWB 레이더 센서를 포함하는 무자각 방식의 수면 모니터링 장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to solve the above problems, to provide an apparatus for monitoring sleep in an insensitive method including a UWB radar sensor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 건강을 관리하는 방법은 데이터 수집 서버 및 데이터 분석 서버를 포함하는 생활 건강 관리 플랫폼에서 생활 건강을 관리하는 방법에 있어서, 상기 데이터 수집 서버가 생활 건강 모니터링 장치로부터 모니터링 데이터를 수신하는 단계; 상기 데이터 수집 서버가 상기 수집된 데이터를 상기 데이터 분석 서버에 전송하는 단계; 및 상기 데이터 분석 서버가 상기 데이터 수집 서버로부터 전송된 상기 수집된 데이터를 분석하는 단계를 포함한다.A method for managing living health according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a method for managing living health in a living health management platform including a data collection server and a data analysis server, wherein the data collection server comprises: receiving monitoring data from a living health monitoring device; transmitting, by the data collection server, the collected data to the data analysis server; and analyzing, by the data analysis server, the collected data transmitted from the data collection server.

생활 건강 관리 플랫폼은 데이터베이스 서버를 더 포함하고, 상기 데이터 수집 서버가 수집된 데이터를 상기 데이터베이스 서버에 전송하는 단계; 상기 데이터 분석 서버가 분석된 데이터를 상기 데이터베이스 서버에 전송하는 단계; 및 상기 데이터베이스 서버가 상기 데이터 수집 서버로부터 전송 받은 상기 수집된 데이터 및 상기 데이터 분석 서버로부터 전송 받은 상기 분석된 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. The living health management platform further includes a database server, the data collection server transmitting the collected data to the database server; transmitting, by the data analysis server, the analyzed data to the database server; and storing, by the database server, the collected data transmitted from the data collection server and the analyzed data transmitted from the data analysis server.

상기 생활 건강 모니터링 장치는 UWB 수면 모니터링 장치를 포함할 수 있다.The living health monitoring device may include a UWB sleep monitoring device.

상기 UWB 수면 모니터링 장치는, 사용자의 무자각, 무구속 상태에서 상기 사용자의 수면 중 움직임과 호흡에 대한 데이터를 검출하는 UWB 레이더 센서; 및 수면 환경을 측정하는 센서를 포함할 수 있다. The UWB sleep monitoring device includes: a UWB radar sensor that detects data on movement and respiration of the user during sleep in a state in which the user is not aware or constrained; And it may include a sensor for measuring the sleeping environment.

상기 수면 환경을 측정하는 센서는, 상기 수면 환경의 조도 정보를 검출하는 조도 센서; 및 상기 수면 환경의 온도 및 습도 정보를 검출하는 온습도 센서를 포함할 수 있다. The sensor for measuring the sleeping environment may include: an illuminance sensor configured to detect illuminance information of the sleeping environment; and a temperature-humidity sensor detecting temperature and humidity information of the sleeping environment.

상기 생활 건강 모니터링 장치는, 센서들로부터 취득한 정보를 상기 생활 건강 관리 플랫폼에 전송할 수 있는 송수신 모듈을 포함할 수 있다. The living health monitoring device may include a transmission/reception module capable of transmitting information acquired from sensors to the living health management platform.

상기 데이터베이스 서버는, 사용자 등급별 데이터 접근 권한을 설정하여, 상기 저장된 데이터를 관리하고, 상기 저장된 데이터의 개인 정보를 보호할 수 있다. The database server may set data access rights for each user level, manage the stored data, and protect personal information of the stored data.

상기 생활 건강 모니터링 장치는, 생체 정보 모니터링 장치를 더 포함하고, 상기 생체 정보 모니터링 장치는 휴대용 측정 기기를 통해 전달 받은 체지방률, 근골격량, 체지방량, BMR, BMI, 심박수, 체온, 피부온도, 및 활동량 중 적어도 하나 이상의 정보를 검출할 수 있다. The living health monitoring device further includes a biometric information monitoring device, wherein the biometric information monitoring device includes a percentage of body fat, musculoskeletal mass, body fat mass, BMR, BMI, heart rate, body temperature, skin temperature, and activity amount received through a portable measuring device. At least one piece of information may be detected.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 생활 건강 관리 플랫폼은 생활 건강 모니터링 장치, 데이터 수집 서버, 및 데이터 분석 서버를 포함하는 생활 건강 관리 플랫폼에서, 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory) 및 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 하나 이상의 명령들은 상기 생활 건강 관리 플랫폼이: 상기 데이터 수집 서버가 상기 생활 건강 모니터링 장치로부터 모니터링 데이터를 수집하도록 하고, 상기 수집된 데이터를 상기 데이터 분석 서버로 전송하도록 하고, 그리고 상기 데이터 분석 서버가 상기 전송 받은 데이터를 분석하도록 한다. A living health management platform according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is a living health management platform including a living health monitoring device, a data collection server, and a data analysis server, one or more instructions are stored in a memory (memory) and a processor executing one or more instructions stored in the memory, wherein the one or more instructions cause the living health management platform to: cause the data collection server to collect monitoring data from the living health monitoring device, and the collected data is transmitted to the data analysis server, and the data analysis server analyzes the received data.

상기 생활 건강 관리 플랫폼은 데이터베이스 서버를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 명령들은 상기 생활 건강 관리 플랫폼이: 상기 데이터 수집 서버가 수집된 데이터를 상기 데이터베이스 서버에 전송하도록 하고, 상기 데이터 분석 서버가 분석된 데이터를 상기 데이터베이스 서버에 전송하도록 하고, 그리고, 상기 데이터베이스 서버가 상기 데이터 수집 서버로부터 전송 받은 상기 수집된 데이터 및 상기 데이터 분석 서버로부터 전송 받은 상기 분석된 데이터를 저장하도록 할 수 있다. The living health management platform further comprises a database server, wherein the one or more instructions cause the living health management platform to: cause the data collection server to transmit the collected data to the database server, wherein the data analysis server may be transmitted to the database server, and the database server may store the collected data transmitted from the data collection server and the analyzed data transmitted from the data analysis server.

상기 생활 건강 모니터링 장치는 UWB 수면 모니터링 장치를 포함할 수 있다.The living health monitoring device may include a UWB sleep monitoring device.

상기 UWB 수면 모니터링 장치는, 사용자의 무자각, 무구속 상태에서 상기 사용자의 수면 중 움직임과 호흡에 대한 데이터를 검출하는 UWB 레이더 센서; 및 수면 환경을 측정하는 센서를 포함할 수 있다. The UWB sleep monitoring device includes: a UWB radar sensor that detects data on movement and respiration of the user during sleep in a state in which the user is not aware or constrained; And it may include a sensor for measuring the sleeping environment.

상기 수면 환경을 측정하는 센서는, 상기 수면 환경의 조도 정보를 검출하는 조도 센서; 및 상기 수면 환경의 온도 및 습도 정보를 검출하는 온습도 센서를 포함할 수 있다.The sensor for measuring the sleeping environment may include: an illuminance sensor configured to detect illuminance information of the sleeping environment; and a temperature-humidity sensor detecting temperature and humidity information of the sleeping environment.

상기 생활 건강 모니터링 장치는, 센서들로부터 취득한 정보를 생활 건강 관리 플랫폼에 전송할 수 있는 송수신 모듈을 포함할 수 있다. The living health monitoring device may include a transmission/reception module capable of transmitting information obtained from sensors to the living health management platform.

상기 데이터베이스 서버는, 사용자 등급별 데이터 접근 권한을 설정하여 저장된 데이터를 관리하여, 저장된 데이터의 개인 정보를 보호할 수 있다.The database server may protect personal information of the stored data by setting data access rights for each user level and managing the stored data.

상기 생활 건강 모니터링 장치는 생체 정보 모니터링 장치를 더 포함하고, 상기 생체 정보 모니터링 장치는 휴대용 측정 기기를 통해 전달 받은 체지방률, 근골격량, 체지방량, BMR, BMI, 심박수, 체온, 피부온도, 및 활동량 중 적어도 하나 이상의 정보를 검출할 수 있다.The living health monitoring device further includes a biometric information monitoring device, wherein the biometric information monitoring device includes at least one of body fat percentage, musculoskeletal mass, body fat mass, BMR, BMI, heart rate, body temperature, skin temperature, and activity amount received through a portable measuring device. One or more pieces of information may be detected.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UWB 레이더 센서를 이용한 무자각 방식의 수면 모니터링 장치는 수면 모니터링 장치로서, 사용자의 무자각, 무구속 상태에서 상기 사용자의 수면 중 움직임과 호흡에 대한 데이터를 검출하는 UWB 레이더 센서; 및 수면 환경을 측정하는 센서를 포함한다.In accordance with another embodiment of the present invention for achieving the above object, an unconscious sleep monitoring device using a UWB radar sensor is a sleep monitoring device. a UWB radar sensor that detects data for; and a sensor that measures the sleeping environment.

상기 수면 환경을 측정하는 센서는, 상기 수면 환경의 조도 정보를 검출하는 조도 센서; 및 상기 수면 환경의 온도 및 습도 정보를 검출하는 온습도 센서를 포함할 수 있다.The sensor for measuring the sleeping environment may include: an illuminance sensor configured to detect illuminance information of the sleeping environment; and a temperature-humidity sensor detecting temperature and humidity information of the sleeping environment.

상기 수면 모니터링 장치는, 센서들로부터 취득한 정보를 생활 건강 관리 플랫폼에 전송할 수 있는 송수신 모듈을 포함할 수 있다.The sleep monitoring device may include a transmission/reception module capable of transmitting information acquired from sensors to a living health management platform.

상기 UWB 레이더 센서는, 수신된 신호의 잡음 제거를 위한 하이 패스 필터; 및 상기 잡음 제거된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기를 더 포함할 수 있다.The UWB radar sensor may include: a high pass filter for removing noise from a received signal; and a low-noise amplifier amplifying the noise-removed signal.

