Low Power Diaper Urination Alarm Technology with Bluetooth v4.0

블루투스 v4.0을 활용한 저(低)전력형 기저귀 배뇨 발생 알람 기술

  • 백정훈 (동아방송예술대학교 방송통신과)
  • Received : 2013.07.03
  • Accepted : 2013.09.25
  • Published : 2013.09.30

Abstract

In this paper, technologies applied to design urination detection device on diaper that issues an alarm signal to guardian within 10~20m are introduced. It features power saving that uses both low power bluetooth v4.0 chip and low-power program scheme that makes sensor and mirco-controller to be sleep mode while data is not receiving from sensor. Urination detection algorithm that utilizes the difference between previous sensing data and current values is used to improve the degree of the detection precision level. The device designed with the suggested technologies shows the performance that is 100ml of the minimum urine amount for detection, more than 90% of urination detection degree, and 100% of wireless communication success rate.

본 논문에서는 기저귀에 부착되어 배뇨를 감지한 후 10~20m 이내의 보호자 스마트폰으로 배뇨 발생을 자동으로 알리는 스마트폰형 배뇨알람장치의 구현 기술을 소개한다. 적용된 기술의 특징은 전력 소모 최소화에 있으며 이를 위해 저(低)전력 블루투스 v4.0 기술과 센서 데이터를 수집하지 않는 동안 센서 및 마이크로컨트롤러(micro-controller)를 수면(sleep) 모드로 동작시키는 전력 절감형 프로그램 구동 방식을 적용한다. 배뇨 발생의 정확도를 제고하기 위하여 온/습도 측정 데이터의 절대적인 값을 사용하지 않고 일정 시간 주기로 데이터를 측정하고 이전 값과 현재 값과의 차이를 기반으로 배뇨를 감지하는 방식을 적용한다. 적용 기술을 기반으로 시제품을 구성하고 제품의 성능 시험을 통해 최소 배뇨 검출량 100ml, 검출 정확률 90% 이상, 무선통신 성공률 100%의 성능이 제공됨을 확인한다.

Keywords

References

  1. M. Bikson, et al. "Baby Diaper Wetness Detector and Indicator Biomedical Engineering Senior Design I," The City College of NewYork, May 19, 2008.
  2. Kenji Yamada et al., "Development of New Type Incontinence Sensor using RFID Tag," 2010 IEEE International Conference on Systems Man and Cybernetics, pp. 10-13, Oct, 2010.
  3. Johan Siden et al. "The "Smart" Diaper Moisture Detection System," 2004 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, June 6-11, 2004.
  4. Hans-Erik Nilsson, "An Incontinence Alarm Solution utilizing RFID based Sensor Technology," 2011 IEEE International Conference on RFID-Technologies and Applications, pp. 359-363, 2011.
  5. Marilyn J. Rantz et al, "Using Sensor Networks to Detect Urinary Tract Infections in Older Adults," 2011 IEEE 13th International Conference one-Health Networkng, Applications and Services pp. 142-149, 2011
  6. Jit Biswas et al, "Design of a Smart Continence Management System Based on Initial User Requirement Assessment," 6th International Conference, ICOST 2008, pp. 62-72, June28-July 2, 2008