초록

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본 논문에서는 RFID 기술과 유비쿼터스 센서네트워크 기술이 적용된 도어락과 출입에 필요한 카드 및 무선 도어락 정보를 관리하고 모니터링 하는 출입 통제 시스템(EMS:Entrance Management System)을 개발하였다. 근거리 무선통신 표준인 Zigbee와 비접촉식 RFID 기술이 적용된 도어락 그리고 무선 도어락과 Zigbee로 통신하는 ARM코어 기반의 도어락 제어 모듈을 개발하였고 출입통제에 사용되는 응용프로램을 웹기반으로 개발함으로써 출입통제 시스템의 접근과 관리가 용의하도록 하였다.

본 논문에서는 RFID 기술과 유비쿼터스 센서네트워크 기술이 적용된 도어락과 출입에 필요한 카드 및 무선 도어락 정보를 관리하고 모니터링 하는 출입 통제 시스템(EMS:Entrance Management System)을 개발하였다. 근거리 무선통신 표준인 Zigbee와 비접촉식 RFID 기술이 적용된 도어락 그리고 무선 도어락과 Zigbee로 통신하는 ARM코어 기반의 도어락 제어 모듈을 개발하였고 출입통제에 사용되는 응용프로램을 웹기반으로 개발함으로써 출입통제 시스템의 접근과 관리가 용의하도록 하였다.

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 외부 인터넷 브라우저에서 ECS로 접속할 경우 웹서버에서는 저장 된 웹서비스가 보여지게 되며 웹프로그램은 데이터베이스에 저장된 도어락 보안등급과 카드 등록 정보, 보안등급을 사용자가 원하는 대로 갱신, 저장시키게 된다. 또한 이 웹서비스에서 ECC에서 출입요청이 허가됐을 시 저장하는 로그내용을 보여줌으로써 출입 후 발생한 문제에 즉각적으로 대처할수 있는 정보를 제공해 준다.
• 본 논문에서는 기존의 RFID기술이 적용된 네트워크 도어락이 가지고 있는 기능을 개선, 좀 더 확대된 장소에 효율적인 출입통제가 가능하도록 하는 무선 도어락, 다수의 도어락 정보를 수신하여 처리하는 중계제어모듈과 함께 연동되는 출입통제시스템을 개발하였다. 이는 하나의 현실적인 응용 시스템으로써 의미를 갖는다.

제안 방법

• 이러한 문제들을 해결하고자 근거리 무선 통신인 Zigbee[2,3]를 적용된 도어락과 다수의 무선 데이터를 처리하기 위한 Zigbee가 적용된 중계제어모듈을 만들었다. 그리고 도어락의 정보와 사용 카드정보를 중앙 집중식으로 관리하기 위해 데이터베이스를 사용함으로써 카드별 보안등급설정과 도어락의 등급설정도 가능하게 하였다. 도어락의 정보를 서버에서 설정할 수 있음으로써 보안등급이 낮은 기존의 사무실을 연구실로 변경할 경우 간단한 설정만으로도 변경된 장소에 맞게 보안등급의 변경이 가능하다.
• 근거리 무선 통신인 Zigbee와 비접촉식 13.56Mhz RFID가 적용된 무선 도어락과 이 들을 제어하는 제어모듈, 도어락과 카드의 보안등급, 출입로그를 저장하는 데이타베이스를 구축, 출입로그를 모니터링하고 카드와 도어락을 관리 할 수 있는 웹서비스를 개발하였다.
• 도어락의 정보를 서버에서 설정할 수 있음으로써 보안등급이 낮은 기존의 사무실을 연구실로 변경할 경우 간단한 설정만으로도 변경된 장소에 맞게 보안등급의 변경이 가능하다. 또한 출입문 개폐여부를 확인하기위해 중계제어모듈이 서버에 접속하여 데이터를 처리 시 출입에 관한 로그를 추가적으로 기록함으로써 출입 후 발생한 문제에 즉각적으로 대처할 수 있는 정보를 제공하게 하였다.
• 이는 초기 건물 설계 시 출입통제 시스템을 포함시키지 않을 경우 배선 공사 등의 추가적인 문제를 야기한다. 이러한 문제들을 해결하고자 근거리 무선 통신인 Zigbee[2,3]를 적용된 도어락과 다수의 무선 데이터를 처리하기 위한 Zigbee가 적용된 중계제어모듈을 만들었다. 그리고 도어락의 정보와 사용 카드정보를 중앙 집중식으로 관리하기 위해 데이터베이스를 사용함으로써 카드별 보안등급설정과 도어락의 등급설정도 가능하게 하였다.

