KR101747834B1 - 동시 출입 기록이 가능한 공동현관 출입 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동현관 출입 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 블루투스 기능을 이용하여 허용된 사용자를 인식하여 도어가 자동 개방되도록 하되, 귀가 또는 외출하는 사람이 누구인지 정확하게 체크하여, 재실자 현황을 구축함으로써 화재 등 비상 상황 발생시 신속한 대처가 가능하다. 특히 동시에 여러명이 진출입을 시도하더라도 출입 여부를 정확하게 체크할 수 있다.

Description

동시 출입 기록이 가능한 공동현관 출입 제어 시스템 및 방법{System and method for controling common entrance}

본 발명은 공동현관 출입 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 블루투스 신호를 이용하여 도어를 자동으로 개방토록 하되, 동시에 여러명이 출입하더라도 출입자 체크를 정확하게 할 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다.

아파트나 오피스텔 등의 공동주택에서 공동현관은 평상시 폐쇄 되어 외부인의 출입을 제한하고 있다. 즉 출입구가 상시 개방되어 있다면 잡상인이 들어와 무분별하게 광고전단을 붙이는 일이 많다. 물론 범죄 예방을 위해서라도 출입구 단속은 필요하다.

이러한 공동현관의 도어를 개방시키기 위해서는 로비폰을 통해 비밀번호를 입력하는 방식이 가장 일반적이다. 하지만 비밀번호 입력 방식은 입력 행위 자체가 번거롭고, 비밀번호의 유출 우려가 높다.

이를 위해 거주자에게 RFID 또는 NFC 카드를 지급하고, 카드 리딩을 통해 도어가 개방되도록 하는 기술도 제시된 바 있다. 하지만 태깅을 위해 카드를 꺼내야하는 불편함은 여전하다.

대한민국공개특허 제10-2015-0141375호(2015.12.18. '블루투스를 이용한 스마트키 인식 도어록', 이하 종래기술이라고 함)에는 블루투스를 이용하여 도어록을 개방할 수 있도록 하는 기술이 제시되어 있다. 블루투스는 RFID 또는 NFC 방식에 비해 더 먼 거리까지 신호를 전송할 수 있어서 블루투스 모듈을 탑재한 스마트폰이나 스마트키를 꺼내어 태깅할 필요가 없다. 즉 도어 인근에 도착하면 특별한 행위를 하지 않더라도 자동으로 도어가 열릴 수 있는 편리함이 있는 것이다.

하지만 기존의 RFID, NFC 및 블루투스 방식을 이용한 공동현관 출입 제어 기술들은, 허용된 사용자에게 도어를 개방해 주기 위한 것일 뿐, 출입하는 사람이 누구인지 체크하지는 않는다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 블루투스 기능을 이용하여 허용된 사용자의 출입을 허가하되, 귀가 또는 외출하는 사람이 누구인지 정확하게 체크하여, 재실자 현황을 구축함으로써 화재 등 비상 상황 발생시 신속한 대처가 가능토록 하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공동현관 출입 제어 시스템은, 블루투스 신호를 스캔하는 Observer 모드로 작동하는 제3BLE모듈; 상기 제3BLE모듈을 통해 사용자기기가 스캔되면, 상기 사용자기기의 고유식별번호를 통해 기 등록된 사용자인지를 판단하여 도어 개방 신호를 출력하고, 상기 사용자기기에 대한 출입 여부를 기록하는 제어부;를 포함한다.

여기서, 블루투스 신호의 발신과 사용자기기와의 연결이 가능한 Peripheral 모드로 작동하고, 특정 사용자기기와 연결되면 상기 연결된 사용자기기의 고유식별번호를 수신하는 하나 이상의 제2BLE모듈;을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2BLE모듈과 연결된 상기 사용자기기의 고유식별번호를 통해 기 등록된 사용자인지를 판단하여 도어 개방 신호를 출력하고, 상기 사용자기기에 대한 출입 여부를 기록할 수 있다.

또한, 블루투스 신호를 발신하는 Advertiser 모드로 작동하는 제1BLE모듈;을 더 포함하고, 상기 제2BLE모듈에서 특정 사용자기기가 연결되거나 연결을 시도하고 있을 시, 다른 사용자기기는 상기 제1BLE모듈의 신호를 스캔하여 전용 애플리케이션을 통해 운용시스템 측으로 상기 제1BLE모듈의 고유식별번호를 전송함으로써 상기 운용시스템에서 출입 여부가 기록될 수 있다.

또, 와이파이 신호를 송출하고 사용자기기와 연결이 가능한 Wi-Fi모듈;을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 Wi-Fi모듈과 연결된 상기 사용자기기의 고유식별번호를 통해 기 등록된 사용자인지를 판단하여 도어 개방 신호를 출력하고, 상기 사용자기기에 대한 출입 여부를 기록할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공동현관 출입 제어 방법은, 제3BLE모듈을 통해 블루투스 신호를 스캔하는 Observer 모드를 작동시키는 (a)단계; 상기 제3BLE모듈을 통해 특정 사용자기기의 블루투스 신호가 스캔되면, 상기 사용자기기의 고유식별번호를 통해 기 등록된 사용자인지 판단하여 도어 개방 신호를 출력하는 (b)단계; 상기 사용자기기에 대한 출입 여부를 기록하는 (c)단계;를 포함한다.

여기서, 블루투스 신호의 발신과 사용자기기와의 연결이 가능한 Peripheral 모드로 작동하는 제2BLE모듈을 통해 특정 사용자기기가 연결되는지 확인하는 (c)단계; 특정 사용자기기가 연결되면, 연결된 상기 사용자기기로부터 고유식별번호를 수신하는 (d)단계; 상기 사용자기기로부터 수신한 고유식별번호를 통해 기 등록된 사용자인지 판단하는 (e)단계; 기 등록된 사용자인지 판단되었을 경우 도어 개방 신호를 출력하는 (f)단계; 및 상기 사용자기기에 대한 출입 여부를 기록하는 (g)단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 제1BLE모듈을 통해 블루투스 신호를 발신하는 Advertiser 모드를 작동시키는 (h)단계; 상기 제2BLE모듈가 특정 사용자기기와 연결되거나 연결을 시도하고 있을 시, 상기 제1BLE모듈에서 발신하는 블루투스 신호를 스캔한 다른 사용자기기가 전용 애플리케이션을 통해 운용시스템 측으로 상기 제1BLE모듈의 고유식별번호를 전송하는 (i)단계; 및 상기 운용시스템에서 상기 다른 사용자기기에 대한 출입 여부를 기록하는 (j)단계;를 더 포함할 수 있다.

또, Wi-Fi모듈을 통해 와이파이 신호를 송출하고 특정 사용자기기가 연결되는지 확인하는 (k)단계; 특정 사용자기기가 연결되면, 연결된 상기 사용자기기로부터 고유식별번호를 수신하는 (l)단계; 상기 사용자기기로부터 수신한 고유식별번호를 통해 기 등록된 사용자인지 판단하는 (m)단계; 기 등록된 사용자인지 판단되었을 경우 도어 개방 신호를 출력하는 (n)단계; 및 상기 사용자기기에 대한 출입 여부를 기록하는 (o)단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 공동현관에 블루투스 통신이 가능한 AP가 설치되어 있고 비콘 신호를 발생시키는 스마트카드 또는 스마트폰이나 태블릿PC 등의 사용자단말이 AP와 블루투스 통신을 수행함으로써 사용자가 별도의 행위를 수행하지 않더라도 정당한 사용자임을 확인한 후 도어를 자동 개방시킬 수 있어서 편의성이 증대된다.

