[논문]스쿨존 안전관리를 위한 감시모듈 연구 및 설계

박상준; 이종찬; 장대식; 이기성

doi:10.5762/kais.2011.12.4.1940

스쿨존 안전관리를 위한 감시모듈 연구 및 설계
A study and design of monitoring module for schoolzone safety 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.12 no.4, 2011년, pp.1940 - 1946

박상준 (군산대학교 컴퓨터정보공학과) , 이종찬 (군산대학교 컴퓨터정보공학과) , 장대식 (군산대학교 컴퓨터정보공학과) , 이기성 (호원대학교 컴퓨터.게임학부)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 최근 증가하고 있는 학교주변의 사고 및 범죄사건에 대한 예방 및 관리를 위한 스쿨존 안전관리 방안에 대해 제안한다. 스쿨존 안전관리를 위하여 센서 네트워크 기반의 지능형 감시모듈에 대한 설계가 고려되어야 한다. 이는 단순히 CCTV 감시 방식 기반이 아닌 위험 관리를 위한 상황을 감지하고 분석하는 기능으로의 확대를 의미한다. 따라서 학교 주변상황에서 발생하는 여러 가지 상황을 고려한 감시모듈 설계가 이루어져야 하며, 본 논문에서는 이에 대한 방안을 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we propose a method of schoolzone safety to the protection and management of accident and crime of school circumstance that it is increased recently. Hence, sensor network based intelligent monitoring module must be considered for schoolzone safety. It is not simple CCTV monitoring, but it means that the ability extension is proposed to monitor the dangerous situation for the risk management. Hence, this paper proposes the design of monitoring module considering various danger situations that can be occurred around the school.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문에서는 감시모듈에서 지도뷰 기능을 제공하도록 설계한다. 지도뷰는 구글맵과 네이버 맵 어느 것이든 사용할 수 있게 한다.
따라서 학교 앞 안전관리를 위하여 지능적인 모니터링 체계가 제시되어야 하며, 이에 대한 기능 설계가 고려되어야 한다. 본 논문에서는 센서 네트워크를 이용하여 어린이의 위치관리를 통하여 학교 앞에서 발생할 수 있는 여러 가지 위험 사고 및 사건에 대해 능동적으로 대처하는 감시모듈에 대한 설계방안을 제안한다.
학교 앞은 언제든지 여러 가지 정황에 근거하여 사고 혹은 사건이 발생할 수 있는 곳이며, 어린이의 경우 사고 혹은 사건에 대한 감지나 대응능력이 상대적으로 떨어지기 때문에 다양한 방식으로의 대비책이 필요하다. 본 논문에서는 학교 앞 안전관리에 대해 기존의 단순 CCTV 형태에서 벗어나 지능적인 스쿨존 감시모듈 방안에 대해 제안하였다. 본 논문에서 고려한 감시도듈의 방식을 기반으로 향후 감시모듈을 개발한다면 학교 앞 안전관리에 대해 보다 적극적인 모니터링 체계를 구축할 수 있을 것이다.
이와 같이 본 논문에서는 사전 혹은 사후의 발생 사건에 대해 능동적인 대처 및 처리를 유도함으로서 학교 앞 안전관리의 기능을 확대하여 기존의 CCTV 방식에서 벗어난 적극적인 방안을 고려한다.