본 발명에 의하면, 생활 건강 모니터링 장치를 통해 수면 패턴 및 생체데이터를 수집할 수 있고, 수집된 데이터를 분석한 건강생활지수를 사용자에게 제공하여, 사용자로 하여금 질병예방 및 생활습관 개선을 유도하고 관리자의 전문 분석을 통한 적절한 치료와 피드백을 받게 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to collect sleep patterns and biometric data through the living health monitoring device, and to provide the user with a health living index analyzed by the collected data, thereby inducing the user to prevent disease and improve lifestyle, and manage the You can receive appropriate treatment and feedback through professional analysis of

또한, 본 발명에 의하면, 스마트 워치 등과 같은 웨어러블 장치를 신체에 부착하지 않고 수면 데이터를 측정하여, 수면 상태를 판단하고 수면의 질을 확인할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to measure sleep data without attaching a wearable device such as a smart watch to the body to determine a sleep state and check the quality of sleep.

또한, 본 발명에 의하면, 사용자의 정보 및 수면, 생체 데이터를 저장하고 관리함으로써, 지속적으로 개인 수면 모니터링이 가능한 장점이 있으며, UWB 레이더 센서를 통하여 수면 정보를 검출 함으로써, 기존의 카메라 센서를 이용하는 모니터링과 달리 사생활 침해 문제가 없는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that continuous personal sleep monitoring is possible by storing and managing user information, sleep, and biometric data, and by detecting sleep information through a UWB radar sensor, monitoring using an existing camera sensor In contrast, it has the advantage that there is no privacy problem.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 건강 관리 플랫폼을 이용하여 생활 건강 관리하는 방법의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 건강 관리 플랫폼의 물리적 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 수면 모니터링 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 레이더 센서의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 주파수 설정을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 건강 모니터링 장치의 배치 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수집된 각 변수의 원인분석 및 상관관계를 도출하는 예를 보여주는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡 검출의 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 수면단계에 따라 달라지는 뇌파를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 데이터 측정 실험과정을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수집된 데이터를 토대로 사용자 패턴을 판단하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 사람의 위치와 호흡 패턴을 감지하는 예를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 검출 알고리즘 개발과정을 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram of a method of managing living health using a living health management platform according to an embodiment of the present invention.
2 is a physical block diagram of a living health management platform according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a UWB sleep monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a UWB radar sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing UWB frequency setting according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an arrangement example of a living health monitoring device according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram showing an example of deriving a cause analysis and correlation of each collected variable according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing an example of breathing detection according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing brain waves that vary according to sleep stages.
10 is a diagram exemplarily showing a sleep data measurement experiment process according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a process of determining a user pattern based on collected data according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing an example of detecting the position and breathing pattern of two people according to an embodiment of the present invention.
13 is a block diagram showing a process of developing a sleep detection algorithm according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

본 출원의 실시예들에서, 'A 및 B 중에서 적어도 하나'는 'A 또는 B 중에서 적어도 하나' 또는 'A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나'를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들에서, 'A 및 B 중에서 하나 이상'은 'A 또는 B 중에서 하나 이상' 또는 'A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상'을 의미할 수 있다.In embodiments of the present application, 'at least one of A and B' may mean 'at least one of A or B' or 'at least one of combinations of one or more of A and B'. Also, in the embodiments of the present application, 'at least one of A and B' may mean 'at least one of A or B' or 'at least one of combinations of one or more of A and B'.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being 'connected' or 'connected' to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is 'directly connected' or 'directly connected' to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as 'comprise' or 'have' are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate the overall understanding, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

본 발명은 수면장애환자 및 잠재적 수면장애 예비군과 비만인구 및 실생활 건강관리가 필요한 모든 계층에게 필요한 서비스로 수면장애 환자들의 실시간 모니터링과 정보를 제공하고 이와 함께 체성분 및 활동, 심박, 영양 등 다중 생체 데이터를 복합적으로 분석하여 건강생활지수를 사용자에게 제공함으로써, 질병예방 및 생활습관 개선을 유도하고 관리자의 전문 분석을 통한 적절한 치료와 피드백을 제공할 수 있다.The present invention provides real-time monitoring and information of sleep disorder patients as a service necessary for sleep disorder patients, potential sleep disorder reserve groups, the obese population, and all classes in need of real-life health care, along with multiple biometric data such as body composition and activity, heart rate, nutrition, etc. By providing the health living index to users by complex analysis of

본 발명은 웨어러블(Wearable) 밴드를 이용한 수면측정이 아닌 UWB(Ultra-Wide Band)를 이용한 초광대역 레이더 센서를 이용하여, 사람의 움직임과 호흡기반의 수면 패턴 검출할 수 있는 시스템을 구성하여 무자각, 무구속 상태에서 수면 데이터 측정이 가능하다. 또한 본 발명은 휴대용 체성분 측정기기 통하여 다양한 생체 데이터를 직접 또는 모바일 등의 단말을 통하여 수집, 관리 함으로써, 사용자의 지속적인 생체 정보의 변화를 손쉽게 관찰할 수 있다.The present invention uses an ultra-wideband radar sensor using UWB (Ultra-Wide Band), not sleep measurement using a wearable band, to configure a system that can detect human movement and respiratory-based sleep patterns to make it non-aware , it is possible to measure sleep data in the unconstrained state. In addition, according to the present invention, by collecting and managing various biometric data directly or through a mobile terminal through a portable body composition measuring device, it is possible to easily observe changes in the user's continuous biometric information.

또한, 본 발명에 의해 수집된 정보는 클라우드 기반 서버에 저장되어 알고리즘 및 인덱스를 통해 분석되고, 분석된 데이터는 사용자에게 피드백을 위해 전송할 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 저장되는 데이터는 지속적으로 누적되어, 신체 변화 추이를 지켜볼 수 있어 맞춤형 건강 관리에 적합한 환경을 제공할 수 있다.In addition, the information collected by the present invention is stored in a cloud-based server and analyzed through an algorithm and an index, and the analyzed data can be transmitted for feedback to the user. In addition, the data stored by the present invention is continuously accumulated, and it is possible to observe the change of the body, so that it is possible to provide an environment suitable for customized health management.

본 발명은 수면 패턴 및 다양한 생체데이터를 수집하여 데이터 기반 서비스가 가능하고 각 생체데이터 간의 상관관계를 분석하여 건강생활지수로 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 손쉽게 몸의 상태를 파악하여 생활습관을 개선할 수 있도록 도와줄 수 있다.The present invention enables data-based services by collecting sleep patterns and various biometric data, and provides the user with a health living index by analyzing the correlation between each biometric data, so that the user can easily understand the state of the body and improve his or her lifestyle. can help you to

특히, 본 발명에 따른 장치 및 플랫폼은 무자각 기반의 UWB 레이더 센서(111)를 이용하여 호흡기반의 수면을 검출하는 방식으로 기존의 헬스 케어 웨어러블(Wearable) 장치가 사람의 몸에 부착하여 측정하는 방식의 단점을 개선하여 수면 상태를 판단하고 수면의 질을 계산할 수 있다.In particular, the device and platform according to the present invention is a method of detecting the sleep of the respiratory tract using the non-subconscious-based UWB radar sensor 111, so that the existing health care wearable device attaches to the human body and measures it. By improving the shortcomings of the method, it is possible to judge the sleep state and calculate the quality of sleep.

또한, 본 발명의 UWB 수면 모니터링 장치(110)가 설치된 공간 안에 있는 인원을 감지하여 디바이스 1개당 레이더 범위 안에 있는 인원을 구분해내는 기술을 통해 다중인원의 수면데이터 검출이 가능하다. In addition, it is possible to detect the sleep data of multiple persons through the technology of detecting persons in the space where the UWB sleep monitoring apparatus 110 of the present invention is installed and classifying the persons within the radar range per device.

또한, 사용자의 정보 및 수면, 생체데이터 저장을 위한 사용자용 어플리케이션으로 지속적인 개인 수면 모니터링 데이터의 저장과 확인이 가능하다.In addition, as a user application for storing user information, sleep, and biometric data, it is possible to continuously store and check personal sleep monitoring data.

한편, 본 발명은 UWB 수면 모니터링 장치(110)를 적용함으로써, 기존의 카메라 센서를 이용한 모니터링 시스템의 단점인 사생활 침해 문제를 방지할 수 있다.On the other hand, in the present invention, by applying the UWB sleep monitoring device 110, it is possible to prevent the problem of invasion of privacy, which is a disadvantage of the existing monitoring system using a camera sensor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 건강 관리 플랫폼을 이용하여 생활 건강 관리하는 방법의 블록도이다.1 is a block diagram of a method of managing living health using a living health management platform according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명은 생활 건강 모니터링 장치(100) 및 생활 건강 관리 플랫폼, 사용자 단말(300) 및 외부기관 단말(400)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the present invention may include a living health monitoring apparatus 100 , a living health management platform, a user terminal 300 , and an external terminal 400 .

상기 생활 건강 모니터링 장치(100)는 UWB 수면 모니터링 장치(110) 및 생체 정보 모니터링 장치(130)를 포함하고 있을 수 있다.The living health monitoring apparatus 100 may include a UWB sleep monitoring apparatus 110 and a biometric information monitoring apparatus 130 .

상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 UWB 레이더 센서(111)를 활용하여 사용자의 수면 정보를 검출할 수 있다. UWB 레이더 센서(111)를 활용함으로써, 기존의 스마트 워치 등 웨어러블 기기를 몸에 부착하지 않고 수면 정보를 취득하여, 사용자가 수면 정보 검출 여부를 인지하지 못하도록 하면서, 필요한 수면 정보를 취득할 수 있다.The UWB sleep monitoring apparatus 110 may detect the user's sleep information by using the UWB radar sensor 111 . By utilizing the UWB radar sensor 111, sleep information can be acquired without attaching a wearable device such as a conventional smart watch to the body, and necessary sleep information can be acquired while preventing the user from recognizing whether the sleep information has been detected.

또한, 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 조도 센서(113), 온습도 센서(115) 등을 더 포함하고 있을 수 있다. 추가적인 센서를 통하여 수면 환경에 대한 정보를 함께 취득할 수 있다.In addition, the UWB sleep monitoring device 110 may further include an illuminance sensor 113 , a temperature and humidity sensor 115 , and the like. Information on the sleeping environment can be acquired together through an additional sensor.