또한 도어의 자동 개방과 동시에 사용자가 귀가를 하였는지 외출을 하였는지에 대한 출입 기록을 저장함으로써, 화재 등의 비상 상황 발생 시 재실자 현황을 정확하게 파악한 후 구조 작업을 펼칠 수 있다.

특히 AP에 서로 다른 모드로 작동하는 복수의 BLE모듈이 탑재되어 있기 때문에 동시에 여러명이 출입을 시도하더라도 출입 기록을 정확하게 파악하여 재실자 현황을 구축할 수가 있다.

또한 실외와 실내에 각각 설치된 AP의 신호 세기 추적 알고리즘을 통해 실제로 출입이 이루어졌는지 판단한 후 출입 기록을 저장하는 것이기 때문에, 공동현관에 접근만 한 후 되돌아가는 경우에도 재실자 현황을 정확하게 구축할 수가 있다.

또, AP에 Peripheral 모드로 작동하는 BLE모듈을 복수개 구비하거나, Wi-Fi모듈을 구비할 경우 특정 사용자단말의 접속 장애가 오더라도 다른 사용자단말이 접속하여 도어를 개방시킬 수 있다.

또, 사용자단말이 AP의 고유식별정보(BLE모듈의 고유ID 또는 Wi-Fi모듈의 기기명)를 스캔한 후 전용 애플리케이션을 통해 운용시스템 측으로 도어 개방을 요청할 수도 있어서, 사용자단말과 AP 간의 접속 장애가 발생하더라도 원활하게 도어 개방이 이루어지는 장점이 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 시스템을 설명하기 위해 공동현관의 한 예시를 도시한 도면.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 사용자기기 등록 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 스마트카드를 인증하고 도어를 개방하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도5는 도4의 과정에서 AP와 스마트카드 간의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 사용자단말을 인증하고 도어를 개방하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도7은 도6의 과정에서 AP와 사용자단말 간의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도.
도8은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 복수의 사용자단말이 동시에 지나갈 시 도어를 개방하고 출입자 체크 하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도9는 도8의 과정에서 AP와 사용자단말 간의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도.
도10은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 사용자단말과 스마트카드가 혼재 되어 귀가와 외출이 동시에 발생할 때, 도어를 개방하고 출입자 체크 하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도11은 도10의 과정에서 AP와 사용자단말 및 스마트카드 간의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도.
도12 내지 도16은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 시스템에서 AP의 다른 예시를 설명하기 위한 블록도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

더불어 이하에서 설명하게 되는 각 구성부와 서버 및 시스템은 반드시 각각의 기능을 수행하는 독립적인 구성부나 서버로 이루어져야 하는 것은 아니며, 하나 이상의 프로그램 또는 하나 이상의 서버 또는 하나 이상의 시스템의 집합으로 구현되거나 일부가 공유될 수도 있음을 밝히는 바이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 시스템을 설명하기 위해 공동현관의 모습을 도시한 도면이고, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

공동현관이란 아파트나 오피스텔 등의 공동주택에서 실내와 실외를 연결하는 출입구를 말한다. 공동현관은 건물의 1층에 하나 이상 설치되는 것이 일반적이지만, 건물 구조에 따라 지하 또는 지상주차장과 연결되는 통로에 설치될 수도 있다.

공동현관, 즉 출입구는 도어(70)에 의해 폐쇄되어 있고 특정 이벤트가 발생하면 도어구동부(60)에 의해 도어(70)가 개방(열림) 또는 폐쇄(잠금)된다. 도1에서는 모터를 포함하는 도어구동부(60)의 작동으로 유리문이 레일을 따라 열고 닫히는 미닫이 형태의 도어(70)를 도시한 것이다.

그러나 미닫이 형태의 자동문이 아닌 여닫이 형태의 도어(미도시)가 설치될 수도 있다. 여닫이 형태의 도어일 경우 데드볼트가 인출되어 잠금하는 도어록(미도시)이 적용되거나, 또는 전자석을 제어하여 도어를 잠금하는 방식이 적용될 수 있다. 이 경우 도어록 또는 전자석을 제어하는 수단이 도어구동부(60)에 해당한다. 즉 본 발명에서 제시되는 도어구동부(60)란 반드시 도어(70)를 움직이게 하는 수단을 말하는 것이 아니고, 도어(70)를 잠금하거나 잠금해제하는 수단까지 포함한다.

도어(70)의 실외측에는 로비폰(50)과 제1AP(30)가 설치되어 있으며, 실내측에는 제2AP(40)가 설치되어 있다. 제1AP(30) 및 제2AP(40)는 귀가 또는 출입 여부를 체크하기 위해 일정 거리를 두고 설치되며, 이하 설명에서 도면 기준으로 좌측은 실외측, 우측은 실내측이라고 가정한다.

로비폰(50)은 키입력부, 지문입력부, RFID리더부, NFC리더부, 카메라, 디스플레이, 스피커 등을 포함한다. 즉 방문자의 경우 로비폰(50)을 통해 특정 세대를 호출하여 영상통화를 시도하고, 정당한 방문자임이 확인되면 세대에서 개방신호를 송출함으로써 도어(70)가 개방될 수 있다. 또한 특정 사용자는 로비폰(50)의 키입력부를 통해 비밀번호를 입력하거나, 지문인식, RFID나 NFC 태깅 방식으로 도어(70)를 개방시킬 수도 있다.

즉, 로비폰(50)은 기존의 공동현관 시스템에 적용된 것과 동일 또는 유사한 기능을 수행하지만, 본 발명에서는 블루투스 기능을 이용하여 도어(70) 개방과 함께 출입자 체크가 가능토록 하는 것을 특징으로 하고 있기 때문에, 로비폰(50)의 구성에 제약을 받지는 아니한다.

제1AP(30) 및 제2AP(40)는 사용자기기와 블루투스 통신을 수행하고 정당한 사용자(거주자)임이 확인되면 도어구동부(60)로 개방 신호를 출력하여 도어(70)가 개방되도록 한다. 또한 제1AP(30) 및 제2AP(40)는 귀가 또는 외출하는 사용자를 기록한다.

한편 제1AP(30) 및 제2AP(40)는 자체 메모리(35,45)에 저장된 정보를 통해 사용자기기의 인증을 수행하고 출입 기록을 수행할 수 있지만, 유무선 네트워크를 통해 운용시스템(100)과 통신을 수행하여 인증과 출입 기록을 수행할 수도 있다.

본 발명에서 다루어지는 사용자기기란 스마트폰, 태블릿PC, 스마트워치 등의 사용자단말(11,12,13)이거나, 블루투스 신호(비콘 신호)를 발생시키는 비콘 장치일 수 있다. 비콘 장치는 고유의 ID를 갖는 비콘 신호를 주기적으로 출력하는 장치로, 악세서리 형태나 카드 형태 등 다양하게 제작될 수 있다. 이하에서는 비콘 장치를 대표하여 스마트카드(21,22,23)를 도시하고 설명하겠으나, 반드시 카드 형태의 비콘 장치가 사용되어야 하는 것은 아니다.

