KR100957595B1 - Ubiquitous base children care system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지그비를 이용한 센서 네트워크 기술을 이용하여 어린이의 위치를 파악 보호할 수 있는 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은 보호대상이 소지하고 다니는 장치로서 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 단말기 고유번호를 전송해주는 지그비 단말기; 자신의 커버리지에 진입하는 지그비 단말기들을 감지하면 해당 지그비 단말기와 통신하여 지그비로부터 단말기 고유번호를 전달받아 자신의 고유번호와 함께 지그비망을 통해 전송하는 지그비 리더기; 상기 지그비망의 지그비 프로토콜과 서버측 프로토콜을 중개하는 지그비 게이트웨이; 및 상기 지그비 게이트웨이를 통해 상기 지그비 리더기로부터 각 지그비 단말기들의 위치정보를 수집하고, 수집된 위치정보로부터 해당 지그비 단말기를 소지한 학생들의 위치를 파악하여 통신망을 통해 해당 학부모의 단말기로 해당 학생의 위치정보를 제공하는 서버를 포함한다. 본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템은 보호대상 어린이나 학생들에게 단말기를 착용시킨 후 각 지역에 설치된 지그비 리더기로 단말기의 위치를 추적하여 해당 학부모들에게 실시간으로 보호대상의 위치를 알려줌으로써 각종 범죄와 위험으로부터 어린이와 학생을 보호할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a ubiquitous child protection system that can detect and protect the position of a child using a sensor network technology using Zigbee. The system of the present invention is a device carried by the subject of protection Zigbee terminal for transmitting the terminal unique number by communicating in accordance with the Zigbee protocol; A Zigbee reader that detects a Zigbee terminal entering its own coverage and communicates with the corresponding Zigbee terminal to receive a terminal unique number from Zigbee and transmits the unique number along with its own number through the Zigbee network; A Zigbee gateway for mediating the Zigbee protocol and the server-side protocol of the Zigbee network; And collecting location information of each ZigBee terminal from the ZigBee reader through the ZigBee gateway, and grasping the location of the students possessing the ZigBee terminal from the collected location information to the terminal of the corresponding parent through the communication network. It includes a server that provides. Ubiquitous-based child protection system according to the present invention is to wear the terminal to the children or students to be protected after tracking the location of the terminal with a ZigBee reader installed in each area to inform the parents of the location of the protection target in real time and various crimes and It has the effect of protecting children and students from danger.

유비쿼터스, 지그비, 리더기, 단말기, 어린이, 보호, 위치추적  Ubiquitous, Zigbee, Reader, Terminal, Children, Protection, Location Tracking

Description

유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템{UBIQUITOUS BASE CHILDREN CARE SYSTEM}Ubiquitous based child protection system {UBIQUITOUS BASE CHILDREN CARE SYSTEM}

본 발명은 어린이 보호시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지그비를 이용한 센서 네트워크 기술을 이용하여 어린이의 위치를 파악 보호할 수 있는 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a child protection system, and more particularly to a ubiquitous based child protection system that can detect and protect the location of a child using a sensor network technology using ZigBee.

최근 들어, 어린이의 납치 및 유괴와 같은 어린이를 대상으로 한 각종 범죄와 미아발생 등이 증가함에 따라 어린이를 둔 부모들은 자녀들이 외출할 경우 항시 불안한 마음으로 기다릴 수 밖에 없었다. 이러한 불안감을 해소하고자 자녀들이 외출할 경우에는 휴대폰 등을 주어 자녀와 수시로 통화하거나 부모가 함께 외출하였다.Recently, as crimes and childbirths inflicted on children such as kidnapping and kidnapping of children have increased, parents with children had to wait with anxiety at all times when their children went out. In order to relieve such anxiety, when children go out, they often talk with their children by giving them mobile phones, or parents go out together.

한편, 사람의 위치 추적과 관련한 서비스로는 휴대폰을 이용하여 위치를 추적하는 기술과 GPS 단말기를 이용하여 위치를 추적하는 기술이 알려져 있다.On the other hand, as a service related to the location of a person, a technology for tracking a location using a mobile phone and a location tracking using a GPS terminal are known.