상기 생체 정보 모니터링 장치(130)는 휴대용 체성분 측정 장치일 수 있다. 이를 통하여 체지방률, 근골격량, 체지방량, BMR, BMI, 심박수, 체온, 피부온도, 활동량 등 사용자의 생체 정보를 취득할 수 있다. 상기 생체 정보 모니터링 장치(130)는 근거리 통신 모듈 또는 장거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신 모듈은 와이파이(WIFI), NFC(Near Field Communication), 블루투스 및 지그비(Zigbee) 방식 중 하나로 동작할 수 있고, 장거리 통신 모듈은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced) 및 5G NR(new RAT) 등) 방식 중 하나로 동작할 수 있으나, 이는 일 예시일 뿐이며 이에 한정하지 아니한다. 상기 생체 정보 모니터링 장치(130)가 근거리 통신 모듈만을 포함하고 있는 경우, 상기 생체 정보 모니터링 장치(130)는 상기 취득한 사용자의 생체 정보를 사용자 단말(300)을 통하여 생활 건강 관리 플랫폼(200)에 전송할 수 있다.The biometric information monitoring device 130 may be a portable body composition measuring device. Through this, the user's biometric information such as body fat percentage, musculoskeletal mass, body fat mass, BMR, BMI, heart rate, body temperature, skin temperature, and activity amount can be acquired. The biometric information monitoring device 130 may include a short-range communication module or a long-distance communication module. For example, the short-range communication module may operate in one of Wi-Fi (WIFI), Near Field Communication (NFC), Bluetooth, and Zigbee, and the long-distance communication module is a cellular communication (eg, 3GPP ( 3rd generation partnership project) may operate in one of the long term evolution (LTE), LTE-A (advanced) and 5G NR (new RAT)) methods defined in the standard, but this is only an example and is not limited thereto. When the biometric information monitoring apparatus 130 includes only a short-range communication module, the biometric information monitoring apparatus 130 transmits the acquired user's biometric information to the living health management platform 200 through the user terminal 300 . can

다시 도 1을 참조하면, 상기 생활 건강 관리 플랫폼은 데이터 수집 서버(210), 데이터 분석 서버(230), 및 데이터베이스 서버(250)를 포함하고 있을 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the living health management platform may include a data collection server 210 , a data analysis server 230 , and a database server 250 .

상기 데이터 수집 서버(210)는 상기 생활 건강 모니터링 장치(100)로부터 생활 건강 정보를 수집할 수 있다. 상기 데이터 수집 서버(210)는 상기 수집된 정보를 상기 데이터베이스 서버(250)에 저장할 수 있고, 또는 상기 데이터 분석 서버(230)에 전달할 수 있다. 상기 데이터 수집 서버(210)는 상기 생활 건강 모니터링 장치(100)로부터 전달 받은 정보에서 유효데이터를 처리하고, 사용자 및 관리자에 대한 통합 인증 관리할 수 있다. 또한, 상기 데이터 수집 서버(210)는 보안 및 개인 정보 관리를 위하여, 관리자 및 사용자에게 전송된 전송 정보를 관리할 수 있다.The data collection server 210 may collect living health information from the living health monitoring device 100 . The data collection server 210 may store the collected information in the database server 250 or transmit it to the data analysis server 230 . The data collection server 210 may process valid data from the information received from the living health monitoring device 100 and manage integrated authentication for users and administrators. In addition, the data collection server 210 may manage transmission information transmitted to an administrator and a user for security and personal information management.

상기 데이터 분석 서버(230)는 상기 데이터 수집 서버(210)에 수신된 데이터 또는 상기 데이터베이스 서버(250)에 저장되어 있는 정보를 수신하고, 수신된 정보를 토대로 데이터를 분석할 수 있다. 상기 데이터 분석 서버(230)는 수신된 데이터를 모니터링 할 수 있고, 수신된 데이터들에서 특징을 추출하고, 그 특징을 분류할 수 있으며, 수집된 데이터 들의 상관관계를 분석할 수 있다. 또한, 상기 데이터 분석 서버(230)는 수집된 데이터에 대한 통계를 제공할 수 있고, 인덱스를 설정할 수도 있다.The data analysis server 230 may receive the data received by the data collection server 210 or information stored in the database server 250 and analyze the data based on the received information. The data analysis server 230 may monitor the received data, extract features from the received data, classify the features, and analyze the correlation between the collected data. In addition, the data analysis server 230 may provide statistics on the collected data and may set an index.

상기 데이터베이스 서버(250)는 사용자 정보를 저장하고, 상기 데이터 수집 서버(210)로부터 전달 받은 수면 데이터, 체성분 데이터, 활동 데이터, 심박수 데이터 등 의 신체 정보 데이터를 저장할 수 있다. 상기 데이터베이스 서버(250)는 상기 데이터 수집 서버(210) 및 상기 데이터 분석 서버(230)로부터 데이터를 수신하여 저장할 수 있고, 저장되어 있는 정보를 상기 데이터 수집 서버(210) 및 상기 데이터 분석 서버(230)로 전송할 수 있다. 상기 데이터베이스 서버(250)는 표준 보완절차에 따라 상기 저장된 모든 데이터를 보호하고 관리할 수 있다. 또한, 상기 데이터베이스 서버(250)는 사용자 등급별 데이터 접근 권한 관리를 통해 수집된 개인 정보를 보호할 수 있다.The database server 250 may store user information and may store body information data such as sleep data, body composition data, activity data, and heart rate data received from the data collection server 210 . The database server 250 may receive and store data from the data collection server 210 and the data analysis server 230 , and store the stored information in the data collection server 210 and the data analysis server 230 . ) can be transmitted. The database server 250 may protect and manage all the stored data according to a standard supplementary procedure. In addition, the database server 250 may protect collected personal information through data access right management for each user level.

상기 사용자 단말(300)은 상기 생활 건강 관리 플랫폼(200)을 통하여 수면 모니터링 데이터, 체성분, 심박, 체온 등의 생체 정보 등의 정보를 수신할 수 있고, 외부기관 단말(400)로부터 사용자 맞춤형 피드백을 제공받을 수 있다. 또한, 상기 사용자 단말(300)은 근거리 통신 모듈 및 장거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신 모듈은 와이파이(WIFI), NFC(Near Field Communication), 블루투스 및 지그비(Zigbee) 방식 중 하나로 동작할 수 있고, 장거리 통신 모듈은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced) 및 5G NR(new RAT) 등) 방식 중 하나로 동작할 수 있으나, 이는 일 예시일 뿐이며 이에 한정하지 아니한다. 상기 사용자 단말(300)은 스마트폰, 태블릿 및 개인 컴퓨터 중 하나일 수 있으나 이는 일 예시일 뿐이며, 이에 한정하지 아니 한다.The user terminal 300 may receive information such as biometric information such as sleep monitoring data, body composition, heart rate, and body temperature through the living health management platform 200 , and receive user-customized feedback from the external organ terminal 400 . can be provided In addition, the user terminal 300 may include a short-range communication module and a long-distance communication module. For example, the short-distance communication module may operate in one of Wi-Fi (WIFI), Near Field Communication (NFC), Bluetooth, and Zigbee, and the long-distance communication module is a cellular communication (eg, 3GPP ( 3 rd generation partnership project) may operate in one of the long term evolution (LTE), LTE-A (advanced) and 5G NR (new RAT)) methods defined in the standard, but this is only an example and is not limited thereto. The user terminal 300 may be one of a smartphone, a tablet, and a personal computer, but this is only an example and is not limited thereto.

또한, 상기 사용자 단말(300)은 중기 단말로서 역할을 할 수 있다. 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110) 또는 생체 정보 모니터링 장치(130)에 근거리 통신 모듈만 포함된 경우, 상기 사용자 단말(300)은 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110) 또는 생체 정보 모니터링 장치(130)로부터 데이터를 수신하여, 상기 생활 건강 관리 플랫폼(200)에 저장할 수 있다.In addition, the user terminal 300 may serve as a medium-term terminal. When only a short-range communication module is included in the UWB sleep monitoring device 110 or the biometric information monitoring device 130 , the user terminal 300 receives data from the UWB sleep monitoring device 110 or the biometric information monitoring device 130 . may be received and stored in the living health management platform 200 .

상기 외부기관 단말(400)은 관리자 그룹이 사용하는 단말일 수 있다. 여기서, 관리자 그룹은 간호사, 전문의, 관리사 등 사용자의 건강을 관리하는 사람일 수 있다. 상기 외부기관 단말(400)은 상기 사용자 단말(300)의 요청을 받으면, 상기 생활 건강 관리 플랫폼(200)을 통해 데이터를 수신하여, 수면 및 생활 데이터를 모니터링하고, 상담 및 처방을 제공할 수 있다. 또한 상기 외부 기관 단말은 장거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장거리 통신 모듈은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced) 및 5G NR(new RAT) 등) 방식 중 하나로 동작할 수 있으나, 이는 일 예시일 뿐이며 이에 한정하지 아니한다. 상기 사용자 단말(300)은 스마트폰, 태블릿 및 개인 컴퓨터 중 하나일 수 있으나 이는 일 예시일 뿐이며, 이에 한정하지 아니 한다.The external institution terminal 400 may be a terminal used by an administrator group. Here, the manager group may be a person who manages the user's health, such as a nurse, a specialist, and a manager. When the external terminal 400 receives a request from the user terminal 300, it may receive data through the living health management platform 200, monitor sleep and living data, and provide counseling and prescription. . In addition, the external engine terminal may include a long-distance communication module. For example, the long-distance communication module is a cellular (cellular) communication (eg, long term evolution (LTE), LTE-A (advanced) and 5G NR (new RAT) defined in the 3rd generation partnership project (3GPP) standard. etc.), but this is only an example and is not limited thereto. The user terminal 300 may be one of a smartphone, a tablet, and a personal computer, but this is only an example and is not limited thereto.

또한, 도면에는, 하나의 사용자 단말(300) 및 외부기관 단말(400)이 도시되어 있으나, 이는 일 예시일 뿐이며, 사용자 단말(300) 및 외부기관 단말(400)은 복수일 수 있다.In addition, although one user terminal 300 and an external organ terminal 400 are shown in the drawing, this is only an example, and the user terminal 300 and the external organ terminal 400 may be plural.

