현 시대에 사는 사람들 중에 다수는 자의적이거나 타의적인 이유로 결혼을 하지 않거나 독립하여 혼자 생활하는 것을 선호하고 있고 그 이유로는 크게 타인에게 간섭받기 싫어서 또는 경제적 사정 등이 있으며, 특히 자신만의 편안한 생활을 추구하는 직장여성들이 일인 생활을 선호하는 추세이다. 하지만 이러한 점을 타겟으로 하여 악용하는 범죄의 표적이 되기도 한다. 그로인하여 현관문 등에 안전고리 등과 같은 보안장치를 추가 장착하여 사용하기도 한다. 현관문의 안전고리를 잠그는 행위는 그렇게 어려운 일은 아니지만 쉽게 잊어버릴 수 있고, 취침 전 잠자리에 위치하여 있을 때 안전고리의 잠금 여부를 확인하거나 잠가야할 때 다시 일어나서 현관으로 이동해 안전고리를 확인하고 잠가야 한다. 하지만 그 번거로움과 불편함으로 괜찮겠지 하는 마음에 안전고리를 채우지 않을 때가 많다. 본 논문에서는 이러한 번거로움을 해결하고 보다 안전한 생활을 유지하기위한 방법으로 스마트 폰을 이용하여 원격에서 안전고리를 조정할 수 있는 장치를 설계 및 구현하여 보다 편하게 안전고리를 사용하여 불법주거 침입 등의 범죄로 부터 안전을 도모 하고자 한다.
현 시대에 사는 사람들 중에 다수는 자의적이거나 타의적인 이유로 결혼을 하지 않거나 독립하여 혼자 생활하는 것을 선호하고 있고 그 이유로는 크게 타인에게 간섭받기 싫어서 또는 경제적 사정 등이 있으며, 특히 자신만의 편안한 생활을 추구하는 직장여성들이 일인 생활을 선호하는 추세이다. 하지만 이러한 점을 타겟으로 하여 악용하는 범죄의 표적이 되기도 한다. 그로인하여 현관문 등에 안전고리 등과 같은 보안장치를 추가 장착하여 사용하기도 한다. 현관문의 안전고리를 잠그는 행위는 그렇게 어려운 일은 아니지만 쉽게 잊어버릴 수 있고, 취침 전 잠자리에 위치하여 있을 때 안전고리의 잠금 여부를 확인하거나 잠가야할 때 다시 일어나서 현관으로 이동해 안전고리를 확인하고 잠가야 한다. 하지만 그 번거로움과 불편함으로 괜찮겠지 하는 마음에 안전고리를 채우지 않을 때가 많다. 본 논문에서는 이러한 번거로움을 해결하고 보다 안전한 생활을 유지하기위한 방법으로 스마트 폰을 이용하여 원격에서 안전고리를 조정할 수 있는 장치를 설계 및 구현하여 보다 편하게 안전고리를 사용하여 불법주거 침입 등의 범죄로 부터 안전을 도모 하고자 한다.
A large number of people living in modern times prefer remaining unmarried or living alone independently for the reason of their own will or another person's will. This is because they dislike being interfered with by other persons or because there is a financial problem. This behavior has become ma...
A large number of people living in modern times prefer remaining unmarried or living alone independently for the reason of their own will or another person's will. This is because they dislike being interfered with by other persons or because there is a financial problem. This behavior has become mainstream in persons working for professional jobs, persons having a strong disposition toward individual activity or college students. In particular, career women pursuing their own comfortable life have the tendency to prefer single life. However, sometimes, they become a target of crime that targets and makes bad use of this point. For these reasons. Consequently, sometimes, they additionally install and use a security system such as door security guard at front door and so on. It is not so difficult to lock the door security guard at the front door. However, it is apt to be forgotten. And when they are on the bedspread before falling asleep, in case they should check whether the door security guard is locked or in case they should lock it, they should get up, go to the entrance, and check and lock the door security guard. They often don't lock the door security guard due to their feeling that it is all right because of annoyance and inconvenience. This paper is intended to work for safety from crime such as illegal housebreaking by more conveniently using the door security guard after designing and implementing a system that can remotely control the door security guard, using a smartphone as a method of resolving this annoyance and keeping life more safe.
