1인 가구 응급상황을 위한 상황인식시스템 개발
Development of Situation Awareness System for Emergency Situation of Single-person Households
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초록
사회적으로 소외되고 단절된 1인 가구의 사회적 고립 및 고독사와 같은 문제점이 발견되고 있다. 1인 가구의 여러 응급상황에 예방하기 위한 상황인식시스템의 개발이 필요하다. 기존 접촉식 생체신호측정시스템선행연구는 접촉 불량이나 지속측정문제 등으로 실시간 모니터링의 한계가 있다. 또한 비접촉식 생체신호시스템은 카메라를 이용한 방법은 빛이나 안경 등 외부 요인으로 인한 오류가 발생하였고, 고가의 생체신호측정센서, 복잡한 설치, 공간 활용 문제 등의 한계성이 있었다. 본 논문에서는 이런 단점을 극복할 수 있는 시스템을 개발하였다. UWB Radar 신호처리 알고리즘, 대상자 위치 추적 알고리즘, 호흡측정 알고리즘을 설계하였다. 본 논문에서는 IR-UWB Radar를 활용하고, 상황인식시스템에 위치측정을 위한 TOA기법, 신호처리의 노이즈 제거를 위한 칼만필터와 배경차분알고리즘을 사용하였다. 제안된 시스템은 4M * 4M 크기의 실제 방에 1인 가구의 응급상황 시나리오로 실험하여, 목표를 정확하게 측정하였고, 위치오차를 20cm 이내의 성능을 얻을 수 있었다. 본 논문에서 개발된 시스템은 G2B(Goverment to Business)를 통해 정부와 기업이 온라인 회선을 이용하여 사회복지, 응급구조 업무 등을 수행하는 곳에 활용될 수 있다.
Abstract
Social issues such as isolation and lonely death of single-person households who are socially marginalized and disconnected are occurred. It is necessary to develop a situational awareness system to prevent the emergency situation of single-person households. In previous researches with contact type bio-signal measurement system, there are limitations of real-time monitoring due to contact failure or continuous measurement problem. Also, in the conventional non-contact type bio-signal system, the method using camera has caused errors due to external factors such as light or glasses, and there are limitations such as expensive bio-signal measurement sensors, complicated installation, and space utilization problems. In this paper, we have developed a system that can overcome these drawbacks. We designed the UWB Radar signal processing algorithm, subject position tracking algorithm, and breathing measurement algorithm. We have used the TOA(Time of Arrival) technique for position measurement, Kalman filter and background difference algorithm for noise reduction in signal processing with IR-UWB Radar. The proposed system was tested in a 4M * 4M room, similar to the real one, with emergency scenario of one person. The position of the subject was accurately tracked and the position error within 20cm was obtained. The system developed in this paper can be used by government and corporations to carry out social welfare and emergency rescue services by using online circuits through G2B(Goverment to Business).
참고문헌 (16)
- 2017 Korea single authorization report, "KB Financial Group Management Research Institute", ~ (2017)
- J-H. Seo, "The current state and trend of Korean loneliness", ~ (2013)
- D-H. Kim, "IoT situation recognition technology", Electromagnetic Wave Technology, 24(4), pp.20~26 (2013)
- S-H. Moon, "Low power situation aware computing technology", Technology and Innovation, pp.289~296 (2001)
- J-S. Kim, "Development of a situation recognition system based on case-based reasoning for the elderly", Journal of Korean Institute of Intelligent Systems, 25(5), pp.289~296 (2001)
- S-Y. Lim, "Context-aware computing technology trends", Electronic Communication Trend Analysis, 19(5) (1985)
- Impact, "Smart healthcare and medical devices market trends and participant business trends", impactbook, 638~ (2017)
- H-S. Choi, "Trend of healthcare and wearable devices", ~ (2017)
- S. Pisa, "A survey of radar systems for medical applications", IEEE MAES, 30(11) (2016)
- "UWB technology definition and characteristics", Electromagnetic wave technology, 13(3), pp.3~8 (2002)
- D-Y. Yoon, "UWB technology outline and frequency policy trend", Information and Communication Policy, 18(13)
- C-H. Kim, "UWB Wireless communication technology trend, Vol. 1345", ~ (2008)
- S-S. Choi, "UWB technology trends and interference analysis result", Korea UWB Forum (2006)
- 김하준, "IR-UWB를 활용한 인체 탐지 및 거리 측정시스템", 한국정보기술학회논문지, 13(5), pp.1~10 (2015), 한국정보기술학회[DOI]
- 김진호, "IR-UWB의 다중경로 환경에서감마분포를 이용한 거리 추정 알고리즘", 한국통신학회논문지B, 38(2), pp.146~153 (2013), 한국통신학회
- A-R. Jung, "Design and implementation of biological signal measurement algorithm for remote patient monitoring based on IoT", MA, pp.2018