그런데 휴대폰을 이용할 경우에는 정확한 위치 추적이 어려움과 아울러 휴대폰을 소지해야 하기 때문에 어린 자녀들의 경우 적합하지 않고, GPS 단말기를 이용한 위치 추적의 경우도 별도의 GPS 단말기를 보유해야 하므로 비용이 많이 들고 서 비스가 한정되는 문제점이 있다.However, when using a mobile phone, it is not suitable for young children, because it is difficult to accurately track the location and must carry a mobile phone. There is a problem that is limited.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 지그비를 이용한 센서 네트워크 기술을 이용하여 저렴한 비용으로 구현이 가능하며 어린이(혹은 어린 학생, 이하에서는 학생이라는 용어를 사용한다)의 위치추적이 용이하고 다양한 부가서비스를 제공할 수 있는 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, the object of the present invention can be implemented at a low cost by using a sensor network technology using Zigbee and children (or young students, hereinafter the term student) It is to provide a ubiquitous-based child protection system that can easily track the location and provide a variety of additional services.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 시스템은, 보호대상이 소지하고 다니는 장치로서 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 단말기 고유번호를 전송해주는 지그비 단말기; 자신의 커버리지에 진입하는 지그비 단말기들을 감지하면 해당 지그비 단말기와 통신하여 지그비로부터 단말기 고유번호를 전달받아 자신의 고유번호와 함께 지그비망을 통해 전송하는 지그비 리더기; 상기 지그비망의 지그비 프로토콜과 서버측 프로토콜을 중개하는 지그비 게이트웨이; 및 상기 지그비 게이트웨이를 통해 상기 지그비 리더기로부터 각 지그비 단말기들의 위치정보를 수집하고, 수집된 위치정보로부터 해당 지그비 단말기를 소지한 학생들의 위치를 파악하여 통신망을 통해 해당 학부모의 단말기로 해당 학생의 위치정보를 제공하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the system of the present invention includes a Zigbee terminal that transmits a terminal unique number by communicating according to the Zigbee protocol as a device carried by the protected object; A Zigbee reader that detects a Zigbee terminal entering its own coverage and communicates with the corresponding Zigbee terminal to receive a terminal unique number from Zigbee and transmits the unique number along with its own number through the Zigbee network; A Zigbee gateway for mediating the Zigbee protocol and the server-side protocol of the Zigbee network; And collecting location information of each ZigBee terminal from the ZigBee reader through the ZigBee gateway, and grasping the location of the students possessing the ZigBee terminal from the collected location information to the terminal of the corresponding parent through the communication network. It characterized in that it comprises a server for providing.

또한 상기 지그비 단말기는 2.4 GHz 대역을 이용하여 안테나를 통해 RF신호 를 수신받거나 송신하는 RF송수신부와, SOS버튼과, 상기 RF송수신부를 통해 지그비 프로토콜에 따라 상기 지그비 리더기와 통신하여 단말기 고유번호를 전송하며 상기 SOS버튼이 조작되면 SOS신호를 송출하는 지그비 칩을 포함하고, 상기 지그비 리더기는 2.4 GHz 대역을 이용하여 안테나를 통해 RF신호를 수신받거나 송신하는 RF송수신부와, 상기 RF송수신부를 통해 지그비 프로토콜에 따라 상기 지그비 단말기와 통신하여 단말기 고유번호를 수신하면 자신의 리더기 고유번호와 통신시간을 지그비망을 통해 서버측으로 전송하는 지그비 칩을 포함하며, 상기 지그비 게이트웨이는 2.4 GHz 대역을 이용하여 안테나를 통해 RF신호를 수신받거나 송신하는 RF송수신부와, 상기 RF송수신부를 통해 지그비 프로토콜에 따라 상기 지그비 리더기들과 통신하여 단말기 고유번호와 리더기 고유번호와 통신시간을 수신받는 지그비 칩과, 서버와 연결하기 위한 서버 인터페이스부와, 랜과 인터페이스하기 위한 랜 접속수단과, 상기 지그비 칩으로부터 수신된 데이터들을 서버측 프로토콜로 변환하여 상기 서버 인터페이스부나 상기 랜 접속수단으로 전달하고, 상기 서버 인터페이스부나 상기 랜 접속수단으로부터 수신된 데이터를 지그비 프로토콜로 변환하여 상기 지그비 칩으로 전달하는 마이크로프로세서를 구비한 것이다.In addition, the Zigbee terminal transmits a terminal unique number by communicating with the Zigbee reader according to the Zigbee protocol through the RF transmitter and receiver, the SOS button, and the RF transmitter and receiver via the RF transmitter and receiver to receive or transmit the RF signal through the antenna using the 2.4 GHz band And a Zigbee chip that transmits an SOS signal when the SOS button is manipulated, and the Zigbee reader uses an 2.4 GHz band to receive or transmit an RF signal through an antenna and a Zigbee protocol through the RF transmitter and receiver. According to the ZigBee terminal receives a terminal unique number by communicating with the ZigBee terminal includes a ZigBee chip that transmits the reader's unique number and communication time to the server side through the ZigBee network, the ZigBee gateway through the antenna using the 2.4 GHz band RF transmitting and receiving unit for receiving or transmitting an RF signal, the RF transmitting and receiving unit A Zigbee chip which receives the terminal unique number, the reader unique number and the communication time by communicating with the Zigbee readers according to a Zigbee protocol, a server interface unit for connecting to a server, LAN connection means for interfacing with a LAN, and the Zigbee The microprocessor converts the data received from the chip into a server-side protocol and transmits the data received from the server interface unit or the LAN connection unit, and converts the data received from the server interface unit or the LAN connection unit into a Zigbee protocol and transmits the data to the Zigbee chip. It is equipped with.

