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과제기본정보

독거노인 Total Care System 및 장애인 이동성 보장시스템 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국가전략프로젝트 과제번호 18NSPS-B149627-01
국가과학표준분류 1순위 정보 통신 | U-컴퓨팅 | U-컴퓨팅 플랫폼 응용기술 적용분야 보건업 및 사회복지서비스업
2순위 정보 통신 | RFID USN | 활용서비스 플랫폼 및 응용 S W 실용화대상여부 실용화
3순위 정보 통신 | 이동통신 | 이동통신 단말기 과제유형 개발
과제명 독거노인 Total Care System 및 장애인 이동성 보장시스템 개발
주관연구기관 (주) 하이디어솔루션즈
총괄연구 책임자 성명 최규만
소속 (주) 하이디어솔루션즈 직위 -
전화번호 0 FAX -
총 연구기간 2018-10-11 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2018-09-28 ~ 2018-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 140,000,000 2,100,000 18,500,000 20,600,000 160,600,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 . 수집된 센서 데이터의 분석, 가공을 통해 독거노인의 위치, 건강상태 등 독거노인 케어에 필요한 정보를 추출
. 복지 취약계층, 보호자 및 의료/복지 관계자에게 서비스 제공을 위해 분석된 결과를 직관적으로 확인 가능한 시각화 기법 도입
. 누적된 데이터는 딥러닝 기반 빅데이터 분석을 통해 행동/이동 패턴 예측, 사고 발생 징후 포착, 복지 시설 위치 추천 등 다양한 형태의 데이터로 재가공 및 서비스 제공
. 보호자/의료기관이 독거노인의 낙상, 건강상태 이상 등 이상 징후를 신속하게 포착하여 ‘골든타임’을 놓치지 않고 위급상황에 신속하고 유기적인 대응을 제공
. 위기상황 발생 시 보호자/의료기관에 즉각적으로 알릴 수 있는 알람 시스템 구축
. 빅데이터 기반의 독거 노인 케어에 대한 기술 표준화를 통해 제품 및 업무 행위의 단순화와 호환성 향상
. 스마트시티의 확대를 위해 중소, 중견, 스타트업 기업 등이 활용할 수 있는 제품 개발 가이드 개발
. 수천 이상의 인원들로부터 실시간으로 수집되므로 많은 양의 데이터를 효과적으로 저장, 가공할 수 있는 시스템 기술 개발
. 수집되는 데이터, 서비스 제공에 필요한 데이터를 효율적으로 저장 및 관리 할 수 있는 DB 스키마 개발
. 막대한 양의 데이터를 관리, 활용하기 위한 indexing 기법의 설계 기술 개발
. 딥러닝 기반 영상분석을 통해 움직임을 파악하는 분석 모듈 기술 개발
. 독거노인의 건강상태 및 움직임을 실시간으로 파악할 수 있는 알고리즘 개발
. 누적된 위치 정보 데이터를 기반으로 실종환자의 위치를 예측하는 기법 개발
최종목표 [목표]
. 웨어러블 기기 보급(생활보호 독거노인 대상) : 80% 이상
. 실종노인소재추적(Lead Time): 80%단축
. 독거노인 사망 방지율: 30% 행상
. 시나리오 수 : 5개 이상
. 시뮬레이션 성공 예측율: 90% 이상
[End Product]
. 실내외 통합 독거노인 Total Care 서비스 플랫폼
> 학습기반 실내외 활동패턴 분석 알고리즘
> 낙상 분석 알고리즘(웨어러블 및 모션인식)
> 실시간 위치 추적 및 경로 예측 알고리즘
> 생체/영상정보 수집 및 저장
> 위험상황 통합 예측 알고리즘
> 실시간 모니터링 및 알람
. 생체정보 및 위치정보 수집 Wearable Device
영상정보 수집용 영상장치