본 발명의 실시를 위하여, 생활 건강 모니터링 장치(100)의 생체 정보 모니터링 장치(130)는 휴대용 체성분 분석기 및 웨어러블(Wearable) 밴드 등 일 수 있고, 블루투스 기반의 스마트 폰과 같은 사용자 단말(300)과의 연동모듈이 구비될 수 있다.For the implementation of the present invention, the biometric information monitoring device 130 of the living health monitoring device 100 may be a portable body composition analyzer and a wearable band, and a user terminal 300 such as a Bluetooth-based smart phone and An interlocking module of may be provided.

또한, 기존 측정 중심의 디바이스 및 서비스에서 벗어난 종합적인 디바이스 연동 및 데이터 관리, 저장, 분석, 제공될 수 있다. 인프라 관리 및 운영 유지 비용을 절감하고 글로벌 서비스 제공을 위한 상용 클라우드 서비스를 활용해 클라우드 기반 플랫폼 서비스를 구축할 수 있고, 자체 서버를 통해서도 서비스가 가능할 수 있다. 더불어, 유효 데이터 처리모듈 및 요청 서비스 처리모듈, 외부 API 연동모듈로 구성된 서비스 서버를 구성할 수도 있다.In addition, it is possible to provide comprehensive device interworking and data management, storage, analysis, and provision that depart from the existing measurement-oriented devices and services. A cloud-based platform service can be built by using commercial cloud services to reduce infrastructure management and operation and maintenance costs and to provide global services, and the service can also be provided through its own server. In addition, a service server composed of a valid data processing module, a request service processing module, and an external API interworking module may be configured.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 건강 관리 플랫폼(200)의 물리적 블록도이다.2 is a physical block diagram of a living health management platform 200 according to an embodiment of the present invention.

생활 건강 관리 플랫폼(200)은 적어도 하나의 프로세서(201)와, 상기 프로세서(201)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 명령어와 명령 수행의 결과를 저장하는 메모리(202)와, 네트워크를 통해서 생활 건강 모니터링 장치(100), 사용자 단말(300) 및 외부기관 단말(400)과 통신을 수행하는 송수신 장치(203)를 포함할 수 있다. 또한, 생활 건강 관리 플랫폼(200)은 입력 인터페이스 장치(204), 출력 인터페이스 장치(205), 및 저장 장치(206)를 더 포함할 수 있다. 생활 건강 관리 플랫폼(200)에 포함되는 상기 구성 요소들은 버스(207)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. Life health management platform 200 includes at least one processor 201, at least one program instruction executed by the processor 201 and a memory 202 for storing the result of instruction execution, and living health through a network. The monitoring device 100 , the user terminal 300 , and the external organ terminal 400 may include a transmission/reception device 203 performing communication. In addition, the living health management platform 200 may further include an input interface device 204 , an output interface device 205 , and a storage device 206 . The components included in the living health management platform 200 may be connected by a bus 207 to communicate with each other.

프로세서(201)는 메모리(202) 또는 저장 장치(206)에 저장된 프로그램 명령어들을 실행할 수 있다. 프로세서(201)는 중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit, GPU)를 포함하거나, 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기에 적합한 다른 형태의 전용 프로세서(201)일 수 있다.The processor 201 may execute program instructions stored in the memory 202 or the storage device 206 . The processor 201 includes a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or another type of dedicated processor 201 suitable for performing the method according to an embodiment of the present invention. ) can be

메모리(202)는 저장 장치(206)에 저장된 프로그램 명령을 로드하여, 프로세서(201)에 제공함으로써 프로세서(201)가 이를 실행할 수 있도록 할 수 있다. 메모리(202)는 예컨대 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리(202)와, ROM(Read Only Memory)과 같은 비휘발성 메모리(202)를 포함할 수 있다.The memory 202 may load program instructions stored in the storage device 206 and provide them to the processor 201 so that the processor 201 may execute them. The memory 202 may include, for example, a volatile memory 202 such as a random access memory (RAM) and a non-volatile memory 202 such as a read only memory (ROM).

저장 장치(206)는 프로그램 명령과 데이터를 저장하기에 적합한 기록매체로서, 예컨대 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 플래시 메모리(202)나 EPROM(Erasable Programmable ROM) 또는 이들을 기반으로 제작되는 SSD와 같은 반도체 메모리(202)를 포함할 수 있다. 저장 장치(206)에 저장되는 상기 프로그램 명령은 본 발명에 의한 생활 건강 관리 플랫폼을 구현하기에 적합한 것이다. The storage device 206 is a recording medium suitable for storing program instructions and data, for example, a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, a compact disk read only memory (CD-ROM), and a DVD (Compact Disk Read Only Memory). An optical recording medium such as a digital video disk, a magneto-optical medium such as an optical disk, a flash memory 202 or an Erasable Programmable ROM (EPROM), or based on these It may include a semiconductor memory 202 such as an SSD being fabricated. The program instructions stored in the storage device 206 are suitable for implementing the living health management platform according to the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 수면 모니터링 장치의 블록도이다. 3 is a block diagram of a UWB sleep monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 UWB 레이더 센서(111), 조도 센서(113), 온습도 센서(115), 프로세서(117), 및 송수신 모듈(119)을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the UWB sleep monitoring device 110 may further include a UWB radar sensor 111 , an illuminance sensor 113 , a temperature and humidity sensor 115 , a processor 117 , and a transmission/reception module 119 . have.

상기 UWB(Ultra Wide band) 레이더 센서(111)는 사람 탐지 및 호흡 패턴 검출, 수면환경 측정 등을 위하여 파장을 샘플링하고, 상기 샘플링된 데이터를 이용하여 사용자의 수면 상태 등의 산출할 수 있다.The UWB (Ultra wide band) radar sensor 111 may sample wavelengths for human detection, breathing pattern detection, sleep environment measurement, and the like, and calculate a user's sleep state, etc. using the sampled data.

여기서, UWB(Ultra Wide Band)는 초광대역 무선 기술로서, 기존 주파수 대역에 비해 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 정보를 전송하는 근거리 무선통신 기술이다. UWB는 기기 간의 거리와 위치를 정확하게 측정할 수 있고, 소비전력이 적고, 방해전파에 강하며, 회로가 간단한 장점이 있다.Here, UWB (Ultra Wide Band) is an ultra-wideband wireless technology, and is a short-distance wireless communication technology that transmits a large amount of information with low power over a wide band compared to an existing frequency band. UWB has the advantages of being able to accurately measure the distance and location between devices, low power consumption, strong resistance to jammers, and simple circuitry.

상기 조도 센서(113)는 사용자의 수면 환경에 대한 조도를 측정할 수 있다. 상기 조도 센서(113)는 광전지 또는 광전관을 이용하여 수면 환경의 조도를 측정할 수 있다. 상기 조도 센서(113)는 필요에 따라 시감도 보정 필터 또는 보정 계수를 활용하여 센서의 광감도와 시감도의 차이를 최소화 할 수 있다.The illuminance sensor 113 may measure the illuminance of the user's sleeping environment. The illuminance sensor 113 may measure the illuminance of the sleeping environment using a photocell or a phototube. The illuminance sensor 113 may minimize the difference between the optical sensitivity and the visibility of the sensor by using a luminance correction filter or correction coefficient as necessary.

상기 온습도 센서(115)는 사용자의 수면 환경에 대한 온습도를 측정할 수 있다.The temperature and humidity sensor 115 may measure the temperature and humidity of the user's sleeping environment.

생활 건강 모니터링 장치(100)의 프로세서(117)는 UWB 레이더 센서(111)의 샘플링 데이터와 더불어 조도센서와 온습도 센서(115)의 데이터를 취합하여 처리할 수 있다. 상기 프로세서(117)는 상기 송수신 모듈(119)을 통하여 상기 데이터들을 생활 건강 관리 플랫폼(200) 또는 사용자 단말(300)에 전송할 수 있다. The processor 117 of the living health monitoring apparatus 100 may collect and process data of the illuminance sensor and the temperature/humidity sensor 115 together with the sampling data of the UWB radar sensor 111 . The processor 117 may transmit the data to the living health management platform 200 or the user terminal 300 through the transmission/reception module 119 .

상기 송수신 모듈(119)은 각 센서로부터 취합된 데이터를 와이파이(WIFI), 블루투스, 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced) 또는 5G NR(new RAT) 등) 방식 통해 상기 생활 건강 관리 플랫폼(200)로 전달할 수 있다. 상기 송수신 모듈(119)은 Single-Chip Wireless MCU를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The transmit/receive module 119 transmits data collected from each sensor to Wi-Fi, Bluetooth, and cellular communication (eg, long term evolution (LTE) defined in the 3rd generation partnership project (3GPP) standard), LTE -A (advanced) or 5G NR (new RAT), etc.) may be transmitted to the living health management platform 200 . The transmission/reception module 119 may use a Single-Chip Wireless MCU, but is not limited thereto.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 레이더 센서(111)의 블록도이다.4 is a block diagram of a UWB radar sensor 111 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, UWB 레이더 센서(111)는 하이 패스 필터(High Pas Filter, HPF)와 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)를 내장하고 있을 수 있다. 상기 UWB 레이더 센서(111)는 잡음을 제거하기 위하여 하이 패스 필터(HPF) 적용할 수 있다. 다만, 잡음 제거를 위하여 하이 패스 필터(HPF)를 통과한 반사(Reflective wave)의 신호는 그 크기가 미약함에 따라, 상기 저잡음 증폭기(LNA)를 활용하여 상기 잡음을 제거한 신호를 증폭할 수 있다. 상기 증폭된 신호를 토대로, 디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 거쳐 샘플링 데이터를 추출할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the UWB radar sensor 111 may have a built-in high pass filter (HPF) and a low noise amplifier (LNA). The UWB radar sensor 111 may apply a high pass filter (HPF) to remove noise. However, since the reflective wave signal that has passed through the high pass filter (HPF) to remove noise has a weak magnitude, the low noise amplifier (LNA) may be used to amplify the signal from which the noise has been removed. Based on the amplified signal, sampling data may be extracted through a digital-to-analog converter (DAC).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 UWB 주파수 설정을 보여주는 도면이다.5 is a diagram showing UWB frequency setting according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명은 일상적인 실내 환경에서 발생되는 다른 무선 통신 기기와의 간섭 및 혼선 등을 고려하여, 다른 무선 통신 기기와의 간섭으로 인한 데이터 손실을 줄일 수 있도록 UWB의 주파수를 설정할 수 있다. UWB의 주파수는 매우 넓은 점유 대역폭을 가지고 있으나 낮은 스펙트럼 전력 밀도를 가지고 있음으로써, 기존의 통신 시스템과 양립할 수 있음을 보여준다. Referring to FIG. 5 , the present invention sets the frequency of UWB to reduce data loss due to interference with other wireless communication devices in consideration of interference and crosstalk with other wireless communication devices occurring in a daily indoor environment. can The frequency of UWB has a very wide occupied bandwidth but has a low spectral power density, which shows that it is compatible with the existing communication system.