그리고 상기 서버는 소정의 등록 절차를 통해 관할지역에 설치된 지그비 리더기와 지그비 단말기, 지그비 단말기를 사용하는 학생정보, 학부모정보, 관련기관을 데이터베이스로 등록하고, 각 지그비 리더기로부터 학생위치정보를 수집하여 해당 학생의 학부모가 위치보고를 요청하는 모드로 설정되어 있으면 해당 학부모들의 단말기로 문자 메시지를 통해 해당 학생의 위치정보를 전송해주며, 해당 학생의 안 전지역이 미리 설정되어 있는 경우 해당 학생이 안전지역을 이탈하게 하게 되면, 해당 학부모의 단말기로 안전지역 이탈을 통지해주고, 등, 하교시간이 되면 학생들의 출결상황을 각 학생들의 학부모 단말기로 통지주며, SOS신호가 수신되면, 해당 학부모의 단말기 및 관련기관에 통지해주는 것이다.The server registers a ZigBee reader, a ZigBee terminal, a student information using ZigBee terminal, parent information, and related institutions through a predetermined registration procedure as a database, and collects student location information from each ZigBee reader. If the parent of the student is set to request the location report mode, the location information of the student is transmitted via text message to the terminals of the parents, and if the student's safety zone is set in advance, the student can check the safety zone If you leave, you will be notified of the departure of the safety zone to the terminal of the parent, and at the time of school, etc., you will be notified of the student's attendance to the parent terminal of each student. Will be notified.

본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템은 보호대상 어린이나 학생들에게 단말기를 착용시킨 후 각 지역에 설치된 지그비 리더기로 단말기의 위치를 추적하여 해당 학부모들에게 실시간으로 보호대상의 위치를 알려줌으로써 각종 범죄와 위험으로부터 어린이와 학생을 보호할 수 있는 효과가 있다.Ubiquitous-based child protection system according to the present invention is to wear the terminal to the children or students to be protected after tracking the location of the terminal with a ZigBee reader installed in each area to inform the parents of the location of the protection target in real time and various crimes and It has the effect of protecting children and students from danger.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. The technical problems achieved by the present invention and the practice of the present invention will be more clearly understood by the preferred embodiments of the present invention described below. The following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a ubiquitous child protection system according to the present invention.

본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 보호대상인 어린 학생들이 소지하고 다니는 장치로서 지그비 리더기(120)와 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 단말기 고유번호(단말기 ID)를 전송해주는 지그비 단말기(110)와, 자신의 커버리지에 진입하는 지그비 단말기들(110)을 감지하면 해당 지그비 단말기(110)와 통신하여 지그비 단밀기(110)로부터 단말기 고유번호(단말기 ID)를 전달받아 자신의 고유번호(리더기 ID)와 함께 지그비망(102)을 통해 서버(140)로 전송하는 지그비 리더기(120)와, 지그비망(102)을 서버(140)와 연결하기 위한 지그비 게이트웨이(130)와, 응용 프로그램을 수행하여 지그비 리더기(120)로부터 지그비 단말기(110)들의 위치정보를 수집하고 수집된 위치정보로부터 해당 지그비 단말기(110)를 소지한 학생들의 위치를 파악하여 통신망(104)을 통해 해당 학부모 단말기(150 혹은 160)로 위치정보를 제공하는 서버(140)와, 서버(140)와 통신망(104)을 통해 연결되는 학부모 휴대폰(150)과 학부모 PC(160), 관련기관 시스템(170)으로 구성된다.Ubiquitous-based child protection system according to the present invention as shown in Figure 1, a device carried by the young students to be protected as a ZigBee reader 120 and transmits the terminal unique number (terminal ID) by communicating according to the ZigBee protocol When detecting the ZigBee terminal 110 and the ZigBee terminals 110 to enter their coverage, it communicates with the corresponding ZigBee terminal 110 to receive a terminal unique number (terminal ID) from the ZigBee terminal 110 A Zigbee reader 120 for transmitting the unique number (reader ID) to the server 140 through the Zigbee network 102, and a Zigbee gateway 130 for connecting the Zigbee network 102 to the server 140; Students carrying the application to collect the location information of the Zigbee terminal 110 from the Zigbee reader 120, and the students possessing the corresponding Zigbee terminal 110 from the collected location information Identifying the location of the server 140 to provide the location information to the corresponding parent terminal 150 or 160 through the communication network 104, the parent cell phone 150 and the parent connected to the server 140 and the communication network 104 PC 160, and related organ system 170.

도 1을 참조하면, 지그비망(102)은 지그비 프로토콜에 따른 노드들로 이루어진 무선망이고, 지그비 단말기(110)는 손목 시계형, 목걸이형, 혹은 카드형의 외형을 갖는 무선 단말기로서 단말기 고유번호가 할당되어 있으며, 지그비 리더기(120)와 지그비 프로토콜에 따라 통신하면서 단말기 고유번호를 송신한다. 이러한 지그비 단말기(110)는 후술하는 바와 같이 서버(140)에 등록됨으로써 지그비 단말기(110)를 소지한 학생의 위치를 파악할 수 있게 된다.Referring to FIG. 1, the Zigbee network 102 is a wireless network composed of nodes according to the Zigbee protocol, and the Zigbee terminal 110 is a wireless terminal having an appearance of a wristwatch type, a necklace type, or a card type. Is assigned, and transmits the terminal unique number while communicating with the Zigbee reader 120 according to the Zigbee protocol. The Zigbee terminal 110 is registered with the server 140, as will be described later to determine the location of the student possessing the Zigbee terminal 110.

