A public restroom is different from a household toilet in terms of location and a large number of sharing users. In addition, public restroom is usually messy and filthy. Recently, public toilet tends to be clearly managed than before, but it still has hygienic and clear problems. In this paper, we ...
A public restroom is different from a household toilet in terms of location and a large number of sharing users. In addition, public restroom is usually messy and filthy. Recently, public toilet tends to be clearly managed than before, but it still has hygienic and clear problems. In this paper, we propose a machine-to-machine (M2M)-based public restroom management system to solve these problems, in which the system with a wireless communication device sends the status information of the toilet, such as blockage or trouble detected by a sensor, to the manager of the restroom at a remote location. In particular, we have developed a prototype management system for public restroom taking into account several system requirements, and verified the basic operations and performance of the management system. With the application of the system to public facilities, it will furnish users with more pleasant environments by restroom administrators who can respond effectively to the troubled toilet.
A public restroom is different from a household toilet in terms of location and a large number of sharing users. In addition, public restroom is usually messy and filthy. Recently, public toilet tends to be clearly managed than before, but it still has hygienic and clear problems. In this paper, we propose a machine-to-machine (M2M)-based public restroom management system to solve these problems, in which the system with a wireless communication device sends the status information of the toilet, such as blockage or trouble detected by a sensor, to the manager of the restroom at a remote location. In particular, we have developed a prototype management system for public restroom taking into account several system requirements, and verified the basic operations and performance of the management system. With the application of the system to public facilities, it will furnish users with more pleasant environments by restroom administrators who can respond effectively to the troubled toilet.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 M2M/IoT 기반의 공중화장실 관리시스템을 제안하고, 제안시스템의 타당성 검증을 위하여 시험시제품(프로토타입)을 개발하였다. 특히 제안하는 관리시스템은 변기의 상태를 실시간으로 감지하여 비정상 상태(막힘 또는 고장) 발생 시, 원격지의 화장실 관리자에게 문자를 전송하고 동시에 화장실 출입문에 설치된 알림판에 상태정보 등을 표시 할 수 있도록 개발하였다.
따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 화장실에 설치된 센서를 통하여 변기의 고장 또는 막힘 정보를 실시간으로 감지하여 원격지의 관리자에게 신속하게 제공함으로써 쾌적한 화장실을 유지 할 수 있는 M2M/IoT 기반의 공중화장실 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 관리시스템은 초음파 센서를 이용한 변기 내부의 수위를 측정하여 고장 또는 막힘 여부를 판단하는 부분과, 인체 감지 센서(PIR 센서)를 이용하여 해당 화장실 칸에 사용자가 있는지 여부를 문 앞에 디스플레이 하고 변기 뚜껑도 자동으로 개폐할 수 있으며, 특히 변기의 고장 또는 막힘 발생 시 무선통신장치를 통하여 원격지의 관리자에게 이러한 정보를 제공할 수 있도록 설계하였다.
제안 방법
Table 2와 같은 기능들을 구현하기 위하여 Fig 2와 같이 변기의 수위를 측정하고 화장실 사용 여부를 판단하기 위한 감지 기능과, 감지한 정보(값)를 처리하고 고장 또는 막힘 여부를 판별하는 등 정보처리 기능을 위한 MCU, 그리고 감지한 정보를 ‘고장’ 또는 ‘막힘’으로 판단했을 경우 이러한 정보를 원격지의 화장실 관리자에게 무선으로 전송하기 위한 무선 네트워크 등으로 구성하였다.
4). 개발 시스템은 무선통신을 위한 WiFi AP (네트워크)와 WiFi 쉴드, 상단에 전원부 및 MCU, 그리고 수위를 측정하는 초음파 센서가 위치해 있으며 좌측과 우측 측면, 전면 상단에 측정되는 값과 현재 변기의 상태를 나타내는 LCD가 각각 부착되어 있다.
