RFID기술은 이미 신분증, 교통카드 등 다양한 응용분야에 사용되고 있으며, UHF 대역의 RFID 기술은 물류, 유통, 보안 분야에서 많은 시스템들이 개발되어 왔다. 또한, 사람에 의해서 관리되는 허점을 보완하기 위해서 총기, 보석과 의약품과 같은 특수자산을 효율적으로 통합 관리하고, 실시간 모니터링이 가능한 시스템을 필요로 한다. 본 연구에서는 특별하게 관리되어져야 하는 특수자산을 안전하게 보관하고, 상태를 실시간으로 모니터링 가능하며, 자산의 유통 경로 및 이력 관리를 할 수 있는 특수자산 관리 시스템을 개발하고자 한다. 시스템의 형태는 캐비닛의 형태를 가지고 있기 때문에 스마트 캐비닛이라고 한다. 스마트 캐비닛은 RFID, 다양한 센서, 지문 인식, 스마트카드 등의 기술을 통합하여 특수자산을 안전하게 보호하며, 관리 서버와의 통신을 통하여 자산의 실시간 감시, 이력 관리, 유통 경로, 보안로그 등을 제공한다. 본 연구에서는 특수자산 관리시스템을 구성하는데 있어서 총기 및 의약품 관리 스마트 캐비닛을 개발하였으며, 이에 대한 효용성 및 가능성을 제시하였다.
RFID기술은 이미 신분증, 교통카드 등 다양한 응용분야에 사용되고 있으며, UHF 대역의 RFID 기술은 물류, 유통, 보안 분야에서 많은 시스템들이 개발되어 왔다. 또한, 사람에 의해서 관리되는 허점을 보완하기 위해서 총기, 보석과 의약품과 같은 특수자산을 효율적으로 통합 관리하고, 실시간 모니터링이 가능한 시스템을 필요로 한다. 본 연구에서는 특별하게 관리되어져야 하는 특수자산을 안전하게 보관하고, 상태를 실시간으로 모니터링 가능하며, 자산의 유통 경로 및 이력 관리를 할 수 있는 특수자산 관리 시스템을 개발하고자 한다. 시스템의 형태는 캐비닛의 형태를 가지고 있기 때문에 스마트 캐비닛이라고 한다. 스마트 캐비닛은 RFID, 다양한 센서, 지문 인식, 스마트카드 등의 기술을 통합하여 특수자산을 안전하게 보호하며, 관리 서버와의 통신을 통하여 자산의 실시간 감시, 이력 관리, 유통 경로, 보안로그 등을 제공한다. 본 연구에서는 특수자산 관리시스템을 구성하는데 있어서 총기 및 의약품 관리 스마트 캐비닛을 개발하였으며, 이에 대한 효용성 및 가능성을 제시하였다.
RFID technology is already used in the various application fields such as identification card, traffic card and etc. Many RFID application systems using UHF have been developed in the field of asset management, logistics and security. Because a human being can make mistakes, we need the system that ...
RFID technology is already used in the various application fields such as identification card, traffic card and etc. Many RFID application systems using UHF have been developed in the field of asset management, logistics and security. Because a human being can make mistakes, we need the system that can efficiently manage the special assets such as small arms, jewelry and medicine and can monitor them in real time. In this paper, we proposed a special assets management system to keep assets in safe custody, to monitor their safety status in real time and to manage distribution channels and history of those assets. The developed system is called Smart Cabinet because it has cabinet's form. Smart Cabinet integrates such technologies as RFID, smart card, fingerprint recognition, several sensors and LCD display in order to provide the functions for special asset management. Those functions include condition monitoring of assets, traceability management, distribution channels and security logs, which are to interact with a management server. The article demonstrated the potentiality of RFID by presenting special asset management solutions dedicated to guns and medicine management, and also showed the effectiveness and possibility of those solutions.
RFID technology is already used in the various application fields such as identification card, traffic card and etc. Many RFID application systems using UHF have been developed in the field of asset management, logistics and security. Because a human being can make mistakes, we need the system that can efficiently manage the special assets such as small arms, jewelry and medicine and can monitor them in real time. In this paper, we proposed a special assets management system to keep assets in safe custody, to monitor their safety status in real time and to manage distribution channels and history of those assets. The developed system is called Smart Cabinet because it has cabinet's form. Smart Cabinet integrates such technologies as RFID, smart card, fingerprint recognition, several sensors and LCD display in order to provide the functions for special asset management. Those functions include condition monitoring of assets, traceability management, distribution channels and security logs, which are to interact with a management server. The article demonstrated the potentiality of RFID by presenting special asset management solutions dedicated to guns and medicine management, and also showed the effectiveness and possibility of those solutions.
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문제 정의
본 연구에서는 RFID 기술을 이용하여 언제 어디서나 모니터링 할 수 있는 스마트 캐비닛을 개발하였다. 인간에 의하여 처리되는 물품에 대한 점검 및 로깅은 에러의 발생가능성과 실수 유발성이 높다.