사용자기기 중 사용자단말(11,12,13)의 경우 미리 설치되는 전용 애플리케이션을 통해 블루투스 통신과 인증 및 출입 사실 기록을 수행할 수 있는데, 이를 위해 운용시스템(100)은 사용자단말(11,12,13) 측으로 전용 애플리케이션을 제공하거나, 전용 애플리케이션에서 제공하는 서비스에 대응할 수 있다. 사용자단말(11,12,13)의 구성 설명은 이하 도7을 통해 하도록 한다.

이러한 운용시스템(100)은 공동주택의 형태에 따라 동별로, 단지별로, 또는 제휴된 여러 단지가 공용으로 사용하는 형태로 운영될 수 있다. 만약 소규모의 공동주택이 단독으로 운용시스템(100)을 운영한다면, 운용시스템(100)의 기능 구성이 AP(30,40)에 탑재되거나, AP(30,40) 인근에 설치될 수도 있다.

즉, 본 발명에서 제공하고자 하는 공동현관 출입 제어 시스템이란 AP(30,40) 자체를 말하는 것일 수도 있고, AP(30,40)와 운용시스템(100)을 모두 포함하는 것일 수도 있다. 실시하기에 따라 본 발명에 따른 공동현관 출입 제어 시스템은 사용자기기(11,12,13,21,22,23)까지 포함할 수도 있다.

이하에서는 도2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 시스템과 이에 연계된 구성들에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저 운용시스템(100)은 통신부(105), 서비스운용부(110) 및 데이터베이스(115)를 포함한다.

통신부(105)는 유무선 네트워크를 통해 AP(30,40) 및 사용자단말(11,12,13)과 통신 채널을 연결하고 데이터를 송수신하기 위해 마련된다.

서비스운용부(110)는 AP(30,40)에서 전송한 고유식별번호(비콘 아이디 또는 비밀키)를 통해 데이터베이스(115)에 기 등록된 사용자인지 확인하여 회신하고, AP(30,40) 또는 사용자단말(11,12,13)에서 전송하는 귀가 또는 외출에 대한 출입 기록을 데이터베이스(115)에 저장하기 위해 마련된다.

AP(Access Point)(30,40)는 사용자기기와 블루투스 통신을 수행하고, 사용자기기의 고유식별번호를 통해 허락된 사용자인지 판단한 후 도어구동부(60) 측으로 개방 신호를 출력하며, 귀가 또는 외출에 대한 출입 기록을 저장하기 위해 마련된다. 사용자 인증 및 출입 기록 저장은 AP(30,40) 자체적으로 이루어질 수도 있지만, 운용시스템(100)과 연계하여 행해질 수도 있다.

이러한 AP(30,40)는 실외측과 실내측에 각각 설치된다. 실시하기에 따라 실외측에만 제1AP(30)가 설치되고, 실내측에는 제2AP(40) 없이 움직임센서(미도시)나 별도의 버튼만 구비될 수도 있다. 즉, 실외에서 실내로 진입하기 위해서는 허용된 사용자인지 확인하는 절차가 반드시 필요하지만, 이미 들어온 외부인(방문자)이 실외로 나가는 경우에는 인증 과정이 반드시 필요한 것은 아니기 때문에, 사람의 진입을 감지하거나 버튼 입력 이벤트가 발생하면 별도의 인증 없이 도어(70)가 개방되도록 할 수 있다.

AP(30,40)는 제1BLE모듈(31,41), 제2BLE모듈(32,42), 제3BLE모듈(33,43), 제어부(34,44), 메모리(35,45) 및 통신처리부(36,46)를 포함한다. 여기서 제1AP(30)의 구성과 제2AP(40)의 구성은 동일하며 구분을 위해 구성명칭 뒤에 'a', 'b'를 부가하였다. 이하에서는 제1AP(30)의 기능 구성에 대하여 설명할 것이며, 제1AP(30)의 설명을 통해 제2AP(40)의 동일한 기능 구성에 대한 설명은 자명하게 도출될 것이다.

복수의 BLE모듈a(31,32,33)는 사용자기기와 블루투스 통신을 수행하기 위해 마련된다. 사용자기기의 종류에 따라, 그리고 동시에 여러명이 출입하는 것을 체크하기 위해 BLE모듈a(31,32,33)가 복수개 구비된 것인데, 각각의 BLE모듈a(31,32,33)의 동작 모드는 모두 다르다.

먼저 제1BLE모듈a(31)는 일정 시간 간격으로 블루투스 신호를 발신하는 Advertiser 모드(게시 모드)로 작동한다. 즉 Advertiser 모드로 작동할 경우 신호 발신만 할 뿐 상대 기기와 연결(페어링)되지는 아니한다.

제2BLE모듈a(32)는 블루투스 신호 발신과 연결이 모두 가능한 Peripheral 모드로 작동한다. 즉 제2BLE모듈a(32)는 자신의 고유 신호를 발신하여 특정 사용자단말(11,12,13)과 연결될 수 있다. Peripheral 모드로 작동할 경우 오로지 하나의 장치에만 연결될 수 있으며, 연결된 이후에는 신호 발신(게시)을 중단한다. 또한 제2BLE모듈a(32)는 사용자단말(11,12,13)로부터 비밀키를 수신한다.

제3BLE모듈a(33)는 특정 블루투스 신호(비콘 신호)를 스캔하는 Observer 모드로 작동한다. 사용자기기로써 비콘 신호를 출력하는 비콘 장치, 예컨대 스마트카드(21,22,23)가 사용될 수도 있는데, 스마트카드(21,22,23)의 경우 자체 신호만 발신할 뿐 다른 기기와 연결(페어링) 되지는 않는다. 따라서 제3BLE모듈a(33)는 Observer 모드로 작동하여 스마트카드(21,22,23)에서 발신(게시)하는 신호만 획득하는 것이다.

여기서 제1BLE모듈a(31)나 제2BLE모듈a(32)에서 출력되는 신호가 제3BLE모듈a(33)에서 스캔될 수도 있는데, 이는 제어부a(34)의 프로그래밍 설정을 통해 스캔 결과에서 제외시키면 된다.

한편 사용자기기로는 사용자단말(11,12,13)이나 스마트카드(21,22,23)가 사용될 수 있는데, 사용자단말(11,12,13)은 블루투스 신호를 스캔하고 연결하는 Central 모드로 작동하고, 스마트카드(21,22,23)는 자체 신호만 발신하는 Advertiser 모드로 작동한다.

제어부a(34)는 BLE모듈a(31,32,33)에서 획득한 사용자기기의 고유식별번호(비콘 아이디 또는 비밀키)를 통해 허용된 사용자인지 판단하여 도어구동부(60) 측으로 도어(70) 개방 신호를 출력하고, 귀가인지 외출인지를 판단하여 출입 기록을 저장 처리한다.

메모리a(35)는 허용된 사용자기기의 고유식별번호를 저장하거나, 출입 기록을 저장(업데이트)하기 위해 마련된다.

제어부a(34)와 메모리a(35)를 통해 사용자 인증과 출입 기록 저장이 제1AP(30) 자체적으로 이루어질 수도 있지만, 실시하기에 따라 제어부a(34)는 통신처리부a(36)를 통해 운용시스템(100) 측으로 고유식별번호를 전송하여 인증 결과를 회신한 후 도어구동부(60)에 개방 신호를 출력할 수 있고, 출입 기록을 운용시스템(100) 측으로 전송하여 데이터베이스(115)에 저장 처리되도록 할 수도 있다.

