표제지
논문요약
목차
I. 서론 13
1. 연구의 배경 및 목적 13
가. 연구의 배경 13
나. 연구의 목적 15
II. 관련 연구 16
1. 블루투스 비콘 16
2. 비콘 신호 18
가. RSSI 18
나. RSSI 활용 기법 20
다. RSSI 적용 사례 23
3. 승하차 알림 시스템 25
가. RFID 카드 휴대 승하차 알림 25
나. RFID 안전벨트 부착 승하차 알림 26
다. 초음파 센서 승하차 알림 27
III. 시스템 설계 28
1. 승하차 알림 시스템 구성 28
가. 시스템 설계도 28
나. 구성요소 33
2. 승하차 알림 시스템 어플리케이션 설계 38
가. 부모용 어플리케이션 38
나. 교사용 어플리케이션 40
IV. 시스템 구현 43
1. 승하차 시스템 구현 43
가. 교사용 어플리케이션 구현 43
나. 부모용 어플리케이션 구현 48
다. 단계별 동작 52
V. 실험 56
1. 실험 목적 및 구성 56
가. 실험 목적 56
나. 실험 구성 61
2. 차량 별 RSSI 실험 65
가. 그랜드스타렉스 11인승 차량 65
나. 프레지오 15인승 차량 69
다. 카운티 25인승 차량 73
3. 차량별 RSSI 적용 실험 77
가. 그랜드스타렉스 11인승 차량 77
나. 프레지오 15인승 차량 80
다. 카운티 25인승 차량 83
4. 실험결과 및 고찰 86
VI. 결론 89
참고문헌 91
Abstract 95
〈표 3-1〉 승하차 알림 시스템 개발환경 33
〈표 5-1〉 승하차 알림 시스템 실험 순서 56
〈표 5-2〉 차랑별 RSSI 적용 실험 케이스 58
〈표 5-3〉 승하차 기준 RSSI 실험 내용 60
〈표 5-4〉 실험 차량 구성표 61
〈표 5-5〉 그랜드스타렉스 차량 제원 65
〈표 5-6〉 그랜드스타렉스 RSSI 범위 68
〈표 5-7〉 프레지오 15인승 차량 제원 69
〈표 5-8〉 프레지오 차량 RSSI 범위 72
〈표 5-9〉 카운티 차량 제원 73
〈표 5-10〉 카운티 차량 RSSI 범위 76
〈표 5-11〉 H자동차 그랜드스타렉스 운전석 RSSI 기준 적용 실험 78
〈표 5-12〉 H자동차 그랜드스타렉스 보호자석 RSSI 기준 적용 실험 79
〈표 5-13〉 H자동차 프레지오 운전석 RSSI 기준 적용 실험 80
〈표 5-14〉 H자동차 프레지오 보호자석 RSSI 기준 적용 실험 82
〈표 5-15〉 H자동차 카운티 운전석 RSSI 기준 적용 실험 84
〈표 5-16〉 H자동차 카운티 보호자석 RSSI 기준 적용 실험 85
〈표 5-17〉 차량별 운전석 기준 RSSI 86
〈표 5-18〉 차량별 보호자석 기준 RSSI 86
〈표 5-19〉 차량별 승하차 알림 시스템 정상작동 여부 87
〈그림 1-1〉 아이의 차량 내 방치 예방을 위한 포스터 13
〈그림 1-2〉 어린이집과 유치원 통학차량 소유 현황 14
〈그림 1-3〉 실외온도에 따른 차량 내부 온도 15
〈그림 2-1〉 블루투스 비콘 시스템 16
〈그림 2-2〉 BLE iBeacon Packet 요소 17
〈그림 2-3〉 RSSI의 신호 레벨 18
〈그림 2-4〉 거리별 HM-10 Model를 활용한 RSSI 측정 18
〈그림 2-5〉 RSSI의 계산 방법 19
〈그림 2-6〉 RSSI의 계산 방법 거리 상수 계산 19
〈그림 2-7〉 삼변 측량 기법 20
〈그림 2-8〉 핑거프린팅 기법 21
〈그림 2-9〉 PFIPS의 RSSI 필터링 과정 22
〈그림 2-10〉 지하광산 BLE 신호 측정 실험 장소 23
〈그림 2-11〉 신호강도에 따른 RSSI 분포의 통계적 분석 결과 23
〈그림 2-12〉 각도에 따른 RSSI 변동(방향성 블루투스 비콘) 24
〈그림 2-13〉 RFID 카드 활용 승하차 알림 시스템 구성도 25
〈그림 2-14〉 RFID 카드 활용 승하차 알림 시스템 순서도 25
〈그림 2-15〉 RFID 안전벨트 부착 승하차 알림 26
