출처 :

http://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE07522211&language=ko_KR&language=ko_KR

1. Abstract

• IoT 케어 로봇 기반의 효율적인 병실 관리 시스템
• ARTIK 디바이스와 ARTIK Cloud 플랫폼 기반
  ( : 삼성전자에서 개발한 개방형 IoT 플랫폼, 2018년 12월 사업 종료)

2. 서론

• 기존의 연구는 비용문제와 모바일/웹 인터페이스 의존성에 의한 사용성에 관련된 문제들이 있었음
• 제안하는 시스템은 저비용 고성능 IoT 디바이스를 활용하여 다양한 형태의 병실 정보를 측정하고, 수집된 정보들을 클라우드 플랫폼을 활 용하여 축적 및 이상 상태 감지에 따른 액션을 수행함으로써 디바이스 간의 상호 운용성을 극대화
• IoT 기반 케어 로봇을 통하여 환자와 상호작용함으로써 보다 효과적으로 병실 및 환자의 상태를 관찰하고 케어할 수 있음

3. 제안하는 시스템

1) 시스템 구성

2) IoT 케어 로봇

• 병원, 병실과 환자의 다양한 정보를 아틱 클라우드로부터 수집하여 환자에게 제공하는 인터페이 스로 병실의 스마트 허브 역할을 수행
• IBM의 TJBOT의 하드웨어 구조를 기반으로 하며 터치가 가능한 전면부 스크린, 병실 및 환자의 상태를 시각적으로 확인하기 위한 전면부 카메라, 병실의 온/습도 환경을 체크하기 위한 센서, 그리고 아틱 클라우드와의 연동을 통하여 병원/병실의 다양한 정보를 제공하기 위한 게이트웨이 소프트웨어가 탑재되어 있는 아틱 디바이스로 구성

3) 웹소켓 기반의 온습도 정보 전송

4) 아틱 기반의 병실 환경 센서

• 병실 환경 정보 : 아틱 053 보드 기반의 센서 모듈로 측정됨(TIZEN RT 운영체제)

• 아틱 클라우드로의 정보 전달을 위하여 경량 메시지 교환 프로토콜인 MQTT 를 활용

( # MQTT는 M2M, IoT를 위한 프로토콜로서, 최소한의 전력과 패킷량으로 통신하는 프로토콜입니다. 따라서 IoT와 모바일 어플리케이션 등의 통신에 매우 적합한 프로토콜입니다.)

4. 시스템 프로토타입

1) 구현사항

(1) IoT 케어봇의 하드웨어 및 소프트웨어 개발,

• 하드웨어 : IBM TJBOT의 3D 프린팅 소스파일을 바탕으로 병실 지원에 맞게 개선한 후, 3D 프린트 결과물을 아틱 710 보드와 결합
• 소프트웨어 : Node.JS와 HTML5, CSS3, Javascript 기반의 웹 서버 제작/ 의료진에 병실 영상 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 MJPG streamer 기반의 경량 스트리밍 서버 구축
  (2) 센서 모듈의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 개발,
  (3) 웨어러블 클라이언트 소프트웨어 개발,
  (4)병실 관리를 위한 아틱 클라우드 디바이스 및 룰 엔진 세팅

2) 사용 시나리오

센서 모듈별로 약 10~60초 주기로 아틱 클라우드에 측정치를 전송 - IoT 케어봇 및 웨어러블 클라이언트를 이용하여 병실 환경 정보 조회

• 센서 모듈에서 측정한 데이터가 클라우드에 전송되는데 평균적으로 580ms 소요