. 취약계층 케어 시스템 다이나믹 모델링 (SW)
. Care Community 서비스 가이드라인
. Care Community 실증 평가보고서
연구내용 및 범위 [독거노인 Total Care System 구축 및 리빙랩 실증]
1. Wearable Device 및 영상장치를 통한 생체/영상정보 수집 및 저장 시스템
- 독거노인 정의 및 행동, 건강상태, 위급상황 파악에 필요한 데이터
- 정의된 데이터 수집에 적합한 Wearable Device 및 영상장치 정의
. 영상정보를 skeleton data 추출 방식의 컴퓨터 비전 알고리즘에 의해 개인정보보호 문제를 해결하고 영상기반의 자세 분석을 이용하여 이상징후를 분석하고 동작 및 환경 모니터링 정보와의 연계를 통하여 한 고독사 예방
. 사용자 모션 감지, 장면 캡처, 배경 분리, 및 사용자 트래킹 기능 개발
. 컴퓨터 비전 기반 사용자 행동 패턴분석 및 이상 징후 판단 알고리즘 개발
. 딥러닝 기반 독거노인 비디오 행동패턴 학습 알고리즘 개발？
. 영상기반 건강상태 파악 및 이상 징후 예측시스템 개발
. 저전력의 NB-IoT기반 Connect Tag로 주기적 위치전송/실시산 위치확인/긴급알림 기능을 제공하여 실종노인 소재파악 Lead Time 절감
- 수집된 데이터의 효율적인 관리/분석을 위한 DB 스키마 설계
2. 수집된 데이터 분석 모듈 및 시각화 기법 설계
- 서비스에 맞는 input / output 설정이 가능한 범용 학습모델 설계
- 영상기반 모션인식 알고리즘 개발
- 인식된 모션과 상황을 고려하는 Semantic 모션 인식 기법 설계
- 보호자/의료기관 모니터링 서비스 구축
3. 사용자 이상징후 포착 및 알람 서비스
- 독거노인 이상 징후 탐지 알고리즘 개발
. 스마트활동량감지센서를 활용한 댁내 스마트홈케어 플랫폼 구축과 wearable device를 이용한 실내외 통합 활동패턴 분석을 통한 응급상황 감지 및 예측을 통한 고독사 사전 대응 서비스 환경 구축
. 학습기반 실내외 활동패턴 분석 알고리즘
. 낙상 분석 알고리즘
. 생체정보 수집 및 저장
. 위험상황 통합 예측 알고리즘
- 보호자/의료기관 알림 서비스 구축 (웹/앱)
- GPS와 비콘 기반 실시간 위치 추적 시스템 구축
- 경로예측을 통한 효과적인 실종환자 소재파악
4. Care Community 구축 가이드라인 개발
- Community 시스템 다이나믹스 모델링
- Community 지속 가능성 확보를 위한 요소도출
- Community 서비스 가이드라인 수립
- Community 서비스 실증 평가 분석
5. 추가 개발 제안
- 우울증·자살 예방 건강관리 서비스
- 1인가구 우울증 대상자의 댁내 행동 분석을 위한 데이터 수집 및 수집된 데이터의 정밀도 향상을 위한 라벨링 및 태깅 기술을 적용하여 라이프로그 기반의 실시간 우울증 판별 서비스
. 사용자 복약관리 서비스
. 스마트복약계를 플랫폼과 연계하여 사용자의 복약알람과 보호자 복약관리 서비스를 제공
. 독거자의 복약관리 제공을 통한 건강증진 및 케어서비스 제공
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 본 연구개발의 최종목표는 시흥시 스마트시티 사업대상 독거노인을 대상으로, 자택에 설치된 IoT 센서 및 웨어러블 디바이스로부터 수집한 신체-활동 정보 등 라이프로그 데이터를 수집, 정제, 가공을 통해 이용해 이들의 ADL(일상생활 수행능력)을 최대한 유지, 보존, 증진하기 위한 지자체 및 보건소, 의료기관 등 지역사회 자원의 효율적 상시 협력체계를 구축하여, 독거노인의 신체적 정신적 기능 저하의 결과 독립적 생활 능력 상실로 인한 사회적 비용을 줄일 뿐 아니라 독거노인의 일상 생활 수준을 개선하고 