지그비 리더기(120)는 본 발명에 따른 보호시스템이 담당하는 구역의 특정한 위치에 분산 설치되어 있고, 리더기 고유번호를 할당받아 식별이 가능하며 자신이 담당하고 있는 커버리지 영역에 새로 진입하거나 커버리지에 존재하는 지그비 단말 기(110)와 통신하여 해당 지그비 단말기(110)의 고유번호를 자신의 고유번호와 함께 서버(140)로 전송해줌으로써 서버(140)가 지그비 단말기(110)를 소지한 학생의 위치를 파악할 수 있게 한다. 이러한 지그비 리더기는 2.4 GHz 대역을 이용하여 안테나를 통해 RF신호를 수신받거나 송신하는 RF송수신부와, CPU를 내장하고 RF송수신부를 통해 지그비 프로토콜에 따라 지그비 단말기(110)와 통신하여 단말기 고유번호를 수신하면 자신의 리더기 고유번호와 통신시간을 지그비망(102)을 통해 서버(140)측으로 전송하는 지그비 칩으로 구현된다.ZigBee reader 120 is distributed in a specific location of the area in charge of the protection system according to the present invention, the reader is assigned a unique number and can be identified and enter a new coverage or existing in the coverage area in charge By communicating with the Zigbee terminal 110 transmits the unique number of the corresponding Zigbee terminal 110 to the server 140 with its own unique number to the server 140 to determine the location of the student possessing the Zigbee terminal 110 Make it understandable. The Zigbee reader uses a 2.4 GHz band to receive or transmit an RF signal through an antenna and a built-in CPU and communicates with the Zigbee terminal 110 according to the Zigbee terminal through the RF transmission and reception unit to receive a terminal unique number. The ZigBee chip is implemented as a ZigBee chip which transmits its own reader unique number and communication time to the server 140 through the ZigBee network 102.

지그비 게이트웨이(130)는 일측은 지그비망(102)을 통해 지그비 프로토콜로 지그비 리더기(120)들과 통신하고, 타측은 LAN 프로토콜에 따라 통신하여 서버(140)와 지그비망(102) 사이의 통신을 중개한다.The ZigBee gateway 130 communicates with the ZigBee readers 120 through the ZigBee network 102 through the ZigBee network 102 and the other side communicates according to the LAN protocol to communicate between the server 140 and the ZigBee network 102. Mediate.

서버(140)는 지그비 게이트웨이(130)와 함께 학교 등에 설치되는데, 본 발명에 따른 보호시스템이 담당하는 학생들의 지그비 단말기(110)와 해당 학생의 학부모 휴대폰(150), 담당지역에 설치된 지그비 리더기(120)들을 등록하여 사용자 데이터베이스를 미리 구축함과 아울러 본 발명에 따른 보호시스템이 담당하는 지역에 설치된 지그비 리더기(120)들로부터 수신된 각 지그비 단말기들(110)의 위치정보를 데이터베이스로 관리하여 학부모에게 해당 학생의 위치정보를 제공한다. 또한 서버(140)는 학생들의 긴급(SOS)신호에 대응하여 관련기관(170)에 경보를 송출함과 아울러 일정기간 각 지그비 단말기들의 위치 로그 정보를 관리하여 요청시 이들 정보를 가공하여 제공함과 아울러 각종 통계자료 등을 제공한다.The server 140 is installed in a school or the like with the ZigBee gateway 130, the ZigBee terminal 110 of the students in charge of the protection system according to the present invention and the parent mobile phone 150 of the student, the ZigBee reader ( 120 to register the user database in advance, as well as to manage the location information of each ZigBee terminal 110 received from the ZigBee readers 120 installed in the area in charge of the protection system according to the present invention to the parents Provide the student's location information. In addition, the server 140 transmits an alarm to the relevant organization 170 in response to the emergency (SOS) signal of the students, manages the location log information of each Zigbee terminal for a certain period of time, and processes and provides these information upon request. Provide various statistics.

도 2는 도 1에 도시된 지그비 단말기의 세부 구성 블럭도이고, 도 3은 도 2 에 도시된 지그비 단말기의 동작 절차이며, 도 4는 도 1에 도시된 지그비 게이트웨이의 세부 구성 블럭도이다.FIG. 2 is a detailed block diagram of the Zigbee terminal shown in FIG. 1, FIG. 3 is an operation procedure of the Zigbee terminal shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a detailed block diagram of the Zigbee gateway shown in FIG.