또한, 본 발명의 일 실시예로, UWB 레이더 센서(111)는 XeThru X4 칩을 사용할 수 있다. XeThru X4 칩 는 UWB 레이더 센서(111)에 주로 이용되는 칩셋으로서, 자체 Power, Clock Management를 내장하고 있어 UWB 레이더 센서(111)적용에 용이한 장점이 있다. 또한, 상기 XeThru X4 칩은 AP(Access Point)로 활용이 가능하여 와이파이(WIFI) 망이 구축되지 않은 곳에서도 사용이 가능하므로 설치 공간 및 환경의 제약을 받지 않는 장점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the UWB radar sensor 111 may use a XeThru X4 chip. The XeThru X4 chip is a chipset mainly used for the UWB radar sensor 111, and has its own power and clock management built-in, so it is easy to apply the UWB radar sensor 111. In addition, since the XeThru X4 chip can be used as an AP (Access Point), it can be used even where a Wi-Fi (WIFI) network is not established, so it has the advantage of not being restricted by the installation space and environment.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활 건강 모니터링 장치의 배치 예를 보여주는 도면이다.6 is a diagram illustrating an arrangement example of a living health monitoring device according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 생활 건강 모니터링 장치(100)는 실내 환경에 설치하여 사용하는 제품인 만큼, 다양한 생활 환경, 각기 다른 라이프스타일 등을 고려 하여 대다수의 실내 환경에서 사용이 가능하도록 설계될 수 있다.Referring to FIG. 6 , since the living health monitoring device 100 is a product installed and used in an indoor environment, it may be designed to be usable in most indoor environments in consideration of various living environments and different lifestyles.

한편, 생활 건강 모니터링 장치(100)를 고정시켜 주는 기구물은 책상, 탁상 등의 가구에 배치 또는 벽면 에 고정 등 여러 설치 방법이 고려될 수 있다. 생활 건강 모니터링 장치(100)가 가구에 배치되는 경우에는 받침대를 더 포함할 수 있고, 벽면 등에 고정되는 경우에는 별도의 지지대를 더 포함하고 있을 수 있다. 주변 환경 측정을 위한 조도 센서(113) 및 온습도 센서(115)는 설치 위치 및 공간에 일부 영향을 받을 가능성이 있는데, 특히 조도 센서(113)의 경우, 광원과의 차폐 가능성도 고려하여 설계될 수 있다. 또한 조도 센서(113)는 정밀한 측정을 위해 정밀도 및 분해능이 좋은 센서를 적용할 수 있고, 설치 위치, 구조물 등에 의해 광원과의 차폐가 발생 할 수 있으므로 이를 고려하여 배치 될 수 있다.On the other hand, various installation methods such as placing the device for fixing the living health monitoring device 100 on furniture such as a desk or a tabletop or fixing it on a wall can be considered. When the living health monitoring apparatus 100 is disposed on furniture, it may further include a pedestal, and when it is fixed to a wall or the like, it may further include a separate support. The illuminance sensor 113 and the temperature-humidity sensor 115 for measuring the surrounding environment may be partially affected by the installation location and space. have. In addition, the illuminance sensor 113 may be disposed in consideration of the fact that a sensor having good precision and resolution may be applied for precise measurement, and shielding with the light source may occur due to an installation location, a structure, etc.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수집된 각 변수의 원인분석 및 상관관계를 도출하는 예를 보여주는 블록도이다.7 is a block diagram showing an example of deriving a cause analysis and correlation of each collected variable according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 생활 건강 관리 플랫폼(200)에 취합되는 각종 데이터를 분석하여 건강 생활 지수를 산출 할 수 있다. 건강 생활 지수는 직접 측정이 불가능한 잠재되어 있는 값으로 다양한 생체 정보 및 식이, 활동, 기타 환경 등 다양한 요인이 고려될 수 있다. 건강 생활 지수는 구조 방정식 모형을 통해 도출될 수 있다. 여기서, 구조방정식 모형(Structural Equation Modeling, SEM)은 직접 측정할 수 없는 잠재 변수를 분석에 포함시킬 수 있으며 요인분석, 회귀분석 등 다양한 분석이 가능한 통계 방법이다.Referring to FIG. 7 , a health living index may be calculated by analyzing various data collected in the living health management platform 200 . The health life index is a latent value that cannot be directly measured, and various factors such as various biometric information and diet, activity, and other environments may be considered. The healthy living index can be derived through a structural equation model. Here, Structural Equation Modeling (SEM) is a statistical method that can include latent variables that cannot be directly measured in the analysis and can perform various analyzes such as factor analysis and regression analysis.

본 발명은 원인 분석에 앞서 문헌 조사 및 전문가 의견을 토대로 현재 데이터로부터 잠재 변인(Latent variable)들을 도출해 이용함으로써 알고리즘의 정확도를 향상 시킬 수 있다. 충분한 데이터가 수집되지 않은 서비스 초기 단계에서는 전체 데이터를 대상으로 원인 및 모형을 도출하고, 데이터가 축적되게 되면 사용자의 데이터와 변수들의 인과 관계 분석결과를 이용하여 사용자 별 수면과 체성분 모형을 도출할 수 있다.The present invention can improve the accuracy of the algorithm by deriving and using latent variables from current data based on literature research and expert opinions prior to cause analysis. In the initial stage of the service, when sufficient data is not collected, the cause and model are derived from all data, and when the data is accumulated, a sleep and body composition model for each user can be derived using the causal relationship analysis results of the user's data and variables. have.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡 검출의 예를 보여주는 도면이다.8 is a view showing an example of breathing detection according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 들숨(inhale)과 날숨(exhale)을 구분하여 검출할 수 있다. 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 UWB 레이더 센서(111)측정 신호로부터 백그라운드 신호를 제거하여 측정대상의 모션으로 인한 신호의 변화를 감지할 수 있다. 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 측정 대상의 움직임으로 인한 신호 성분들 중 호흡 주파수 대역에 해당하는 신호를 필터링 하여 호흡 패턴을 검출할 수 있다. 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 호흡 패턴의 주기성으로 인해 발생하는 고조파(harmonic) 성분들을 제거하여 정확도가 향상시킬 수 있다. 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 측정 반경 내에 여러 사람이 존재하는 경우 신호 분석을 통하여 각 사람의 호흡 패턴을 구분하여 검출할 수 있다. 또한, 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 수면 중 뒤척임 등 호흡 이외의 움직임 및 무호흡 상태로 인한 신호의 특성을 분석하여 이상 상태를 감지할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the UWB sleep monitoring apparatus 110 may detect inhalation (inhale) and exhale (exhale) separately. The UWB sleep monitoring apparatus 110 may detect a change in a signal due to the motion of the measurement target by removing the background signal from the UWB radar sensor 111 measurement signal. The UWB sleep monitoring device 110 may detect a breathing pattern by filtering a signal corresponding to a respiration frequency band among signal components caused by the movement of the measurement target. The UWB sleep monitoring device 110 may improve accuracy by removing harmonic components generated due to the periodicity of the breathing pattern. The UWB sleep monitoring device 110 can detect each person's breathing pattern by dividing the signal analysis when there are several people within the measurement radius. In addition, the UWB sleep monitoring device 110 may detect an abnormal state by analyzing characteristics of signals caused by movement other than breathing, such as tossing and turning during sleep, and an apnea state.

예를 들면, 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)는 움직임 및 호흡을 측정하여 로우 데이터(raw data)를 검출할 수 있다. 여기서, 1개의 패킷은 157개의 로우 데이터로 구성될 수 있다. 움직임을 판별하기 위해서는 최소 15초 간격의 프레임을 분석하는 것이 바람직할 수 있고, 0.3 미터 내지 1.3 미터의 거리에서 측정할 수 있다. 블록 이미지는 0.5초 스텝을 두고 블록을 2초씩 잘라서 이미지를 저장한 후 움직임이 있는 것과 움직임이 없는 것을 분류할 수 있고, 이를 바탕으로 분류모델 학습을 진행 할 수 있다. 블록 이미지의 분할을 위한 폭과 스텝의 시간은 초당 프레임 개수를 적게 시작하여 점점 촘촘하게 설정 할 수 있다. 데이터 수집 후 최소 15초 이상 동안 움직임이 없는 구간은 1초 단위의 스텝을 두고 잘라서 호흡 추출 알고리즘에 사용할 수 있고, 이를 통해 초 단위의 호흡을 검출할 수 있다. 여기서, 3차원 그래프 생성시, z 축이 시간을 나타낼 수 있고, 시간에 따라 움직이는 경우 y축의 변화가 발생할 수 있고, 움직임이 없는 경우 y 축 변화가 발생하지 않을 수 있다. 이를 근거로 움직임의 유무를 분류 할 수 있다.For example, the UWB sleep monitoring apparatus 110 may detect raw data by measuring movement and respiration. Here, one packet may consist of 157 pieces of raw data. In order to determine the movement, it may be desirable to analyze a frame with a minimum interval of 15 seconds, and it may be measured at a distance of 0.3 meters to 1.3 meters. Block images are cut in steps of 0.5 seconds and each block is cut for 2 seconds, and after saving the image, it is possible to classify those with motion and those without motion. Based on this, classification model learning can be performed. The width and step time for segmentation of the block image can be set more densely by starting with a small number of frames per second. After data collection, the section where there is no movement for at least 15 seconds can be cut with a step of 1 second and used in the respiration extraction algorithm, through which respiration in seconds can be detected. Here, when the 3D graph is generated, the z-axis may represent time, and when it moves according to time, a change in the y-axis may occur, and when there is no movement, the change in the y-axis may not occur. Based on this, the presence or absence of movement can be classified.