통신처리부a(36)는 유무선 네트워크를 통해 운용시스템(100)과 통신 채널을 연결하고 데이터를 송수신하기 위해 마련된다.

한편, Advertiser 모드로 작동하는 제1BLE모듈a(31)와 Observer 모드로 작동하는 제3BLE모듈a(33)는 별개의 칩으로 구현될 수도 있지만, 하나의 칩으로 구현된 후 제어부a(34)가 소프트웨어적으로 제어하여 각각의 모드 동작이 수행되도록 할 수도 있다. 예컨대 통합BLE모듈로 구현한 후 제어부a(34)가 신호 게시와 스캔을 초 단위로 순차적으로 이루어지도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 시스템의 각 기능 구성에 대해서는 이하 도3 내지 도11을 통해 설명하게 되는 공동현관 출입 제어 방법에 의해 더욱 구체화 될 것이다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 사용자기기 등록 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉 도1 및 도2에 도시된 공동현관 출입 제어 시스템은 기 등록된 사용자기기를 인증하고 도어(70)를 개방하며 출입 여부를 기록할 수 있는데, 이를 위해 사전에 사용자기기를 등록해야만 한다.

사용자기기 중 비콘 신호(블루투스 신호)를 출력하는 스마트카드(21,22,23)는 스마트폰이나 태블릿PC 등의 스마트기기 사용에 익숙하지 않은 고령자나 어린이에게 지급될 수 있으며, 관리사무소 등에서 미리 운용시스템(100) 또는 AP(30,40)에 고유식별번호가 등록된 스마트카드(21,22,23)을 지급 받거나, 지급 과정에서 해당 스마트카드(21,22,23)의 고유식별번호가 운용시스템(100) 또는 AP(30,40)에 등록될 수 있다.

따라서 이하에서는 사용자기기 중 스마트폰이나 태블릿PC 등의 사용자단말(11,12,13)에 전용 애플리케이션을 설치하고 별도의 인증 과정을 통해 등록 하는 과정을 설명토록 한다. 편의를 위해 제1사용자단말(11)을 기준으로 설명한다.

먼저, 사용자는 제1사용자단말(11)에 전용 애플리케이션을 설치<S305>한다. 전용 애플리케이션은 운용시스템(100)에서 제공하여 앱스토어에 등록된 상태일 수 있으며, 이에 따라 제1사용자단말(11)을 통해 앱스토어에 접속하여 전용 애플리케이션을 내려 받을 수 있다.

이후 제1사용자단말(11)에서 전용 애플리케이션을 구동하여 운용시스템(100)에 접속할 수 있으며, 거주자 정보(동, 호수, 이름 등)를 입력하고 소정의 거주자 인증<S310>을 수행한다. 거주자 인증은 다양한 방식이 적용될 수 있다. 예컨대 관리사무소 등을 통해 사용자 단말 번호를 미리 등록하면, 운용시스템(100)의 데이터베이스(115)에 사용자 단말 번호가 저장된 상태에서, 서비스운용부(110)가 인증번호를 제1사용자단말(11)로 문자 전송하고 이를 입력하는 방식이거나, 또는 거주자에게만 지급되는 인증용 암호를 입력하는 방식 등 다양하게 구현될 수 있다.

운용시스템(100)의 서비스운용부(110)에서 거주자 인증을 마치면, 통신부(105)와 연계하여 제1사용자단말(11)로 도어(70) 개방용 비밀키를 제공하고, 제공된 비밀키가 제1사용자단말(11)에 설치<S315>된다. 동시에 운용시스템(100)의 서비스운용부(110)는 제1사용자단말(11)로 제공된 비밀키와 제1사용자단말(11)로부터 획득한 블루투스 아이디, 단말번호, 거주자 정보 등을 데이터베이스(115)에 저장하여 사용자 등록<S320>을 마친다.

또한 운용시스템(100)의 서비스운용부(110)는 제1사용자단말(11) 측으로 제1AP(30) 또는 제2AP(40)의 각 BLE모듈(31,32,33,41,42,43)의 고유식별번호를 제공하여 저장되도록 한다. 이때 운용시스템(100)은 제1사용자단말(11)의 거주자 정보를 통해 특정 공동현관에 설치된 AP(30,40)의 고유식별번호만 제공할 수도 있고, 해당 동 전체 또는 해당 단지 전체에 설치된 AP의 고유식별번호를 모두 제공할 수도 있다.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 스마트카드를 인증하고 도어를 개방하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도5는 도4의 과정에서 AP와 스마트카드 간의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도이다.

즉 미리 등록된 제1스마트카드(21)를 소지한 사용자가 실내에서 실외로 외출할 시 도어(70)를 자동 개방하고 외출 기록을 업데이트 하는 과정에 대한 것이다.

먼저 제1스마트카드(21)는 일정 시간 간격으로 고유의 비콘 신호(블루투스 신호)를 발생(Advertiser 모드, 게시)시키는 박막형 카드로 지갑이나 목걸이 형태로 간편하게 휴대할 수 있다. 물론 제1스마트카드(21)에는 IC칩을 통한 결제 기능, 높은 보안성을 갖는 NFC, 근접 태깅을 통한 RFID태그 등을 추가로 탑재하고 있을 수 있으며, 실시하기에 따라 카드 형태가 아닌 악세서리 형태로 제작될 수도 있다.

또한 공동현관의 실내 측에 설치된 제2AP(40)의 제3BLE모듈b(43)는 Observer 모드(스캔)로 작동한다. 따라서 제1스마트카드(21)를 소지한 사용자가 외출을 위해 공동현관으로 접근하면 제2AP(40)의 제3BLE모듈b(43)가 제1스마트카드(21)를 스캔<S405>할 수 있다.

한편 제2AP(40)의 제어부b(44)는 제3BLE모듈b(43)에서 인식된 제1스마트카드(21)의 신호 세기를 통해 일정 거리 이내로 근접하였는지를 판단<S410>한다. 만약 기 설정된 거리 이내로 근접한 것이 확인되면<S415>, 제어부b(44)는 제1스마트카드(21)로부터 획득한 고유식별번호(비콘 아이디)를 통해 기 등록된 사용자인지를 확인하고, 기 등록된 사용자일 경우 도어구동부(60) 측으로 개방 신호를 출력<S420>한다.

여기서 등록 사용자 정보, 즉 거주자 리스트는 운용시스템(100)에서 각 AP(30,40)로 전송하여 메모리(35,45)에 미리 저장된다. 등록 사용자 정보는 거주자의 입주나 퇴거, 또는 스마트카드(21,22,23)의 신규 등록에 따라 꾸준하게 변경될 수 있는데, 이를 위해 거주자 리스트는 실시간 또는 매일 정해진 시간(새벽)에 업데이트될 수 있다. 더불어 AP(30,40)에는 일정 관리 구역 내의 거주자 전체에 대한 리스트를 보유하고 있어야 한다. 만약 대규모의 아파트 단지라면 거주자 리스트의 용량도 늘어나기 때문에 압축된 형태로 전송되어 업데이트가 이루어질 수 있다.

