KR100653369B1 - 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그 및 이를 이용한위험지역 안내시스템 - Google Patents

음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그 및 이를 이용한위험지역 안내시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음성기능을 내장하여 다양한 정보를 제공할 수 있는 음성 안내 기능을 갖는 아이디(ID) 태그 및 이를 이용한 위험지역 안내 시스템을 개시한다.
이러한 시스템은 서비스를 제공하기 위한 응용을 실행하는 응용 시스템 서버와, 응용 시스템 서버에 유선통신망이나 무선통신망을 통해 연결되고 지그비 프로토콜에 따른 통신기능을 갖는 무선 지그비 억세스 포인트와, 무선 지그비 억세스 포인트와 지그비 프로토콜에 따라 무선으로 연결되고 비접촉식 식별(ID)기능을 제공하는 아이디 태그로 이루어진다. 그리고 아이디 태그는 무선 지그비 억세스 포인트와 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 자신의 식별정보(ID)를 상기 응용 시스템 서버측으로 송신하고, 상기 응용 시스템 서버로부터 서비스 정보를 수신받는 무선모듈; 및 상기 무선모듈로부터 수신된 서비스 정보에 따라 자체의 메모리에 내장된 음성 데이터나 상기 응용 시스템 서버로부터 수신된 음성 데이터를 재생하여 스피커로 출력하는 음성발생수단을 구비한다. 따라서 본 발명의 ID 태그를 착용하고 위험지역이나 금지구역 등에 접근할 경우 해당 지역에 설치된 설비와 통신하여 착용자에게 위험지역 접근을 음성으로 알려줄 수 있다.
ID 태그, 무선태그, 지그비, 위험지역, 경고, 음성출력

Description

음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그 및 이를 이용한 위험지역 안내시스템{ ID TAG FOR VOICE MESSAGE AND WARNNING SYSTEM USING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그를 이용한 위험지역 안내 시스템을 도시한 구성 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그의 세부 구성 블럭도,
도 3은 본 발명에 적용되는 지그비 프로토콜에 따른 스택 구조,
도 4는 본 발명에 적용되는 지그비 프로토콜에 따른 데이터 프레임의 포맷 예,
도 5는 본 발명에 따른 위험지역 안내 시스템의 동작 흐름을 도시한 순서도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 응용 시스템 서버 20-1~20-N: 무선 지그비 엑세스 포인트
30: ID 태그 31: 무선모듈
32: 안테나 33: 배터리
34: 음성발생회로 35: 스피커
본 발명은 지그비(ZigBee) 기술을 이용한 능동(Active) 무선 ID 태그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음성기능을 내장하여 다양한 정보를 제공할 수 있는 음성 안내 기능을 갖는 아이디(ID) 태그 및 이를 이용한 위험지역 안내 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 아이디 태그(ID Tag) 기술은 광학 메커니즘에 따른 바코드를 시작으로 하여 RFID(Radio Frequency Identification)에 이르기까지 지속적으로 발전하여 왔다. RFID 기술은 RF신호를 사용하여 객체들을 식별하는 비접촉식 식별기술 중의 하나로서, 제품의 제조와 유통, 판매과정에 널리 사용될 수 있다.