도 9는 수면단계에 따라 달라지는 뇌파를 보여주는 도면이다. 9 is a diagram showing brain waves that vary according to sleep stages.

사람의 수면은 몇 가지 단계를 보이며 이는 안구의 움직임 및 생체신호 분석을 통해 어느 정도 확인 가능한 것으로 알려져 있으며 실제적으로 수면 연구에서는 뇌전도 데이터를 이용한 수면 단계와 수면의 질에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다.Human sleep shows several stages, and it is known that it can be confirmed to some extent through analysis of eye movements and biosignals.

도 9를 참조하면, 수면의 단계는 크게 렘수면과 비렘수면으로 구분할 수 있고, 비렘수면은 1 내지 3 단계로 구분할 수 있다. 여기서, 1 단계는 저진폭의 Theta 파로 이루어지고, 2 단계는 수면추파(Sleep Spindles)와 K 복합파 (K-complex)를 포함하고, 3단계는 깊은 수면으로 고진폭의 서파인 Delta파가 나타남을 보여준다. 또한, 렘수면은 저진폭의 혼합된 주파수와 톱니 모양의 활동성 뇌파를 나타내고 있다.Referring to FIG. 9 , stages of sleep can be largely divided into REM sleep and non-REM sleep, and non-REM sleep can be divided into stages 1 to 3. Here, stage 1 consists of low-amplitude Theta waves, stage 2 includes sleep spindles and K-complex waves, and stage 3 is deep sleep, with high-amplitude slow waves, delta waves. shows In addition, REM sleep shows low-amplitude mixed frequency and sawtooth-shaped active EEG.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 데이터 측정 실험 과정을 예시적으로 보여주는 도면이다.10 is a diagram exemplarily showing a sleep data measurement experiment process according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 1차적으로 수면 중 움직임, 생체신호 등을 측정할 수 있는 테스트 베드를 구축하고 20명 이상의 피험자를 모집하여 수면 중 변하는 생체 신호 및 UWB 데이터를 측정할 수 있다. 측정하고자 하는 생체신호는 뇌전도, 안구전도 그리고 심전도 수집을 목표로 하며, 안구의 빠른 움직임을 감지하고 수면 중 뇌에서 일어나는 변화를 광범위하게 확인하기 위하여 두피에 고르게 부착된 다채널 뇌전도 측정 장비를 활용하여 초당 512kHz 이상의 표본화 주파수(Sampling rate)로 생체 신호를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 10 , a test bed capable of measuring movement and bio-signals during sleep is constructed, and 20 or more subjects are recruited to measure bio-signals and UWB data that change during sleep. The biosignal to be measured aims to collect electroencephalogram, eye electrocardiogram, and electrocardiogram, and in order to detect rapid eye movements and extensively check changes occurring in the brain during sleep, multi-channel electroencephalogram measurement equipment attached to the scalp is used. Biosignals can be measured at a sampling rate of 512 kHz or more per second.

피실험자는 수면 시험 전후로 설문지를 작성할 수 있으며, 시험 전후로 기기의 정상 작동여부를 확인할 수 있는 전, 수 테스트를 수행할 수 있다. 또한, 수면 시험은 2 내지 3 시간 가량 진행할 수 있다.The test subject can fill out a questionnaire before and after the sleep test, and before and after the test, perform a number of tests to check whether the device is operating normally. In addition, the sleep test may be performed for about 2 to 3 hours.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수집된 데이터를 토대로 사용자 패턴을 판단하는 과정을 보여주는 도면이다.11 is a diagram illustrating a process of determining a user pattern based on collected data according to an embodiment of the present invention.

다양한 움직임 패턴을 분석하여 잠을 자는 상태와 깬 상태를 구분하고, UWB 센서를 통해 측정한 호흡과 움직임 데이터와 수면단계 데이터의 상관관계를 분석 할 수 있다. 특히 다채널 UWB 센서 데이터에서 확인할 수 있는 시계열 정보 및 주파수 정보 등을 추출하여 생체신호를 이용하여 판단된 수면단계 정보를 추론할 수 있도록 모델을 구성하고 최적화할 수 있다.By analyzing various movement patterns, the sleeping state and the waking state can be distinguished, and the correlation between the respiration and movement data measured through the UWB sensor and the sleep phase data can be analyzed. In particular, by extracting time series information and frequency information that can be confirmed from multi-channel UWB sensor data, it is possible to construct and optimize a model to infer sleep phase information determined using biosignals.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 사람의 위치와 호흡 패턴을 감지하는 예를 보여주는 도면이다.12 is a view showing an example of detecting the position and breathing pattern of two people according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 하나 이상의 UWB 센서를 활용하면, 복수의 측정 대상의 위치를 파악 할 수 있다. 예를 들면, UWB 센서가 설치된 위치 정보를 토대로, 개별 UWB 레이더 센서(111)가 감지한 거리 값을 기준으로 원을 그린 후, 개별 원의 교점을 통해 측정 대상자의 위치를 검출 할 수 있다. 또한, UWB 레이더 센서(111)를 활용하여, 복수의 측정 대상에 대한 호흡 패턴 등의 수면 데이터를 분리하여 추출할 수 있다. 또한, 복수의 측정 신호에서 사람의 위치 및 호흡패턴을 판단하는 알고리즘은 기계학습 기법을 추가하여 계산 시간과 정확도를 높일 수 있다.Referring to FIG. 12 , if one or more UWB sensors are used, positions of a plurality of measurement objects may be identified. For example, after drawing a circle based on the distance value detected by the individual UWB radar sensor 111 based on the location information where the UWB sensor is installed, the location of the measurement target may be detected through the intersection of the individual circles. In addition, by utilizing the UWB radar sensor 111, it is possible to separate and extract sleep data such as breathing patterns for a plurality of measurement targets. In addition, the algorithm for determining the position and breathing pattern of a person from a plurality of measurement signals can increase the calculation time and accuracy by adding a machine learning technique.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 검출 알고리즘 개발과정을 보여주는 블록도이다.13 is a block diagram showing a process of developing a sleep detection algorithm according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 을 상기 UWB 수면 모니터링 장치(110)를 통해 수면 데이터를 수집할 수 있다. 수집된 데이터는 잡음을 제거하고 증폭하는 과정과 시간에 따라 분류하고 분할하는 과정을 통해 전처리 될 수 있다. 또한, 전처리된 자료를 토대로 분류 모델을 학습시킬 수 있고, 이를 통해 UWB 수면 모니터링 장치(110)를 통해 수집된 수면데이터로 사용자의 수면 단계를 추정할 수 있다. Referring to FIG. 13 , sleep data may be collected through the UWB sleep monitoring device 110 . The collected data can be preprocessed through the process of removing and amplifying noise and classifying and segmenting it according to time. In addition, a classification model can be trained based on the pre-processed data, and through this, the user's sleep stage can be estimated with the sleep data collected through the UWB sleep monitoring device 110 .

여기서, 수면패턴을 효과적으로 정량 분석하기 위하여 복수의 UWB 데이터에 주성분 분석법(Principal Component Analysis) 및 독립성분 분석법(Independent Component Analysis) 등을 적극 활용하여 신호대잡음비를 높일 수 있다. 주성분 분석법은 여러 변수들의 변량을 주성분(Principal Component)이라는 서로 상관성이 높은 변수들의 선형결합으로 만들어 기존의 상관성이 높은 변수들을 요약, 축소하는 기법을 말한다. 주성분 분석법은 여러 변수들 간에 내재하는 상관관계, 연관성을 이용해 소수의 주성분으로 차원을 축소함으로써 데이터를 이해하기 쉽고 관리하기 쉽게 해주며, 연관성이 높은 변수를 주성분분석을 통해 차원을 축소한 후에 군집분석을 수행하면 군집화 결과와 연산속도를 개선할 수 있다. 또한, 독립성분 분석법은 다변량의 신호를 통계적으로 독립적인 하부 성분으로 분리하는 계산 방법으로서, 혼재되어 있는 데이터에서 특정 데이터를 뽑는 기법을 말한다. Here, in order to effectively quantitatively analyze a sleep pattern, it is possible to increase the signal-to-noise ratio by actively using a principal component analysis method and an independent component analysis method on a plurality of UWB data. Principal component analysis refers to a technique for summarizing and reducing existing highly correlated variables by making the variance of several variables into a linear combination of highly correlated variables called principal components. The principal component analysis method makes it easier to understand and manage data by reducing the dimension to a small number of principal components by using the correlations and associations inherent between multiple variables. can improve the clustering result and computation speed. In addition, independent component analysis is a calculation method that separates multivariate signals into statistically independent subcomponents, and refers to a technique of extracting specific data from mixed data.