개발한 M2M 기반 공중화장실 관리시스템의 기능 및 성능을 검증하기 위하여 기본 기능과 변기 내에 공급된 물결의 일렁임에 의한 고장 또는 막힘 여부에 대한 오차 성능을 각각 측정하였다. 개발한 프로토타입 시스템에서는 경우 천장에 설치된 초음파 센서에 의해 변기 내 수면까지의 거리 값을 측정하고 측정된 값으로 변기의 동작이 정상, 막힘, 또는 고장 등으로 판단하도록 설정하여 시험하였다.
개발한 M2M 기반의 화장실 관리시스템이 초기 작동할 때 발생할 수 있는 오차 성능을 측정하였다. 개발한 시스템은 초기 동작 시 네트워크 연결을 위하여 약 30초 정도의 시간을 요구한다.
개발한 M2M 기반 공중화장실 관리시스템의 기능 및 성능을 검증하기 위하여 기본 기능과 변기 내에 공급된 물결의 일렁임에 의한 고장 또는 막힘 여부에 대한 오차 성능을 각각 측정하였다. 개발한 프로토타입 시스템에서는 경우 천장에 설치된 초음파 센서에 의해 변기 내 수면까지의 거리 값을 측정하고 측정된 값으로 변기의 동작이 정상, 막힘, 또는 고장 등으로 판단하도록 설정하여 시험하였다. 이때 초음파 센서와 변기내부 수면까지의 거리는 변기 내에 물이 없을 경우 480mm, 변기 내에 물이 가득 찼을 경우 420mm가 되었다.
메시지를 확인한 관리자는 화장실의 변기에 이상이 있는 것을 확인, 신속한 대처를 통해 이용객에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있다. 관리자에게 전송되는 문자정보는 한글로 제공하는 것이 타당하지만 본 논문에서 사용한 아두이노 스케치 프로그램에서는 한글을 지원하지 않아 Fig. 6과 같이 영어로 구현하였다. 그러나 아두이노 플랫폼을 기반으로 하는 본 개발 시스템에서 한글로 문자를 관리자에게 전송하기 위해서는, 먼저 아두이노와 컴퓨터를 추가적으로 연결하고 SMS 대행업체를 이용할 경우에 가능하다.
그러나 WiFi를 이용할 경우에는 컴퓨터를 아두이노와 추가적으로 연결하거나 또는 SMS 전송 서비스 업체에 추가 비용을 지불하여야 전송이 가능하다. 그러나 SNS로 문자를 전송할 경우 WiFi를 이용하더라도 컴퓨터를 아두이노에 추가적으로 연결할 필요가 없어(시스템 설치가 용이) SNS를 이용하여 문자를 전송하는 방식으로 개발하였다.
초기 설계 단계에서는 초음파 센서를 변기 뚜껑안쪽과 천장 두 곳에 설치하여 변기의 수위를 측정하고, 변기 뚜껑의 자동 개폐기능도 설계하여 구현하고자 하였다. 그러나 변기 뚜껑의 자동개폐 기능은 현 시점에서 구현이 용이하지 않아 화장실 변기뚜껑이 열려있는 경우를 고려하여 화장실 모형의 천장 부분에 수위 측정용 초음파 센서를 설치하여 수위를 측정하도록 구현하였다(Fig. 4). 특히 수위 측정값 확인이 용이하고 원활한 성능 시험을 위하여 초음파 센서를 제어하는 부분과 변기의 막힘 또는 고장 여부에 관한 문자전송을 위한 기능을 개발하였다.
4GHz 및 5GHz 주파수 대역에서 동작 가능한 WiFi 공유기(AP)를 사용하였다. 그리고 이러한 기능들을 제어하기 위하여 ATmega328 MCU를 탑재하고 있는 아두이노와 구현된 기능들의 동작상태 표시하기 위하여 LCD를 각각 사용하였다. 아두이노의 여러 종류 중에서 Leonardo의 경우 직렬 통신 중 프로그램 에러가 발생하거나 이러한 직렬 통신포트가 변경되는 등 초보자가 사용하는데 어려움이 적지 않다.