이러한 RFID 기술은 무선 태그(Tag)와, 리더, 및 응용 시스템으로 구성되는데, 종래의 ID 태그(Tag)는 무선기술을 이용하여 ID 태그에 내장된 정보를 상호교환하는 기능만을 수행함으로써 출입시스템이나 위치추적 등에 활용될 수 있으나 다양한 정보를 제공하는 기능이 미비하여 활용도가 제한되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 음성 칩과 소형 스피커를 내장하고, 양방향으로 통신하여 다양한 정보를 사용자에게 제공할 수 있는 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그 및 이를 이용한 위험지역 안내시스템 을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 ID 태그는, 서비스를 제공하기 위한 응용을 실행하는 응용 시스템 서버와, 상기 응용 시스템 서버에 유선통신망이나 무선통신망을 통해 연결되고 지그비 프로토콜에 따른 통신기능을 갖는 무선 지그비 억세스 포인트와, 상기 무선 지그비 억세스 포인트와 지그비 프로토콜에 따라 무선으로 연결되고 비접촉식 식별(ID)기능을 제공하는 아이디 태그로 이루어진 시스템에 있어서, 상기 아이디 태그가 상기 무선 지그비 억세스 포인트와 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 자신의 식별정보(ID)를 상기 응용 시스템 서버측으로 송신하고, 상기 응용 시스템 서버로부터 서비스 정보를 수신받는 무선모듈; 및 상기 무선모듈로부터 수신된 서비스 정보에 따라 자체의 메모리에 내장된 음성 데이터나 상기 응용 시스템 서버로부터 수신된 음성 데이터를 재생하여 스피커로 출력하는 음성발생수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 아이디 태그는 비상버튼을 더 구비하여 상기 비상버튼이 입력되면 상기 무선모듈이 상기 응용 시스템 서버로 비상신호를 송신할 수 있다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 시스템은 위험지역 접근을 방지하고 비상상황에 따른 서비스를 제공하기 위한 응용 시스템 서버; 상기 응용 시스템 서버에 유선통신망이나 무선통신망을 통해 연결되고, 지그비 프로토콜에 따른 통신기능을 갖는 무선 지그비 억세스 포인트; 및 상기 무선 지그비 억세스 포인트와 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 음성정보를 수신하는 무선모듈과, 상기 무선모듈로부터 수신된 음성정보에 따라 자체의 메모리에 내장된 음성 데이터나 상기 응용 시스템 서버로부터 수신된 음성 데이터를 재생하여 스피커로 출력하는 음성발생수단으로 이루어져 자신의 식별정보(ID)를 상기 응용 시스템 서버측으로 송신하고, 상기 응용 시스템 서버로부터 위험지역 경고 정보를 수신받으면 이를 음성으로 출력하는 ID태그를 구비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그를 이용한 응용 시스템을 도시한 구성 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그의 세부 구성 블럭도이다.
본 발명에 따른 서비스를 제공하기 위한 전체 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 서비스를 제공하기 위한 응용(Application)을 실행하는 응용 시스템 서버(10)와, 응용 시스템 서버(10)에 유선통신망이나 무선통신망을 통해 연결되고 지그비 프로토콜에 따른 통신기능을 갖는 다수의 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)와, 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)와 지그비 프로토콜에 따라 무선으로 연결되고 비접촉식 식별기능을 제공함과 아울러 음성 정보 출력기능을 갖는 다수의 아이디 태그(30)로 구성된다.
도 1을 참조하면, 응용 시스템 서버(10)는 무선 지그비 억세스 포인트(20- 1~20-N)를 통해 ID 태그(30)의 식별정보를 전달받아 각 ID 태그(30)를 식별하고, 해당 ID 태그(30)에 대응하는 서비스 정보를 제공한다. 이때 응용 시스템 서버(10)는 제공하는 서비스에 따라 다양한 응용 프로그램을 실행하여 다양한 서비스를 제공할 수 있는데, 알려진 서비스로는 제품의 물류관리 서비스와, 공항에서의 수화물 관리 서비스, 의료분야의 환자관리 등이 있다. 본 발명에 따른 응용 시스템 서버(10)는 후술하는 바와 같이 ID 태그 사용자가 위험지역에 접근할 경우 이를 알려주고, ID 태그 사용자로부터 비상신호가 접수되면 119와 같은 비상 구조대나 경찰서 등에 통지하여 적절한 조치를 취하게 함과 아울러 사용자에게 처리결과를 알려주는 서비스를 수행할 수 있다.
무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)는 서비스 지역에 분산 설치되어 있는 엑세스 장치로서, 응용 시스템 서버(10)와는 유선 통신망(인터넷, 패킷망, PSDN 등)이나 무선 통신망으로 연결되고, ID 태그(30)와는 지그비 프로토콜에 따라 양방향으로 통신하여 응용 시스템 서버(10)와 ID 태그(30) 사이에 데이터를 전달한다.