지그비 단말기(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나(111)와 RF 송수신부(112), CPU를 포함하는 지그비 칩(113), SOS 버튼(114), LED(115), PC 인터페이스부(116)로 구성된다. 도 2를 참조하면, RF송수신부(112)는 2.4 GHz 대역을 이용하여 안테나(111)를 통해 RF신호를 수신받거나 송신하고, 지그비 칩(113)은 CPU와 일체로 동작하여 지그비 프로토콜에 따른 통신기능을 제공하며, PC 인터페이스부(116)를 통해 PC와 연결되어 각종 설정값 저장 및 소프트웨어 업그레이드 등을 수행하고, 동작상태를 LED(115)로 표시함과 아울러 SOS버튼(114)이 조작되면 이를 감지하여 SOS신호를 지그비 리더기(120) 측으로 전송한다.As shown in FIG. 2, the Zigbee terminal 110 includes an antenna 111, an RF transceiver 112, a Zigbee chip 113 including a CPU, an SOS button 114, an LED 115, and a PC interface unit. 116. Referring to FIG. 2, the RF transmitter / receiver 112 receives or transmits an RF signal through the antenna 111 using the 2.4 GHz band, and the Zigbee chip 113 operates integrally with the CPU to communicate according to the Zigbee protocol. It provides a function, connected to the PC through the PC interface unit 116 to perform a variety of setting value storage and software upgrades, and to display the operation status with the LED 115 and when the SOS button 114 is operated It detects and transmits the SOS signal to the Zigbee reader 120 side.

이와 같이 구성되는 지그비 단말기(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전원이 온되면 초기화를 수행한 후 대기하면서 설정된 송신시간 간격이 되면, 송신을 개시하여 근처의 지그비 리더기(120)와 통신하여 자신의 단말기 고유번호를 전송해 위치를 알려주고, 대기중에 지그비 리더기(120)로부터 신호가 수신되면 해당 지그비 리더기(120)와 통신하여 자신의 단말기 고유번호를 전송해 위치를 알려주며, SOS버튼(114)이 눌려지면 무조건 SOS신호를 브로드 캐스팅하여 근처의 지그비 리더기(120)로 SOS신호를 송출한다(S501~S508).As illustrated in FIG. 3, the ZigBee terminal 110 configured as described above, when the power is turned on, performs initialization after waiting for initialization and starts a transmission to communicate with a nearby ZigBee reader 120. Send the terminal's unique number to inform the location, when a signal is received from the Zigbee reader 120 while waiting to communicate with the corresponding Zigbee reader 120 to transmit the terminal's unique number to inform the location, SOS button 114 When pressed, unconditionally broadcasts an SOS signal and transmits an SOS signal to a nearby Zigbee reader 120 (S501 to S508).

또한 지그비 게이트웨이(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나(131)와 RF송수신부(132), CPU내장 지그비 칩(133), CPU(134), PC 인터페이스부(135), MAC 부(136), 스위칭 허브(137), LED(138), RJ-45 커넥터(139-1,139-2)로 구성된다. 도 4를 참조하면, RF송수신부(132)는 2.4 GHz 대역을 이용하여 안테나(131)를 통해 RF신호를 수신받거나 송신하고, 지그비 칩(133)은 CPU와 일체로 동작하여 지그비 프로토콜에 따른 통신기능을 제공한다. CPU(134)는 전체동작을 제어하며, PC 인터페이스부(135)를 통해 서버 컴퓨터(140)와 연결되어 각 지그비 리더기(120)로부터 수신된 각종 데이터를 서버(140)로 전달하고, MAC부(136)는 LAN 측과의 인터페이스를 처리하며 동작상태를 LED(138)로 표시함과 아울러 스위칭 허브(137)를 통해 랜포트(139-1,139-2)와 연결되어 다른 이더넷 장치들과 연결된다.In addition, the Zigbee gateway 130, as shown in Figure 4, the antenna 131, the RF transmitter and receiver 132, the CPU built-in Zigbee chip 133, CPU 134, PC interface 135, MAC unit ( 136, switching hub 137, LED 138, RJ-45 connectors (139-1, 139-2). Referring to FIG. 4, the RF transmitter / receiver 132 receives or transmits an RF signal through an antenna 131 using a 2.4 GHz band, and the Zigbee chip 133 operates integrally with a CPU to communicate according to a Zigbee protocol. Provide the function. The CPU 134 controls the overall operation and is connected to the server computer 140 through the PC interface unit 135 to transfer various data received from each Zigbee reader 120 to the server 140, and the MAC unit ( 136 handles the interface with the LAN side and displays the operation status by LED 138, and is connected to the LAN ports (139-1, 139-2) through the switching hub 137 is connected to other Ethernet devices.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템의 동작을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.Next, the operation of the ubiquitous child protection system according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS.

도 5는 본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템의 전체 동작을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating the overall operation of the ubiquitous child protection system according to the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템이 설치 완료되면 관할구역에 설치된 지그비 리더기(120)들을 등록하여 다음 표 1과 같은 디바이스 관리 테이블을 구축한다.First, when the ubiquitous based child protection system according to the present invention is installed, the Zigbee readers 120 installed in the jurisdiction are registered to build a device management table as shown in Table 1 below.