한편 일반적으로 PIR 센서는 사람의 몸에서 나오는 적외선을 감지하여 사람의 유무를 인지하는 방식으로 동작한다. 따라서 개발한 시스템에서 사용한 PIR 센서를 좁은 화장실 내부에 설치하여 사용할 경우 감지 오차는 크게 발생하지 않는다는 점을 고려하여 관련 성능 시험은 실시하지 않았다. 그러나 PIR 센서를 이용하여 변기 커버 온 오프 기능 또는 화장실 점등 기능 및 다른 MCU와 연동된 추가 기능을 구현하고 감지센서를 활용한다면 향후 관련 기능에 대한 성능시험이 필요할 수도 있을 것이다.
3V를 사용하기 때문에 기존에 사용되는 쉴드 중 5V에 동작하는 쉴드를 사용하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 M2M 기반의 공중화장실 관리시스템을 구현하기 위하여 개발자 그룹 및 관련 정보가 많은 Uno 보드와 WiFI Shield 등을 사용하였다. 그리고 시스템 개발을 위하여 C언어 기반의 아두이노 스케치 프로그램을 사용 하였다.
이때 초음파 센서와 변기내부 수면까지의 거리는 변기 내에 물이 없을 경우 480mm, 변기 내에 물이 가득 찼을 경우 420mm가 되었다. 또한 445mm에서 455mm 사이의 값이 측정될 경우 정상으로 인식하고, 445mm 보다 작은 값(수위가 높을 때)은 막힘, 455mm보다 큰 값(수위가 낮을 때)은 고장으로 판단하도록 설정하였다. 이러한 수위 값을 기준으로 수위 측정 및 메시지 전송, 물결의 일렁임, 네트워크 연결 후 첫 측정 시 발생하는 오차에 대한 성능 시험을 실시하였다.
그리고 Flash Memory의 용량도 32K로 제한적이다. 마지막으로 센서 값과 타이머 등의 값을 용이하게 확인하거나 원활한 성능 시험을 위하여 세개의 MCU를 사용하였다.
본 논문에서 개발한 프로토타입 시스템을 실제 화장실에 적용하기 위해서는 추가적으로 보완해야할 점이 있다. 먼저 개발 프로토타입 시스템의 성능 시험을 용이하게 수행하기 위하여 변기 내 수위 측정 범위를 고정 값으로 구현하였다. 그러나 실제 화장실 환경은 구조가 매우 다양하기 있기 때문에 변기 내수위측정 범위(threshold)를 자동으로 조정하거나 시스템을 설치할 때 이 범위 값을 용이하게 변경할 수 있도록 관련 기능 개발이 요구된다.
먼저 변기 내부의 수위(수량의 높이)를 변기의 이상상태(막힘 또는 고장) 여부를 판단하는 기준으로 고려하였다. 이때 변기 내부의 수위는 일정한 수준으로 미리 설정 할 수 있다.
5는 개발한 M2M 기반의 공중화장실 관리시스템의 주요 하드웨어 구성을 나타낸다. 앞에서 설명한 바와 같이 개발 시스템은 하나의 MCU에서 모든 것을 처리하지 않고 초음파 센서를 제어하는 기능(MCU 2)과 관리자에게 변기의 상태 정보를 전송하는 기능(MCU 1), 화장실 사용 여부를 판단하는 기능(MCU 3) 등을 위하여 세 개의 MCU를 사용하였다. MCU를 한 개를 사용하여 시스템을 개발 할 수도 있으나 아두이노 우노 버전의 경우 사용할 수 있는 디지털 핀의 개수가 충분하지 않다.
먼저 개발한 관리시스템은 센서의 수위 측정 및 관리자 단말에 메시지를 전송하는 것이 전체 시스템 흐름에서 매우 중요한 부분을 차지한다. 여기서, 개발한 프로토타입에서 변기의 정상, 고장, 막힘 상태를 판별하기 위해 변기 내 수위를 다르게 설정하여 총 15회에 걸쳐 성능 시험을 실시, 수위 인식 및 그에 따른 상태정보(메시지)의 전송이 정확하게 되는지를 검증하였다. Table 4에서 보는 바와 같이 총 15회 실시한 시험 중에서 측정값이 오차를 나타내는 것은 2회, 변기의 상태정보 전송하는데 있어서 3회 가량 오류가 각각 발생하였다.
