IoT 웨어러블 손목 밴드와 피드백 장치를 활용한 유아용 바른 생활 습관 형성을 위한 시스템

Abstract

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).