[논문]푸시메시지를 이용한 능동적인 출결관리시스템

정필성; 조양현

doi:10.15207/jkcs.2020.11.6.029

푸시메시지를 이용한 능동적인 출결관리시스템
Active Attendance-Absence Management System using Push Message 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.11 no.6, 2020년, pp.29 - 36

정필성 (명지전문대학 정보통신공학과) , 조양현 (삼육대학교 컴퓨터공학부)

초록
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교육부에서 대학이 수업시간 준수와 학생의 출결관리를 엄격하게 관리하는지 여부를 평가하는 항목이 추가됨에 따라서 대학에서는 전자출결시스템을 활용하는 사례가 늘고 있다. 전자출결시스템을 활용하면 실시간으로 출결관리와 기록관리가 가능해진다. 본 논문에서는 기존 전자출결시스템이 가지는 문제점인 부정행위방지에 대한 해결방법을 제시하고자 한다. 본 논문에서는 자동, 수정으로 전자출결이 가능하다. 수동으로 전자출결을 진행하면 교수 스마트폰의 BLE 비콘 서비스를 활성화한 후 푸시메시지 서비스를 이용하여 학생의 전자출결 애플리케이션을 자동으로 실행시킨다. 학생이 출석체크 버튼을 눌러 비콘이 검색되면 출결을 처리한다. 자동으로 처리하는 경우 학생이 개입하지 않아도 자동으로 비콘을 검색하고 출결을 처리한다. 제안 시스템은 학생이 인지하지 못하는 상황에서도 자동으로 출결을 처리하며, 불특정 주기로 출결을 재확인 할 수 있기 때문에 부정출결을 방지할 수 있는 장점을 가진다.

Abstract ▼ AI-Helper

As the Ministry of Education adds an item to evaluate whether a university strictly manages class time compliance and student attendance, the number of cases in which universities use electronic attendance systems is increasing. If you use the electronic attendance system, you can manage attendance and record management in real time. In this paper, I would like to suggest a solution to the prevention of cheating, which is a problem with the existing electronic attendance system. In this paper, automatic attendance is possible by automatic or correction. If the electronic attendance is performed manually, the BLE beacon service of the professor's smartphone is activated, and then the student's electronic attendance application is automatically executed using the push message service. When the student clicks the attendance check button and the beacon is found, attendance is processed. In the case of automatic processing, the beacon is automatically searched and attendance is handled even if the student is not involved. The proposed system automatically handles attendance even when the student does not recognize it, and has the advantage of preventing illegal attendance because it can reconfirm attendance at unspecified intervals.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Proposed Network Model
그림 Fig. 2. Register Schedule Flow
그림 Fig. 3. Active Attendance Process Flow
그림 Fig. 4. Passive Attendance Process Flow
그림 Fig. 5. Attendance-Absence System Screen
그림 Fig. 6. Attendance-Absence Record Screen
그림 Fig. 7. Application Screen
표 Table 1. System Specification

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서 제안하는 전자출결시스템은 기존 시스템 에서 지속적으로 개선요청이 제기되는 다음 문제점을 해결하고자 한다.
본 논문에서는 기존의 수동으로 출결을 진행하는 전자 출결의 기능적인 개선을 위해서 능동적인 전자출결시스템을 제안한다. 제안 시스템은 전자출결을 관리하는 서버 에서 스케줄러에 맞춰 학생의 스마트폰에 전자출결을 요청하는 푸시메시지를 전송한다.
본 논문은 출결관리가 효율적으로 이루어지기 위한 방안으로 능동적으로 전자출결이 이루어지는 출결관리시스 템을 제안한다. 제안 기술은 출결관리시스템에서 교수가 수업시작 전 스마트폰을 이용하여 전자출결을 요청하면 서버로부터 받은 UUID를 받게 된다.

가설 설정

본 논문에서 제안하는 전자출결시스템에서는 학생이 수업시간에 애플리케이션을 실행하여 수동적으로 전자출결을 진행하지 않아도 된다. 수업시간 시작 10분전부터 시작 후 10분까지 1분단위로 FCM을 이용하여 스마트폰 으로 푸시메시지를 전송하고 전자출결진행을 요청한다.

