November 24, 2020

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[60호]유니케어(스파인키퍼)

60 ict 유비케어 (1)

2019 ICT 융합 프로젝트 공모전 참가상

유니케어(스파인키퍼)

글 | 고려대학교 신승우, 김율, 김준, 한유경

1. 심사평
칩센 자세 데이터를 입력받아 사용자에게 잘못된 자세에 대한 교정을 하게 하고, 누적 데이터를 이용하여 사용자에게 맞는 스트레칭 방법 제시 등으로 헬스케어링 솔루션을 할 수 있도록 하게 하는 장치로 보입니다. 제품의 서비스가 운용되기 이전에 어느 정도 안정화되고 일반화된 DB를 구축하고, 사용자에게 적절한 sign을 줄수 있는 기본 데이터 구축이 관건으로 보입니다. 개발 작품의 개념과 소프트웨어 적인 부분은 보고서를 통해 어느정도 이해를 할 수 있으나, 실제 하드웨어나 제품의 정보가 부족하여 평가를 진행하는 데 어려움이 있습니다.
뉴티씨 자세는 삶을 살아가는 가운데 있는 매우 중요한 요소입니다. 이를 통해서, 몸의 형태가 달라지고, 건강에 큰 영향을 끼치게 됩니다. 이를 바로잡을 수 있는 장치를 방석 하나로 제안해줄 수 있다면 누구나 하나 정도 구매하고 싶지 않을까 싶습니다. 향후 좋은 제품이 되기를 바랍니다.
위드로봇 제품의 기획은 뛰어나나 작품의 완성도가 부족한 부분이 많습니다. 좀 더 추가 연구가 필요합니다.
펌테크 아이디어와 실용성을 갖춘 작품이라고 생각이 듭니다. 단 제출된 보고서 내용을 고려하자면 작품에 대한 기획의도는 우수하다고 생각되지만 계획에 대비해서 출품작의 진행과정이나 완성도를 확인할 수가 없었습니다

2. 개요
2.1. 아이템 소개
· 올바른 자세를 유도하는 H/W와 맞춤형 스트레칭 콘텐츠를 제공하는 S/W로 구성된 스마트 헬스케어 IoT 서비스입니다.
· H/W에서 얻은 표준데이터를 기점으로 압력에 따라 사용자의 자세를 측정하고 분석하며 이에 대한 데이터를 클라우드 서버로 수신합니다.
· S/W를 통하여 사용자는 자세에 대한 정보를 얻고 서비스 제공자는 전체 사용자 데이터를 활용하여 스트레칭 정보 제공 알고리즘에 활용합니다.
· 성별, 연령, 직업특성 등 기본 정보에 따라 맞춤형 스트레칭 정보를 제공합니다.
· Openpose 모델을 이용하여 사용자의 스트레칭 모션에 대한 실시간 음성 피드백을 제공합니다.

2.2. 아이템의 차별성
· H/W를 통하여 자세 측정 및 분석에 그치는 것이 아니라 애플리케이션을 통하여 개개인의 데이터에 따라 맞춤형 근력 강화 운동 및 스트레칭 콘텐츠 제공합니다.
· 실생활에 편리한 방석형 하드웨어로 방석에 센서가 분포되어 있어 착용형 디바이스보다 오차 범위가 작고, 정확하고 세밀한 자세 측정이 가능합니다.

2.3. 국내외 목표시장
· 앉아있는 시간이 많은 28~39세의 직장인을 주요 타겟으로, 14~27세의 학생 및 장시간 앉아있고 척추 건강에 관심이 많은 세그먼트를 서브 타겟으로 설정하여 국·내외 스마트 헬스케어 시장 접근합니다.
· 국·내외 클라우드 펀딩을 기반으로 국내 온라인 판매, B2B영업 및 복지몰 입점, Amazon.com 입점 등으로 성공적인 판매 유통 라인 구축합니다.

