본 논문에서는 아두이노 기반의 효율적인 홈 시큐리티모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 홈 시큐리티 모니터링 시스템은 비교적 가격이 저렴한 메인 프로세서인 아두이노와 초음파 센서, 인체 감지 센서를 이용하여 침입여부를 판단하도록 홈 시큐리티 시스템을 구성하였고, 초음파 센서와 인체 감지 센서의 데이터는 아두이노에 연결된 이더넷쉴드를 통해 웹 서버로 전송하도록 설계하였다. 그리고 웹 서버에서는 저장된 초음파 센서와 인체 감지 센서 데이터를 이용하여 침입여부를 확인하고, JQuery를 이용하여 연결되어 있는 웹캠으로 스냅 샷을 촬영하도록 하였으며, 촬영 된 스냅 샷은 웹 서버에 이미지 파일로 저장되며, HTML5와 CSS, Canvas를 사용하여 사용자는 웹 또는 스마트 디바이스 환경에서 모니터링이 가능하도록 설계하였다. 제안된 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 실제 구현함으로서 효율성 검증 결과 기존 홈 시큐리티 시스템에 비해 구성이 쉬워 도면을 보고 쉽게 제작이 가능하였으며, 아두이노를 이용하여 구성과 설치비에 대한 가성비가 뛰어났고, 개인이 오류에 대한 직접적인 대처가 가능해 비용에 대한 효율성과 편리성을 입증하였으며, 신뢰도 높은 데이터를 이용하여 안정적인 시스템 운영이 가능하였다.
본 논문에서는 아두이노 기반의 효율적인 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 홈 시큐리티 모니터링 시스템은 비교적 가격이 저렴한 메인 프로세서인 아두이노와 초음파 센서, 인체 감지 센서를 이용하여 침입여부를 판단하도록 홈 시큐리티 시스템을 구성하였고, 초음파 센서와 인체 감지 센서의 데이터는 아두이노에 연결된 이더넷 쉴드를 통해 웹 서버로 전송하도록 설계하였다. 그리고 웹 서버에서는 저장된 초음파 센서와 인체 감지 센서 데이터를 이용하여 침입여부를 확인하고, JQuery를 이용하여 연결되어 있는 웹캠으로 스냅 샷을 촬영하도록 하였으며, 촬영 된 스냅 샷은 웹 서버에 이미지 파일로 저장되며, HTML5와 CSS, Canvas를 사용하여 사용자는 웹 또는 스마트 디바이스 환경에서 모니터링이 가능하도록 설계하였다. 제안된 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 실제 구현함으로서 효율성 검증 결과 기존 홈 시큐리티 시스템에 비해 구성이 쉬워 도면을 보고 쉽게 제작이 가능하였으며, 아두이노를 이용하여 구성과 설치비에 대한 가성비가 뛰어났고, 개인이 오류에 대한 직접적인 대처가 가능해 비용에 대한 효율성과 편리성을 입증하였으며, 신뢰도 높은 데이터를 이용하여 안정적인 시스템 운영이 가능하였다.
In this paper, we propose an Arduino-based effective home security monitoring system. Proposed home security monitoring system consists of arduino which is inexpensive main processor, ultrasonic sensor and human body detection sensor to detect whether someone breaks into home. Data from ultrasonic s...
In this paper, we propose an Arduino-based effective home security monitoring system. Proposed home security monitoring system consists of arduino which is inexpensive main processor, ultrasonic sensor and human body detection sensor to detect whether someone breaks into home. Data from ultrasonic sensor and human body detection sensor are transmitted to web server via ethernet shield connected to arduino. Web server checks whether someone breaks into home by using stored data from ultrasonic sensor and human body detection sensor. Snapshot is photographed via webcam connected by using JQuery. Photographed snapshot is stored in web server as image file. A user can monitor in web or smart device environment by using HTML5, CSS and Canvas. When examining efficiency of proposed home security monitoring system, it was found that proposed system is easier to be made than existing home security system and is cost effective by using arduino and is efficient and convenient and stable as it enables a user to handle an error in person and it uses reliable data.