본 연구에서는 자산의 특수성을 고려하여 도난, 분실을 막기 위한 스마트카드 및 지문인식 시스템을 도입하였으며, 파손을 막기 위하여 온도, 습도, 진동 센서를 이용하여 상태정보를 모니터링하고, RFID TAG 정보를 이용하여 보안, 물품의 이력관리 및 입출력 관리가 자동으로 이루어지며, 원거리에서 모니터링 가능한 고도화된 스마트 캐비닛 시스템을 개발하고자 한다.
본 연구에서는 총기 및 무기류와 같은 금속 제품에 대한 관리뿐만 아니라 의약품 및 귀금속 등 다양한 특수 자산에 대한 관리를 할 수 있는 스마트 캐비닛을 개발하는데 있다. 또한 기존의 개발된 모형들이 13.
Magic Medicine Cabinet은 캐비닛 안에 있는 의약품에 대한 정보를 알려주고, 필요한 의약품이 있는지 판단한다. 혈압 측정기 등이 부착되어 있어 혈압에 따라 의사를 불러야 할 것인지, 캐비닛 안에 있는 약품으로 조치를 할 수 있는지 알려준다. Smart Surgical Kit는 외과의사가 수술을 하기위하여 필요한 물품을 모니터링 할 수 있으며, 수술을 시작하기 전에 수술 도구가 없는 경우를 없앨 수 있다.
제안 방법
의료 시약과 보석인 경우에는 100~200여 개의 시료들이 저장되도록 한다. RFID 태그를 금속표면 상에 설치하는 경우에는 안테나와 태그에 영향을 주나[9] 보안상의 이유로 철제로 제작된 만큼 태그가 철제에 직접 닿지 않도록 바닥 면과 총기 받침재료는 목제와 플라스틱으로 제작하였다. [그림 3]과 같이 통합모듈을 문에 부착하여 LCD를 통해 사용자와 상호작용을 하도록 하였다.
본 연구에서는 총기 및 무기류와 같은 금속 제품에 대한 관리뿐만 아니라 의약품 및 귀금속 등 다양한 특수 자산에 대한 관리를 할 수 있는 스마트 캐비닛을 개발하는데 있다. 또한 기존의 개발된 모형들이 13.56Mhz에서 동작하는 RFID TAG를 주로 사용해 왔으나 본 연구에서는 900Mhz에서 동작하는 TAG를 사용하였다.
관리 서버는 스마트 캐비닛들을 실시간으로 감시하며, 네트워크 상태에서 캐비닛과의 동기화, 캐비닛의 상태를 분석하여 관리자에게 통보한다. 또한 캐비닛과 통신을 통해 캐비닛에서 필요한 정보를 전송하여 주고, 캐비닛에서 전송하는 정보를 이용하여 데이터베이스 정보를 갱신하고, 로그 데이터를 저장한다. 관리 서버의 모듈은 [그림 4]와 같이 이루어져 있다.
본 시스템은 RFID TAG를 이용하여 특수자산을 관리하기 위한 스마트 캐비닛을 개발하는 것으로 전체 시스템을 보면 [그림 2]와 같다. 스마트 캐비닛과 관리 서버로 구성되며, 스마트 캐비닛은 특수 자산을 RFID 태그를 이용하여 관리하며 물품의 제고, 입출고, 사용권한 인증, 경고, 로그의 저장 등의 기능을 갖는 지능형 캐비닛이다.
본 연구에서는 스마트 캐비닛 양쪽에 2대의 안테나의 장착하였다. 총기, 의료 및 귀금속과 같은 물품들이 철제 캐비닛 안에 보관되어 있기 때문에 인식의 신뢰성을 높이기 위하여 2대의 안테나를 적용하였다.
실험은 RFID 태그를 부착하여 스마트 캐비닛에서 물품의 입출고를 반복하면서 인식률을 측정하였다. 총기 관리인 경우에 많은 수의 데이터 보다는 적은 수의 태그를 얼마나 확실히 읽는지 확인할 필요가 있다.
RFID 모듈에서 중요한 부분은 캐비닛에 있는 자산에 부착되어 있는 TAG를 정확하게 읽어낼 수 있어야 한다. 이때 안테나의 특성과 안테나의 위치 등을 고려하여 TAG에 대한 정보를 신뢰할 수 있게 읽고, 중복해서 읽은 TAG에 대한 처리, TAG Reading 속도 등을 감안하여 설계하였다.
[그림 5]는 왼쪽은 총기형 스마트 캐비닛이며, 오른쪽은 의료용 스마트 캐비닛을 나타낸다. 자산에 따라 내부 구조를 달리하도록 설계하였다.
본 연구에서는 스마트 캐비닛 양쪽에 2대의 안테나의 장착하였다. 총기, 의료 및 귀금속과 같은 물품들이 철제 캐비닛 안에 보관되어 있기 때문에 인식의 신뢰성을 높이기 위하여 2대의 안테나를 적용하였다.
캐비닛 케이스는 철제 캐비닛을 사용하며, 특수자산인 총기 및 의료 시약, 보석 등을 수납할 수 있도록 내부 구조를 제작하였다. 총기인 경우에는 크기에 따라서 5~20대의 총기를 보관할 수 있는 크기로 제작하며 화재 및 도난에 충분히 견딜 수 있도록 제작한다.
