어린이들은 성인에 비해 힘, 상황 인지 능력, 상황 판단 능력 등이 부족하기 때문에 성인 및 관련단체 또는 국가로부터 보호받을 권리를 제공 받아야 한다. 현재 어린이집에서 교사 1명이 관리하는 어린이는 적게는 3명에서 많게는 20명가량 이며 관리해야하는 어린이가 많으면 많을수록 어린이를 모두를 신경 쓴다는 것은 교사 입장에서 매우 어려운 일이 아닐 수 없을 것이다. 특히 개방된 공간에서 이루어지는 원외 활동 시에는 원내의 비해 어린이들의 활동범위가 넓어지고 인솔 교사의 통제에 따르지 않는 어린이가 발생할 수 있기 때문에 교사들의 시각에 의존한 어린이 통제 및 관리는 한계가 존재하게 된다. 이에 본 연구에서는 상호통신이 가능한 휴대용 디바이스를 사용하여 어린이와 인솔 교사 간의 위치 또는 간격을 시스템화하여 어린이들에게 안전을 제공하고 보호자 및 교사들에게 편리함을 제공할 수 있도록 IoT 단말기 및 시스템을 설계 및 구현 하였으며 이를 통해 유아의 안전에 기여할 수 있기를 기대한다.
어린이들은 성인에 비해 힘, 상황 인지 능력, 상황 판단 능력 등이 부족하기 때문에 성인 및 관련단체 또는 국가로부터 보호받을 권리를 제공 받아야 한다. 현재 어린이집에서 교사 1명이 관리하는 어린이는 적게는 3명에서 많게는 20명가량 이며 관리해야하는 어린이가 많으면 많을수록 어린이를 모두를 신경 쓴다는 것은 교사 입장에서 매우 어려운 일이 아닐 수 없을 것이다. 특히 개방된 공간에서 이루어지는 원외 활동 시에는 원내의 비해 어린이들의 활동범위가 넓어지고 인솔 교사의 통제에 따르지 않는 어린이가 발생할 수 있기 때문에 교사들의 시각에 의존한 어린이 통제 및 관리는 한계가 존재하게 된다. 이에 본 연구에서는 상호통신이 가능한 휴대용 디바이스를 사용하여 어린이와 인솔 교사 간의 위치 또는 간격을 시스템화하여 어린이들에게 안전을 제공하고 보호자 및 교사들에게 편리함을 제공할 수 있도록 IoT 단말기 및 시스템을 설계 및 구현 하였으며 이를 통해 유아의 안전에 기여할 수 있기를 기대한다.
Children should be provided with the right to be protected by adults, related organizations, or countries because they lack power, situation recognition ability, and situation judgment ability compared to adults. Also, children's accidents and accidents caused by neglect of management occur every ye...
Children should be provided with the right to be protected by adults, related organizations, or countries because they lack power, situation recognition ability, and situation judgment ability compared to adults. Also, children's accidents and accidents caused by neglect of management occur every year. Currently, there are about 3 to 20 children managed by one teacher in a daycare center, and it is very difficult for teachers to care for all children as many children have to be managed. Especially, when outdoor activities are conducted in open space, children's activities are expanded compared to the in-house, and children who do not follow the control of the in-house teacher may occur, so there is a limit to the control and management of children depending on the viewpoint of teachers. In this study, we designed and implemented IoT terminal and system to provide safety to children and to provide convenience to guardians and teachers by systemizing the location or interval between children and in-service teachers using portable devices that can communicate with each other. It is hoped that this will contribute to the safety of infants.
Children should be provided with the right to be protected by adults, related organizations, or countries because they lack power, situation recognition ability, and situation judgment ability compared to adults. Also, children's accidents and accidents caused by neglect of management occur every year. Currently, there are about 3 to 20 children managed by one teacher in a daycare center, and it is very difficult for teachers to care for all children as many children have to be managed. Especially, when outdoor activities are conducted in open space, children's activities are expanded compared to the in-house, and children who do not follow the control of the in-house teacher may occur, so there is a limit to the control and management of children depending on the viewpoint of teachers. In this study, we designed and implemented IoT terminal and system to provide safety to children and to provide convenience to guardians and teachers by systemizing the location or interval between children and in-service teachers using portable devices that can communicate with each other. It is hoped that this will contribute to the safety of infants.
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문제 정의
본 논문에서는 비콘 기술을 기반으로 미아 방지 및안전사고 예방에 대비할 수 있도록 아이의 위치를 확인하고 관리할 수 있는 유아 위치관리 실시간 알림 서비스에 관하여 연구하였다.