제안 방법

카메라의 배치는 설치 지역의 특성에 맞추어 설치되며, 학교 주변의 우범지역과 교문 그리고 어린이의 행동 시야가 변경되는 곳에 설치되게 된다. 두 대의 카메라(고정카메라-SCC-5303, 동적카메라-YSDP-522-35)를 학교 도로 주변에 설치하고 고정 카메라는 전체적인 상황을 영상을 실시간 전송하며[9,10], 추출된 객체들 사이의 관계 중 범죄나 사고의 상황을 검출하고, 범죄사고 상황이 인식되면 중앙 모니터링 장치에서 자동으로 상황을 근접 촬영 영상을 확보한다. 각 고정카메라 클릭 시 구역에 해당하는 동적카메라를 작동시킨다.
정보의 입력은 GPS 센서로의 위치 정보와 영상센서로의 영상정보 이렇게 두 가지가 전송되며, 전송된 정보는 서버의 DB로의 저장 및 상황분석 모듈을 통하여 위험상황을 파악하게 된다. 따라서 본 논문에서는 감시모듈을 위한 정보의 수집은 영상 센서부와 GPS 센서부로 구분된다. 영상 센서부는 일반카메라, 근접촬영용 카메라, 비디오 서버로 구성되며, 영상취득을 담당한다.
본 논문에서 고려하는 스쿨존 안전 관리 시스템은 객체의 상황을 능동적으로 대처하기 위해 객체의 위치를 GPS센서를 통해 감시하며[2,4], 학교 주의의 보도와 도로를 영상센서를 통해 사고의 상황을 검출하고, 범죄 및 사고의 상황이 인식되면 중앙 모니터링 장치에서 자동으로 상황을 알림으로써 경고할 수 있게 한다[5-7]. 또한 초등학교 주위의 사고 관련 상황을 인식하고 관련 상황을 모니터링 서버에 녹화 저장하여 차후에 검색할 수 있게 하고, 모니터링 장치에서 경고를 알려 응급 상황 유무를 확인함으로써 스쿨존에서의 사고 및 사건에 대한 능동적인 대처에 기여할 수 있는 감시모듈을 설계한다. 그림 1은 본 논문에서 고려하고 있는 스쿨존 안전관리 감시 모듈에 대한 전체적인 구성범위를 보이고 있다.
본 논문에서 고려하는 스쿨존 안전 관리 시스템은 객체의 상황을 능동적으로 대처하기 위해 객체의 위치를 GPS센서를 통해 감시하며[2,4], 학교 주의의 보도와 도로를 영상센서를 통해 사고의 상황을 검출하고, 범죄 및 사고의 상황이 인식되면 중앙 모니터링 장치에서 자동으로 상황을 알림으로써 경고할 수 있게 한다[5-7]. 또한 초등학교 주위의 사고 관련 상황을 인식하고 관련 상황을 모니터링 서버에 녹화 저장하여 차후에 검색할 수 있게 하고, 모니터링 장치에서 경고를 알려 응급 상황 유무를 확인함으로써 스쿨존에서의 사고 및 사건에 대한 능동적인 대처에 기여할 수 있는 감시모듈을 설계한다.
본 논문에서 설계한 감시모듈의 카메라 구성은 정적 카메라와 동적 카메라로 구성된다. 즉, 상황 모니터링을 정적 카메라와 동적 카메라 두 개가 같이 수행하게된다.
본 논문에서 제시하는 스쿨존 안전관라를 위한 감시모듈은 상황인식 시나리오를 고려한다. 상황인식 시나리오는 특정 상황을 감시모듈에 설계하여 해당 상황에 맞는 이벤트가 발생하면 그에 맞는 대응을 유도하는 것이다.
정적 카메라에서 정보를 수집하고 상황분석 시 동적 카메라를 제어할 수 있게 한다. 정적 카메라는 그림 5와 같이 그리드(격자) 형식의 카메라 배치로 설치된 고정카메라에서 실시간으로 보내오는 영상을 모니터링한다. 각 영상 센서들은 그림 6과 같이 비디오 서버를 통해 인터넷으로 데이터를 실시간으로 모니터링 시스템에 전송한다.

대상 데이터

그림 2 감시모듈에서 정보수집 부분을 나타내고 있다. 정보의 수집은 GPS 센서와 영상센서에서 이루어진다. 수진된 정보는 그림 3에서 보는 바와 같이 분석 서버와 DB 서버에서 수집 정보의 분석 작업과 DB 작업을 통해 처리된다.

