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스마트폰과 무선통신을 이용한Door Lock 개폐 시스템

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작품의 배경 및 목적해결 방법기대 효과

결론 및 향후과제

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목 차

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작품의 배경 및 목적

1. 스마트시계 , 가전 , 자동차 등 다양한 곳에 활용 가능한 IoT 제품들이 대거 출시이미 다양한 곳에 활용되고 있으며 , 스마트폰을 중심으로 통합시스템화가 진행 중2. 시장조사 기관인 TNS InfraTest 의 2015 년 3 월 통계에 따르면 국내 스마트폰 보급률은 83.0% 에 달하며 , 세계 4 위를 기록 .

3. 이에 따라 IoT 기술을 활용하여 다수가 보유한 스마트폰으로 도어락의 개폐 장치를 제어하는 시스템을 고안하여 더욱더 편리한 스마트 홈 서비스에 활용하고자 함 .

4. 안드로이드 앱 개발을 통하여 사용자가 더욱 쉽게 설치하여 접근 할 수 있도록 하며 , 다양한 무선통신을 이용하여 효율적으로 시스템을 운영하고자 함 .

삼성의 스마트워치 기어 s2 현대자동차의 차량통합관리 시스템 LG Uplus @home

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언제 어디서든 문을 잠그고 열 수 있다

손님 , 청소부 , 택배기사 등이 방문 시에 부재중이더라도 문을 열어 줄 수 있다 .

보안문제 ?-> 카메라 모듈로 집 내부를 촬영

-> 개폐 여부를 앱의 알림을 통하여 실시간 확인 가능-> 개폐 이력의 조회 가능

작품의 배경 및 목적원격 개폐

가까이 접근하면 문을 열 수 있다집 문 가까이 접근 시에 자동으로 문이 열려 스마트폰을 꺼낼 필요가 없다 .

보안문제 ?-> 도어락 하드웨어와 집 주인으로 등록된 스마트폰의 등록 , 암호화

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작품의 배경 및 목적현재 실제 판매되는 제품은 어거스트 도어락 뿐

옛 빌라에 사용하던 원형 열쇠홀에만 사용 가능으로다용도 활용이 불가애플 전용 어플 사용

실제 판매 제품

한계존재

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해결 방법다음과 같은 기능을 구현하여 해결하고자 한다 .

Wi-fi 를 이용한 원거리 개폐 사용자의 스마트폰에서 개폐명령 시 인 터 넷 에 연 결 되 어 있 는 소 형 컴 퓨 터 RaspberryPi 와 TCP/IP 통신을 이용하여 데이터를 송 · 수신 Raspberry Pi 는 전 달 받 은 데이터를 블루투스 통신을 이용하여 도어 락 내 의 Nordic Board 에 전 달 하 여 최 종 적 으 로 모 터 를 구동시켜 개폐를 가능하게 함 .

여기서 Raspberry Pi 와 모듈로 구성된 Hub 는 집 내부에 , Nordic Board 와 모터 , 모듈 등은 Door-lock 내부에 위치한다 .

원거리 개폐Beacon 을 이용한 원거리 개폐 BLE(Blutooth Low Energy) 프로토콜의 Beacon 통신을 이 용 하 여 사 용 자 가 도 어 락 에 접 근 하 였 을 때 도 어 락 이 개폐되도록함 .

근거리 개폐1. 도어 락 의 개폐 여부 를 Push Service 를 통 하 여 스 마 트 폰 알림으로 전송2. 개폐 동작을 Database 화 하여 개폐기록을 조회할 수 있도록 함 .

3. 근거리 개폐를 가능하게 하기 위한 어플리케이션의 백그라운드 서비스화4. 도어락 개폐 시 집안 내의 위치한 Raspberry Pi 의 카 메 라 모 듈 을 이용하여 영상 촬영 및 스마트폰으로 전송

부가 기능

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해결 방법다음은 시스템을 보기 쉽게 표현한 모식도이다 .

블루투스 모듈 모 터 개폐 장치

블루투스 모듈 카메라 모듈LAN / Wi-Fi

Nordic Board

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해결 방법다음은 실제로 제작한 시제품이다 .

앞 뒤

Doorlock 의 HW 케이스는 Solidworks 를 이용하여3 차원 도면을 설계하였으며 ,WEG3D X1 3D 프린터를 이용하여 출력하였다 .

해결 방법다음은 실제로 제작한 안드로이드 어플리케이션이다 .

앞

안드로이드 어플리케이션은이클립스 , 안드로이드 스튜디오를사용하여 개발하였으며 ,

TCP/IP 소켓 통신을 이용하여RaspberryPi 와 통신한다 .

RaspberryPi 서버에서는 Phython 을이용하여 코딩 하였으며 ,

Nordic 보드의 코딩은 C 언어를 이용함 .

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기대효과다양한 기기들과의 IoT 시스템 구축으로 편리하고 안전한 스마트 홈 시스템 완성

학교 , 공공기관 , 회사 , 물류창고 등 다양한 장소 활용

홈쉐어링 등 새로운 스타트업 확대

사용자 편리성과 안전성 극대화

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결론 및 향후 과제결론

IOT 시대의 핵심 요소 ‘보안’‘ 물리적 보안 + 정보 보안’ 을 통한 세이프 홈 구축스마트폰을 통한 접근성누구나 휴대하는 스마트폰으로 인한 사용자층의 확대 및 그에 따른 수요 예상

산업 전반에 걸친 활용도 및 확장성보안업체의 효율적 관리 등의 산업적 활용과 무인 택배수거함 등의 아이디어 확장 가능효율적이고 안전한 시스템 운용사용자의 편리성과 신뢰성 모두 만족

향후 과제저전력 구현저전력 프로토콜과 전용보드의 개발로 전력소비 최소화

전용 네트워크 구축통신사 및 ISP 업체와의 협업을 통한 네트워크 구축으로 효율성 극대화