IoT 웨어러블 손목 밴드와 피드백 장치를 활용한 유아용 바른 생활 습관 형성을 위한 시스템 (Encouraging Good Habits for Young Children using IoT-enabled Wearable Wristbands and Feedback Devices)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 / 27권 / 11호 / 531 ~ 542페이지
· 저자명 : 안은솔, 정이수, 백승우, 윤재석

초록

생활 습관은 어린 시절에 형성하는 것이 중요하다. 유아의 발달과정에 가장 중요한 영향요인은 가정이며, 댁내에서 유아의 발달 상황에 맞춰 생활 습관 형성을 지도하는 것이 바람직하다. 그러나 요즘 맞벌이 형태의 가족이 많아지면서 유아의 생활 습관 지도가 어려워지고 있다. 본 논문에서는 손목 밴드형 웨어러블 장치와 피드백 장치, 스마트폰 애플리케이션을 활용해 유아 생활습관 교육 서비스를 제공하는 시스템을 제안한다. 장치들의 유기적인 동작과 확장성을 위하여 국제 표준 IoT 플랫폼을 사용하였고, 국가 수준 공통 교육과정인 누리과정에 기반하여 습관 목록을 도출하였다. 가속도, 자이로 센서를 탑재한 손목 밴드형 웨어러블 장치는 서포트 벡터 머신 학습 모델을 통해 97% 정확도로 생활 습관 행위 (양치하기, 식사하기, 손 씻기)를 분류한다. 유아의 행위 시행 여부가 피드백 장치내 성장형 게임 컨텐츠에 반영되고 이를 통해 유아의 긍정적인 생활 습관 개선을 기대할 수 있다. 또한 스마트폰 애플리케이션을 사용하여 보호자가 유아의 생활 습관 형성도를 파악할 수 있으며, 이를 활용하여 유아의 발달 상황에 맞춰 추가적인 지도가 가능하다. 최종 테스트와 시연 과정은 공개된 영상으로 확인 가능하다 (https://youtu.be/gM5gRGJo1ys).

영어초록

It is important to form good daily habits and routines early in life. In particular, healthy habits start at home, so helping young children in their daily lives to form good habits accordingly as they grow up is important. However, due to the increasing dual-income families, parents find it hard to spend time helping their children. In this paper, we proposed a way of encouraging good habits in young children using an IoT-enabled wearable wristband, feedback device, and smartphone application. A list of healthy habits is derived from the Nuri curriculum for young children in Korea, and standard IoT platforms are employed for the scalability and interoperability of IoT devices. A wearable wristband equipped with an accelerometer, gyroscope, and support vector machine algorithm is developed, which can recognize healthy behaviors (tooth brushing, eating meals, hand washing) with 96% accuracy. The results from children’s activities are reflected in virtual pet-based contents of the feedback device in the form of reward or penalty, leading to the formation of good daily habits. Also, the current status and guidance on habit formation to help parents are supported with the smartphone application. Our demo video is available in public (https://youtu.be/gM5gRGJo1ys).

참고자료

· 없음