30초 경과 후 센서가 측정한 값을 바탕으로 메시지를 전송하게 된다. 이때 네트워크 연결 및 그에 따른 메시지 전송이 얼마나 정확하게 이루어지는지 확인하기 위하여 Table 6과 같이 네트워크 연결을 위한 시간이 지난 후 처음 수위를 측정 했을 때 메시지 전송의 오차를 측정하였다.
또한 445mm에서 455mm 사이의 값이 측정될 경우 정상으로 인식하고, 445mm 보다 작은 값(수위가 높을 때)은 막힘, 455mm보다 큰 값(수위가 낮을 때)은 고장으로 판단하도록 설정하였다. 이러한 수위 값을 기준으로 수위 측정 및 메시지 전송, 물결의 일렁임, 네트워크 연결 후 첫 측정 시 발생하는 오차에 대한 성능 시험을 실시하였다.
제안하는 공중화장실 관리시스템의 기능 및 성능검증을 위하여 최근 사물인터넷(IoT) 관련 산업의 성장과 함께 많은 관심을 불러일으키는 아두이노를 플랫폼으로 하는 프로토타입(시제품)을 개발하였다. 이를 위하여 먼저 변기 내부의 수위 측정용인 초음파 센서는 최소 2cm에서 최대 3m까지 측정이 가능한 모델을 사용하였고, 원격지의 관리자에게 변기의 이상 상태정보를 전송하기 위하여 802.11b/g를 지원하는 WiFi Shield와 2.4GHz 및 5GHz 주파수 대역에서 동작 가능한 WiFi 공유기(AP)를 사용하였다. 그리고 이러한 기능들을 제어하기 위하여 ATmega328 MCU를 탑재하고 있는 아두이노와 구현된 기능들의 동작상태 표시하기 위하여 LCD를 각각 사용하였다.
이와 같은 시스템 개발환경을 토대로 M2M 기반의 공중화장실 관리시스템의 프로토타입을 개발하였다(Fig. 4). 개발 시스템은 무선통신을 위한 WiFi AP (네트워크)와 WiFi 쉴드, 상단에 전원부 및 MCU, 그리고 수위를 측정하는 초음파 센서가 위치해 있으며 좌측과 우측 측면, 전면 상단에 측정되는 값과 현재 변기의 상태를 나타내는 LCD가 각각 부착되어 있다.
제안하는 M2M 기반 공중화장실 관리시스템은 고장에 대한 빠른 후속조치를 통해 사용자들의 불편함을 해결할 수 있도록, Table 1과 같은 시스템의 기능별 요구사항을 Table 2와 같이 사용자 및 시스템 측면에서 고려하여 분산하여 설계한다.
제안하는 M2M기반의 공중화장실 관리시스템은 Table 1과 같은 주요 기능과 각 기능별 요구사항을 수용할 수 있도록 설계한다. 이를 위해 변기의 이상 상태가 감지 될 경우 관리자에게 신속하게 전달하기 위한 무선 통신환경이 제공되어야 한다.
제안하는 공중화장실 관리시스템의 기능 및 성능검증을 위하여 최근 사물인터넷(IoT) 관련 산업의 성장과 함께 많은 관심을 불러일으키는 아두이노를 플랫폼으로 하는 프로토타입(시제품)을 개발하였다. 이를 위하여 먼저 변기 내부의 수위 측정용인 초음파 센서는 최소 2cm에서 최대 3m까지 측정이 가능한 모델을 사용하였고, 원격지의 관리자에게 변기의 이상 상태정보를 전송하기 위하여 802.