A large number of people living in modern times prefer remaining unmarried or living alone independently for the reason of their own will or another person's will. This is because they dislike being interfered with by other persons or because there is a financial problem. This behavior has become mainstream in persons working for professional jobs, persons having a strong disposition toward individual activity or college students. In particular, career women pursuing their own comfortable life have the tendency to prefer single life. However, sometimes, they become a target of crime that targets and makes bad use of this point. For these reasons. Consequently, sometimes, they additionally install and use a security system such as door security guard at front door and so on. It is not so difficult to lock the door security guard at the front door. However, it is apt to be forgotten. And when they are on the bedspread before falling asleep, in case they should check whether the door security guard is locked or in case they should lock it, they should get up, go to the entrance, and check and lock the door security guard. They often don't lock the door security guard due to their feeling that it is all right because of annoyance and inconvenience. This paper is intended to work for safety from crime such as illegal housebreaking by more conveniently using the door security guard after designing and implementing a system that can remotely control the door security guard, using a smartphone as a method of resolving this annoyance and keeping life more safe.
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문제 정의
본 논문에서 구현하고자 하는 안전고리 스마트 제어시스템은 그림3의 기존 안전고리 구조에 표시되어 있는 부분을 중심으로 서보모터를 연결하여 해당부분을 회전축으로 안전고리를 제어하는 시스템을 개발하고자 한다.
본 논문에서는 기존의 개인의 물리적 보안을 위한 방법 중 하나인 안전고리에 대해 조금 더 효과적이고 스마트하게 운영할 수 있는 방법에 관하여 모색하였다. 그 방법으로 사물인터넷과 스마트 폰을 이용해서 원격지에서 안전고리를 운영할 수있는 시스템을 설계 구현하였다.
본 논문에서는 원격지에서 안전고리를 제어하기 위해 안드로이드를 바탕으로 하는 애플리케이션을 개발하여 운영하고자 한다.
본 논문에서는 주거 침입 방지를 위한 보안 장치 중 범용 적이고 저렴하며 효율적인 장치인 안전고리에 사물인터넷을 적용하고자 한다. 사물인터넷은 사물을 인터넷에 연결하여 기능과 활용성을 확장하는 것으로써[4] 사물이 지능적으로 동작할 수 있도록 스마트 폰 등을 이용하여 해당 장치를 제어하거나 장치 스스로 센서 등을 이용하여 해당 기능을 동작할 수 있게 한다.
안전고리의 경우 센서를 이용하는 방법보다는 사용자의 판단에 따른 개폐방식으로 운영되어야 하는 장치이고 스마트 폰의 성능 발달과 보급이 증가하고 기존 기기들의 다양한 기능들이 스마트 폰에 하나에 집약되고 있으므로[5] 스마트 폰에서 운영할 수 있는 애플리케이션을 개발하여 안전고리를 제어할 수 있다면 보다 편하게 개인의 안전을 이룰 수 있을 것으로 생각되어 스마트 폰과 아두이노를 무선으로 연동하여 원격으로 안전고리를 개폐할 수 있는 장치를 설계 구현 하고자 한다.
제안 방법
본 논문에서는 기존의 개인의 물리적 보안을 위한 방법 중 하나인 안전고리에 대해 조금 더 효과적이고 스마트하게 운영할 수 있는 방법에 관하여 모색하였다. 그 방법으로 사물인터넷과 스마트 폰을 이용해서 원격지에서 안전고리를 운영할 수있는 시스템을 설계 구현하였다.
다음으로 시리얼 통신을 이용하여 블루투스의 이름과 PIN번호를 사용자가 직접 수정하여 사용할 수 있도록 하는 블루투스 세팅용 프로그램을 구현하였다. 개발 툴은 파워빌더 12.
모든 장비와 프로그램의 정상동작 및 연동을 확인한 후 도어 안전고리 스마트 제어시스템을 실제 현관문에 부착하여 테스트하기 위해 각종 장비를 연결하였다. 케이스를 설계하지 못하여 다소 복잡해 보이기는 하지만 시스템 자체는 심플하며 본 논문에서는 기능구현을 우선적용하고 케이스 설계는 추후 진행하도록 하겠다.
블루투스 모듈을 통해 들어온 신호에 따라 서보모터를 회전시켜 안전고리를 좌측으로 혹은 우측으로 제어하기 위해 각각의 신호를 결정하여 잠금 설정 시에는 ‘L' 신호를, 열림 설정 시에는 ’U'신호를 인가받을 경우 동작을 할 수 있도록 스케치에 코딩하고 업로드 하였다.