이렇게 AP(30,40)에 등록 사용자 정보(거주자 정보)가 저장된 상태라면, 제2AP(40)의 제어부b(44)가 메모리b(45)에 저장된 등록 사용자 정보(거주자 정보)와 제1스마트카드(21)의 고유식별번호를 비교함으로써 사용자 인증이 이루어질 수 있다. 이 경우 별도의 운용시스템(100)이 없거나, 운용시스템(100)과의 네트워크에 장애가 발생하더라도 사용자 인증이 가능하다.

물론 사용자 인증을 위해 제어부b(44)가 통신처리부b(46)를 통해 제1스마트카드(21)의 고유식별번호(비콘 아이디)를 운용시스템(100) 측으로 전송하고, 운용시스템(100)의 서비스운용부(110)가 데이터베이스(115)에 저장된 정보를 통해 사용자 인증을 수행한 후 답신할 수도 있다. 하지만 출입이 빈번하게 이루어지는 공동현관이거나 거주자가 지닌 비콘 장치가 아닌 공동현관 주변의 다른 비콘 신호가 수시로 잡히게 되는 경우, 확인된 신호 모두를 운용시스템(100)으로 전송하고 확인하는 과정에서 과부하가 올 수 있다. 이 경우에는 앞서 설명한 방식대로 AP(30,40)에 등록 사용자 정보(거주자 리스트)를 저장해 놓은 후 바로 체크하는 것이 바람직하다.

또한 제어부b(44)는 제1스마트카드(21)를 사용하는 사용자(거주자)에 대한 외출 기록을 업데이트<S425> 한다. 즉 메모리b(45)에 외출 기록을 저장하거나 운용시스템(100) 측으로 외출 기록을 전송하여 데이터베이스(115)에 저장되도록 하는 것이다.

이상에서는 제1스마트카드(21)를 소지한 사용자가 실내에서 실외로 외출할 시 제2AP(40)에서 이를 인식하고 도어(70)를 자동 개방한 후 외출 기록을 업데이트 하는 과정에 대하여 설명한 것이다. 물론 실외에서 실내로 귀가할 경우에는 제1AP(30)를 통해 동일한 과정을 거침으로써 도어(70)를 자동 개방하고 귀가 기록을 업데이트할 수 있다.

여기서 외출 시에는 귀가 시와 달리 사용자를 인증하는 과정을 생략할 수 있다. 즉 외부인이 이미 실내에 들어온 상태에서 나갈 때에는 제약이 없어야 하기 때문에, 움직임센서나 버튼 입력 등을 통해 도어(70)가 개방되도록 하면 된다. 하지만 본 발명은 거주자가 별다른 행위를 하지 않더라도 도어(70)가 자동 개방되도록 하는 편의를 제공함과 동시에 화재 등의 비상 상황 발생시 재실자 현황을 파악할 수 있도록 출입 여부를 저장하는 것을 목적으로 하고 있다. 따라서 거주자의 경우 출입 기록을 업데이트 하는 상기 과정을 거쳐야만 한다.

한편, 귀가인지 외출인지 여부를 올바르게 판단하기 위한 알고리즘이 추가로 적용될 수 있다. 가장 단순한 방식으로는 제2AP(40)에서 제1스마트카드(21)가 먼저 인식되었을 경우 외출로 판단하고, 제1AP(30)에서 먼저 인식되면 귀가로 판단하는 것이다.

하지만 사용자가 외출을 위해 공동현관 앞까지 나섰지만, 나가지 않고 다시 집으로 들어가는 경우가 있을 수도 있다. 이 경우 제2AP(40)에서 먼저 제1스마트카드(21)가 인식되었다고 해서 외출로 바로 판단하면 안 된다.

이러한 특별한 경우를 위해 출입 여부 판단은 제1AP(30)와 제2AP(40)가 함께 연동하여 처리한다. 즉, 실외측의 제1AP(30)와 실내측의 제2AP(40)가 거리 차를 두고 설치됨으로써, 어느 AP(30,40)에서 먼저 사용자기기가 인식되는지를 확인하여 출입 여부를 정확하게 판단하는 것이다.

따라서 제2AP(40)의 제3BLE모듈b(43)에서 제1스마트카드(21)를 인식하면, 제어부b(44)가 제1스마트카드(21)의 신호 세기를 추적한다. 동시에 제1AP(30)도 제1스마트카드(21)의 신호 세기를 추적하기 위한 준비를 개시한다. 이를 위해서는 제1AP(30)와 제2AP(40)의 제어부(34,44)가 서로 연동되어 있거나 별도의 통합 제어수단이 있을 수 있으며, 아니면 운용시스템(100)의 서비스운용부(110)가 개입하여 소프트웨어적인 제어를 수행할 수 있다.

만약 사용자가 정상적으로 외출하는 경우라면 제2AP(40)의 제3BLE모듈b(43)에서 수신되는 제1스마트카드(21)의 신호 세기는 점차 증가할 것이고, 출입구를 통과하면 제2AP(40)에서는 신호가 약해지다가 더 이상 신호가 잡히지 않을 것이다. 바로 이어서 제1AP(30)의 제3BLE모듈a(33)에서는 제1스마트카드(21)를 인식하여 신호가 점점 세지는 것을 확인할 수 있으며, 사용자가 멀어짐에 따라 제3BLE모듈a(33)에서 인식되는 신호의 세기도 줄어들 것이다.

이렇게 제1스마트카드(21)의 신호 세기가 제2AP(40)에서는 점점 강해졌다가 소멸되고, 바로 이어서 제1AP(30)에서 점점 강해졌다가 소멸되는 것을 확인하면 비로소 정상적인 외출로 최종 판단하고 메모리(35,45)나 운용시스템(100)의 데이터베이스(115)에 출입 여부를 저장하는 것이다.

하지만 사용자가 공동현관까지 접근하여 제1스마트카드(21)를 인식한 제2AP(40)에서 도어(70)를 개방시켰지만, 사용자가 발길을 돌려 자택으로 돌아가는 경우가 있다. 따라서 제2AP(40)의 제3BLE모듈b(43)에서 제1스마트카드(21)를 인식하여 신호 세기를 추적하였는데, 앞선 예시와 달리 제1AP(30)에서는 제1스마트카드(21)를 인식하지 못하였거나, 인식하더라도 미세한 신호만 잠시 감지하였을 뿐 신호가 일정 수준 이상으로 강해졌다가 약해지는 패턴을 보이지 않았다면, 외출 기록을 하지 않도록 처리하는 것이다.

이렇게 제2AP(40)와 제1AP(30)에서 제1스마트카드(21)의 신호 세기가 어떻게 변화되는지 추적한다면 사용자가 실제로 공동현관을 지나갔는지 정확하게 판단할 수가 있다.

이상에서는 외출의 경우에 대하여 실제 외출 여부를 판단하는 예시를 설명하였지만, 귀가의 경우에는 제1AP(30)와 제2AP(40) 순서로 신호를 추적함으로써 실제 귀가 여부를 판단할 수 있다.

또한 2개의 AP(30,40)를 이용하는 방식 외에 움직임센서(미도시)나 발판센서를 실내와 실외에 각각 설치하고, 움직임센서나 발판센서를 순차적으로 이동하였는지 함께 확인하는 방식으로 실제 출입 여부를 판단할 수도 있다.