ID 태그(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 무선모듈(31), 안테나(32), 배터리(33), 음성발생회로(34), 스피커(35), 비상버튼(36)으로 구성되어 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)와 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 자신의 식별정보(ID)를 응용 시스템 서버(10)측으로 송신하고, 응용 시스템 서버(10)로부터 서비스 정보를 수신받아 스피커(35)를 통해 음성으로 출력한다. 이때 ID태그(30)는 음성 데이터를 자체의 메모리에 내장하고 있다가 응용 시스템 서버(10)의 명령에 따라 대응하는 음성을 재생하여 스피커(35)로 출력할 수도 있고, 응용 시스템 서버(10)로 부터 음원 데이터를 수신받아 이를 재생하여 출력할 수도 있다. 또한 비상버튼(36)이 입력되면 비상신호를 응용 시스템 서버(10)측으로 전송하여 비상사태에 따른 적절한 조치를 요구할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 무선모듈(31)은 본 발명에 적용되는 지그비 프로토콜에 따른 스택 구조를 처리하기 위한 하드웨어와 펌웨어를 내장하고 있고, 안테나(32)를 통해 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)와 지그비 프로토콜에 따라 통신한다. 본 발명에 적용되는 지그비 프로토콜은 도 3에 도시된 바와 같이, 물리(PHY) 계층(L1)과, 매체접근제어(MAC) 계층(L2), 네트워크(NWK) 계층(L3), 응용(APL) 계층(L4)으로 이루어지고, 응용(APL) 계층(L4)은 다시 응용지원 부계층(APS: L41)과 지그비객체부(ZDO: L42), 응용객체부(L43)로 구성된다. 여기서, 물리계층(L1)과 매체접근제어계층(L2)은 저속 무선 개인망(LR-WPAN)의 물리(PHY) 및 매체접근제어 (MAC) 계층에 대한 표준 규격인 "IEEE 802.15.4 "규격으로 제안되어 있고, 나머지 상위 계층은 지그비 얼라이언스(ZigBee Alliance)에서 표준규격으로 제안되어 있다.
네트워크계층(L3)에서는 네트워크, 보안, 라우팅 등을 관리하고, 응용지원부계층(APS)에서는 바인딩을 위한 테이블을 유지하는 기능을 갖는다. 여기서, 바인딩은 지그비 코디네이터가 네트워크의 디바이스들 사이의 연결을 인식하여 코디네이터의 모니터링과 제어기능을 향상시킨 것이다. 그리고 응용지원부계층(APS)은 연결된 디바이스 사이에 메시지를 전달하는 동작을 서비스하며, 디바이스의 주소와 서비스를 파악하는 디스커버리동작과 APS계층에서의 보안관리를 지원한다.
그리고 본 발명에 사용되는 지그비 프로토콜에 따른 데이터 프레임의 포맷 예는 도 4에 도시된 바와 같이, 물리계층의 패킷 포맷이 프리앰블(Preamble Sequence)과 프레임 시작 식별자(Start of Frame Delimiter), 프레임길이(Frame Length), MAC계층 데이터 유닛(MPDU)으로 이루어지고, 매체접근제어 계층의 패킷 포맷은 프레임 제어(Frame Control), 시퀀스번호(Sequence Number), 어드레싱 필드(Addressing Field), 데이터 페이로드(Data Payload), 프레임 체크 시퀀스(FCS)로 이루어진다.
다시 도 2를 참조하면, 안테나(32)와 무선모듈(31)을 통해 응용 시스템 서버(10)로부터 음성정보 명령이나 음성정보 데이터가 수신되면 음성발생회로(34)는 음성정보 명령에 따라 미리 메모리에 내장하고 있는 정보음성을 재생하여 스피커(35)를 통해 출력하거나 수신된 음성정보 데이터를 재생하여 스피커(35)를 통해 출력한다. 그리고 비상버튼(36)이 입력되면 무선모듈(31)은 안테나(32)를 통해 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)와 통신하여 응용 시스템 서버(10)측으로 비상신호를 전송한다. 그리고 도 2에서 배터리(33)는 ID 태그(30)에서 필요로 하는 전원을 공급해준다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 시스템 구성을 이용하여 ID태그 사용자가 위험지역에 접근할 경우, 이를 알려주는 동작을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 위험지역 안내 시스템의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
ID 태그(30)를 착용한 사용자가 위험지역에 설치된 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)에 접근하면, 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)는 이를 검출하여 응용 시스템 서버(10)로 접근자의 식별정보와 함께 접근을 보고한다(501,502). 이때 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)는 자신의 식별(ID)정보와 시간정보도 함께 보고한다.
응용 시스템 서버(10)는 위험지역에 설치된 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)의 접근보고에 포함된 ID태그의 식별정보와 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)의 식별정보를 종합적으로 판단하여 ID태그(30)가 위험지역을 접근하고 있는지를 판단한 후 위험지역 접근으로 판단되면 위험지역 경고 메시지를 해당 무선 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)를 통해 해당 ID태그(30)로 전송한다(503~505).
이에 따라 해당 ID태그의 음성발생회로(34)는 경고 메시지를 재생하여 스피커(35)를 통해 음성으로 출력하여 사용자에게 위험지역 접근 사실을 경고한다(506).