따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 화장실에 설치된 센서를 통하여 변기의 고장 또는 막힘 정보를 실시간으로 감지하여 원격지의 관리자에게 신속하게 제공함으로써 쾌적한 화장실을 유지 할 수 있는 M2M/IoT 기반의 공중화장실 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 관리시스템은 초음파 센서를 이용한 변기 내부의 수위를 측정하여 고장 또는 막힘 여부를 판단하는 부분과, 인체 감지 센서(PIR 센서)를 이용하여 해당 화장실 칸에 사용자가 있는지 여부를 문 앞에 디스플레이 하고 변기 뚜껑도 자동으로 개폐할 수 있으며, 특히 변기의 고장 또는 막힘 발생 시 무선통신장치를 통하여 원격지의 관리자에게 이러한 정보를 제공할 수 있도록 설계하였다. 제안 시스템의 타당성 검증을 위하여 시제품을 개발하여 시험한 결과 만족스러운 기능 및 성능을 확인하였다.
초기 설계 단계에서는 초음파 센서를 변기 뚜껑안쪽과 천장 두 곳에 설치하여 변기의 수위를 측정하고, 변기 뚜껑의 자동 개폐기능도 설계하여 구현하고자 하였다. 그러나 변기 뚜껑의 자동개폐 기능은 현 시점에서 구현이 용이하지 않아 화장실 변기뚜껑이 열려있는 경우를 고려하여 화장실 모형의 천장 부분에 수위 측정용 초음파 센서를 설치하여 수위를 측정하도록 구현하였다(Fig.
측정값의 오차가 변기 내 물의 수면에서 일렁임이 있을 경우 어떻게 되는지 확인하기 위하여 정상수위를 맞춰 놓은 상태에서 인위적으로 수면에 일렁임을 만들어 어느 정도 오차가 발생하는지에 대한 성능 시험을 실시하였다. Table 5와 같이 실시 전 변기 내 물결의 일렁임이 얼마나 지속되는지부터 확인 하였는데, 짧게는 30초, 길게는 1분 이상 나타났다.
4). 특히 수위 측정값 확인이 용이하고 원활한 성능 시험을 위하여 초음파 센서를 제어하는 부분과 변기의 막힘 또는 고장 여부에 관한 문자전송을 위한 기능을 개발하였다. 특히 이러한 문자 전송 기능은 휴대전화 (스마트폰) 사용자들이 널리 이용하는 SNS(Social Network Service) 또는 SMS(Short Message Service)로 용이하게 개발할 수 있다.
따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 M2M/IoT 기반의 공중화장실 관리시스템을 제안하고, 제안시스템의 타당성 검증을 위하여 시험시제품(프로토타입)을 개발하였다. 특히 제안하는 관리시스템은 변기의 상태를 실시간으로 감지하여 비정상 상태(막힘 또는 고장) 발생 시, 원격지의 화장실 관리자에게 문자를 전송하고 동시에 화장실 출입문에 설치된 알림판에 상태정보 등을 표시 할 수 있도록 개발하였다. 개발 시스템의 기능 및 성능 시험 결과 수위 측정 능력과 변기상태의 정보전송 기능 등 전반적인 시스템 요구사항들을 만족시킴을 확인하였다.
대상 데이터
4. The developed prototype of the proposed M2Mbased PRMS.
Table 2와 같은 기능들을 구현하기 위하여 Fig 2와 같이 변기의 수위를 측정하고 화장실 사용 여부를 판단하기 위한 감지 기능과, 감지한 정보(값)를 처리하고 고장 또는 막힘 여부를 판별하는 등 정보처리 기능을 위한 MCU, 그리고 감지한 정보를 ‘고장’ 또는 ‘막힘’으로 판단했을 경우 이러한 정보를 원격지의 화장실 관리자에게 무선으로 전송하기 위한 무선 네트워크 등으로 구성하였다. 특히 MCU는 각종 센서간 호환성과 이식성이 뛰어난 오픈소스 플랫폼인 아두이노를 사용하였다. 아두이노의 주요 특징에 대해서는 3장에서 다시 설명한다.
