[논문]사용자 편의성 향상을 위한 무선액정 바코드 스캐닝 모듈 개발

이상태; 곽현민; 채균식; 조해성; 장원석; 장용석

문제 정의

본 무선 액정 바코드 CCD 모듈 개발은 1차적으로 보안시스템에 연결하여 적용하는 것이 목표이다. 즉 휴대폰 바코드로 개폐되는 Lock System에 장착하여 휴대폰을 보안 장치에 사용하도록 하는데 그 목표가 있다.
것이 목표이다. 즉 휴대폰 바코드로 개폐되는 Lock System에 장착하여 휴대폰을 보안 장치에 사용하도록 하는데 그 목표가 있다. 바코드는 책 뿐만 아니라 백화점이나 슈퍼마켓의 상품에 부착되어 있는 것을 볼 수 있다[1].
내장하게 된다. 본 연구에서는 Lock 시스템과 연결하여 사용하는 접속장치를 설계하였다. 바코드 판독과정은 공간영역에 표현된 이미지나 심볼을 시간영역에서 동작하는 전기신호로 변환시키고 이를 해독하는 과정이다.
본 연구를 통하여 LCD 바코드 스캔이 가능한 기술확보와 시제품을 개발하였다. 시스템 구성 분석후 LCD 바코드 스캔이 가능한 시스템 분석과 운영방법을 연구하였으며, 역설계를 통한 하드웨어 모듈 설계기술을 확보하였다.

제안 방법

일반적으로 CCD 바코드 스캐너 장치의 구성은 (그림 2)와 같이 구성된다. LED를 광원으로 하여 바코드 이미지로부티 반사되어 돌아오는 영상을 CCD로 변환하고 아날로그 신호를 증폭과 신호처리를 거쳐 디지털화한다, 디지털화 된 신호는 마이크로 컴퓨터의 디코딩 소프트웨어 알고리즘에 의해 인식되도록 설계되었다. 처리된 결과를 외부 I/O접속장치를 통해 외부 컴퓨터가 부함된 장치로 전송되어 다양한 응용 프로그램에 의해 사용되어 지고 있다.
이를 극복하고 최대한 반사된 광원을 비틀림 없이 바코드로 인식하기 위해서는 기존의 구면 렌즈 대신, "비구면" 렌즈를 장착하는 것이 바코드 뒤틀림과 광원을 가장 효과적으로 집광하는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 "비구면"렌즈를 사용하여 집광렌즈의 문제점들을 극복하였다.
이 신호를 그림8의 디지털화 과정에서 보인 바와 같이 밴드폭에 따른 가변문턱 전압을 생성하여 경계 값으로 취하여 디지털신호로 변환한다. 이때 이미지의 값보다 충분한 전후방 스페이스 값을 확인 후 중앙에 있는 값을 식별하고자하는 데이터코드로 인지하도록 소프트웨어 알고리즘을 설계 하였다[4].
전후방의 여백을 확인하여 데이터 이미지로써 충분한가를 분석한 후 바코드의 시작 방향을 결정하게 된다. 다음에 바의 흑백을 분석하는 알고리즘에 따라 코드로서의 에러 검증을 하며, 관련된 매핑 테이블에서 사용문자인지를 확인하여 최종 검증된 코드를 ASCII 코드로 출력하게 된다.
외부 접속방식은 기존 통신방식을 포함하여 Fc를 다양한 통신방식이 가능하도록 검토 설계하였다.
바코드 스캐너 설계는 저가격과 단기간 내에 위험부담을 줄인 모델을 선정하여 역설계 한 후 재설계 하였다. (그림 10)은 시제품 제작을 했던 바코드스캐너 구성도이다.
Lock 장치와 스캐너를 결합한 시스템구성도를 (그림 12)에 보였다. 휴대폰의 바코드는 스캐너에 의해 읽혀져 코드값이 8051제어기로 전송되며, Lock장치에 신호를 보내 문을 개폐할 수 있도록 설계하였다. 보조기능으로 상태 모니터를 위해 LCD 표시기로 나타낼 수 있도록 하였으며, 암호입력을 위한 키패드를 부착하였다.
휴대폰의 바코드는 스캐너에 의해 읽혀져 코드값이 8051제어기로 전송되며, Lock장치에 신호를 보내 문을 개폐할 수 있도록 설계하였다. 보조기능으로 상태 모니터를 위해 LCD 표시기로 나타낼 수 있도록 하였으며, 암호입력을 위한 키패드를 부착하였다. (그림 13) 은 시제품의 구성 블럭도로 8051제어기와 Lock 장치간 연결도를 보였다.
필요에 따라 키보드와 수동으로 Lock를 개폐할 수 있도록 프로그램 되었다. 이에 필요한 소프트웨어와 하드웨어를 설계하여 Lock 시스템 시제품을 제작하였다.
개발하였다. 시스템 구성 분석후 LCD 바코드 스캔이 가능한 시스템 분석과 운영방법을 연구하였으며, 역설계를 통한 하드웨어 모듈 설계기술을 확보하였다. 소프트웨어적인 기술로는 처리 알고리즘과 외부 접속 기술을 확보하였고 운영 개념 소프트웨어화를 이루었다.
시스템 구성 분석후 LCD 바코드 스캔이 가능한 시스템 분석과 운영방법을 연구하였으며, 역설계를 통한 하드웨어 모듈 설계기술을 확보하였다. 소프트웨어적인 기술로는 처리 알고리즘과 외부 접속 기술을 확보하였고 운영 개념 소프트웨어화를 이루었다. 휴대폰이 보안의 중심이 될 수 있을 것으로 기대되며 양방향 서비스가 가능해짐으로써 결제 시장에서 활용이 확대될 것으로 예상된다.