리더기 고유번호 Reader unique number 설치위치           Installation location 커버리지         Coverage A1-1A1-1 안양시 동안구 xx동 yy번지 Yy, xx-dong, Dongan-gu, Anyang-si 30m 30 m .......... ............ ........ A10-100A10-100 안양시 동안구 xx동 kkk번지(학교앞) Kkk, xx-dong, Dongan-gu, Anyang-si, Korea 70mm 70 mm

상기 표1을 참조하면, 디바이스 관리 테이블에는 지그비 리더기 고유번호와 해당 지그비 리더기가 설치된 위치정보 및 커버리지 정보가 저장되어 있다. 따라서 리더기 고유번호만 알면 해당 지역에서 감지된 지그비 단말기들의 위치를 추적할 수 있다.Referring to Table 1, the device management table stores the Zigbee Reader unique number, the location information and coverage information on which the Zigbee Reader is installed. Therefore, knowing the reader's unique number can track the location of the detected Zigbee terminals in the area.

이후 보호 대상 학생들에게 지급할 지그비 단말기(110)들과 해당 학부모를 서버(140)에 등록하여 다음 표2와 같은 사용자 관리 데이터베이스를 구축한다(S1,S2). 또한 관련기관(170)을 등록하여 긴급사태 발생시 해당 기관으로 통보할 수 있게 한다(S3).Thereafter, the Zigbee terminals 110 and the parents to be paid to the students to be protected are registered in the server 140 to build a user management database as shown in Table 2 below (S1, S2). In addition, by registering the relevant agency 170 to enable notification to the appropriate authorities in the event of an emergency (S3).

단말기 고유번호Terminal unique number 학생이름  Student Name 학년  grade 학부모연락처Parent Contact 주소 address 2000120001 홍길동 Hong Gil Dong 2학년 3반 2nd grade 3 class 010-3239-0011010-3239-0011 ...... ........ ........ .......... 2030020300 나일등 Nile 3학년 4반 3rd Grade 4 Class 016-348-1234016-348-1234

상기 표 2를 참조하면, 단말기 고유번호에 대응하는 학생이름과 학부모 연락처가 데이터베이스로 관리되므로 지그비 리더기(120)를 통해 단말기 고유번호를 감지하면, 해당 학생의 위치와 부모 연락처 등을 알 수 있다.Referring to Table 2, since the student name and the parent contact information corresponding to the terminal unique number are managed in a database, when the terminal unique number is detected through the Zigbee reader 120, the student's location and the parent contact number can be known.

이후 보호 학생들은 손목시계형 혹은 카드형이나 목걸이형 지그비 단말기(110)를 착용하고 외출이나 등,하교 길에 나서고, 학생이 소지한 지그비 단말기(110)는 각 지역에 분산 설치된 지그비 리더기(120)와 통신하여 위치정보를 서버측으로 제공한다(S4,S5). 즉, 지그비 단말기(110)와 지그비 리더기(1200 사이에 통신이 이루어지면 지그비 리더기(120)는 지그비 단말기의 고유번호를 수신받아 자신의 리더기 고유번호, 통신시간 등과 함께 서버(140)로 전달한다.After the protection students wear a watch-type or card-type or necklace-type ZigBee terminal 110, go out or back to school, and the way out, the ZigBee terminal 110 carried by the student is distributed in each region ZigBee reader 120 It communicates with and provides the location information to the server side (S4, S5). That is, when a communication is made between the Zigbee terminal 110 and the Zigbee reader 1200, the Zigbee reader 120 receives the unique number of the Zigbee terminal and transmits the unique number of the Zigbee terminal to the server 140 along with the unique number of the reader and the communication time.

서버(140)는 각 지그비 리더기(120)로부터 전달된 단말기 고유번호, 리더기 고유번호, 통신시간 등으로부터 단말기의 위치정보를 수집하고, 이 정보를 데이터베이스로 관리함과 아울러 동작조건에 따라 적당한 메시지를 생성하여 단말기 고유번호에 대응하는 학생의 학부모에게 생성된 메시지를 전송해준다(S6~S8). 이에 따라 본 발명에 따른 보호시스템이 설치된 지역의 학부모는 자녀들의 위치를 수시로 확인하여 안심하고 자신의 업무를 볼 수 있다.Server 140 collects the location information of the terminal from the terminal unique number, reader unique number, communication time, etc. transmitted from each Zigbee reader 120, and manages this information in a database and generates a suitable message according to the operating conditions By transmitting the generated message to the parent of the student corresponding to the terminal unique number (S6 ~ S8). Accordingly, parents in the area where the protection system according to the present invention is installed can check their positions from time to time and see their work in peace.

한편, 학부모는 컴퓨터(160)나 휴대폰(150)의 무선 인터넷 등을 이용하여 서버에 접속한 후 자신의 자녀 위치정보를 요청할 수 있고, 이에 따라 서버(140)는 데이터베이스를 검색하여 해당 학생의 위치정보 및 경로정보 등을 제공한다(S9~S11).On the other hand, parents can request their child's location information after connecting to the server using the computer or the wireless Internet 150 of the mobile phone 150, accordingly, the server 140 searches the database to locate the student Provides information and route information (S9 to S11).

