표제지
국문초록
목차
제1장 서론 8
제1절 연구배경 8
1. 연구배경 및 필요성 8
2. 연구의 목적 8
3. 문제설정 및 가설 9
제2절 논문구성 10
제2장 이론적 배경 11
제1절 IoT 센서 & 무선 통신(Sensors & Wireless Communications in IoT) 11
1. Healthcare in IoT 11
2. 온도 센서의 종류 13
3. 무선 통신의 종류 15
제2절 근력 운동(Strength Training) 17
1. 근력 운동이란 17
2. 운동 강도 측정 17
3. 근육 펌핑(Skeletal-Muscle Pump) - 근력 운동 시 특정 근육의 피부 온도 변화 22
4. Dumbbell Biceps Curl 23
제3절 기계 학습(Machine Learning) 25
1. 기계 학습이란 25
2. 기계 학습 알고리즘의 종류 25
3. 기계 학습 알고리즘 평가 27
제3장 피부 온도 기반 근력 운동 강도 측정 시스템 아키텍처 (Strength Training Intensity Measurement System Based on Skin Temperature Architecture) 31
제1절 스마트운동복 (Smart Sportswear) 31
제2절 온도 데이터 모니터링 프로그램 (Temperature data Monitoring Program) 33
제3절 기계 학습 프로그램(Machine Learning Program) 34
제4장 실험측정 및 결과분석 35
제1절 문제정의 35
1. 근력 운동 중 운동 강도에서의 문제상황 정의 35
제2절 실험환경 및 구현 35
1. 측정방법 및 기대결과 35
2. 실험환경 제약사항 35
3. Exp A : 부적합 운동 강도 온도 데이터 측정 36
4. Exp B : 적합 운동 강도 온도 데이터 측정 36
제3절 실험측정 : Raw Data Collection & Data Preprocessing for ML 37
1. 근력 운동 시 운동 전후 온도 데이터 특성 37
2. 기계 학습 데이터셋 39
제4절 분석 결과 : 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine, SVM.) 41
1. 측정결과 및 분석 41
제5장 결론 42
참고문헌(Bibliography) 43
Abstract 46
표 1. 사물인터넷 적용분아 별 2020~2030 예상 성장치 12
표 2. 접촉식 온도 센서 종류별 특징 13
표 3. 무선 통신 종류별 특징 15
표 4. RPE(Rate of Perceived Exertion) 운동 강도 측정 19
표 5. 실패지점(Training of Failure) 종류 20
표 6. 1RM(Repetition Maximum) 및 실패지점(Training to Failure) 기반 반복 횟수(Repetitions, Reps.)를 통한 운동 강도 측정 21
그림 1. 사물인터넷 적용분야 11
그림 2. 심박수 운동 강도 측정 18
그림 3. 근육 펌핑(Skeletal-Muscle Pump) 22
그림 4. 남녀 체지방률 예시 23
그림 5. Dumbbell Biceps Curl 24
그림 6. 기계 학습 종류 및 적용분야 26
그림 7. 서포트 백터 머신(Support Vector Machine, SVM.) 27
그림 8. 혼동 행렬(Confusion Matrix) 28
그림 9. 피부 온도 기반 근력 운동 강도 측정 시스템 아키텍처... 31
그림 10. 온도 데이터 모니터링 프로그램(Temperature Data Monitoring Program) 33
그림 11. 마이크로소프트 애저 기계 학습 스튜디오 디자이너(Microsoft Azure Machine Learning... 34
그림 12. Exp A, B 운동 전후 온도 변화량(여성) 37
그림 13. Exp A, B 운동 전후 온도 변화량(남성) 37
그림 14. 기계 학습 결과 시각화 41
사진 1. DHT22 (AM2302) 14
사진 2. GY-906 (MLX90614) 14
사진 3. NodeMCU 16
사진 4. 스마트운동복(Smart Sportswear) 32
사진 5. 스마트운동복 착용 예시(정면) 32
사진 6. 스마트운동복 착용 예시(측면) 32