도6은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 사용자단말을 인증하고 도어를 개방하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도7은 도6의 과정에서 AP와 사용자단말 간의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도이다.

즉 앞서 설명한 도3의 과정을 통해 미리 등록된 제1사용자단말(11)을 소지한 사용자가 실외에서 실내로 귀가할 시 도어(70)를 자동 개방하고 귀가 기록을 업데이트 하는 과정에 대한 것이다.

설명에 앞서 도7을 참조하여 사용자단말(11,12,13)의 구체적인 구성을 먼저 살펴보도록 한다. 도7에서는 제1사용자단말(11)이 블록도로 표현되어 있는데 제2,3사용자단말(12,13)의 구성도 동일하다. 또한 제1사용자단말(11)의 구성 명칭에는 구분 표식으로 'c'를 부여하였으나 특별한 의미를 갖지는 아니한다.

제1사용자단말(11)은 통상의 스마트폰 또는 태블릿PC일 수 있다. 다만 본 발명과 같이 공동현관 출입 제어를 위해 사용되기 위해서는 전용 애플리케이션이 설치되고, 전용 애플리케이션의 구동에 의해 출입문 개방과 출입 기록을 위한 제반 동작이 이루어진다. 따라서 도7에 도시된 제1사용자단말(11)의 구성은 이미 스마트폰 등에 장착된 하드웨어적인 구성일 수도 있고, 일부는 전용 애플리케이션의 설치에 따라 구동되는 소프트웨어적인 구성일 수도 있다. 다만 도7에서는 공동현관 출입 제어를 위해 필요한 구성들을 시각화한 것이다.

제1사용자단말(11)은 통신모듈c(11-1), 블루투스모듈c(11-2), 거리판단부c(11-3), 앱제어부c(11-4), 저장부c(11-5) 및 키입력부c(11-6)를 포함한다.

통신모듈c(11-1)는 유무선 네트워크를 통해 운용시스템(100)과 통신채널을 연결하고 정보를 송수신하기 위해 마련된다.

블루투스모듈c(11-2)는 AP(30,40)와 블루투스 통신을 수행하기 위해 마련된다. 구체적으로 블루투스모듈c(11-2)는 제1BLE모듈(31,41), 제2BLE모듈(32,42)에서 발신(게시)하는 블루투스 신호를 스캔하고, 제2BLE모듈(32,42)과 연결(페어링) 가능한 Central 모드로 작동한다. 또한 블루투스모듈c(11-2)는 제2BLE모듈(32,42) 측으로 고유식별번호(블루투스 아이디 또는 비밀키)를 전송할 수 있다.

거리판단부c(11-3)는 AP(30,40)의 제1BLE모듈a(31,41)에서 발신하는 블루투스 신호의 세기를 통해 제1사용자단말(11)과 AP(30,40) 간의 거리를 판단한다.

앱제어부c(11-4)는 공동현관 출입 제어를 위한 전반적인 기능 수행을 처리한다. 즉 앱제어부c(11-4)는 블루투스모듈c(11-2)와 연계하여 AP(30,40)에서 발신하는 블루투스 신호가 스캔되는지 확인하며, 거리판단부c(11-3)에서 제1BLE모듈(31,41)의 신호 세기를 통해 일정거리 이내로 진입한 것을 확인하였다면 블루투스모듈c(11-2)가 제2BLE모듈(32,42)과 연결되도록 제어하고, 제2BLE모듈(32,42) 측으로 저장부c(11-5)에 저장된 비밀키를 전송하도록 처리한다. 또한 앱제어부c(11-4)는 통신모듈c(11-1)와 연계하여 출입 여부에 대한 정보를 운용시스템(100) 측으로 전송하도록 처리한다.

저장부c(11-5)는 비밀키, AP(30,40)의 고유식별번호 등을 저장하기 위해 마련된다. 비밀키나 AP(30,40)의 고유식별번호는 전용 애플리케이션을 설치하고 거주자 인증을 하는 과정에서 운용시스템(100)으로부터 수신함으로써 저장될 수 있다.

키입력부c(11-6)는 각종 사용자 정보나 명령을 입력받기 위해 마련된다. 이러한 키입력부c(11-6)는 버튼 형태일 수도 있지만, 디스플레이와 일체로 형성된 터치 스크린으로 제작될 수도 있다.

한편, 제1사용자단말(11)은 와이파이 통신을 수행하기 위해 Wi-Fi모듈c(11-7)를 더 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도15를 통해 이하에서 다시 설명토록 한다.

제1사용자단말(11)의 구체적인 동작 과정은 도6에 도시된 사용자의 귀가 시 출입 제어 과정을 통해 더욱 구체화될 것이다.

먼저 공동현관의 실외 측에 설치된 제1AP(30)의 제1BLE모듈a(31)는 고유의 블루투스 신호를 발신하는 Advertiser 모드로 작동하고 있고, 제2BLE모듈a(32)는 Peripheral 모드, 즉 고유의 블루투스 신호를 게시하고 제1사용자단말(11)과 연결하는 모드로 작동한다.

따라서 제1사용자단말(11)이 공동현관에 근접하면 제1사용자단말(11)의 블루투스모듈c(11-2)에서 제1AP(30)의 제1BLE모듈a(31)의 발신 신호를 인식(스캔)하게 되고<S605>, 거리판단부c(11-3)에서 제1BLE모듈a(31)의 신호 세기가 일정 수준 이상인 것을 확인하면, 앱제어부c(11-4)는 블루투스모듈c(11-2)와 제2BLE모듈a(32)가 연결(페어링)되도록 처리<S610>한다. 물론 블루투스모듈c(11-2)의 스캔 작동시 제1BLE모듈a(31)와 제2BLE모듈a(32)의 발신 신호가 모두 스캔되기 때문에, 제1BLE모듈a(31)나 제2BLE모듈a(32) 중 어느 하나의 발신 신호를 통해 거리 판단을 할 수는 있다. 하지만 제2BLE모듈a(32)가 타 사용자단말에 연결되어 있다면 발신 동작을 중단하기 때문에, 거리판단부c(11-3)는 항상 신호 발신을 수행(Advertiser 모드)하고 있는 제1BLE모듈a(31)의 신호 세기를 이용하여 거리를 판단하는 것이 바람직하다.

블루투스모듈c(11-2)에서 동시에 스캔된 블루투스 신호 중 어느 것이 거리 판단을 위해 추적해야할 신호인지는 저장부c(11-5)에 저장된 고유식별번호를 통해 구분할 수 있다. 즉 도3의 과정을 통해 제1사용자단말(11)에 전용 애플리케이션을 설치하고, 거주자 인증 과정을 거쳐 운용시스템(100)에 사용자 등록을 수행할 시, 제1사용자단말(11)의 저장부c(11-5)에는 비밀키와 함께 AP(30,40)의 고유식별번호가 저장된다.

따라서 거리판단부c(11-3)는 저장부c(11-5)에 저장된 고유식별번호와 블루투스모듈c(11-2)에서 스캔한 블루투스 신호를 비교함으로써, 제1BLE모듈a(31)의 신호가 거리 판단을 위해 추적해야 할 신호임을 알 수 있다.

물론 저장부c(11-5)에는 연결이 허용되는 제2BLE모듈a(32)의 고유식별번호도 미리 등록되어 있다.