제안 방법

많은 연구자들이 이러한 문제점을 해결하기 위해서 얼굴인식 기반의 전자출결 시스템, 교수의 스마트폰을 BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘으로 활용하는 블루투스 기반 전자출결 시스템, 스마트폰과 시리얼 인증을 이용하는 전자출결시스템, 얼굴인식 기술을 활용한 전자 출결시스템, 가시광 통신 기반 전자출결시스템 등을 제안 하였다. 하지만 여전히 스마트폰을 이용하여 전자출결이 이루어질 때 교수와 학생이 수동적으로 애플리케이션을 이용하여 전자출결을 진행해야하며 시간 내에 강의실에 도착하였음에도 불구하고 본인의 실수로 정해진 시간 내에 출결처리를 못하여 교수가 재확인을 하여 출결을 수정하는 등 문제를 해결하는 근본적인 해결방안에 대한 논의가 이루어지지 않고 있다.
또한 파이썬을 사용하게 되면 FCM 푸시메시지 API 연동 기능이 쉽고 빠르게 개발이 가능하다는 장점이 있다. 스마트폰 애플리케이션은 리액트 네이티브를 이용하여 개발하였다. 리액트 네이티브는 페이스북에서 만든 오픈소스 모바일 응용프로그램 프레임워크로서 하이브리드 개발방식으로 단일 소스코드로 안드로이드, iOS 플랫폼에서 동작 가능한 애플리케이션을 개발하는 것이 가능하다 [15].
본 논문은 출결관리가 효율적으로 이루어지기 위한 방안으로 능동적으로 전자출결이 이루어지는 출결관리시스 템을 제안한다. 제안 기술은 출결관리시스템에서 교수가 수업시작 전 스마트폰을 이용하여 전자출결을 요청하면 서버로부터 받은 UUID를 받게 된다. UUID를 BLE 비콘 서비스로 등록하여 주변에 광고(advertising)하게 된다.
제안 시스템은 오픈소스 프로젝인 MariaDB, 스프링 프레임워크, 파이썬, 리액트 네이티브를 이용하여 구현하였다. 현재 대학에서 2020년 2학기 출결시스템 사용을 목적으로 개발이 완료되어 테스트를 진행하며 기능개선 중에 있다.
본 논문에서는 기존의 수동으로 출결을 진행하는 전자 출결의 기능적인 개선을 위해서 능동적인 전자출결시스템을 제안한다. 제안 시스템은 전자출결을 관리하는 서버 에서 스케줄러에 맞춰 학생의 스마트폰에 전자출결을 요청하는 푸시메시지를 전송한다. 푸시메시지를 받은 학생의 스마트폰 애플리케이션이 BLE를 검색하여 일치하는 서비스 UUID를 가진 BLE가 검색될 경우 자동으로 전자 출결을 진행한다.
3을 사용하였다. 출결관리를 위한 웹서버는 스프링 프레임워크를 이용 하여 구현하였다. 스프링 프레임워크는 오픈소스 애플리케이션 프레임워크로서 웹 사이트 개발을 위한 다양한 서비스를 제공하고 있다.
출결관리시스템의 스케줄러가 주기적으로 스케줄을 확인하면서 출결요청메시지를 보낼 시간에 출결처리 상태를 데이터베이스에서 확인한다. 출결처리 되어야할 학생이 남은 경우 FCM 메시지 전송을 요청한다.

이론/모형

능동적인 전자출결서비스를 제공하는 시스템 구현을 위해서 데이터베이스 서버는 MariaDB 10.3을 사용하였다. 출결관리를 위한 웹서버는 스프링 프레임워크를 이용 하여 구현하였다.
카메라를 통해 실시간으로 인식한 학생의 얼굴과 미리 학습된 데이터의 얼굴 특징 점을 비교하여 인식하는 기술을 활용한다. 하르케스케이드(Haar Cascade) 기술, CNN 기반의 머신러닝 기술 등을 이용한다. 하르케스케 이드의 경우 처리속도가 빠르지만 인식률이 낮아 오인식이 발생할 가능성이 있으며, 딥러닝은 인식률은 좋지만 처리속도가 느린 제약점을 가지고 있다.