이론/모형
따라서 본 논문에서는 M2M 기반의 공중화장실 관리시스템을 구현하기 위하여 개발자 그룹 및 관련 정보가 많은 Uno 보드와 WiFI Shield 등을 사용하였다. 그리고 시스템 개발을 위하여 C언어 기반의 아두이노 스케치 프로그램을 사용 하였다. 제안하는 시스템을 개발하는데 사용한 Uno 보드와 WiFI Shield의 주요 특징은 Table 3과 같다.
성능/효과
특히 제안하는 관리시스템은 변기의 상태를 실시간으로 감지하여 비정상 상태(막힘 또는 고장) 발생 시, 원격지의 화장실 관리자에게 문자를 전송하고 동시에 화장실 출입문에 설치된 알림판에 상태정보 등을 표시 할 수 있도록 개발하였다. 개발 시스템의 기능 및 성능 시험 결과 수위 측정 능력과 변기상태의 정보전송 기능 등 전반적인 시스템 요구사항들을 만족시킴을 확인하였다.제안하는 M2M 기반의 공중화장실 관리시스템을 관리자가 상시 근무하지 않는 공중화장실들에 적용하여 중앙관리방식으로 운용할 경우 공중화장실의 설비 고장 시 관리자가 신속하게 대처할 수 있어 화장실 사용자들에게 보다 쾌적한 환경을 제공함으로써 공중화장실 문화를 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.
제안하는 관리시스템은 초음파 센서를 이용한 변기 내부의 수위를 측정하여 고장 또는 막힘 여부를 판단하는 부분과, 인체 감지 센서(PIR 센서)를 이용하여 해당 화장실 칸에 사용자가 있는지 여부를 문 앞에 디스플레이 하고 변기 뚜껑도 자동으로 개폐할 수 있으며, 특히 변기의 고장 또는 막힘 발생 시 무선통신장치를 통하여 원격지의 관리자에게 이러한 정보를 제공할 수 있도록 설계하였다. 제안 시스템의 타당성 검증을 위하여 시제품을 개발하여 시험한 결과 만족스러운 기능 및 성능을 확인하였다.
총 15회 수위 측정 시험 중에서 오차를 보인 경우는 3회 정도 발생하였으며, 이러한 오류 발생은 각각 고장, 정상, 막힘 상황에서 일어나는 물결의 일렁임이 센서의 정확한 수위 측정에 충분히 영향을 줄 수 있다는 것을 의미한다. 그러나 개발 시스템에서 수위를 측정하는데 사용한 초음파 센서의 경우 불규칙한 표면으로 되어있는 물체를 측정 시에 반향파의 방향이 분산되기 때문에 수신 강도가 떨어 질 수 있다.
후속연구
따라서 개발한 시스템에서 사용한 PIR 센서를 좁은 화장실 내부에 설치하여 사용할 경우 감지 오차는 크게 발생하지 않는다는 점을 고려하여 관련 성능 시험은 실시하지 않았다. 그러나 PIR 센서를 이용하여 변기 커버 온 오프 기능 또는 화장실 점등 기능 및 다른 MCU와 연동된 추가 기능을 구현하고 감지센서를 활용한다면 향후 관련 기능에 대한 성능시험이 필요할 수도 있을 것이다.
이 문제는 Wi-Fi Shield에서 무선 공유기를 통한 인터넷 연결을 완벽하게 할 수 있도록 지연시간을 충분히 허용한다면 해결 할 수 있을 것으로 예상된다. 그리고 앞에서 언급한 것과 같이 면허대역 주파수(예: 셀룰러 이동통신)를 이용한다면 이러한 오류를 보다 효과적으로 개선할 수 있을 것으로 예상된다.