제1사용자단말(11)의 블루투스모듈c(11-2)와 제1AP(30)의 제2BLE모듈a(32)가 연결되면 앱제어부c(11-4)는 저장부c(11-5)에 저장되어 있는 비밀키를 제1AP(30) 측으로 전송<S625>하고, 제1AP(30)의 제어부a(34)는 제2BLE모듈a(32)를 통해 비밀키를 수신한 후 출입이 허락된 기 등록된 사용자인지(거주자인지) 확인<S620>한다. 제어부a(34)에서 출입이 허락된 기기임을 확인하면 도어구동부(60)로 도어(70) 개방 신호를 출력<S625>한다.

또한, 제어부a(34)는 제2BLE모듈a(32)와 연결된 제1사용자단말(11)의 고유식별번호(블루투스 아이디 또는 비밀키)에 대응하는 등록 사용자 정부(거주자 정보)를 확인한 후 해당 거주자의 귀가 기록을 업데이트<S630>한다.

출입이 허가된 자의 고유식별번호를 포함하는 등록 사용자 정보는 제1AP(30)의 메모리a(35)에 미리 저장되어 있고, 제어부a(34)가 메모리a(35)에 저장된 등록 사용자 정보와 제1사용자단말(11)의 고유식별번호(블루투스 아이디 또는 비밀키)를 비교함으로써 사용자 인증이 이루어질 수 있다. 이 경우 별도의 운용시스템(100)이 없거나, 운용시스템(100)과의 네트워크에 장애가 발생하더라도 사용자 인증이 가능하다. 물론 사용자 인증을 위해 제어부a(34)가 통신처리부a(36)를 통해 제1사용자단말(11)의 고유식별번호(블루투스 아이디 또는 비밀키)를 운용시스템(100) 측으로 전송하고, 운용시스템(100)의 서비스운용부(110)가 데이터베이스(115)에 저장된 정보를 통해 사용자 인증을 수행한 후 답신할 수도 있다.

또한 귀가 이벤트를 저장하는 것도 제어부a(34)가 메모리a(35)에 자체 저장할 수도 있고, 운용시스템(100)으로 전송하여 데이터베이스(115)에 저장되도록 처리할 수도 있다.

이상에서는 제1사용자단말(11)을 소지한 사용자가 실외에서 실내로 귀가할 시 제1AP(30)에서 이를 인식하고 도어(70)를 자동 개방한 후 귀가 기록을 업데이트 하는 과정에 대하여 설명한 것이다. 물론 실내에서 실외로 귀가할 경우에는 제2AP(40)를 통해 동일한 과정을 거침으로써 도어(70)를 자동 개방하고 외출 기록을 업데이트할 수 있다.

여기서 외출 시에는 귀가 시와 달리 사용자를 인증하는 과정을 생략할 수 있다. 하지만 재실자 현황 파악을 위해 출입 여부를 저장하는 과정은 반드시 거쳐야 한다.

한편 제1사용자단말(11)을 통한 출입 시에도 귀가인지 외출인지 여부를 올바르게 판단하는 알고리즘이 적용되어야 한다. 이 알고리즘까지 적용하기 위해서는 제1AP(30)의 제어부a(34)가 출입 기록을 저장할 수 없고 제1사용자단말(11)이 주체가 되어 출입 기록을 전송해야 한다.

즉 제1사용자단말(11)의 앱제어부c(11-4)는 거리판단부c(11-3)와 연계하여 제1AP(30)의 제1BLE모듈a(31)와 제2AP(40)의 제1BLE모듈b(41)의 신호 세기를 추적하고, 그 결과 제1BLE모듈a(31)의 신호가 점차 강해졌다가 약해지고, 바로 이어서 제1BLE모듈b(41)의 신호가 점차 강해졌다가 약해지는 것을 확인하면 정당한 귀가로 판단한 후, 통신모듈c(11-1)를 통해 운용시스템(100) 측으로 귀가 기록을 전송하는 것이다. 운용시스템(100)의 서비스운용부(110)는 통신부(105)를 통해 수신한 귀가 기록을 데이터베이스(115)에 저장함으로써 해당 사용자의 출입 기록을 업데이트할 수 있다.

한편 제1AP(30)와 제1사용자단말(11)이 연결되는 이유는 도어(70) 개방을 위해 제1사용자단말(11)에 저장된 비밀키를 전송받기 위함이다. 따라서 공동현관을 지나쳐 제2AP(40) 영역에 들어 갔다 하더라도 제2BLE모듈b(42)와 다시 연결을 수행할 필요는 없다.

도4 및 도5에서는 제1스마트카드(21)를 이용한 출입 과정에 대하여 설명하였고, 도6 및 도7에서는 제1사용자단말(11)을 이용한 출입 과정에 대하여 설명하였다. 앞선 설명을 통해 확인할 수 있듯이 제1스마트카드(21)를 이용한 출입 과정에서는 제3BLE모듈(33,43)을 통해 제1스마트카드(21)에서 발신하는 신호가 스캔되는지 여부만 판단한 후 도어(70)가 개방되도록 하였으나, 제1사용자단말(11)을 이용할 경우에는 페어링과 비밀키 확인 과정이 포함되는 것을 알 수 있다. 이는 사용자기기의 보안 특성을 고려한 것이다.

즉 스마트카드(21,22,23)의 경우에는 내부를 개조하지 않는 이상 조작이나 해킹의 위험이 적다. 따라서 스마트카드(21,22,23)의 고유식별번호(비콘 아이디)만 확인하는 과정만으로도 충분한 사용자 인증이 가능하다.

하지만 스마트폰 등의 사용자단말(11,12,13)은 블루투스 아이디 변경 등의 조작 우려가 있기 때문에, 블루투스 아이디 확인만으로 도어(70)가 개방되도록 하면 안된다. 따라서 페어링을 통해 비밀키를 요청함으로써 정당한 비밀키를 가지고 있는 단말인지 확인하는 것이다.

도8은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 복수의 사용자단말이 동시에 지나갈 시 도어를 개방하고 출입자 체크 하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도9는 도8의 과정에서 AP와 사용자단말 간의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도이다.

즉 도6에서는 제1사용자단말(11) 단독으로 출입하는 과정에서 도어(70)를 개방하고 출입 여부를 기록하는 과정에 대하여 설명하였지만, 여러명의 사용자가 동시에 출입할 시 어떻게 도어(70)가 개방되고 출입 체크가 이루어지는지 설명하고자 한다.

예컨대 제1사용자단말(11), 제2사용자단말(12), 제3사용자단말(13)이 동시에 귀가하기 위해 공동현관에 접근한다고 가정한다. 제1AP(30)에서는 제1BLE모듈a(31) 및 제2BLE모듈a(32)가 모두 고유의 블루투스 신호를 발신(게시)하고 있다. 따라서 Central 모드로 작동하는 제1 내지 제3사용자단말(11,12,13)은 모두 제1BLE모듈a(31)의 신호를 스캔<S805>할 수 있다. 물론 사용자단말(11,12,13)은 제2BLE모듈a(32)의 신호도 스캔 가능하다.