또한, 수면단계를 추정하는 알고리즘의 정확도 향상을 위하여 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine) 및 딥러닝(Dep Learning) 기법을 도입하여 수면단계 분류 모델을 학습시켜 분류의 정확도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 서포트 벡터 머신(support vector machine, SVM)은 주어진 샘플 그룹에 대해 그룹 분류(classification) 규칙을 찾아내는 기법 중 하나이다. 서포트 벡터 머신은 결정 경계(Decision Boundary), 즉 분류를 위한 기준 선을 정의하고, 분류되지 않은 새로운 점이 나타나면 경계의 어느 쪽에 속하는지 확인해서 분류 과제를 수행할 수 있다. 또한, 딥러닝은 음성 인식, 영상 분류, 사물 감지, 콘텐츠 설명 등 인간과 유사한 작업을 수행할 수 있도록 컴퓨터를 교육하는 머신 러닝 기술의 일종이다. 딥러닝은 데이터에 대한 기본 매개변수를 설정하고 처리 계층을 사용하여 패턴을 인식함으로써 스스로 학습하도록 할 수 있다. 서포트 벡터 머신과 딥러닝은 공지된 기술로 상세한 설명은 생략한다.In addition, in order to improve the accuracy of the algorithm for estimating the sleep stage, it is possible to improve the accuracy of classification by introducing a support vector machine and deep learning techniques to learn a sleep stage classification model. Here, a support vector machine (SVM) is one of techniques for finding a group classification rule for a given sample group. A support vector machine can perform a classification task by defining a decision boundary, that is, a baseline for classification, and identifying which side of the boundary when a new unclassified point appears. In addition, deep learning is a type of machine learning technology that trains computers to perform tasks similar to humans, such as voice recognition, image classification, object detection, and content description. Deep learning can set basic parameters on data and allow it to learn on its own by recognizing patterns using a processing layer. Support vector machines and deep learning are well-known technologies, and detailed descriptions thereof will be omitted.

본 발명은 생활 건강 모니터링 장치를 통해 정보를 수집하고, 수집된 정보를 생활 건강 관리 플랫폼을 통하여 정보를 축적하여 관리함으로써, 서포트 벡터 머신 또는 딥러닝을 활용한 분류 모델의 정확성 및 분류 시간을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention improves the accuracy and classification time of a classification model using a support vector machine or deep learning by collecting information through a living health monitoring device, and accumulating and managing the collected information through a living health management platform. There are advantages that can be

본 발명에 따르면, 생활 건강 모니터링 장치 및 생활 건강 관리 플랫폼을 활용하여, 수면장애환자 및 잠재적 수면장애 예비군과 비만인구 및 실생활 건강 관리가 필요한 모든 계층에게 필요한 서비스로 수면장애 환자들의 실시간 모니터링과 정보를 제공 할 수 있다. 또한, 수면에 대한 정보와 함께 체성분 및 활동, 심박, 영양등 다중 생체데이터를 복합적으로 분석하여 건강 생활 지수를 사용자에게 제공함으로써, 사용자의 질병예방 및 생활습관 개선을 유도하고 외부기관 관리자의 전문 분석을 통한 적절한 치료와 피드백을 제공할 수 있다.According to the present invention, by utilizing the living health monitoring device and living health management platform, real-time monitoring and information of sleep disorder patients are provided as a service necessary for sleep disorder patients, potential sleep disorder reserve groups, the obese population, and all classes in need of real life health management. can provide In addition, by providing a health living index to users by complexly analyzing multiple bio-data such as body composition, activity, heart rate, and nutrition along with sleep information, it induces disease prevention and lifestyle improvement of users and professional analysis by external administrators can provide appropriate treatment and feedback through

또한, 웨어러블 밴드를 이용한 수면측정이 아닌 UWB를 이용한 초광대역 레이더 통신으로 사람의 움직임과 호흡기반의 수면 패턴검출 시스템을 구성하여 무자각, 무구속 수면데이터 측정이 가능하고, 휴대용 체성분 측정기기 제공을 통한 다양한 생체데이터를 수집하여 사용자에 대한 지속적인 변화를 손쉽게 관찰할 수 있다. 또한, 수집된 정보는 클라우드 기반의 데이터베이스 서버에 저장되며, 데이터 분석 서버를 통해 알고리즘 및 인덱스 등으로 데이터 분석되어 사용자에게 피드백을 전송할 수 있으며, 저장되는 데이터는 지속적으로 누적되어 추이를 지켜볼수 있음으로써, 사용자 맞춤형 건강관리에 적합한 환경을 제공할 수 있다. 또한, 수면 패턴 및 다양한 생체데이터를 수집하여 데이터 기반 서비스가 가능하고 각 생체 데이터 간의 상관관계를 분석하여 건강생활지수로 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 손쉽게 몸의 상태를 파악하여 생활습관을 개선할 수 있도록 도와 줄 수 있다. In addition, instead of measuring sleep using a wearable band, ultra-wideband radar communication using UWB configures a sleep pattern detection system based on human movement and respiratory system, enabling measurement of unconscious and unconstrained sleep data, and providing a portable body composition measuring device. It is possible to easily observe continuous changes to the user by collecting various biometric data through In addition, the collected information is stored in a cloud-based database server, data is analyzed using algorithms and indexes, etc. through the data analysis server, and feedback can be sent to the user. , it is possible to provide an environment suitable for user-customized health management. In addition, data-based service is possible by collecting sleep patterns and various biometric data, and by analyzing the correlation between each biometric data and providing it to the user as a health living index, the user can easily understand the state of the body and improve his or her lifestyle. can help you

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer-readable media include hardware devices specially configured to store and carry out program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.

본 발명은 대용량 데이터 처리/분석이 가능한 서비스 플랫폼을 구축하고 각종 수집 센서, 장치를 통해 수집되는 수면 및 생체 데이터는 생활관리 플랫폼의 데이터베이스 서버(250)에 저장되고, 사용자 단말(300) 또는 외부기관 단말(400)의 서비스 요청에 따라 분석 서버로 전송하여 데이터를 분석하여 생활 건강 관리서비스를 제공할 수 있다.The present invention builds a service platform capable of processing/analysis of large-capacity data, and sleep and biometric data collected through various collection sensors and devices is stored in the database server 250 of the life management platform, and the user terminal 300 or an external institution According to the service request of the terminal 400, it is transmitted to the analysis server to analyze the data to provide a living health management service.

또한, 본 발명의 모든 데이터는 개인생체데이터 정보이므로 표준 보안절차에 따라 엄격하게 보호/관리하고 사용자등급별 데이터 접근 권한관리를 통해 수집된 개인정보 보호될 수 있다.In addition, since all data of the present invention is personal biometric data information, personal information collected through strict protection/management according to standard security procedures and management of data access rights for each user level can be protected.

또한, 본 발명은 생활 건강 관리를 위한 개인용 모바일 애플리케이션 서비스를 제공하여 수면 데이터 및 생체 데이터 수집 결과에 따른 건강 생활 지수를 제공하여 쉽고 빠르게 현재 상태를 파악할 수 있도록 서비스 제공할 수 있다.In addition, the present invention provides a personal mobile application service for living health management to provide a health living index according to the results of collecting sleep data and biometric data to provide a service so that the current state can be easily and quickly understood.

특히, 생체 데이터를 측정할 수 있는 휴대용 체성분 측정기기를 제공하여 체지방률, 근골격량, 체지방량, BMR, BMI, 심박수, 체온, 피부온도, 활동량 등의 측정정보를 제공함으로써, 측정 결과에 따른 외부기관의 전문 관리자가 운동, 음식 정보 제공 및 조치 가능할 수 있다.In particular, by providing a portable body composition measuring device that can measure biometric data, measurement information such as body fat percentage, musculoskeletal mass, body fat mass, BMR, BMI, heart rate, body temperature, skin temperature, and activity amount is provided. A professional manager may be able to provide exercise, food information and action.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although it has been described with reference to the above embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. will be able

100 생활 건강 모니터링 장치 110 UWB 수면 모니터링 장치
111 UWB 레이더 센서 113 조도 센서
115 온습도 센서 117 프로세서
119 송수신 모듈 130 생체 정보 모니터링 장치
200 생활 건강 관리 플랫폼 201 프로세서
202 메모리 203 송수신 장치
204 입력 인터페이스 장치 205 출력 인터페이스 장치
206 저장 장치 207 버스
210 데이터 수집 서버 230 데이터 분석 서버
250 데이터베이스 서버 300 사용자 단말
400 외부기관 단말100 Life Health Monitoring Device 110 UWB Sleep Monitoring Device
111 UWB Radar Sensor 113 Ambient Light Sensor
115 Temperature and Humidity Sensor 117 Processor
119 Transceiver module 130 Biometric information monitoring device
200 Life Health Management Platform 201 Processor
202 memory 203 transceiver
204 input interface unit 205 output interface unit
206 storage device 207 bus
210 Data Collection Server 230 Data Analysis Server
250 database server 300 user terminal
400 External organ terminal

Claims (20)