한편, ID 태그 사용자가 비상버튼(36)을 누르면 ID태그의 무선모듈(31)은 비상신호를 무선지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)를 통해 응용 시스템 서버(10)로 전달하고, 응용 시스템 서버(10)는 수신된 비상신호를 보고 비상 상황을 판단하여 비상상황에 따른 적절치한 조치를 관련기관에 통지한 후 비상조치결과를 지그비 억세스 포인트(20-1~20-N)를 통해 ID 태그(30)로 전송한다(511~517).
ID태그(30)는 응용 시스템 서버(10)로부터 수신된 비상조치 안내 메시지를 음성으로 재생하여 사용자에게 들려준다. 이때 응용 시스템 서버(10)가 비상상황을 판단할 수 있도록 비상버튼(36)을 비상상황에 따라 다수개 설치하거나 비상상황을 구분할 수 있는 코드 등을 부여하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 ID 태그에 음성출력기능이 내장되어 본 발명의 ID 태그를 착용하고 위험지역이나 금지구역 등에 접근할 경우 해당 지역에 설치된 설비와 통신하여 착용자에게 위험지역 접근을 음성으로 알려줄 수 있다. 이에 따라 착용자가 위험지역이나 금지구역에 접근하는 것을 사전에 방지하여 위험한 상황을 방지할 수 있고, 비상사태가 발생하면 비상버튼을 눌러 도움을 요청할 수 있음과 아울러 처리결과를 음성으로 확인할 수 있어 사용이 편리한 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 서비스를 제공하기 위한 응용을 실행하는 응용 시스템 서버와, 상기 응용 시스템 서버에 유선통신망이나 무선통신망을 통해 연결되고 지그비 프로토콜에 따른 통신기능을 갖는 무선 지그비 억세스 포인트와, 상기 무선 지그비 억세스 포인트와 지그비 프로토콜에 따라 무선으로 연결되고 비접촉식 식별(ID)기능을 제공하는 아이디 태그로 이루어진 시스템에 있어서,
    상기 아이디 태그가
    상기 무선 지그비 억세스 포인트와 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 자신의 식별정보(ID)를 상기 응용 시스템 서버측으로 송신하고, 상기 응용 시스템 서버로부터 서비스 정보를 수신받는 무선모듈; 및
    상기 무선모듈로부터 수신된 서비스 정보에 따라 자체의 메모리에 내장된 음성 데이터나 상기 응용 시스템 서버로부터 수신된 음성 데이터를 재생하여 스피커로 출력하는 음성발생수단을 구비한 것을 특징으로 하는 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아이디 태그는
    비상버튼을 더 구비하여 상기 비상버튼이 입력되면 상기 무선모듈이 상기 응용 시스템 서버로 비상신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그.
  3. 위험지역 접근을 방지하고 비상상황에 따른 서비스를 제공하기 위한 응용 시스템 서버;
    상기 응용 시스템 서버에 유선통신망이나 무선통신망을 통해 연결되고, 지그비 프로토콜에 따른 통신기능을 갖는 무선 지그비 억세스 포인트; 및
    상기 무선 지그비 억세스 포인트와 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 음성정보를 수신하는 무선모듈과, 상기 무선모듈로부터 수신된 음성정보에 따라 자체의 메모리에 내장된 음성 데이터나 상기 응용 시스템 서버로부터 수신된 음성 데이터를 재생하여 스피커로 출력하는 음성발생수단으로 이루어져 자신의 식별정보(ID)를 상기 응용 시스템 서버측으로 송신하고, 상기 응용 시스템 서버로부터 위험지역 경고 정보를 수신받으면 이를 음성으로 출력하는 ID태그를 구비한 것을 특징으로 하는 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그를 이용한 위험 지역 안내시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 ID태그는
    비상버튼을 더 구비하여 상기 비상버튼이 입력되면 상기 무선모듈이 상기 응용 시스템 서버로 비상신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그를 이용한 위험 지역 안내시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 응용 시스템 서버는
    상기 비상신호가 수신되면 비상상황을 판단하여 해당 기관에 ID태그 착용자 의 위치와 식별정보를 제공하고, 상기 착용자에게는 조치결과를 통지하는 것을 특징으로 하는 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그를 이용한 위험 지역 안내시스템.
KR1020050114100A 2005-11-28 2005-11-28 음성 안내 기능을 갖는 아이디 태그 및 이를 이용한위험지역 안내시스템 KR100653369B1 (ko)

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