후속연구

본 논문에서는 학교 앞 안전관리에 대해 기존의 단순 CCTV 형태에서 벗어나 지능적인 스쿨존 감시모듈 방안에 대해 제안하였다. 본 논문에서 고려한 감시도듈의 방식을 기반으로 향후 감시모듈을 개발한다면 학교 앞 안전관리에 대해 보다 적극적인 모니터링 체계를 구축할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	스쿨존 안전 관리 시스템은 무엇을 통해 객체의 위치를 감시하는가?	본 논문에서 고려하는 스쿨존 안전 관리 시스템은 객체의 상황을 능동적으로 대처하기 위해 객체의 위치를 GPS센서를 통해 감시하며[2,4], 학교 주의의 보도와 도로를 영상센서를 통해 사고의 상황을 검출하고, 범죄 및 사고의 상황이 인식되면 중앙 모니터링 장치에서 자동으로 상황을 알림으로써 경고할 수 있게 한다[5-7]. 또한 초등 학교 주위의 사고 관련 상황을 인식하고 관련 상황을 모니터링 서버에 녹화 저장하여 차후에 검색할 수 있게 하고, 모니터링 장치에서 경고를 알려 응급 상황 유무를 확인함으로써 스쿨존에서의 사고 및 사건에 대한 능동적인 대처에 기여할 수 있는 감시모듈을 설계한다.
	학교 CCTV 설치의 한계는 무엇인가?	하지만 기존의 학교에 대한 모니터링 시스템 설치는 단순히 CCTV 기능만 제시하는 수준으로 이것은 여러 가지 위험상황에 노출될 수 있는 어린이에 대한 능동적인 대처가 되지 못한다. CCTV 설치에 대한 것은 관리자가 24시간동안 감시를 해야하며 또한 어린이의 위치관리를 통한 안전관리 방안에 대해 미흡하다고 볼 수 있다. 또한 위험상황은 단순히 범죄사건에 국한되는 것이 아니라 여러 원인에 의한 사고도 고려되어야 한다.
	감시모듈의 화면뷰인 카메라뷰, 지도뷰, 그리고 학생목록뷰의 각 기능은 무엇인가?	감시모듈의 화면뷰는 크게 카메라뷰, 지도뷰, 그리고 학생목록뷰로 구성되며 그림 2와 같다. 카메라뷰는 고정 카메라를 통해 정해진 구역(도로주변)을 전체적으로 보여줌으로써 실시간 모니터링을 담당한다. 각 구역의 정적 카메라를 클릭하면 동적카메라 뷰로 화면이 바뀌며 원하는 구역의 영상을 볼 수 있다. 지도뷰는 학교 주변의 상황을 보여주며 GPS정보부에서 보내온 데이터를 통해 객체의 좌표를 지도에 표시하며 카메라뷰에 설치된 카메라의 위치 또한 표시한다. 학생 목록에는 현재 지도상의 GPS신호가 잡혀 있는 객체들의 데이터(이름, 학번)를 간략하게 표시한다. 검색버튼은 학생, 구역에 따른 데이터 베이스 검색을 추출한다. 환경설정버튼은 화면과 이벤트에 해당하는 환경을 설정한다.

참고문헌 (10)

박주상, "유비쿼터스 기술을 활용한 범죄예방 활동," 한국콘텐츠학회논문지, 제 7권 1호 2007.
"RFID/USN 관련 국내외 서비스 시장의 최근 동향 및 전망," 전자부품연구원, 2007.
정기섭, 박성수, "U-City 구축과 범죄통제," 사회과학연구 제 12권 제1호 2008.
박옥선, 정광렬, 김성희, "유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 위치인식 기술 및 시스템," 정보통신진흥원, 6월 2003.
안동인, 김명희, 주수종, "ON/OFF 스위치와 센서를 이용한 홈 거주자의 위치추적 및 원격모니터링 시스템," 정보과학회논문지, 제 12권 1호, 2월 2006.
M.Weiser, 'Some Computer Science Problems in Ubiquitous Computing," Communication of the ACM, pp.75-84, July 1993.
남성엽, 송병훈, "MOTE-KIT을 이용한 무선 센서 네트워크 활용," 성학당 2006.
한백전자, "ZigbeX를 이용한 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템," 2007.
김우현, "무선 센서 네트워크에서 이동성 로봇을 이용한 센서 위치 인식 기법에 관한 연구," 한국산업응용학회논문지, 제10권 2호, 5월 2007.
http://www.tinyos.re.kr/

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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