In this paper, we propose an Arduino-based effective home security monitoring system. Proposed home security monitoring system consists of arduino which is inexpensive main processor, ultrasonic sensor and human body detection sensor to detect whether someone breaks into home. Data from ultrasonic sensor and human body detection sensor are transmitted to web server via ethernet shield connected to arduino. Web server checks whether someone breaks into home by using stored data from ultrasonic sensor and human body detection sensor. Snapshot is photographed via webcam connected by using JQuery. Photographed snapshot is stored in web server as image file. A user can monitor in web or smart device environment by using HTML5, CSS and Canvas. When examining efficiency of proposed home security monitoring system, it was found that proposed system is easier to be made than existing home security system and is cost effective by using arduino and is efficient and convenient and stable as it enables a user to handle an error in person and it uses reliable data.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 논문에서는 문제점 해결을 위하여 아두이노 기반의 효율적인 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 홈 시큐리티 모니터링 시스템은 가격이 저렴한 오픈소스 기반의 단일 보드 마이크로 컨트롤러의 아두이노를 이용하여 설계하였기 때문에 누구나 도면을 보고 쉽게 제작이 가능하고, 가격대 성능이 우수한 USB 웹캠을 범용 인터페이스를 연결하여 PC에서 누구나 손쉽게 운영이 가능하다.
제안 방법
홈 시큐리티 모니터링 시스템의 메인 프로세서는 아두이노 UNO R3를 사용하였고 침입 여부를 판단하기 위해 초음파 센서 HC-SR04와 인체 감지 센서 HC-SR501을 사용하였으며, 센서 데이터를 전송하기 위해 메인 프로세서인 아두이노에 이더넷 쉴드를 연결하여 웹 서버와의 통신이 가능하도록 구성하였다. 그리고 웹 서버로 수신된 센서 데이터와 웹캠에서 촬영한 스냅 샷을 이용하여 사용자 PC 및 스마트 디바이스에서 모니터링 할 수 있도록 설계하였다.
각각의 초음파 센서와 인체 감지 센서의 데이터는 침입자가 발생 시 아두이노와 연결된 이더넷 쉴드를 통해 웹 서버에 전송되며, 웹 서버에서는 해당 데이터를 토대로 웹캠을 동작시킨다. 동작 된 웹캠은 종료가 이루어지는 시점까지 3초 단위로 스냅 샷을 촬영하여 웹 서버에 이미지를 저장하고, 사용자는 PC 및 스마트 디바이스를 통해 홈 시큐리티 모니터링이 가능하도록 구현하였다.
본 논문에서 제안하는 홈 시큐리티에서 사용된 초음파 센서를 이용한 침입 여부 판단을 5cm를 기준으로 실험하였으며, 실험은 3가지 경우로 구분하여 실험을 진행하였다. 표1은 초음파 센서와 인체 감지 센서 데이터에 따른 각 경우를 나타내고 있다.
본 논문에서 제안한 홈 시큐리티 시스템은 마이크로 컨트롤러와 센서를 이용하여 침입자를 판별 하고, 사용자의 PC 및 스마트 디바이스를 통해 모니터링 하도록 설계하였다. 그리고 두 개의 센서를 이용하여 실시간으로 침입 여부를 판단하고 웹캠을 제어함으로서 보다 높은 신뢰도와 안정적인 모니터링을 할 수 있는 장점이 있다.
인체 감지 센서는 인체의 온도는 36.5℃로써 적외선 범위에 포함되기 때문에 IR로 표기를 하고 움직임이 있을 경우 센서가 감지하여 메인프로세서로 1을 보내거나 0을 보내게 되며, 이를 이용하여 최종적으로 침입자의 여부를 판단하였다.
그림 6은 웹 브라우저와 스마트 디바이스 환경에서 모니터링을 위한 웹 페이지 레이아웃을 보여주고 있다. 중앙 좌측 레이아웃은 웹캠 영상 또는 최근 스냅 샷을 위한 공간이며, 우측에는 본 실험 데이터를 정확하게 확인할 수 있도록 센서 데이터를 출력하는 테이블을 작성하였고 최 하단 부분에는 침입자 발견 후 촬영 한 스냅 샷들을 나열하여 사용자가 시간 별로 확인할 수 있는 공간으로 구현하였다.
그림 8은 크롬 웹 브라우저에서 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 작동시킨 후 침입자가 발견되었을 때의 화면을 보여주고 있다. 중앙 좌측에는 웹캠 영상을 실시간으로 보여주며, 우측에서는 보다 정확한 실험을 위해 시간과 각 센서들의 데이터를 출력하였고, 최 하단 부분에서는 3초 단위로 촬영한 스냅 샷 리스트들을 출력하였다.
그림 5 (a)와 (b)는 침입자 유무에 따른 초음파 센서와 인체 감지 센서 데이터를 나타낸다. 초음파 센서의 값을 5cm로 기준하여 초과와 이하일 때 문 열림과 닫힘을 판단하여 실험 하였다. 그림 5 (a)는 침입자가 없을경우 센서 데이터를 나타낸다.
