사물인터넷 기술은 지능형 정보처리를 필요로 하는 여러 융합 서비스의 주요 핵심 기술로 이용되고 있으며 그 중요성 또한 크게 부각되고 있다. 그리고 사물인터넷 인터랙션 디바이스를 통한 내부 네트워크 구축은 사물인터넷 디바이스를 효율적으로 연결 및 관리하며, 개방형 플랫폼과의 연동을 통해 다양한 서비스를 제공할 수 있게 한다. 특히, 저 전력 블루투스 기반 무선통신 장치인 비콘이 사물인터넷의 주요 핵심 기술로 주목받고 있다. 비콘 기술은 다양한 산업 분야에서 널리 활용되고 있으며, 최근에는 기본 기능을 넘어 특정 환경과 조건에서 사용하고자 하는 수요가 많이 늘어나고 있다. 본 논문에서는 이러한 비콘 기술과 관련하여 가속도 센서와 홀 센서를 활용한 비콘 디바이스를 제안한다. 제안한 비콘 디바이스는 센서를 통한 이동 감지를 통해 특정 상황에서의 제어가 가능하다. 아울러, 탈부착 형태의 편리한 설치, 센서를 연동한 최적화 관리 등 다양한 공장 환경에 적용이 가능할 수 있을 것으로 기대한다.
사물인터넷 기술은 지능형 정보처리를 필요로 하는 여러 융합 서비스의 주요 핵심 기술로 이용되고 있으며 그 중요성 또한 크게 부각되고 있다. 그리고 사물인터넷 인터랙션 디바이스를 통한 내부 네트워크 구축은 사물인터넷 디바이스를 효율적으로 연결 및 관리하며, 개방형 플랫폼과의 연동을 통해 다양한 서비스를 제공할 수 있게 한다. 특히, 저 전력 블루투스 기반 무선통신 장치인 비콘이 사물인터넷의 주요 핵심 기술로 주목받고 있다. 비콘 기술은 다양한 산업 분야에서 널리 활용되고 있으며, 최근에는 기본 기능을 넘어 특정 환경과 조건에서 사용하고자 하는 수요가 많이 늘어나고 있다. 본 논문에서는 이러한 비콘 기술과 관련하여 가속도 센서와 홀 센서를 활용한 비콘 디바이스를 제안한다. 제안한 비콘 디바이스는 센서를 통한 이동 감지를 통해 특정 상황에서의 제어가 가능하다. 아울러, 탈부착 형태의 편리한 설치, 센서를 연동한 최적화 관리 등 다양한 공장 환경에 적용이 가능할 수 있을 것으로 기대한다.
IoT technology has been used as a core technology of convergence service that needs intelligent information processing, and the importance is largely emerging now. And internal network construction thru IoT interaction device can connect with IoT device effectively, provide diverse services by conne...
IoT technology has been used as a core technology of convergence service that needs intelligent information processing, and the importance is largely emerging now. And internal network construction thru IoT interaction device can connect with IoT device effectively, provide diverse services by connection with open platform. Especially, beacon that is based on low electric power bluetooth device is receiving attention as one of core technology of IoT. Beacon technology is utilized widly in various fields of industry, and there are lot of demands in the specific environment and conditions beyond the basic function. On this thesis, the authors are proposing the beacon device that utilized acceleration sensor and hole sensor. this beacon device can control the target on specific situation thru sensing of moving target. For the more, we will expect to apply to the various type of factory environments like detachable installation, optimized management using sensor.
IoT technology has been used as a core technology of convergence service that needs intelligent information processing, and the importance is largely emerging now. And internal network construction thru IoT interaction device can connect with IoT device effectively, provide diverse services by connection with open platform. Especially, beacon that is based on low electric power bluetooth device is receiving attention as one of core technology of IoT. Beacon technology is utilized widly in various fields of industry, and there are lot of demands in the specific environment and conditions beyond the basic function. On this thesis, the authors are proposing the beacon device that utilized acceleration sensor and hole sensor. this beacon device can control the target on specific situation thru sensing of moving target. For the more, we will expect to apply to the various type of factory environments like detachable installation, optimized management using sensor.
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문제 정의
본 논문에서는 비콘 디바이스에 특정 환경 및 조건에서 사용 가능하도록 홀센서와 가속도 센서를 활용한 비콘 디바이스를 제안하였다.
비콘 서비스는 단순 정보 송신이 아닌 다양한 환경에서 특정 기능만을 사용하고자 하는 요구가 늘어남에 따라 본 논문에서는 홀 센서, 가속도 센서를 활용한 비콘 디바이스 및 비콘 모드 제어, 전송 방법을 제안하고 테스트하였다. 이를 위해 NRF51822 모듈에 WSH135-XPAN2 홀센서 모듈과 LIS3DH 가속도센서 모듈을 부착한 비콘 디바이스를 구현 하였으며 비콘 디바이스는 센서를 통한 이동 감지를 통해 특정 상황에서 제어가 가능함이 확인되었다.