독거노인의 가족이 가지게 되는 사회적 불안 요인을 해소하기 위한 시스템을 만드는 데에 있음 본 연구개발의 최종목표는 시흥시 스마트시티 사업대상 독거노인을 대상으로, 자택에 설치된 IoT 센서 및 웨어러블 디바이스로부터 수집한 신체-활동 정보 등 라이프로그 데이터를 수집, 정제, 가공을 통해 이용해 이들의 ADL(일상생활 수행능력)을 최대한 유지, 보존, 증진하기 위한 지자체 및 보건소, 의료기관 등 지역사회 자원의 효율적 상시 협력체계를 구축하여, 독거노인의 신체적 정신적 기능 저하의 결과 독립적 생활 능력 상실로 인한 사회적 비용을 줄일 뿐 아니라 독거노인의 일상 생활 수준을 개선하고 독거노인의 가족이 가지게 되는 사회적 불안 요인을 해소하기 위한 시스템을 만드는 데에 있음
연구성과 기술적 기대성과 - Wearable Device 개발 기술력 상승
- 다양한 데이터의 인덱싱 및 분산 처리 기술 확보
- 다양한 탐지 분야에 대한 모션인식 알고리즘을 활용 가능
사회 경제적 파급효과 - 통신 디바이스 보급 확대로 인한 통신관련시장 확대
- 빅데이터 분석 활용을 통한 복지시설 건설 위치 선정 등 다양한 서비스로의 확대 이용 가능
- 1인 고령사회에 대비한 관련 분야 시장 경쟁력 강화
- 위험상황 예측 관리를 통한 노인 케어 인력 활용 효율성 증대
- 위급상황 예방 및 골든타임 내 신속한 대응으로 독거노인 대상 사회안전망 기반 구축
- 고독사 감소를 통한 국민 건강 및 안전 증진 기여
- 독거노인의 일상생활 활동 모니터링을 통한 건강관리 증진 및 효율적 치료 프로토콜 제공
활용방안 1. Wearable Device 및 영상장치를 통한 사용자 생체정보 및 영상정보 수집 및 저장 시스템
- Wearable Device의 크기, 무게, 광대역통신, 배터리 지속시간, 착용성 등 기술적 제약요소를 해결하기 위한 요소 기술 개발을 통하여 독거노인의 체계적이고 효과적으로 지원/관리할 수 있도록 활용
- 임상 연구를 통하여 80% 이상의 노인이 고통 받는 근골격계질환자의 위험상황 예측/관리 목적으로의 활용
2. 수집된 데이터 분석 모듈 및 시각화 기법 설계
- 지속가능하고 장기간에 걸친 댁내 고정형 센서의 정보와 웨어러블 디바이스이 정보의 라이프로그의 패턴분석을 통한 독거노인에 적합한 서비스를 제공하기 위한 서비스 플랫폼으로 활용
- 활동패턴 및 생체정보 분석을 통한 우울증, 치매, 파킨슨 등 만성신경정신질환 관리를 위한 서비스 구축 활용
3. 사용자 이상징후 포착 및 알람 서비스
- 소셜알람시스템 국제표준적용을 통한 의료기관 연계 서비스 활용
- 대기오염 고농도 의사결정 및 알람 통보 시스템 개발
- 우울증 판별, 자살조기대응, 수면장애 분석 서비스 구축 활용
- 실시간 위치 추적 대상 범위를 확대해 아동이나 청소년의 위치 관제 및 모니터링 활용 가능
4. Care Community 구축 가이드라인 개발
- 주호공간-커뮤티니옥간-지역사회를 다양하게 연결 시키는 서비스 가이드라인 활용
- 불특정 다수가 아닌 유사 목적을 갖은 노인들만을 위한 서비스 구춯 활용
- 건강평가 지표를 통해 맞춤형 커뮤니티 제공 활용
- 온라인과 오프라인이 연결된 구조를 생성함으로써, 온/오프라인 연계형 참여 가능한 서비스 제공 활용
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 소셜알람서비스 웨어러블 전자기기 활동 지수 경로 예측 영상 분석
영문 social alarm service wearable sensor activity index Path prediction yeongsang bunseog Image analysis
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