제안 방법
또한 사물인터넷을 개발하기 위해 현재 다양한 플랫폼이 제공되고 있으나 본 연구에서는 그중 가장 기본적이고 범용적인 플랫폼인 아두이노를 사용하고자 한다. 아두이노는 오픈소스로 개발된 저 사양의 마이 크로컨트롤러 보드로써 전문가뿐만 아니라 일반인 누구나 자신의 아이디어를 제작할 수 있게 만들어 제품 화할 수 있는 오픈소스를 지향하는 전자 플랫폼이며 [7] 마이크로컨트롤러란 입출력 모듈과 마이크로프로 세서를 하나의 칩으로 만들어 특정 기능을 수행할 수있도록 하는 작은 컴퓨터라 할 수 있다.
본 연구에서는 비콘의 통신 특성을 이용하여 위치 알림 서비스를 제공하고 이를 통해 미아 발생률을 낮추며, 보다 쉽게 아이들의 위치를 알 수 있도록 하였 다. 또한 어린이집이나 유치원 같은 어린이 보호구역 에서도 실시간으로 제공되는 아이들의 위치 정보 등을 통해 미아발생 및 버스하차 사고 등의 각종 유아 사고에 대한 감소를 예상하며, 혹시 발생할 수 있는 문제에 대해서도 신속한 대응 및 초동조치가 가능할 것으로 예상된다.
비콘은 UUID, Major ID, Minor ID와 같은 식별자를 가지며, 본 시스템에서는 Major ID와 Minor ID를 통해 서비스 및 아이의 정보를 식별할 수 있도록 하여 아이용 디바이스를 아이가 소지한 상태에서 이동할 경우 디바이스를 통해 보호자 및 교사의 모바일 디바이스로 해당 위치와 아이들의 정보를 제공하고, 통학버스의 디바이스를 이용하여 버스기사와 인솔 선생님에게 현재 아이의 위치를 통해 탑승 여부를 확인할 수 있도록 하였으며 아이의 UUID나 정보를 저장해 놓은 보호자 및 관리자들은 모바일 애플리케이션을 통해 위치정보와 어린이집 및 유치원에서 현재 진행하고 있는 일정 또는 공지사항 등을 자동으로 제공 받을 수 있으며, 아이용 디바이스 정보를 통학버스에도 연동시킴으로써 등․하원에 대한 위치서비스를 제공하여 보호자 및 선생님에게 더 효율적으로 아이들을 관리할 수 있도록 시스템을 설계하였다.
또한, 비콘의 통신 방법으로 1:1로 데이터를 주고 받을 수 있는 Connection mode와 특정 디바이스를 지정하지 않고 주변으로 신호를 전송하는 BroadCast mode로 나눌수 있다. 아이용 디바이스와 버스 디바이스에 비콘을 이용하여 통신할 수 있게 설계했으며, 이 비콘은 브로 드캐스트 방식으로 각각 다른 UUID(Universally Unique Identifier)에 대한 서비스를 제공하게 된다.
아이의 정보를 모니터링하기 위한 애플리케이션은 안드로이드를 기반으로 설계 및 제작하였으며, 수신된 UUID를 바탕으로 아이를 등록하거나 관리할 수 있고 해당 아이를 선택하여 감기 등 특이사항에 대하여 공유할 수 있도록 구성하였다. 또한 해당 시스템의 기본 기능인 아이의 위치관리와 관련하여 실험을 진행하였 다.
성능/효과
이는 휴대와 관련된 편리성을 제공할 수 있을 것이다. 또한, 휴대용 장비의 전원 연결을 위해 소형 리튬 배터리와 전력을 아두이노에 제공하기 위한 충전 모듈을 추가하여 충전 및 휴대에 대한 문제를 해결하였으며 3D 프린터를 통해 소형 케이스를 제작하여 테스트해 본 결과 발열 문제 등은 나타나지 않음을 확인할 수 있었다.
8m~1m 정도로 나타났다. 위 실험을 통해 아이를 관리할 수있는 적정 거리를 적용하고 그 이상 멀어질 경우 시 간 표기와 함께 경보가 울려 관리자 및 보호자에게 해당 이벤트에 관한 정보가 정상적으로 제공됨을 확인 할 수 있었다.
또한 해당 시스템의 기본 기능인 아이의 위치관리와 관련하여 실험을 진행하였 다. 테스트 한 결과 비콘을 이용한 위치측정은 0.5m 정도의 낮은 오차 범위와 30m내의 근거리에서는 매우 높은 정확도를 보였다. 또한, 50m에 이르는 거리 까지 신호가 전달되었으나, 오차범위가 평균 0.