그러나 실제 화장실 환경은 구조가 매우 다양하기 있기 때문에 변기 내수위측정 범위(threshold)를 자동으로 조정하거나 시스템을 설치할 때 이 범위 값을 용이하게 변경할 수 있도록 관련 기능 개발이 요구된다. 또한 화장실의 청결 정도를 센서로 감지하여 화장실 관리자에게 제공하는 기능을 추가할 경우 제안하는 시스템을 이용하는 화장실 사용자의 만족도를 크게 개선할 수 있을 기대된다.
본 논문에서 개발한 프로토타입 시스템을 실제 화장실에 적용하기 위해서는 추가적으로 보완해야할 점이 있다. 먼저 개발 프로토타입 시스템의 성능 시험을 용이하게 수행하기 위하여 변기 내 수위 측정 범위를 고정 값으로 구현하였다.
즉, 완벽한 연결이 되지 않은 상태에서 동작하여 해당 메시지가 전송이 되지 않았다는 것이다. 이 문제는 Wi-Fi Shield에서 무선 공유기를 통한 인터넷 연결을 완벽하게 할 수 있도록 지연시간을 충분히 허용한다면 해결 할 수 있을 것으로 예상된다. 그리고 앞에서 언급한 것과 같이 면허대역 주파수(예: 셀룰러 이동통신)를 이용한다면 이러한 오류를 보다 효과적으로 개선할 수 있을 것으로 예상된다.
특히 물결의 일렁임이 일어났을 경우는 실제 거리와는 다른 값으로 인식 될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 센서의 위치를 다른 곳에 설치(예를 들어, 변기 커버 밑 또는 변기 뚜껑) 또는 측정하는 센서를 하나가 아닌 두 개를 두어 정확한 값을 측정한다면 더 정확한 값을 얻을 수 있을 것이다.
이와 같은 오류는 개발한 프로토타입 시스템이 WiFi 및 이동통신망을 통한 SNS 계정으로 메시지를 전송하는 방법으로 개발이 되어서 발생한 것으로 추정된다. 이와 같은 오류는 비면허대역 주파수를 사용하는 WiFi 대신 면허대역 주파수를 사용하는 셀룰러 이동통신망을 사용할 경우 개선되어 보다 안정적이고 신뢰도 있는 정보전송이 가능할 것으로 기대된다.
개발 시스템의 기능 및 성능 시험 결과 수위 측정 능력과 변기상태의 정보전송 기능 등 전반적인 시스템 요구사항들을 만족시킴을 확인하였다.제안하는 M2M 기반의 공중화장실 관리시스템을 관리자가 상시 근무하지 않는 공중화장실들에 적용하여 중앙관리방식으로 운용할 경우 공중화장실의 설비 고장 시 관리자가 신속하게 대처할 수 있어 화장실 사용자들에게 보다 쾌적한 환경을 제공함으로써 공중화장실 문화를 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
본 논문에서 개발한 프로토타입 시스템을 실제 화장실에 적용하기 위해서는 추가적으로 보완해야할 점들로 무엇이 있는가?
본 논문에서 개발한 프로토타입 시스템을 실제 화장실에 적용하기 위해서는 추가적으로 보완해야할 점이 있다. 먼저 개발 프로토타입 시스템의 성능 시험을 용이하게 수행하기 위하여 변기 내 수위 측정 범위를 고정 값으로 구현하였다. 그러나 실제 화장실 환경은 구조가 매우 다양하기 있기 때문에 변기 내 수위측정 범위(threshold)를 자동으로 조정하거나 시스템을 설치할 때 이 범위 값을 용이하게 변경할 수 있도록 관련 기능 개발이 요구된다. 또한 화장실의 청결 정도를 센서로 감지하여 화장실 관리자에게 제공하는 기능을 추가할 경우 제안하는 시스템을 이용하는 화장실 사용자의 만족도를 크게 개선할 수 있을 기대된다.
M2M이 활용되는 다양한 분야는 무엇이 있는가?