3. 개발목표
저희의 개발목표는 허리통증으로 불편함을 겪는 사람들이 간편하게 올바른 자세를 유지 할 수 있도록 IoT 헬스케어 솔루션을 제공하는 헬스케어 플랫폼을 준비하는 것입니다. 이를 위해 데이터, 성능, 디자인에서의 목표를 설정하였습니다. 이러한 목표를 달성하기 위해 저희는 저희의 개발의 비전의 개념도를 그려보았습니다.

60 ict 유비케어 (2)

3.1. 아이템 개발동기 및 목적(필요성)
3.1.1. 아이템 개발 동기
◦ 기하급수적으로 증가하는 척추질환 환자
· 장시간 움직이지 않은 상태로 앉아 있는 자세가 허리 긴장은 물론 노화를 가속화하고 척추에 무리를 더하기 때문에 허리통증이 발생합니다.
· 2013년 775만 148명에서 2017년 863만 9712명으로 5년 간 척추 환자 88만 9564명 증가 (건강보험심사평가원 의료통계정보)
· 2017년도 일반척추수술은 33개 주요 수술 분야 중 수술 비용 6천74억원으로 1위, 다빈도 수술 17만2천429건으로 3위 차지 (국민건강보험공단)
◦ 잘못된 자세와 생활 습관이 척추 질환에 끼치는 영향
· 구부정한 자세는 바른자세에 비해 1.5~3배 가량의 압력이 척추에 가해지며, 하루 평균 앉아서 지내는 시간은 7시간 30분인 것을 감안하면 구부정한 자세로 장시간 노출 될 경우 척추와 주변 신경에 긴장감을 주어 척추질환으로 이어질 수 있습니다.
· 필라테스, 요가, PT 등은 비용적, 시간적, 공간적 제약이 따름으로 올바른 자세와 생활 습관을 개선하고 교정하기 위해선 지속적인 노력과 개개인에 맞춘 명확한 헬스케어 솔루션 필요합니다.

3.1.2. 아이템 목적(필요성)
◦ 데이터 기반 자세 측정 및 분석
· 내장된 압력 센서로부터 사용자들의 자세를 분석하고 사용자에 맞는 최적의 자세와 근력강화 운동 및 스트레칭 컨텐츠를 제공함으로서 척추질환을 예방하고 스마트 디지털 라이프 스타일 도약
◦ 기존 자세분석 IoT의자 경쟁사의 한계점
· ‘듀오백온’의 장점은 높은 퀄리티의 CMF 디자인과 인체공학적인 설계로 편한 착용감을 제공하지만 애플리케이션(S/W)의 부제와 사용자의 자세 데이터를 축적하는 Tracking Mode 기능만 제공하기 때문에 자세를 교정하는데 취약합니다.
· SeatLogger(싯로거)는 PCB 설계가 잘 되어있어 정확한 측정이 가능하지만 진동 알림을 주는 Training Mode가 과다하여 사용자에게 편안함을 주지 못하는 한계점이 있습니다.
◦ 단점을 보완하고 장점은 극대화
· 사용자에게 편안한 착석감은 물론 정확한 측정이 가능하고 User Friendly한 S/W 인터페이스를 제공함으로서 사용자 본인이 언제든지 자신의 자세파악 및 Training과 Tracking 모드를 선택 가능하게 하고 알림 주기 설정 등의 옵션을 제공을 통해 사용자를 고려한 서비스를 제공합니다.
· 기존 자세분석 IoT기구들은 사용자의 자세 분석에 그치는 반면 자사 제품은 사용자들의 자세 분석 및 자세 분석을 토대로 개개인에게 맞는 스트레칭 콘텐츠 제공 및 피드백을 줌으로써 지속적인 케어 서비스를 제공한다는 점에서 가장 큰 차별점을 가집니다.