성능/효과

Park은 RFID 리더기, 지문인식기, 클리커 등의 인프라가 요구되는 환경을 개선한 전자출결 방식으로 QR코드 기술을 이용한 전자출결시스템을 제안하였다 [4]. QR코드를 인식하는 애플리케이션을 제작함에 있어 m-Bizmaker를 이용함으로써 전자출결애플리케이션의 개발과 활용의 용이성을 입증하였다. 하지만 GPS 정보는 실내에서 활용이 어려운 문제점이 존재하며 QR코드의 경우 복사 및 위조가 쉬워 출결을 하지 않더라도 다른 방식으로 부정출결이 가능하여 학생들이 많이 참석하는 교양과목의 경우 활용에 부적절할 수 있다.
6은 스케줄에 따라서 자동으로 전자출결이 처리 되었을 때 몇 번을 시도해서 성공하였는지 로그를 보여준다. 전자출결시스템은 정해진 시간 내에 성공확률이 높을수록 높은 성능과 안정성을 확보하고 있다고 판단할 수 있다.
제안 시스템에서 전자출결을 처리하는 과정에서 실패는 발견되지 않았으며 전자출결처리는 LTE를 이용하는 경우 2초 이내에 처리되었다. 와이파이를 이용하는 경우 네트워크 환경의 영향을 받을 수 있다고 판단된다.

후속연구

현재 대학에서 2020년 2학기 출결시스템 사용을 목적으로 개발이 완료되어 테스트를 진행하며 기능개선 중에 있다. 향후 MQTT를 이용한 메시지 전송 및 전자출결처리, 딥러닝을 이용한 얼굴인식, 객체인식 기술을 적용한 출결관리 기능을 추가적으로 연구 개발할 계획을 가지고 있다.

참고문헌 (15)

Y. S. Namgung. (2017-03-09). (Date of publication). Announcement of the 2nd cycle basic plan for structural reform. https://moe.go.kr
H. Jo & Y. H. Choi. (2018). Success Factors of Smart Attendance-Absence Recording System. Journal of Internet Electronic Commerce Resarch, 18(3), 297-308.
B. G. Kim. (2016). An Implementation of Auto Attendance Management System based on App using NFC Technique. Journal of Korea Academia-Industrial cooperation Society, 17(2), 719-723. DOI : 10.5762/KAIS.2016.17.2.719
S. J. Park. (2014). Attendance Check System based on Smartphone using QR code. Journal of Korean Association of information Education, 18(2), 325-334. DOI : 10.14352/jkaie.2014.18.2.325

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B. J. Lim, B. H. Jeong & J. S. Kim. (2018). Mobile Attendance System using Bluetooth Signal Strength. KIISE Transactions on Computing Practices, 24(6), 307-311. DOI : 10.5626/KTCP.2018.24.6.307

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H. M. Yang et al. (2019). Automated Attendance Checking System based on User Face Recognition. Journal of Korean Institute of Intelligent Systems, 29(5), 379-384.

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S. Y. Kim, C. M. Kim & S. J. Koh. (2019). Mobile Attendance System using Bluetooth Signal Strength. Design and Implementation of Smart Attendance-Absence Management System Based on Visible Light Communication, 44(7), 1381-1390. DOI : 10.7840/kics.2019.44.7.1381
B. Y. Park, E. J. Jin, B. H. Lee & S. M Lee. (2018). Establishment of electronic attendance using PCA face recognition. The Journal of Korea Institute of Convergence Signal Processing, 19(4), 174-179. DOI : 10.14400/JDC.2019.17.5.041
S. Y. Kim, C. M. Kim & S. J. Koh. (2019). Mobile Attendance System using Bluetooth Signal Strength. Design and Implementation of Smart Attendance-Absence Management System Based on Visible Light Communication, 44(7), 1381-1390. DOI : 10.7840/kics.2019.44.7.1381
H. S. Park & G. H. Hwang. (2017). Ad-hoc Electronic Attendance Checking System Based on BLE Beacon. The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, 42(1), 227-229.

원문보기 상세보기
J. H. Lee & H. W. Lee. (2019). A Study of the Problems and Solutions of Electronic Attendance System-Focused on User's Awareness-. Journal of Digital Convergence, 17(5), 41-49. DOI : 10.14400/JDC.2019.17.5.041
H. J. Park. (2018). A Study on the intent to use of Electronic attendance-absence recording systems. The Korean Journal of Technology Education, 18(2), 148-169.
Spring Framework. (2020). Spring Framework. [Online]. https://spring.io/projects/spring-framework
eGovFrame. (2020). eGovFrame. [Online]. https://www.egovframe.go.kr
React Native. (2020). React Native. [Online]. https://reactnative.dev/

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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