특히 이러한 M2M은 주로 네트워크 기반의 자동화 프로그램, 로봇 시스템, 스마트 그리드에 활용되는 스마트 미터링, 차량 텔레메틱스 중 자동 충돌 알림, 건강관리에 유용한 M-Health 등과 같은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히 유럽의 경우는 스마트 미터기를 시작으로 다양한 연구 개발을 하고 있으며, 미국은 자국의 6대 파괴적 기술 중 하나로 사물인터넷을 선정하고 M2M's Connected World에서 향후 M2M 시장에 약 380억 달러 투자 계획을 발표하였다.
M2M이 의미하는 바는?
최근 스마트폰의 보급이 대중화함에 따라 모든 기기들이 상호 연결되는 사물지능통신 (Machine-to-Machine : M2M) 에 대한 관심이 급증하고 있는 추세이다. M2M은 사람이 직접 개입하지 않은 상태에 서 장비나 사물 또는 지능화된 기기들이 서로 통신하는 기술을 의미하며, 넓은 의미에서 사물인터넷 (Internet of Things : IoT)으로도 불린다. 이를 위하여 M2M은 크게 기기를 이용하여 정보를 수집하는 센싱 기술, 이러한 수집 정보를 원격지의 관리자에게 전송하기 위한 유무선통신망과 사용자 인터페이스 기술 등으로 구성 된다 [1].
참고문헌 (14)
D. Lee, Internet of Things Connecting Everything, DIGIECO report Issue & Trend.
G. Wu, S. Talwar, K. Johnsson, N. Himayat, and K.D. Johnson, "M2M: From Mobile to Embedded Internet," IEEE Communication Magazine, Vol. 49, Issue. 4, pp, 36-38, 2011.
Y. Zhang, R. Yu, S. Xie, W. Yao, Y. Xiao, and M. Guizani, "Home M2M Networks: Architectures, Standards, and QoS Improvement," IEEE Communication Magazine, Vol. 49, Issue. 4, pp. 44-52, 2011.
G. Lee, "M2M/IoT, Competency and Limits of New Platform," ICP SPOT Issue, pp. 27-34, 2013.
C.S. Kang, H.S. Cho, and B.H. Kim, "A Machine-to-machine based Intelligent Walking Assistance System for Visually Impaired Person," Journal of Korea Information and Communication Society, Vol. 36, No. 3, pp. 287-296, 2011.
C.S. Kang, S. Kim, E.Y. Ko, "Automatic Meter Reading and Tariff Notification System using CDMA Mobile Communications," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 11, No. 4, pp. 977-985, 2008.
D. Kim, S.H. Lee, H.S. Cho, and C.S. Kang, "Mobile Blackbox using CDMA Communication CDMA," Proceedings of the Korean Istitute of Comminications and Information Sciences, pp. 1024-1027, July 2010.
T. Seol, S. Yoon, and C.S. Kang, "Design and Implementation of a Protection System for the Mentally Handicapped using a GPS Receiver and Mobile Communications," Journal of Korea Society of IT Services, Vol. 9, No. 4, pp. 207-217, 2010.
C.S. Kang and N.T. Dung, "An M2M-based Ship Collision Avoidance and Recognition System with Dynamic Alarm Distance Threshold and Guard Time," Telecommunications Review, Vol. 21, No. 7, pp. 87-102, 2011.
J.H. Park and U.H. Ku, "Proposal of Public Restroom Design using the Sunlight Technology," The Korea Contents Association, Vol. 10, No. 2, pp. 218-220, 2010.
H.S. Park, S.H. Lim, and J.Y. Lee, "A Study on the Ecological Construction of Public Restroom in the Park Planning," Architectural Institute of Korea, Vol. 27, No. 1, pp.51-53, 2011.
M.K. Lee, S.H Park, S.H Ban, J.B Byun, and M.J Jung, "Study on Automatic Cleaning Method of Toilet Bowl for Clean Public Toilet," Proceedings of the Institute of Control, Robotics and Systems (28th ICROS), pp. 508-509, May 2013.
K. Seo and D.H. Lee, "Infrastructure of Environment-friendly Public Restroom," Proceedings of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea, pp. 286-293, July 2001.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.