헬스 밴드: 노인을 위한 신뢰할 수 있는 스마트 웨어러블 어시스턴트

부품 및 소모품

부품	수량
Infineon DPS310 기압/온도 센서	1
아두이노 나노 R3	1
ESP8266 ESP-01 와이파이 모듈	1
점퍼 와이어	1세트
3.7V 리튬 폴리머 배터리	1

필요 도구

• 납땜 인두

소프트웨어 및 서비스

• 아두이노 IDE
• Blynk 앱 (안드로이드/iOS)

프로젝트 배경

혼자 사는 고령 부모님이 걱정되시나요? Infineon DPS310 기압 센서를 이용해 팔에 착용하는 밴드 형태의 가상 비서를 개발했습니다. 이 밴드가 시간 소모적인 돌봄 일을 대신해 사랑하는 가족을 안전한 손길에 맡길 수 있습니다.

"미국 인구의 14.5%가 65세 이상 노인입니다. 2030년이면 약 7,400만 명에 달할 전망입니다. 의료비 상승과 의료 기관 부담 증가로 노인 건강 관리의 새로운 솔루션이 절실합니다."

개발 동기

치매 초기 증상을 보이는 할머니가 일을 나가려 하거나, 식사를 거르거나 두 번 먹거나, 운동을 하지 않는 문제가 있었습니다. 어머니가 하루 종일 돌봐야 해 지치셨고, 이를 해결하고자 할머니의 행동과 활동을 모니터링하고 응급 상황 시 가족에게 알림을 주는 가상 비서를 만들게 되었습니다.

시스템 구성 및 기능

알츠하이머 환자 중심이지만, 모든 노인의 일상 생활 자립을 돕는 다양한 기능을 포함합니다.

주요 기능

1. 낙상 감지

노인의 최대 문제는 균형 상실과 낙상입니다. 갑작스러운 기압 강하로 낙상을 감지하면 자동으로 가족에게 메시지 전송, 부상 악화 방지.

2. 운동/걸음 수 측정

노인에게 운동 동기 부여가 필요합니다. '파동' 모션(걸음걸이)으로 운동 시작 감지, 마루에서 마루/골에서 골로 한 사이클을 1보로 계산해 걸음 수 표시. 할머니는 의사가 권장한 1,000보를 채우기 위해 카운터가 필요했습니다.

3. 발열 감지

센서가 온도도 측정합니다. 밴드가 팔에 밀착되어 실시간 체온 모니터링, 급격한 온도 변화 시 자동 알림.

4. 상태 감지

기압 변화가 거의 없으면 수면, 움직임이 있으면 깨어있음/운동 중으로 판단. 현재 3가지 상태(수면, 깨어있음, 운동) 지원, 정확도 개선 중.

회로 연결

DPS310 → 아두이노 나노 (I2C)

• Pin 1 (SDA) → 아두이노 A4
• Pin 2 (SCL) → 아두이노 A5
• Pin 8 (GND) → 아두이노 GND

주의: 센서 방향은 사진과 동일하게 장착하세요.

아두이노 나노 → ESP8266 (와이파이 모듈)

• Pin 1 → 아두이노 D11
• Pin 2 → 아두이노 D10
• Pin 7 (GND) → 아두이노 GND
• Pin 8 (VCC) → 아두이노 3.3V

주의: 모듈 방향은 사진과 동일하게 장착하세요.

밴드 제작

캔버스 천과 폼으로 부품을 내장하고 벨크로로 스트랩을 만들었습니다. 3D 프린터가 없어 현재는 프로토타입이며, 향후 3D 프린팅 모델로 업그레이드 예정입니다.

1. 손목 너비로 폼 재단
2. 센서 배치 후 최종 크기 재단, 모서리 둥글게 다듬기
3. 핀을 폼에 꽂아 고정, 배터리 슬롯 마련
4. 뒤집어 납땜, 테스트 실행
5. 벨크로 스트랩 부착, 캔버스로 감싸 핫글루로 마감

코딩 및 라이브러리

필수 라이브러리

1. Wire 라이브러리 (아두이노 기본 내장, I2C 통신용)
2. DPS310 라이브러리: GitHub
3. Blynk 라이브러리: GitHub

아두이노 IDE → 스케치 → 라이브러리 포함 → .ZIP 라이브러리 추가로 각각 설치하세요.

테스트 코드

시리얼 모니터로 실시간 기압/온도 데이터 확인용 코드 제공.

메인 코드 (Blynk 연동)

임계값(낙상 기압, 수면 기압, 발열 온도, 운동 기압)은 지역/환경에 맞게 수동 조정 필요. Blynk 앱 위젯 설정 후 업로드하면 어시스턴트 가동.

Blynk 앱 구성

1. 플레이스토어에서 Blynk 앱 설치
2. 마이크로컨트롤러: Arduino Nano, 연결 타입: WiFi 선택
3. 이메일로 전송되는 인증 토큰을 코드에 입력
4. 위젯 추가: 게이지(체온), 값 디스플레이(걸음 수), LCD 디스플레이(상태)

결과 및 결론

체온 측정값(손목 36°C vs 의료용 겨드랑이 36.8°C) 차이, 초기 걸음 수 오측정, 상태 판독 오류 등 문제가 있었으나 재보정으로 해결. 할머니가 2주간 도우미 없이 밴드만으로 생활 중. 낙상/발열 알림은 실제 상황 미발생으로 미검증이나 이론상 작동함. 생명을 구하고 노인을 안전하게 지킬 수 있는 프로젝트가 되길 바랍니다.