또한, 학생이 긴급한 상황이 발생하여 지그비 단말기(110)의 SOS 버튼(114)을 누르면 지그비 단말기(110)는 SOS신호를 송출하고, 근처의 지그비 리더기(120)는 SOS신호가 수신되면 해당 단말기 고유번호와 통신시간 등을 자신의 리더기 고유번호와 함께 신속하게 서버(140)측으로 전송한다(S12~S13). 그리고 서버(140)는 SOS신호를 분석하여 위치정보와 시간정보 등 주요정보와 함께 해당 학부모와 관련기관에 신속하게 통지하여 학생의 위급 상황에 신속하게 대응한다(S14~S16).In addition, when the student presses the SOS button 114 of the ZigBee terminal 110 due to an urgent situation, the ZigBee terminal 110 transmits the SOS signal, and the nearby ZigBee reader 120 receives the SOS signal, which is unique to the terminal. The number and communication time is quickly sent to the server 140 side with its own reader unique number (S12 ~ S13). In addition, the server 140 analyzes the SOS signal and promptly notifies the parent and the related institution together with the main information such as the location information and the time information, and quickly responds to the emergency situation of the student (S14 to S16).

도 6은 본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템에서 서버의 동작 절차를 도시한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating an operation procedure of a server in a ubiquitous child protection system according to the present invention.

도 6을 참조하면, 소정의 등록 절차를 통해 관할지역에 설치된 지그비 리더기(120)와 지그비 단말기(110), 지그비 단말기(110)를 사용하는 학생정보, 학부모정보, 관련기관(170) 등을 등록한다(S601).Referring to FIG. 6, a Zigbee reader 120, a Zigbee terminal 110, and a Zigbee terminal 110 installed in a jurisdiction through a predetermined registration process may register student information, parent information, and related organizations 170. (S601).

이후 각 지그비 리더기(120)로부터 학생위치정보를 수집하고, 해당 학생의 학부모가 위치보고를 요청하는 모드로 설정되어 있으면 해당 학부모들에게 문자 메시지를 통해 해당 학생의 위치정보를 전송해준다(S602~S604).Then, after collecting the student location information from each ZigBee reader 120, if the parent of the student is set to the mode for requesting the location report to the parents via the text message to send the student's location information (S602 ~ S604) ).

또한 해당 학생의 안전지역이 미리 설정되어 있는 경우 해당 학생이 안전지역을 이탈하게 하게 되면, 해당 학부모에게 안전지역 이탈을 통지해주고, 등, 하교시간이 되면 학생들의 출결상황을 각 학생들의 학부모에게 통지해준다(S605~S608). 그리고 SOS신호가 수신되면, 해당 학부모 및 관련기관에 통지해준다(S609,S610).In addition, if the student's safe zone is set in advance, if the student leaves the safe zone, the parent will be notified of the safe zone departure. (S605 to S608). In addition, when the SOS signal is received, the parents and related organizations are notified (S609, S610).

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described above with reference to one embodiment shown in the drawings, but those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

도 1은 본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도,1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a ubiquitous child protection system according to the present invention,

도 2는 도 1에 도시된 지그비 단말기의 세부 구성 블록도, FIG. 2 is a detailed block diagram of the Zigbee terminal shown in FIG. 1;

도 3은 도 2에 도시된 지그비 단말기의 동작 절차, 3 is an operation procedure of the Zigbee terminal shown in FIG.

도 4는 도 1에 도시된 지그비 게이트웨이의 세부 구성 블록도,4 is a detailed block diagram of the Zigbee gateway shown in FIG. 1;

도 5는 본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템의 전체 동작을 도시한 순서도,5 is a flow chart showing the overall operation of the ubiquitous based child protection system according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템에서 서버의 동작 절차를 도시한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating an operation procedure of a server in a ubiquitous child protection system according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

102: 지그비망 104: 통신망102: Zigbee Network 104: Communication Network

110: 지그비 단말기 120: 지그비 리더기110: Zigbee terminal 120: Zigbee Reader

130: 지그비 게이트웨이 140: 서버130: Zigbee Gateway 140: Server

150: 학부모 휴대폰 160: 학부모 PC150: parent mobile phone 160: parent PC

170: 관련기관170: related organizations

Claims (5)