비콘은 애플의 아이비콘을 시작으로 다양한 산업분야에서 활용되고 있으며, 최근에는 비콘의 기본적인 기능이라 할 수 있는 단순 정보 제공이 아닌 특정 환경 및 조건에서 사용하고자 하는 요구가 늘어나고 있다. 이를 위해 본 논문에서는 가속도 센서와 홀 센서를 활용한 비콘 디바이스를 제안한다.
제안 방법
그림 3은 본 논문에서 제안한 블루투스 비콘 모듈 구성도이며 비콘 디바이스는 3축 가속도 센서가 GPIO로 연결되고, 내장된 NRF51-M0 블루투스 BLE 모듈을 구성하였으며 내장 배터리 구동을 위한 3.3V DV Converter 모듈 및 충전을 위한 충전 회로, 충전 상태 확인을 위한 LED로 구성 또한 BLE 부착 여부 인식을 위한 Hall 센서와 동작 상태 확인을 위한 LED 및 리셋 버튼으로 구성하였다.
그림 4는 홀 센서 테스트 과정을 나타내며 블루투스 비콘 디바이스의 MCU인 NRF51822 모듈에 홀센서의 동작이 올바르게 이뤄지는지에 대한 동작 테스트를 진행하였다. 홀센서는 WSH135-XPAN2 모듈을 사용하고 입력 전원 3v~12v에서 output 테스트를 진행하였다.
성능/효과
비콘 아이디를 부여한 후 가속도 값에 따라 Advertising 모드의 동작 여부를 확인하였으며 비콘 디바이스에 구성된 가속도 센서를 통해 움직임이 감지되었다. 그리고 홀 센서에서 물체에 부착 여부를 감지하여 신호가 발생하였으며, 이를 통해 비콘 신호 전송을 제어할 수 있음을 확인하였다.
그림 6은 블루투스 프로파일을 적용하여 아이디 부여 시, T00007을 Hex 데이터로 변환 후 UUID 값에 저장하였다. 비콘 아이디를 부여한 후 가속도 값에 따라 Advertising 모드의 동작 여부를 확인하였으며 비콘 디바이스에 구성된 가속도 센서를 통해 움직임이 감지되었다. 그리고 홀 센서에서 물체에 부착 여부를 감지하여 신호가 발생하였으며, 이를 통해 비콘 신호 전송을 제어할 수 있음을 확인하였다.
비콘 서비스는 단순 정보 송신이 아닌 다양한 환경에서 특정 기능만을 사용하고자 하는 요구가 늘어남에 따라 본 논문에서는 홀 센서, 가속도 센서를 활용한 비콘 디바이스 및 비콘 모드 제어, 전송 방법을 제안하고 테스트하였다. 이를 위해 NRF51822 모듈에 WSH135-XPAN2 홀센서 모듈과 LIS3DH 가속도센서 모듈을 부착한 비콘 디바이스를 구현 하였으며 비콘 디바이스는 센서를 통한 이동 감지를 통해 특정 상황에서 제어가 가능함이 확인되었다. 아울러, 이러한 비콘 제어는 전력 소모 문제와 신호 간섭 문제도 해결 할 수 있을 것으로 기대한다.
후속연구
아울러, 이러한 비콘 제어는 전력 소모 문제와 신호 간섭 문제도 해결 할 수 있을 것으로 기대한다. 그리고 향 후 블루투스 기반 비콘 서비스를 통하여 물류창고의 체계적 관리뿐만 아니라 제품의 생산부터 출고까지의 이동경로와 정확한 보관위치를 추적하여 효율적인 작업에 대한 구현, 테스트도 연구하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
본 논문에서 제안한 블루투스 비콘 모듈은 어떻게 구성되는가?
그림 3은 본 논문에서 제안한 블루투스 비콘 모듈 구성도이며 비콘 디바이스는 3축 가속도 센서가 GPIO로 연결되고, 내장된 NRF51-M0 블루투스 BLE 모듈을 구성하였으며 내장 배터리 구동을 위한 3.3V DV Converter 모듈 및 충전을 위한 충전 회로, 충전 상태 확인을 위한 LED로 구성 또한 BLE 부착 여부 인식을 위한 Hall 센서와 동작 상태 확인을 위한 LED 및 리셋 버튼으로 구성하였다.
스마트팩토리에서 블루투스 기반 비콘 서비스를 어떻게 활용할 수 있는가?
블루투스 기반의 비콘 서비스는 물류창고에서의 체계적인 관리뿐만 아니라 제품의 생산부터 출고까지의 이동경로와 정확한 보관위치를 추적하여 효율적인 작업이 가능하도록 할 수 있다. 물류창고에서 관리하고자하는 물품 박스에는 비콘을 부착하고, 비콘 신호를 수신하기 위한 수신기를 특정 지역마다 배치한다.
비콘서비스는 무엇인가?
비콘서비스란 가까운 범위 안에 있는 사용자 위치를 찾아 메시지 전송, 모바일 결제 등을 가능하게 하는 스마트폰 근거리통신 서비스이다. 근거리 위치 인식과 통신기술을 이용해 각종 정보와 서비스를 제공할 수 있는 비콘 기술은 미래 온·오프라인 서비스 융합을 가능하게 할 핵심 기술로 부상할 것으로 기대하고 있다.
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