홈 시큐리티 모니터링 시스템의 메인 프로세서는 아두이노 UNO R3를 사용하였고 침입 여부를 판단하기 위해 초음파 센서 HC-SR04와 인체 감지 센서 HC-SR501을 사용하였으며, 센서 데이터를 전송하기 위해 메인 프로세서인 아두이노에 이더넷 쉴드를 연결하여 웹 서버와의 통신이 가능하도록 구성하였다. 그리고 웹 서버로 수신된 센서 데이터와 웹캠에서 촬영한 스냅 샷을 이용하여 사용자 PC 및 스마트 디바이스에서 모니터링 할 수 있도록 설계하였다.
성능/효과
또한, 침입자 판단을 위해 초음파 센서와 인체 감지 센서를 이용하였기 때문에 하나의 센서만을 이용하여 침입자를 판단하였던 기존 홈 시큐리티 시스템에 비해 보다 신뢰도 높은 데이터를 이용하여 보다 안정적인 시스템 운영이 가능하였다. 그리고 CCTV나 DVR의 장비를 사용하지 않고 쉽게 구할 수 있으며 가성비가 뛰어난 웹캠을 이용함으로서 개인 목적으로 설치할 경우 설치비 및 유지비용에도 부담감을 줄이도록 개선하였으며, 웹 서버를 이용한 모니터링 시스템을 통해 사용자는 자신이 위치하고 있는 원격지에서 실시간으로 침입 감지 시 스마트 디바이스를 통해 모니터링이 가능하였다.
본 논문에서는 아두이노를 이용한 효율적인 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 설계하였으며, 실제 마이크로 프로세서인 아두이노와 이에 호환되는 초음파 센서, 인체 감지 센서를 이용하여 구현함으로써 기존의 홈 시큐리티 시스템과 같이 복잡한 장비 설치가 요구되지 않고 누구나 도면을 보고 쉽게 제작이 가능하도록 하였으며, 비교적 구성이 쉽게 이루어져 있어 오작동 발견 시 즉각적으로 빠른 대처가 가능하였다. 또한, 침입자 판단을 위해 초음파 센서와 인체 감지 센서를 이용하였기 때문에 하나의 센서만을 이용하여 침입자를 판단하였던 기존 홈 시큐리티 시스템에 비해 보다 신뢰도 높은 데이터를 이용하여 보다 안정적인 시스템 운영이 가능하였다. 그리고 CCTV나 DVR의 장비를 사용하지 않고 쉽게 구할 수 있으며 가성비가 뛰어난 웹캠을 이용함으로서 개인 목적으로 설치할 경우 설치비 및 유지비용에도 부담감을 줄이도록 개선하였으며, 웹 서버를 이용한 모니터링 시스템을 통해 사용자는 자신이 위치하고 있는 원격지에서 실시간으로 침입 감지 시 스마트 디바이스를 통해 모니터링이 가능하였다.
그림 9은 스마트 디바이스 환경의 홈 시큐리티 모니터링 상태를 나타낸다. 본 논문에서 제안하는 홈 시큐리티 모니터링 시스템은 HTML5와 CSS, Canvus, JQuery를 이용하여 별도의 앱을 설치하지 않고 스마트 디바이스에서도 모니터링이 가능한 결과를 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 아두이노를 이용한 효율적인 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 설계하였으며, 실제 마이크로 프로세서인 아두이노와 이에 호환되는 초음파 센서, 인체 감지 센서를 이용하여 구현함으로써 기존의 홈 시큐리티 시스템과 같이 복잡한 장비 설치가 요구되지 않고 누구나 도면을 보고 쉽게 제작이 가능하도록 하였으며, 비교적 구성이 쉽게 이루어져 있어 오작동 발견 시 즉각적으로 빠른 대처가 가능하였다. 또한, 침입자 판단을 위해 초음파 센서와 인체 감지 센서를 이용하였기 때문에 하나의 센서만을 이용하여 침입자를 판단하였던 기존 홈 시큐리티 시스템에 비해 보다 신뢰도 높은 데이터를 이용하여 보다 안정적인 시스템 운영이 가능하였다.
본 논문에서는 문제점 해결을 위하여 아두이노 기반의 효율적인 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 홈 시큐리티 모니터링 시스템은 가격이 저렴한 오픈소스 기반의 단일 보드 마이크로 컨트롤러의 아두이노를 이용하여 설계하였기 때문에 누구나 도면을 보고 쉽게 제작이 가능하고, 가격대 성능이 우수한 USB 웹캠을 범용 인터페이스를 연결하여 PC에서 누구나 손쉽게 운영이 가능하다.
후속연구
9%의 성장세를 보인다고 발표했다. 향후 2016년에는 290억 달러 규모를 형성할 것으로 예상하였으며, 국내 시장 규모는 2012년 4,240억 원에서 연평균 8.7%로 성장하여 2016년에는 6,334억 원이 될 전망이다. 이렇듯 스마트 홈 관련 시큐리티에 대한 관심이 전 세계적으로 높아지면서 CCTV 감시 시스템, 집안 모니터링 시스템, 출입 감지 시스템, 외출안전 시스템 등 다양한 부분으로 연구가 진행되고 있다.