대상 데이터

• (그림 4)는 중계 제어 모듈의 하드웨어 구성도이다. ARM코어 기반의 MCU PXA255에 64Mb의 플래시 메모리, 32Mb SDRAM과 1개의 LAN포트, 1개의 시리얼 포트로 구성된다. 중계제어 모듈에는 리눅스를 포팅 하였으며 Zigbee 모듈에서 데이터를 수신하기 위한 시리얼 응용프로그램과 ECS와 TCP/IP 소켓통신을 하는 응용프로그램이 포함되어 있다.
• Device Controller는 전송받은 RFID 카드의 TAG ID를 TOS Msg 형식에 맞게 메시지를 구성하며 UART를 통하여 USN Mote로 전송한다. USN 모트는 전송받은 TOS Msg를 무선으로 ECC의 USN Mote에게 전송한다. ECC에 부착된 USN Mote는 수신된 TOS Msg를 RS232를 통해 ECC로 전송하고, ECC는 수신된 메시지를 분석하여 TAG ID와 도어락 ID로 파싱한다.
• 56Mhz RFID 리더기 모듈, 모터컨트롤러 모듈로 구성되며, Zigbee와 RFID 리더기 모듈은 Motor Controller모듈과 UART로 서로 연결되어 있다. 모터컨트롤러는 2개의 UART를 가지고 있고 128KB의 플래시 메모리를 가지는 ATMEL社의 ATMEGA128 MCU를 사용하였다.

후속연구

• 불법침입자에 대한 모니터링 이외에 외부에서 침입자를 파악할 수 있는 경보장치 및 출입문 원격제어, 무선 데이터에 대한 암호화 기술을 추가로 개발하고 본 논문의 출입통제시스템을 좀 더 확장, 환경 센서 등을 추가로 부착한다면 재해에 관리와 함께 건물 전체에 대한 관리시스템으로도 적용해 볼 수 있을 것이다.

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질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
RFID	RFID기술이 적용된 도어락의 단점은?	RFID[1]기술이 적용된 도어락의 경우 출입에 필요한 카드를 도어락 자체에 저장시키는 방식을 사용함으로써 다수의 도어락에 일일이 카드를 저장시켜야하는 문제점이 있으며 분실 카드에 대한 처리방법도 개별적으로 데이터를 갱신시켜야 하는 관리상의 문제점이 발생한다. 다수의 도어락이 설치됐을 경우 개별적으로 도어락에 사용 카드를 등록시키면 전체 사용 카드에 대한 관리가 어렵게 되고 천편일률적인 카드 등록은 사용자별 보안등급을 세세히 설정 할 수 없게 만듦으로써 출입통제라는 의미를 상실하게 된다.
USN Mote	USN Mote은 어떻게 구성되어 있는가?	USN Mote는 24개의 버퍼(UART 12개, Radio 12개)를 가지고 있으며, 다른 이벤트가 발생하지 않으면 받은 메시 지는 바로 보내도록 구성되어 있다. 중간에 이벤트가 발생을 하면 실행하던 Task 함수를 중지하고, 이벤트 처리 후진행 중이던 Task 함수를 다시 실행하게 된다.
네트워크 기능이 포함된 도어락 시스템	네트워크 기능이 포함된 도어락 시스템이 나오고 있는 이유는?	RFID[1]기술이 적용된 도어락의 경우 출입에 필요한 카드를 도어락 자체에 저장시키는 방식을 사용함으로써 다수의 도어락에 일일이 카드를 저장시켜야하는 문제점이 있으며 분실 카드에 대한 처리방법도 개별적으로 데이터를 갱신시켜야 하는 관리상의 문제점이 발생한다. 다수의 도어락이 설치됐을 경우 개별적으로 도어락에 사용 카드를 등록시키면 전체 사용 카드에 대한 관리가 어렵게 되고 천편일률적인 카드 등록은 사용자별 보안등급을 세세히 설정 할 수 없게 만듦으로써 출입통제라는 의미를 상실하게 된다.

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