그림4와 같은 장비를 바탕으로 시스템화 하기 위한 시스템구조는 그림5와 같다. 사용자가 스마트 폰의 블루투스 통신을 이용하여 아두이노와 연결되고 사용자의 명령에 따라 아두이노는 안전고리의 상하에 위치한 서보모터를 작동(회전)시켜 안전고리를 제어하는 형태의 시스템으로 사용자는 원거리에서 제어장치에 표시되는 LED등의 신호 또는 스마트 폰에 제공되는 안전고리의 잠김이나 열림 상태를 확인하여 제어하는 방식으로 구성하고자 한다.
안전고리 스마트 제어시스템과 스마트 폰이 연결 된 이후에는 실제 안전고리를 제어해야 하는데 아두이노에 연결된 두개의 서보모터를 그림3의 기존 안전고리에 표시된 부분의 상하에 연결하여 서보모터의 회전에 따라 안전고리가 잠기거나 열리는 형태로 운영하고자 한다. 이때 위쪽에 위치한 서보모터와 아래쪽에 위치한 서보모터는 그 회전 방향을 반대로 하여야 하고 회전수를 동일하게 적용하여야 기존 안전고리에 가해지는 회전력이 높아지고 기존 안전고리와 서보모터와의 뒤틀림이 없을 것으로 예상된다.
안전고리 스마트 제어장치 설계내용을 바탕으로 실제 구현하기위해 우선적으로 아두이노와 블루투스, 서보모터를 연결하여 하드웨어를 구성하였고 그 위에 아두이노 작동을 위한 프로그래밍을 코딩하였다. 블루투스 모듈을 통해 들어온 신호에 따라 서보모터를 회전시켜 안전고리를 좌측으로 혹은 우측으로 제어하기 위해 각각의 신호를 결정하여 잠금 설정 시에는 ‘L' 신호를, 열림 설정 시에는 ’U'신호를 인가받을 경우 동작을 할 수 있도록 스케치에 코딩하고 업로드 하였다.
이렇게 구현한 도어 안드로이드 애플리케이션을 스마트 폰에 인스톨하여 장치와의 정상적인 블루투스 연결을 테스트 하였고 서보모터의 제어기능을 확인하였다.
장비에 대한 접근제어를 위해 블루투스 모듈의 이름과 PIN번호를 변경하기 위해서 시리얼 통신 명령을 이용하고자 한다. ‘AT+NAME 원하는이름’을 입력하여 모듈의 이름을 변경할 수 있고, ‘AT+PIN원하는번호’를 입력하여 모듈의 PIN번호를 변경할 수 있으며 이렇게 모듈의 정보를 수정하기 위해서 안전고리 스마트 제어 시스템과 컴퓨터를 서로 연결하여 블루투스 모듈의 접속 환경을 세팅할 수 있는 응용프로그램을 별도 설계 개발이 필요하다.
성능/효과
실제로 취침 시 일주일에 한번 정도 안전고리를 사용하던 가정집에서 테스트해 본 결과 일주일에 다섯 번 정도로 안전고리의 사용빈도가 증가함을 확인할 수 있었다.
직접 일반 안전고리를 잠그고 오는 왕복 시간은 적용 위치에 따라 다르겠지만 가정집에 테스트해 본 결과 대략 14초 내외로 이루어 졌으며 본 논문에서 구현한 도어 안전고리 스마트 제어 시스템을 사용하여 안전고리를 운영했을 경우 에는 어플을 실행시키는 시간 3초 정도의 시간이 소요 되었다.
후속연구
하지만 본 논문에서 제시한 시스템을 실용화하기 위해서는 안전고리를 운영을 위한 서보모터 크기의 최소화 등의 장비의 크기를 최소화 할 필요성이 있을 것으로 생각된다. 또한 사용자가 외부에 있을 때 발생할 수 있는 전원 공급 문제에 대한해결 방안 등의 여러 가지 문제가 발생할 수 있고 그러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 센서를 활용한 설계가 추가되어야 할 것이고 또한 스마트 폰을 분실 하였을 때 발생될 수 있는 소프트웨어 상에서의 보완조치가 필요할 것으로 예상된다.