향후 과제로는 두 개의 센서뿐만 아니라 다양한 센서를 통해 좀 더 신뢰성 높은 데이터를 이용하여 침입 여부를 판단하며, 얼굴인식 알고리즘을 추가 구성하여 침입자를 인식하고, 침입자의 정확한 정보를 관리자에게 전달하며, 도어락 시스템과 웨어러블을 이용하여 출입 통제와 현재 사용자가 수동적으로 버튼 클릭 이벤트를 발생해야지만 가능한 감시 시작과 종료를 자동으로 가능하도록 연구하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
아두이노 기반의 효율적인 홈 시큐리티 모니터링 시스템은 어떻게 구성 및 설계하였는가?
본 논문에서는 아두이노 기반의 효율적인 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 홈 시큐리티 모니터링 시스템은 비교적 가격이 저렴한 메인 프로세서인 아두이노와 초음파 센서, 인체 감지 센서를 이용하여 침입여부를 판단하도록 홈 시큐리티 시스템을 구성하였고, 초음파 센서와 인체 감지 센서의 데이터는 아두이노에 연결된 이더넷 쉴드를 통해 웹 서버로 전송하도록 설계하였다. 그리고 웹 서버에서는 저장된 초음파 센서와 인체 감지 센서 데이터를 이용하여 침입여부를 확인하고, JQuery를 이용하여 연결되어 있는 웹캠으로 스냅 샷을 촬영하도록 하였으며, 촬영 된 스냅 샷은 웹 서버에 이미지 파일로 저장되며, HTML5와 CSS, Canvas를 사용하여 사용자는 웹 또는 스마트 디바이스 환경에서 모니터링이 가능하도록 설계하였다. 제안된 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 실제 구현함으로서 효율성 검증 결과 기존 홈 시큐리티 시스템에 비해 구성이 쉬워 도면을 보고 쉽게 제작이 가능하였으며, 아두이노를 이용하여 구성과 설치비에 대한 가성비가 뛰어났고, 개인이 오류에 대한 직접적인 대처가 가능해 비용에 대한 효율성과 편리성을 입증하였으며, 신뢰도 높은 데이터를 이용하여 안정적인 시스템 운영이 가능하였다.
아두이노 기반의 효율적인 홈 시큐리티 모니터링 시스템의 장점은?
본 논문에서는 문제점 해결을 위하여 아두이노 기반의 효율적인 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 홈 시큐리티 모니터링 시스템은 가격이 저렴한 오픈소스 기반의 단일 보드 마이크로 컨트롤러의 아두이노를 이용하여 설계하였기 때문에 누구나 도면을 보고 쉽게 제작이 가능하고, 가격대 성능이 우수한 USB 웹캠을 범용 인터페이스를 연결하여 PC에서 누구나 손쉽게 운영이 가능하다.
CCTV나 DVR 등의 홈 시큐리티 장비의 단점은?
기존 사용되었던 보안 장비인 CCTV나 DVR 등의 홈 시큐리티 장비들은 고가이며 복잡한 장비 설치가 요구되기 때문에 개인적으로 사용 할 경우에 설치비 및 유지비용의 부담감 크며, 설치가 어려운 단점이 있다.[5]
참고문헌 (7)
Ye-Jin Jang, Young-Tae Chun, "Technology trend of Smart-home Security System", Korean Security Science Review, no.30, pp.119-138, 2012.
Han-Gook Kim, "Analysis of Entry Strategy and Market Trend of Home Security", Korea Entertainment Industry Association, pp.223-226, 2014.11.
Woo-Sik Lee, Nam-Gi Kim, "Omnidirectional Distance Estimation using ultrasonic in Wireless Sensor Networks", The Journal of The Institute of Webcasting, Internet Television and Telecommunication vol.9, no.5, pp.85-91, 2009.
S.J. Kim, H.S. Oh, "Implementation of Efficient Security System Using WebCAM", Korea Multimedia Society, vol.12, no.1, 2009.
P. Bedi, R. Singh, TK. Matharu, "Ensuring security in a closed region using robot", ICCIC 2010, pp.1-4, 2010.
B. Nahar, ML. Ali, "Development of mobile phone based sureillance system", ICCIT 2010, pp.506-510, 2010.
Kyu-su Lee, Hyeon Sim, Jai-Cheol Oh, "The Design and Implementation of Intruder Access Control System by based of Ubiquitous Sensor Network", The Journal of The Korea Institute of Electronic Communication Sciences,, Vol.7, No. 5, pp.1165-1171, 2012.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.