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인문사회과학기술융합학회 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지 제9권 제12호
발행연도
2019.1
수록면
1,357 - 1,369 (13page)

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수면은 인간의 기본적인 생리적 욕구임과 동시에 인간의 신체적, 정신적 휴식 및 보상의 시간으로서 인간 삶의 필수적인 요소라 할 수 있다. 다양한 방해 요소로 인하여 정상적인 수면을 취하지 못한다는 의미는 곧 정상적인 생활을 영위하지 못한다는 의미와 일맥상통한다. 이에 본 논문에서는 빛에 의한 수면의 질 저하를 줄이고 수면의 질을 높이기 위해 사용자의 손목에 착용 되어있는 웨어러블 디바이스 내의 PPG(Photoplethysmography) 센서로 생체 정보를 획득한 후 수면상태의 깊이를 정의하고 정의된 수면의 5단계에 따라 제어되는 지능형 LED(Light Emitting Diode) 조명제어 시스템을 제안하고자 한다. 지능형 제어 시스템은 손목 밴드형 웨어러블 디바이스 내의 PPG 센서를 통해 사용자의 심박 수를 측정한 후 PPG 신호 분석 알고리즘을 통해 분석된 데이터를 생체 정보 데이터베이스에 저장한다. 저장된 데이터를 표준화 데이터베이스로 전송하여 본 논문에서 정의한 5단계의 수면 단계에 따라 분류하여 저장한다. 수면 단계에 대응되는 밝기 값을 LED 조명 시스템을 통해 구현하며 스마트 폰 애플리케이션을 통해 사용자의 심박 수와 수면 단계, 밝기, 리스트를 확인할 수 있다. 제안한 시스템의 성능 평가를 위해 10겹 교차 검증을 통해 평균 86.947%의 정확도를 구할 수 있었으며 시스템의 응답속도는 0.738초로 즉각적, PPG 센서의 응답속도는 0.157초로 순간적으로 평가되었다.
#Lighting control #PPG sensor #Sleep stage #Wearable device. Maximum peak detection algorithm #Bio-information

목차

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M. D. Foreman / 1995 / Nursing standard of practice protocol : Sleep Disturbances in Elderly Patients / Geriatric Nursing 16(5):238~243 google schola 이영우 / 2013 / 멀티센서 기반 수면장애 개선 시스템 설계 및 구현 / 한국정보통신학회논문지 17(11):2653~2660 dbpia 김민희 / 2008 / 주택 침실의 수면환경과 ApneaLink Test를 통한 폐쇄성 수면 무호흡 증후군의 관계에 관한 연구 - 겨울철과 봄철의 경우- / 한국생활환경학회지 15(4):612~620 dbpia 하정호 / 2018 / 뉴로-퍼지를 이용한 수면 외적 요인과 개인 수면 각성의 관계 영향 요소 분석 / 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 7(7):175~182 Crossref K. Okamoto-Mizuno / 2012 / Effects of thermal environment on sleep and circadian rhythm / Journal of Physiological Anthropology 31(1):14 google schola

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