후속연구
본 연구에서는 비콘의 통신 특성을 이용하여 위치 알림 서비스를 제공하고 이를 통해 미아 발생률을 낮추며, 보다 쉽게 아이들의 위치를 알 수 있도록 하였 다. 또한 어린이집이나 유치원 같은 어린이 보호구역 에서도 실시간으로 제공되는 아이들의 위치 정보 등을 통해 미아발생 및 버스하차 사고 등의 각종 유아 사고에 대한 감소를 예상하며, 혹시 발생할 수 있는 문제에 대해서도 신속한 대응 및 초동조치가 가능할 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
i비콘을 GPS와 비교하였을때 가지는 장점은?
0 프로토콜을 기반으로 한다. 특히 i비콘은 위치정보시스템(GPS)에 비해 오차가 적고, 정교하며 정확성이 높을 뿐만 아니라 전력 소모가 적고 WiFi 또는 기존의 블루투스 페어링과 같이 상호인증 연결이 아닌 브로드캐스팅 방식의 통신을 통해 지속적으로 정보를 제공받거나 항상 모든 기기가 상호 정보를 송수신하여야 하는 사물 인터넷 시스템의 특성에 매우 부합된다[6].
사물인터넷 이란?
사물인터넷 이란 각종 사물에 부착된 센서를 통해 네트워크를 이용하여 사람과 사물 간의 소통을 할 수있는 서비스이다. 일상생활이 모바일 중심으로 보편화 되면서 사물인터넷에 대한 기대와 관심이 매우 높아 지고 있으며 그중 센서 기술 및 통신기술의 발전에 따라 저 전력으로 서비스를 제공할 수 있는 비콘이 사물인터넷의 핵심으로 떠오르고 있다.
우리나라 실정에 맞게 도입한 앰버경보의 한계는?
미국에서는 경찰의 조사기관에 의해서 교통 상황 안내판이나 이메일, SMS 등으로 비상 경보체제를 전달하며, 유괴 발생 시 아이의 이름과 특징, 납치 범의 차량번호와 특징 등을 알려주는 시스템을 도입 하였고, 우리나라 또한 2007년 4월 9일 경찰청 주관으로 국토해양부, 서울시와 협약을 체결하여 아이가 실종되었을 경우 고속도로 및 국도, 지하철의 전광판과 라디오를 통해 정보를 전파한다. 그러나 실종 아동의 사진 송출이 곤란하고, 경보 매체가 한정되어 있어 정보 전파에 관한 문제점이 존재한다[4].
참고문헌 (10)
H. Lee, "A Study of Application planning for Missing Children Focused on the Paper Prototyping," Master's Thesis, kookmin University Graduate School of Techno Design, 2012
S. Park, H. Park, S. Park, M. Jeon, and B. Lee, "Child-to-school Vehicle Safety Accident Prevention System Utilizing Video and PIR Sensor," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 14, no. 6, 2019, pp. 1019-1024.
M. Lee, "Development of New Child Safety Harness Bag Designs for the Prevention of Missing Children and Safety Accidents in Korea," Doctoral thesis, Dongduk Women's University Graduate School of Fashion, 2015
H. Kim, and Y. Kim, "The Study on Overview of Missing Child and the Effective Prevention," J. of the The Institute of Police Science, vol. 6, no. 2, 2011, pp. 309-335.
S. Lee, and H. Kim, "Missing Children Policy in Korea: A Legislative Model for Korean Code Adam Alert," J. of the Korea Contents Association, vol. 12, no. 12, 2012, pp. 179-191.
Y. Baek, H. Lee, and J. Oh, "Beacon-Based POS-linked IoT Relay Device and Service design," Proc. of The Korea Institute of Electronic Communication Sciences Spring Conf., Busan Bexco, June 2019, pp. 175-177.
S. Park, C. Hwang, and D. Park, "Internet of Things(IoT) ON system implementation with minimal Arduino based appliances standby power usng a smartphone alarm in the environment," J. of the Korea Institue of Electroni Communication Sciences, vol. 10, no. 10, 2015, pp. 1175-1182.
H. Lee, and J. Oh, "Studies on Effective Fluid Monitoring Terminal design with the Use of location-based service," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 4, 2016, pp. 421-426.
D. Kim, H. Lee, and N. Hwang, "The movie theater application using the beacon sensor," A bachelor's Thesis, Seoul national university of science and technology, 2017
T. Kim, "Customer Identification Service Platform for Interaction between Business Firms and Customers using Beacons," J. of the Smart media, vol. 6, no. 4, 2017, pp. 17-23.
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