3.2. 아이템 기술성 및 우수성
◦ 제품·서비스 운영 시나리오

자세 불균형도 계산 : FRS 센서와 로드 셀센서를 활용하여 방석에서 사용자 자세의 불균형도 계산
자세 불균형 알림 : 자시 불균형시 알림과 1시간에 한번씨 휴식 및 스트레칭 신호 전송
스트레칭 정보 제공 : 사용자의 앉아 있는 자세를 추정하여 사용자의 다른 신체정보와 결합(사용자에게 맞는 최적의 스트레칭 방법을 제공)
사용자의 자세 확인 : 애플리케이션을 통해 사용자는 자세습관, 실리는 무게, 앉아있는 시간, 몸을 움직이는 빈도 등의 자세에 대한 다양한 정보 확인 가능
사용자 간의 자세정보 공유 : 클라우드를 통해 사용자의 자세, 스트레칭 정보 등을 공유, 전문가와 사용자의 정보 공유를 통해 전문적인 헬스케어 솔루션 제

◦ 제품·서비스 핵심 요소

라즈베리파이 : FSR센서 등의각종 부속품과 프로그램을 연결해주는 플랫폼 역할을 수행
FRS센서 : 방석에 가해지는 압력 측정에 따른 사용자의 자세 데이터 측정
애플리케이션 : 입력 받은 자세 데이터를 활용하여 사용자에게 바른 자세와 스트레칭 방법을 제시
클라우드 : 각 사용자의 제품에서 FSR센서를 통해 데이터와 이에 제공되는 솔루션 데이터 공유

◦ H/W 개발

Cap 2020-10-23 10-18-50-029

PCB기판

· 사용자 자세 데이터를 압력 센스가 내장된 하드웨어로 얻어 Cloud Server로 수신 후 표준데이터 기점으로 자세를 측정하고 분석합니다.
· 센서 : FSR센서, 진동센서, 로드셀, 가속도센서로 구성되어 사용자의 움직임을 감지하고 프로세서의 제어에 따라 입·출력합니다.

센서 개요도

센서 개요도

· 프로세서 : BCM2835, ATmega328로 구성, 센서들을 제어하고 통신 데이터를 송·수신합니다.

프로세서 개요도

프로세서 개요도

· 통신 : ESP8266, IMP005로 구성되어 프로세서에서 가공한 데이터를 WI-FI 또는 블루투스의 형태로 수·발신합니다.

통신 개요도

통신 개요도

MQTT 개요도

MQTT 개요도

 

◦ S/W 개발

· 애플리케이션을 통해 사용자는 자신의 자세 정보를 얻고 서비스 제공자는 전체 사용자 데이터를 활용하여 스트레칭 정보 제공의 알고리즘에 활용합니다.
· 디바이스 (사용자기기) : 사용자에게서 수집된 데이터를 정리하고 사용자와 물리적으로 소통합니다.

디바이스 개요도

디바이스 개요도

· 서버(클라우드) : 인터넷 통신을 통해 디바이스에서 받은 데이터를 출력하고, 그에 대한 아웃풋을 보냅니다.

서버 개요도

서버 개요도

· S/W는 앉아있는 자세, 앉아있는 시간, 둔부에 실리는 무게, 몸을 움직이는 빈도 등의 데이터를 수집하고, 서버를 통한 실시간 동기화, 알고리즘에 따른 자세 추정, 사용자 데이터 다운로드, 자체 알고리즘 업데이트 등을 운영합니다.

◦ 콘텐츠 서비스
사용자의 동의로 얻은 기본 정보인 성별, 연령, 직업, 특성 등은 하드웨어로 수집된 자세 정보에 따라 맞춤형 스트레칭 가이드를 제공합니다.
· 자체 제작한 전문가 스트레칭 학습 영상을 제공합니다.
· Openpose Model을 이용하여 사용자의 스트레칭 모션에 대한 음성 피드백을 제공합니다.