〈그림 2-16〉 초음파 센서를 활용한 승하차 알림 시스템 27
〈그림 3-1〉 승하차 알림 시스템 모듈 설계도 28
〈그림 3-2〉 승하차 알림 시스템 모듈 알고리즘 29
〈그림 3-3〉 승하차 알림 시스템 설계 구성도 30
〈그림 3-4〉 승하차 알림 시스템 작동 설계도 31
〈그림 3-5〉 승하차 알림 시스템 작동 설계 알고리즘 32
〈그림 3-6〉 승하차 알림 시스템 H/W 구성 33
〈그림 3-7〉 승하차 알림 시스템 S/W 구성 34
〈그림 3-8〉 클라우드 컴퓨팅 분류 35
〈그림 3-9〉 FCM 동작 원리 36
〈그림 3-10〉 FCM 동작 원리 구조 36
〈그림 3-11〉 부모용 어플리케이션 원생 정보 입력 설계 38
〈그림 3-12〉 부모용 어플리케이션 알림 시스템 설계 39
〈그림 3-13〉 교사용 어플리케이션 비콘 신호인식 기능 설계 40
〈그림 3-14〉 교사용 어플리케이션 정보 저장 시스템 설계 40
〈그림 3-15〉 교사용 어플리케이션 승차 인식 알고리즘 41
〈그림 3-16〉 교사용 어플리케이션 하차 인식 알고리즘 42
〈그림 4-1〉 승하차 어플리케이션 메인 화면 43
〈그림 4-2〉 승하차 어플리케이션 교사 원생 관리 화면(a) 44
〈그림 4-3〉 승하차 어플리케이션 교사 원생 관리 화면(b) 45
〈그림 4-4〉 승하차 어플리케이션 교사 원생 세부정보 화면 46
〈그림 4-5〉 승하차 어플리케이션 교사 원생 관리 화면(c) 47
〈그림 4-6〉 승하차 어플리케이션 부모 원생 정보 입력 화면 48
〈그림 4-7〉 승하차 어플리케이션 부모 원생 비콘 값 입력 화면 49
〈그림 4-8〉 승하차 어플리케이션 부모 디바이스 Push Message Token 입력 화면 50
〈그림 4-9〉 승하차 어플리케이션 부모 원생 상태 확인 화면 51
〈그림 4-10〉 승하차 알림 서비스 단계별 구현(a) 52
〈그림 4-11〉 승하차 알림 서비스 단계별 구현(b) 53
〈그림 4-12〉 승하차 알림 서비스 단계별 구현(c) 54
〈그림 4-13〉 승하차 알림 서비스 단계별 구현(d) 55
〈그림 5-1〉 승하차 알림 시스템 승하차 관리 화면 57
〈그림 5-2〉 차량별 RSSI 적용 실험 예시 58
〈그림 5-3〉 승하차 기준 RSSI 인솔교사의 위치에 따른 케이스 59
〈그림 5-4〉 차량별 RSSI 적용 실험 순서 60
〈그림 5-5〉 실험 BLE Beacon 규격 62
〈그림 5-6〉 부모용 어플리케이션 실험 모델 62
〈그림 5-7〉 인솔교사용 어플리케이션 실험 모델 63
〈그림 5-8〉 거리별 비콘 RSSI 측정 64
〈그림 5-9〉 그랜드스타렉스 인솔교사의 위치에 따른 비콘과의 거리 65
〈그림 5-10〉 그랜드스타렉스 운전석(2.5m) 기준 RSSI 측정 66
〈그림 5-11〉 그랜드스타렉스 보호자석(1.5m) 기준 RSSI 측정 67
〈그림 5-12〉 프레지오 차량 인솔교사의 위치에 따른 비콘과의 거리 69
〈그림 5-13〉 프레지오 운전석(3.7m) 기준 RSSI 측정 70
〈그림 5-14〉 승하차 알림 시스템 개선된 하차 알고리즘 71
〈그림 5-15〉 프레지오 보호자석(3.7m) 기준 RSSI 측정 72
〈그림 5-16〉 카운티 차량 인솔교사 위치에 따른 비콘과의 거리 73
〈그림 5-17〉 카운티 운전석(5.5m) 기준 RSSI 측정 74
〈그림 5-18〉 카운티 보호자석(3.6m) 기준 RSSI 측정 75
〈그림 5-19〉 H자동차 그랜드스타렉스 운전석 RSSI 기준 77
〈그림 5-20〉 H자동차 그랜드스타렉스 보호자석 RSSI 기준 78
〈그림 5-21〉 K자동차 프레지오 운전석 RSSI 기준 80
〈그림 5-22〉 K자동차 프레지오 보호자석 RSSI 기준 81
〈그림 5-23〉 H자동차 카운티 운전석 RSSI 기준 83
〈그림 5-24〉 H자동차 카운티 보호자석 RSSI 기준 84
〈그림 5-25〉 차량별 실내 넓이 RSSI에 따른 승하차 알림 시스템 87