보호대상이 소지하고 다니는 장치로서 지그비 프로토콜에 따라 통신하여 단말기 고유번호를 전송해주는 지그비 단말기;ZigBee terminal for carrying a device as a device carried by the protected object to communicate according to the ZigBee protocol; 자신의 커버리지에 진입하는 지그비 단말기들을 감지하면 해당 지그비 단말기와 통신하여 지그비로부터 단말기 고유번호를 전달받아 자신의 고유번호와 함께 지그비망을 통해 전송하는 지그비 리더기;A Zigbee reader that detects a Zigbee terminal entering its own coverage and communicates with the corresponding Zigbee terminal to receive a terminal unique number from Zigbee and transmits the unique number along with its own number through the Zigbee network; 상기 지그비망의 지그비 프로토콜과 서버측 프로토콜을 중개하는 지그비 게이트웨이; 및A Zigbee gateway for mediating the Zigbee protocol and the server-side protocol of the Zigbee network; And 상기 지그비 게이트웨이를 통해 상기 지그비 리더기로부터 각 지그비 단말기들의 위치정보를 수집하고, 수집된 위치정보로부터 해당 지그비 단말기를 소지한 학생들의 위치를 파악하여 통신망을 통해 해당 학부모의 단말기로 해당 학생의 위치정보를 제공하는 서버를 포함하고,Collect the location information of each Zigbee terminal from the Zigbee reader through the Zigbee gateway, grasp the location of the students possessing the Zigbee terminal from the collected location information and transmit the location information of the student to the terminal of the parent through the communication network Including the providing server, 상기 지그비 단말기는The Zigbee terminal 2.4 GHz 대역을 이용하여 안테나를 통해 RF신호를 수신받거나 송신하는 RF송수신부와, SOS버튼과, 상기 RF송수신부를 통해 지그비 프로토콜에 따라 상기 지그비 리더기와 통신하여 단말기 고유번호를 전송하며 상기 SOS버튼이 조작되면 SOS신호를 송출하는 지그비 칩으로 이루어지고,An RF transmitter / receiver for receiving or transmitting an RF signal through an antenna using a 2.4 GHz band, an SOS button, and communicating with the Zigbee reader according to a Zigbee protocol through the RF transmitter / receiver transmits a terminal unique number. It is composed of Zigbee chip that sends out SOS signal when it is operated. 상기 지그비 리더기는The Zigbee Reader 2.4 GHz 대역을 이용하여 안테나를 통해 RF신호를 수신받거나 송신하는 RF송수신부와, 상기 RF송수신부를 통해 지그비 프로토콜에 따라 상기 지그비 단말기와 통신하여 단말기 고유번호를 수신하면 자신의 리더기 고유번호와 통신시간을 지그비망을 통해 서버측으로 전송하는 지그비 칩으로 이루어지며,RF transmitter and receiver for receiving or transmitting an RF signal through an antenna using a 2.4 GHz band, and communicating with the Zigbee terminal according to the Zigbee terminal through the RF transmitter and receiver to receive a terminal unique number and its own reader unique number and communication time It consists of a Zigbee chip that transmits to the server side through the Zigbee network, 상기 지그비 게이트웨이는The Zigbee Gateway 2.4 GHz 대역을 이용하여 안테나를 통해 RF신호를 수신받거나 송신하는 RF송수신부와, 상기 RF송수신부를 통해 지그비 프로토콜에 따라 상기 지그비 리더기들과 통신하여 단말기 고유번호와 리더기 고유번호와 통신시간을 수신받는 지그비 칩과, 서버와 연결하기 위한 서버 인터페이스부와, 랜과 인터페이스하기 위한 랜 접속수단과, 상기 지그비 칩으로부터 수신된 데이터들을 서버측 프로토콜로 변환하여 상기 서버 인터페이스부나 상기 랜 접속수단으로 전달하고, 상기 서버 인터페이스부나 상기 랜 접속수단으로부터 수신된 데이터를 지그비 프로토콜로 변환하여 상기 지그비 칩으로 전달하는 마이크로프로세서로 구성되고,An RF transmitter and receiver for receiving or transmitting an RF signal through an antenna using a 2.4 GHz band, and communicating with the Zigbee readers according to a Zigbee protocol through the RF transmitter and receiver to receive a terminal unique number, a reader unique number, and a communication time A Zigbee chip, a server interface unit for connecting with a server, a LAN connection unit for interfacing with a LAN, converts data received from the Zigbee chip into a server-side protocol, and transmits the data to the server interface unit or the LAN connection unit, It is composed of a microprocessor for converting the data received from the server interface unit or the LAN connection means to the ZigBee chip and transferred to the ZigBee chip, 상기 서버는The server is 소정의 등록 절차를 통해 관할지역에 설치된 지그비 리더기와 지그비 단말기, 지그비 단말기를 사용하는 학생정보, 학부모정보, 관련기관을 데이터베이스로 등록하고, 각 지그비 리더기로부터 학생위치정보를 수집하여 해당 학생의 학부모가 위치보고를 요청하는 모드로 설정되어 있으면 해당 학부모들의 단말기로 문자 메시지를 통해 해당 학생의 위치정보를 전송해주며, 해당 학생의 안전지역이 미리 설정되어 있는 경우 해당 학생이 안전지역을 이탈하게 하게 되면, 해당 학부모의 단말기로 안전지역 이탈을 통지해주고, 등, 하교시간이 되면 학생들의 출결상황을 각 학생들의 학부모 단말기로 통지주며, SOS신호가 수신되면, 해당 학부모의 단말기 및 관련기관에 통지해주는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스기반 어린이 보호 시스템.Through the prescribed registration process, ZigBee Reader, ZigBee Terminal, ZigBee Terminal, Student Information, Parent Information, and related institutions are registered in the database and student location information is collected from each ZigBee Reader. If the mode is set to request location reporting, the location information of the student is transmitted through text messages to the terminals of the parents. If the student's safe area is set in advance, the student leaves the safe area. In addition, the school will notify the parent terminal of the departure of the safe zone, and notify the student's attendance status to the parent terminal of each student at the time of dismissal, etc., and if the SOS signal is received, notify the terminal and related organizations of the parent. Ubiquitous child protection system characterized by. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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