3.3. 아이템 시장분석 및 경쟁력 확보방안
◦ 실생활에서 편리하게 사용할 수 있는 방석형 하드웨어입니다,
· 별도로 착용하는 형태가 아닌 일상생활에서 사용하는 방석에 스마트 하드웨어를 결합합니다.
◦ 방석형 하드웨어를 통하여 보다 정확한 자세 측정이 가능합니다.
· 방석에 센서가 분포되어 있어 착용형 디바이스보다 오차 범위가 작고, 보다 정확하고 세밀한 자세 측정이 가능합니다.
◦ 하드웨어와 소프트웨어의 융합으로 바른 자세를 돕는 스마트 헬스케어 서비스를 제공합니다.
· 하드웨어와 소프트웨어의 융합을 통하여 구부정한 자세에서 알람을 제공하는 1차원적인 형태에서 발전하여, 사용자의 자세를 분석하고, 맞춤형 스트레칭 가이드 제공을 통하여 스마트 헬스케어 서비스를 구축합니다.
◦ 합리적인 가격으로 정확하고 체계적인 솔루션을 제공합니다.
· 권장 소비자가 99,000원(예정)과 스트레칭 애플리케이션 기본 콘텐츠 무료 제공을 통하여 합리적인 가격으로 소비자 솔루션을 제공합니다.
· 스마트 의자를 제공하는 시디즈는 20만원 후반대, 듀오백은 20만원~30만원 후반대로 방석과 기존 의자 제품이 결합 된 일체형이며, 제공 소프트웨어가 있을 경우 자세 분석에 그칩니다.

3.4. 시뮬레이션

60 ict 유비케어 (4) 60 ict 유비케어 (5) 60 ict 유비케어 (6)

3.5. 시장진입 전략
◦ 내수시장 타겟
· 주요 타겟 : 28~39세의 직장인
· 서브 타겟 : 14~27세의 학생 및 장시간 앉아서 생활을 하며 척추 건강에 관심이 많은 사람
◦ 합리적 가격 : 권장소비자가 99,000원 설정
◦ 성공적인 클라우드 펀딩을 통하여 내수시장 진입
◦ B2C 시장 : 온라인 판매 라인 확충 및 온라인 마케팅 활성화
· 네이버 스토어팜을 기반으로 온라인 판매 시스템 구축
· 주요 타겟을 대상으로 구매푸쉬형 온라인 광고 진행
· 온라인 판매 라인 구축 후 백화점, 박람회 등의 오프라인 판매 순차적 진입
◦ B2B 시장 : 병원, 콜센터, 운전 관련 업종 대상
· 장시간 앉아서 근무하는 환경 업종을 대상으로 B2B 영업 진행
· 헬스케어 및 B2B 관련 박람회 적극적 참여
· 국내 기업의 복지몰 입점
◦ 영미권 시장 현황
· 미국의 헬스케어 지출은 2017년 약 1만633달러로, 향후 2021년까지 연간 3% 증가해 1만1982달러에 달할 것으로 예측 (Statista, Kotra)
· 2016년 기준 피트니스 애플리케이션의 매출은 약 4억3300만 달러, 피트니스 웨어러블 기기의 매출은 약 7억5900만 달러로 집계 (Statista, Kotra)
· 생활보조 디바이스는 2016년 기준 3억6600만 달러의 매출을 창출했으며, 앞으로 빠른 속도로 성장해 2021년 23억 달러의 규모로 성장하게 될 것으로 전망 (Statista, Kotra)
◦ 영미권 클라우드 펀딩을 통하여 해외시장 홍보 및 진입
· 영미권 클라우드 펀딩 ‘킥스타터’ 프로젝트 진행
· 펀딩 프로젝트 전후 홍보 블로그 글 배포, 오피니어 및 블로거 체험 시제품 배송
◦ 영미권 시장 온라인 유통 시장 확보
· 아마존(Amazon) 입점 및 영미권 국가 대상 온라인 광고 진행

 

 

 

 

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