데이터 수집 서버 및 데이터 분석 서버를 포함하는 생활 건강 관리 플랫폼을 활용하여 생활 건강을 관리하는 방법에 있어서,
상기 데이터 수집 서버가 생활 건강 모니터링 장치로부터 모니터링 데이터를 수신하는 단계;
상기 데이터 수집 서버가 상기 수집된 데이터를 상기 데이터 분석 서버에 전송하는 단계; 및
상기 데이터 분석 서버가 상기 데이터 수집 서버로부터 전송된 상기 수집된 데이터를 분석하는 단계를 포함하는,
생활 건강을 관리하는 방법.A method of managing living health using a life health management platform including a data collection server and a data analysis server, the method comprising:
receiving, by the data collection server, monitoring data from a living health monitoring device;
transmitting, by the data collection server, the collected data to the data analysis server; and
Comprising the step of the data analysis server analyzing the collected data transmitted from the data collection server,
How to manage life health. 청구항 1에 있어서,
생활 건강 관리 플랫폼은 데이터베이스 서버를 더 포함하고,
상기 데이터 수집 서버가 수집한 데이터를 상기 데이터베이스 서버에 전송하는 단계;
상기 데이터 분석 서버가 분석한 데이터를 상기 데이터베이스 서버에 전송하는 단계; 및
상기 데이터베이스 서버가 상기 데이터 수집 서버로부터 전송 받은 데이터 및 상기 데이터 분석 서버로부터 전송 받은 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강을 관리하는 방법.The method according to claim 1,
Life health management platform further includes a database server,
transmitting the data collected by the data collection server to the database server;
transmitting the data analyzed by the data analysis server to the database server; and
The database server further comprising the step of storing the data transmitted from the data collection server and the data transmitted from the data analysis server,
How to manage life health. 청구항 1에 있어서,
상기 생활 건강 모니터링 장치는 UWB 수면 모니터링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강을 관리하는 방법.The method according to claim 1,
The living health monitoring device is characterized in that it comprises a UWB sleep monitoring device,
How to manage life health. 청구항 3에 있어서,
상기 UWB 수면 모니터링 장치는,
사용자의 무자각, 무구속 상태에서 상기 사용자의 수면 중 움직임과 호흡에 대한 데이터를 검출하는 UWB 레이더 센서; 및
수면 환경을 측정하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강을 관리하는 방법.4. The method according to claim 3,
The UWB sleep monitoring device,
a UWB radar sensor that detects data on the user's movement and respiration during sleep in the user's unaware and unconstrained state; and
Characterized in that it comprises a sensor for measuring the sleeping environment,
How to manage life health. 청구항 4에 있어서,
상기 수면 환경을 측정하는 센서는,
상기 수면 환경의 조도 정보를 검출하는 조도 센서; 및
상기 수면 환경의 온도 및 습도 정보를 검출하는 온습도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강을 관리하는 방법.5. The method according to claim 4,
The sensor for measuring the sleeping environment,
an illuminance sensor detecting illuminance information of the sleeping environment; and
It characterized in that it comprises a temperature and humidity sensor for detecting the temperature and humidity information of the sleeping environment,
How to manage life health. 청구항 1에 있어서,
상기 생활 건강 모니터링 장치는,
센서들로부터 취득한 정보를 상기 생활 건강 관리 플랫폼에 전송할 수 있는 송수신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강을 관리하는 방법.The method according to claim 1,
The living health monitoring device,
It characterized in that it comprises a transmission/reception module capable of transmitting the information acquired from the sensors to the living health management platform,
How to manage life health. 청구항 2에 있어서,
상기 데이터베이스 서버는,
사용자 등급별 데이터 접근 권한을 설정하여, 상기 저장된 데이터를 관리하고, 상기 저장된 데이터의 개인 정보를 보호할 수 있는 것을 특징으로 하는,
생활 건강을 관리하는 방법.3. The method according to claim 2,
The database server is
By setting data access rights for each user level, it is possible to manage the stored data and to protect the personal information of the stored data,
How to manage life health. 청구항 1에 있어서,
상기 생활 건강 모니터링 장치는,
생체 정보 모니터링 장치를 더 포함하고,
상기 생체 정보 모니터링 장치는 휴대용 측정 기기를 통해 전달 받은 체지방률, 근골격량, 체지방량, BMR, BMI, 심박수, 체온, 피부온도, 및 활동량 중 적어도 하나 이상의 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강을 관리하는 방법.The method according to claim 1,
The living health monitoring device,
Further comprising a biometric information monitoring device,
The biometric information monitoring device is characterized in that it detects at least one information of body fat percentage, musculoskeletal mass, body fat mass, BMR, BMI, heart rate, body temperature, skin temperature, and activity amount received through a portable measuring device,
How to manage life health. 생활 건강 모니터링 장치, 데이터 수집 서버, 및 데이터 분석 서버를 포함하는 생활 건강 관리 플랫폼에서,
하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory) 및
상기 메모리에 저장된 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서를 포함하고,
상기 하나 이상의 명령들은 상기 생활 건강 관리 플랫폼이:
상기 데이터 수집 서버가 상기 생활 건강 모니터링 장치로부터 모니터링 데이터를 수집하도록 하고,
상기 수집된 데이터를 상기 데이터 분석 서버로 전송하도록 하고, 그리고
상기 데이터 분석 서버가 상기 전송 받은 데이터를 분석하도록 하는,
생활 건강 관리 플랫폼.In a life health management platform including a life health monitoring device, a data collection server, and a data analysis server,
a memory in which one or more instructions are stored; and
a processor for executing one or more instructions stored in the memory;
The one or more instructions cause the living health management platform to:
Let the data collection server collect monitoring data from the living health monitoring device,
to transmit the collected data to the data analysis server, and
to allow the data analysis server to analyze the received data,
Life Health Management Platform. 청구항 9에 있어서,
상기 생활 건강 관리 플랫폼은 데이터베이스 서버를 더 포함하고,
상기 하나 이상의 명령들은 상기 생활 건강 관리 플랫폼이:
상기 데이터 수집 서버가 수집한 데이터를 상기 데이터베이스 서버에 전송하도록 하고,
상기 데이터 분석 서버가 분석한 데이터를 상기 데이터베이스 서버에 전송하도록 하고, 그리고,
상기 데이터베이스 서버가 상기 데이터 수집 서버로부터 전송 받은 데이터 및 상기 데이터 분석 서버로부터 전송 받은 데이터를 저장하도록 하는,
생활 건강 관리 플랫폼.10. The method of claim 9,
The life health management platform further comprises a database server,
The one or more instructions cause the living health management platform to:
to transmit the data collected by the data collection server to the database server,
to transmit the data analyzed by the data analysis server to the database server, and
so that the database server stores the data transmitted from the data collection server and the data transmitted from the data analysis server,
Life Health Management Platform. 청구항 9에 있어서,
상기 생활 건강 모니터링 장치는 UWB 수면 모니터링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강 관리 플랫폼.10. The method of claim 9,
The living health monitoring device is characterized in that it comprises a UWB sleep monitoring device,
Life Health Management Platform. 청구항 11에 있어서,
상기 UWB 수면 모니터링 장치는,
사용자의 무자각, 무구속 상태에서 상기 사용자의 수면 중 움직임과 호흡에 대한 데이터를 검출하는 UWB 레이더 센서; 및
수면 환경을 측정하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강 관리 플랫폼.12. The method of claim 11,
The UWB sleep monitoring device,
a UWB radar sensor that detects data on the user's movement and respiration during sleep in the user's unaware and unconstrained state; and
Characterized in that it comprises a sensor for measuring the sleeping environment,
Life Health Management Platform. 청구항 12에 있어서,
상기 수면 환경을 측정하는 센서는,
상기 수면 환경의 조도 정보를 검출하는 조도 센서; 및
상기 수면 환경의 온도 및 습도 정보를 검출하는 온습도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강 관리 플랫폼.13. The method of claim 12,
The sensor for measuring the sleeping environment,
an illuminance sensor detecting illuminance information of the sleeping environment; and
It characterized in that it comprises a temperature and humidity sensor for detecting the temperature and humidity information of the sleeping environment,
Life Health Management Platform. 청구항 9에 있어서,
상기 생활 건강 모니터링 장치는,
센서들로부터 취득한 정보를 생활 건강 관리 플랫폼에 전송할 수 있는 송수신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강 관리 플랫폼.10. The method of claim 9,
The living health monitoring device,
Characterized in that it comprises a transmission/reception module capable of transmitting information acquired from the sensors to the living health management platform,
Life Health Management Platform. 청구항 10에 있어서,
상기 데이터베이스 서버는,
사용자 등급별 데이터 접근 권한을 설정하여, 상기 저장된 데이터를 관리하고, 상기 저장된 데이터의 개인 정보를 보호할 수 있는 것을 특징으로 하는,
생활 건강 관리 플랫폼.11. The method of claim 10,
The database server,
By setting data access rights for each user level, it is possible to manage the stored data and to protect the personal information of the stored data,
Life Health Management Platform. 청구항 11에 있어서,
상기 생활 건강 모니터링 장치는 생체 정보 모니터링 장치를 더 포함하고,
상기 생체 정보 모니터링 장치는 휴대용 측정 기기를 통해 전달 받은 체지방률, 근골격량, 체지방량, BMR, BMI, 심박수, 체온, 피부온도, 및 활동량 중 적어도 하나 이상의 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는,
생활 건강 관리 플랫폼.12. The method of claim 11,
The living health monitoring device further comprises a biometric information monitoring device,
The biometric information monitoring device is characterized in that it detects at least one information of body fat percentage, musculoskeletal mass, body fat mass, BMR, BMI, heart rate, body temperature, skin temperature, and activity amount received through a portable measuring device,
Life Health Management Platform. 수면 모니터링 장치로서,
사용자의 무자각, 무구속 상태에서 상기 사용자의 수면 중 움직임과 호흡에 대한 데이터를 검출하는 UWB 레이더 센서; 및
수면 환경을 측정하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는,
UWB 레이더 센서를 이용한 무자각 방식의 수면 모니터링 장치.A sleep monitoring device comprising:
a UWB radar sensor that detects data on the user's movement and respiration during sleep in the user's unaware and unconstrained state; and
Characterized in that it comprises a sensor for measuring the sleeping environment,
A subconscious sleep monitoring device using a UWB radar sensor. 청구항 17에 있어서,
상기 수면 환경을 측정하는 센서는,
상기 수면 환경의 조도 정보를 검출하는 조도 센서; 및
상기 수면 환경의 온도 및 습도 정보를 검출하는 온습도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는,
UWB 레이더 센서를 이용한 무자각 방식의 수면 모니터링 장치.18. The method of claim 17,
The sensor for measuring the sleeping environment,
an illuminance sensor detecting illuminance information of the sleeping environment; and
It characterized in that it comprises a temperature and humidity sensor for detecting the temperature and humidity information of the sleeping environment,
A subconscious sleep monitoring device using a UWB radar sensor. 청구항 17에 있어서,
상기 수면 모니터링 장치는,
센서들로부터 취득한 정보를 생활 건강 관리 플랫폼에 전송할 수 있는 송수신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
UWB 레이더 센서를 이용한 무자각 방식의 수면 모니터링 장치.18. The method of claim 17,
The sleep monitoring device,
Characterized in that it comprises a transmission/reception module capable of transmitting information acquired from the sensors to the living health management platform,
A subconscious sleep monitoring device using a UWB radar sensor. 청구항 17에 있어서,
상기 UWB 레이더 센서는,
수신된 신호의 잡음 제거를 위한 하이 패스 필터; 및
상기 잡음 제거된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
UWB 레이더 센서를 이용한 무자각 방식의 수면 모니터링 장치.
18. The method of claim 17,
The UWB radar sensor,
a high-pass filter for noise rejection of the received signal; and
Characterized in that it further comprises a low-noise amplifier for amplifying the noise-removed signal,
A subconscious sleep monitoring device using a UWB radar sensor.
KR1020210191605A 2020-12-31 2021-12-29 Apparatus for sleep monitoring in non-aware manner using uwb radar, and method and apparatus for lifestyle health management using the same KR20220097307A (en)

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