본 논문에서 구현한 도어 안전고리 스마트 제어시스템을 계속해서 테스트하여 그에 따른 문제점 및 발전 방향에 대해 구체화 할 필요성이 있을 것으로 생각되며, 앞으로 본 논문과 같이 개인의 물리적 보안을 위해 사물인터넷을 적용한 보안장비와 관련된 연구를 계속해서 진행하고자 한다.
본 논문에서 제시하고자 하는 안전고리 제어 장치와 같이 방범 및 보안과 관련된 시스템에 적절히 사용할 경우 보다 효율적인 시스템을 개발 할 수 있을 것으로 예상된다.
시리얼통신 속도는 프로그램에서 선택할 수 있도록 하였으나 기본 값으로 9600으로 세팅하였으며 나머지 세팅 값은 기본 값으로 시리얼 통신하였다. 블루투스 이름과 PIN 번호를 저장하여 사용자만의 블루투스 연결 정보를 생성하여 사용자를 위한 보안성을 조금 더 강화할 수 있을 것이다.
실제 내부인의 안전을 위한 안전고리와 관련된 연구는 형태적인 연구에서 머물러 있으며 안전고리에 스마트한 기능을 부여하거나 사용에 편리성을 부여하여 사용 빈도를 높이고자 하는 연구는 아직 저조한 상태이다. 안전고리등 내부인의 안전을 위한 장비나 장치가 더욱 연구될 필요성이 있다고 판단된다.
모든 장비와 프로그램의 정상동작 및 연동을 확인한 후 도어 안전고리 스마트 제어시스템을 실제 현관문에 부착하여 테스트하기 위해 각종 장비를 연결하였다. 케이스를 설계하지 못하여 다소 복잡해 보이기는 하지만 시스템 자체는 심플하며 본 논문에서는 기능구현을 우선적용하고 케이스 설계는 추후 진행하도록 하겠다.
하지만 본 논문에서 제시한 시스템을 실용화하기 위해서는 안전고리를 운영을 위한 서보모터 크기의 최소화 등의 장비의 크기를 최소화 할 필요성이 있을 것으로 생각된다. 또한 사용자가 외부에 있을 때 발생할 수 있는 전원 공급 문제에 대한해결 방안 등의 여러 가지 문제가 발생할 수 있고 그러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 센서를 활용한 설계가 추가되어야 할 것이고 또한 스마트 폰을 분실 하였을 때 발생될 수 있는 소프트웨어 상에서의 보완조치가 필요할 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
본 눈문에서 제안한 안전고리 스마트 제어시스템은 무엇인가?
그림4와 같은 장비를 바탕으로 시스템화 하기 위한 시스템구조는 그림5와 같다. 사용자가 스마트 폰의 블루투스 통신을이용하여 아두이노와 연결되고 사용자의 명령에 따라 아두이노는 안전고리의 상하에 위치한 서보모터를 작동(회전)시켜안전고리를 제어하는 형태의 시스템으로 사용자는 원거리에서 제어장치에 표시되는 LED등의 신호 또는 스마트 폰에 제공되는 안전고리의 잠김이나 열림 상태를 확인하여 제어하는방식으로 구성하고자 한다.
안드로이드는 무엇인가?
안드로이드는 구글이 중심이 되어 개발한 개방형 모바일 플랫폼으로 모바일 애플리케이션 개발을 위한 플랫폼으로 널리 사용되고 있다[12].
블루투스의 특징은 무엇인가?
블루투스는 2.4GHz대역 주파수를 사용하는데 “주파수호핑” 이라는 무선 통신 알고리즘을 사용하여 통신 방식이 복잡하지만 도청 등을 방지할 수 있고 근접한 기기가 우연히 같은 주파수를 사용한다 하여도 충돌을 감소시킬 수 있다[11].
참고문헌 (13)
박정현, 강백운, 김지훈, 이성근, "안드로이드 기반 현관문 제어 모바일 어플리케이션," 한국컴퓨터교육학회학술발표대회논문집, 제18권 제1호, 257-260쪽, 2014
이동주, 이상현, 류건환, 임준혁, "라즈베리파이를 이용한 현관문 감시 시스템 설계 및 구축," 한국통신학회 학술대회논문집, 제2015권 제11호, 424-425쪽, 2015
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