통합 보드를 개발하는데 있어서 CDMA 모듈, 3개의 센서, RFID 리더, 지문 인식기, 스마트카드 리더 등을 장착하기 위해서는 별도의 시리얼 분배 장치가 필요하여 주변 장치 제어보드는 별도로 제작하여 사용하였다.
통합보드는 ARM기반 CPU를 장착하고 있으며, 7인치 LCD 모니터, 랜을 지원하는 보드를 기본으로 지문인식장치, 자산 관리를 위한 RFID Reader, 스마트카드 인식을 위한 RFID Reader, Sensor 보드, 전원장치를 연결하여 사용하였다. 각 센서 및 Reader 장치는 시리얼 포트를 이용하였다.
대상 데이터
본 시스템에 적용된 RFID Reader에는 2개의 안테나를 설치하였다. 또한 지문인식장치는 슈프리머사의 SFM300시리즈를 사용하였으며, RFID TAG는 900MHz(UHF) TAG를 사용하였다. 관리 서버는 Microsoft MFC를 이용하였으며, 데이터베이스는 MS-SQL을 이용하였다.
총기 및 무기류에 대한 실험으로 본 실험에서는 [표 2]에서와 같이 8~30개의 태그를 1000회 이상 인식실험을 한 결과 100%의 인식률을 보였다. 의료용 캐비닛인 경우에는 100개의 태그를 1000회 이상 실험하였다.
이론/모형
0버전을 탑재하였다. 내장형 시스템을 개발하기 위해 사용한 개발도구는 Visual Studio 2005버전에서 제공하는 내장형 플랫폼을 이용하였고, RFID Reader는 ThingMagic사의 MERCURY5e를 사용하였다. 본 시스템에 적용된 RFID Reader에는 2개의 안테나를 설치하였다.
성능/효과
기존의 스마트 박스형태의 서비스를 보면 주로 13.56MHz에서 동작을 하도록 개발되었지만 본 연구에서는 900MHz대의 TAG를 사용하여 한 번에 많은 량의 데이터를 수집할 수 있으며, 안테나의 형태도 단순화시킬 수 있었다.
총기 관리인 경우에 많은 수의 데이터 보다는 적은 수의 태그를 얼마나 확실히 읽는지 확인할 필요가 있다. 총기 및 무기류에 대한 실험으로 본 실험에서는 [표 2]에서와 같이 8~30개의 태그를 1000회 이상 인식실험을 한 결과 100%의 인식률을 보였다. 의료용 캐비닛인 경우에는 100개의 태그를 1000회 이상 실험하였다.
후속연구
향후 연구로는 여러 가지 특수자산에 대한 관리 서비스 및 본 시스템에서 발생할 수 있는 보안 문제들을 보완해야 할 것이다. 또한 웹 환경에서 스마트 캐비닛을 관리할 수 있는 방안을 마련하고, 원격관리에 필요한 모델 및 대량의 태그를 인식할 수 있는 기법의 개선이 필요하다.
현재 100%의 인식을 하지 못하는 이유가 UHF 주파수를 이용하여 대량의 태그를 읽는 과정에서의 문제점, 태그의 진열 상태 및 사각 지대의 존재 등이 있는 것으로 보인다. 현재 실험에서는 물품의 각도, 안테나의 방향을 한 방향에서만 실험하였으나, 실제 물품에 따라서 각도 및 안테나의 감도 등을 보완하면 좋은 결과가 있으리라 본다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
여러 스마트박스들의 차이점은 무엇인가?
스마트박스들의 다른 점은 박스의 형태나 컨테이너의 구조가 다르다는 것이고, 센서의 종류, 물건의 특성과 역할이 다르며, 각각의 스마트박스에 추가적인 서비스들이 있다는 것이다[13][15].
스마트박스의 기본적인 특징은 무엇인가?
스마트박스에 대한 연구들을 살펴보면 여러 가지 응용들이 제시되어 있으며, 이런 응용들은 서로의 공통점이 있으며, 사용자 및 관리하는 물품에 따라 서로가 다른 특성을 지니고 있다. 기본적인 특징은 내부의 물품에 대한 사항을 직접 열어보지 않고 자동으로 점검하고 이상이 있는지 즉시 파악할 수 있다는 점이다. 각각의 응용들에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
RFID는 무엇인가?
유비쿼터스 컴퓨팅의 가장 기본이 되는 기술은 모든 사물을 유일하게 식별할 수 있는 객체인식이라 할 수 있다. RFID(Radio Frequency IDentification)는 무선인 라디오 주파수를 이용하여 물품에 부착된 전자 태그(RFID Tag)를 식별할 수 있는 무선통신 기술로 자동인식 기술 중의 하나이다. RFID는 차세대 유비쿼터스 사회의 핵심기술이며, 최근 USN(Ubiquitous Sensor Network)와 함께 효과적인 성과를 낼 수 있는 기술이다.
참고문헌 (15)
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