대상 데이터

사용하여야 한다. 사용되고 있는 CCD 선형 이 미지센서는 TOSHIBA사의 TCD 1305P 로 고감도 3648소자로 구성되었다. (그림 3)은 사용된 CCD 센서의 블록도이다 [3].

성능/효과

이런 상품에는 제조한 국가, 회사 또는 제품번호를 암호화하고 있다. 본 연구를 통하여 실시간 데이터의 처리율, 데이터의 안정성, 데이터의 수직적 여유도가 높고 원격스캔이 가능한 스캐너의 구성에서부터 설계를 할 수 있었고 또한 Lock System 이라는 시제품을 구현할 수 있었다[5].
(FRR 이 40% 정도이며 D0F : Distance of Field가 불안정하여 일반인이 사용 불가능 함)특히 액정 자체가 해상도가 프린트된 바코드(300dpi 이상)의 절반 이하로 떨어질 뿐 아니라 난반사와 액정보호유리에서 2차적인 외부 광원이 혼합되어 Reading율을 현저히 떨어트리고 있다. 이를 극복하고 최대한 반사된 광원을 비틀림 없이 바코드로 인식하기 위해서는 기존의 구면 렌즈 대신, "비구면" 렌즈를 장착하는 것이 바코드 뒤틀림과 광원을 가장 효과적으로 집광하는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 "비구면"렌즈를 사용하여 집광렌즈의 문제점들을 극복하였다.

후속연구

소프트웨어적인 기술로는 처리 알고리즘과 외부 접속 기술을 확보하였고 운영 개념 소프트웨어화를 이루었다. 휴대폰이 보안의 중심이 될 수 있을 것으로 기대되며 양방향 서비스가 가능해짐으로써 결제 시장에서 활용이 확대될 것으로 예상된다. 또한 본 연구를 통하여 제작된 스캐너에서는 LCD 바코드 등은 어느 정도 처리되나 프린트된 바코드 등의 처리를 위한 실용화에는 개선이 필요하다.
휴대폰이 보안의 중심이 될 수 있을 것으로 기대되며 양방향 서비스가 가능해짐으로써 결제 시장에서 활용이 확대될 것으로 예상된다. 또한 본 연구를 통하여 제작된 스캐너에서는 LCD 바코드 등은 어느 정도 처리되나 프린트된 바코드 등의 처리를 위한 실용화에는 개선이 필요하다.

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