이 중 제1BLE모듈a(31)의 신호 세기가 일정 수준 이상인 것을 가장 먼저 확인한 단말이 제2BLE모듈a(32)와 연결(페어링)된다. 예컨대 제1사용자단말(11)이 공동현관에 가장 먼저 근접하였다면 제1사용자단말(11)과 제2BLE모듈a(32)가 연결<S810>된다. Peripheral 모드로 작동하는 제2BLE모듈a(32)는 제1사용자단말(11)과 연결됨과 동시에 신호 발신(게시)을 중단<S815>한다. 또한 제2BLE모듈a(32)는 오로지 한 대의 Central 모드 기기와 연결될 수 있다.

따라서 제1사용자단말(11)과 제2BLE모듈a(32)의 연결에 따라 제2사용자단말(12)과 제3사용자단말(13)은 제2BLE모듈a(32)의 발신 신호를 확인하지 못하는 것은 물론 연결도 불가능하다.

제1AP(30)와 사용자단말 간 연결(페어링)이 이루어지는 것은 비밀키를 확인하여 도어(70)를 개방하기 위해서다. 따라서 도어(70)가 한번 개방되면 동시에 이동하는 사용자들이 모두 통과할 수 있으므로 굳이 여러대의 사용자단말과 연결될 필요는 없다. 따라서 제어부a(34)는 제2BLE모듈a(32)와 제1사용자단말(11)의 연결과 동시에 제1사용자단말(11)로부터 수신한 비밀키를 확인한 후 도어(70) 개방 신호를 출력<S820>하면 된다.

하지만 본 발명의 목적은 편리한 도어(70) 개방 뿐만 아니라, 출입자를 정확하게 체크하는 것에도 있기 때문에, 모든 사용자의 출입 기록 저장 과정을 수행해야 한다. 이를 위해 제1AP(30)에 서로 다른 모드로 작동하는 복수개의 BLE모듈a(31,32,33)이 설치되어 있는 것이다.

즉, 제2BLE모듈a(32)가 제1사용자단말(11)과 연결되어 있다 하더라도, Advertiser 모드로 작동하는 제1BLE모듈a(31)는 여전히 고유의 블루투스 신호를 발신(게시) 중이다. 따라서 제2사용자단말(12) 및 제3사용자단말(13)은 제1BLE모듈a(31)의 게시 신호를 획득<S825>할 수 있고, 신호의 세기가 일정 이상일 경우 탑재된 전용 애플리케이션의 구동으로 본인의 귀가 기록을 운용시스템(100) 측으로 전송하여 데이터베이스(115)에 업데이트<S835>할 수 있다.

물론 그 전에 도어(70) 개방을 위해 제1사용자단말(11)이 제2BLE모듈a(32)와 연결되었기 때문에 제1AP(30)의 제어부a(34)는 제1사용자단말(11)의 귀가 기록을 업데이트<S830>한다.

여기서 제1사용자단말(11)의 귀가 기록 저장도 제1사용자단말(11)에 설치된 전용 애플리케이션을 통해 운용시스템(100)으로 전송함으로써 이루어질 수도 있다.

도8의 과정에서도 확실한 귀가인지 판단하는 알고리즘이 적용될 수 있으며 이는 도6의 과정으로부터 유추할 수 있을 것이다.

도10은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 방법 중 사용자단말과 스마트카드가 혼재 되어 귀가와 외출이 동시에 발생할 때, 도어를 개방하고 출입자 체크 하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도11은 도10의 과정에서 AP와 사용자단말 및 스마트카드 간의 신호 흐름을 설명하기 위한 블록도이다.

예컨대 제1사용자단말(11), 제2사용자단말(12) 및 제3스마트카드(23)를 소지한 사용자가 실외에서 실내로 귀가하는 동시에, 제1스마트카드(21), 제2스마트카드(22) 및 제3사용자단말(13)을 소지한 사용자가 실내에서 실외로 외출하고 있고, 이 중 제1사용자단말(11)이 공동현관에 가장 근접한 상태라고 가정한다.

제1AP(30)의 제1BLE모듈a(31)에서 발신되는 게시 신호를 기준 이상으로 강하게 받은 제1사용자단말(11)이 제2BLE모듈a(32)와 연결<S1005>되면, 제2BLE모듈a(32)는 발신을 중단<S1010>한다. 이후 제어부a(34)는 제2BLE모듈a(32)와 연결된 제1사용자단말(11)로부터 비밀키를 수신하여 인증을 수행한 후 도어(70)를 개방한다. 동시에 제어부a(34)는 제1사용자단말(11)에 대한 귀가 기록을 업데이트<S1015>한다. 물론 귀가 기록의 업데이트는 앞서 설명한 확실한 출입 여부 확인 알고리즘을 거친 후 제1사용자단말(11)의 전용 애플리케이션이 운용시스템(100) 측으로 전송하는 과정으로 이루어질 수도 있다.

제2BLE모듈a(32)와 연결할 수 없는 제2사용자단말(12)은 제1BLE모듈a(31)의 게시 신호를 획득한 후 전용 애플리케이션을 통해 운용시스템(100) 측으로 귀가 기록을 전송<S1020>한다.

또한 제3BLE모듈a(33)는 제3스마트카드(23)를 인식할 수 있고, 제3스마트카드(23)에 대한 귀가 기록을 전송(또는 저장)<S1025>할 수 있다.

이 상황에서 동일한 공동현관을 통해 외출을 시도하는 제1스마트카드(21) 및 제2스마트카드(22)는 제2AP(40)의 제3BLE모듈b(43)에서 인식한 후 외출 기록을 전송(저장)<S1030>하며, 제3사용자단말(13)에서는 제2AP(40)의 제1BLE모듈b(41)의 게시 신호를 획득하여 외출 기록을 운용시스템(100)으로 전송<S1035>할 수 있다. 물론 제3사용자단말(13)에서 제2AP(40)의 제1BLE모듈b(41)의 신호 세기를 추적하면서 일정 거리 이내인 것을 확인하면 제2BLE모듈b(42)와 연결을 시도할 수 있다. 하지만 제2BLE모듈b(42)와 제3사용자단말(13)이 연결되는 것은 비밀키 확인을 통해 도어(70)를 개방시키기 위함인데, 이미 제1사용자단말(11)의 연결을 통해 도어가 개방되었기 때문에 제2BLE모듈b(42)와 제3사용자단말(13)의 연결은 필요 없거나, 연결이 되더라도 그에 수반한 특별한 동작이 발생하지는 않는다.

마찬가지로 도어(70)의 개방은 제1사용자단말(11)의 연결을 통해 이루어졌기 때문에 나머지 제2사용자단말(12)과, 제1 내지 제3스마트카드(21,22,23)에 의해서는 도어(70) 개방 신호 출력이 필요 없으며, 출입 기록 체크 과정만 수행하면 된다.

이상에서는 AP(30,40)에 Advertiser 모드로 작동하는 제1BLE모듈(31,41), Peripheral 모드로 작동하는 제2BLE모듈(32,42) 및 Observer 모드로 작동하는 제3BLE모듈(33,43)이 포함된 예시를 설명하였다. 이에 따라 복수의 사용자가 동시에 출입을 하더라도 도어(70)를 개방하고 출입을 체크할 수 있다. 하지만 특정 사용자단말(11,12,13)이 AP(30,40)와 연결을 시도하였으나 알 수 없는 이유로 연결이 지연된다면, 다른 사용자에 의한 도어(70) 개방도 이루어지지 않을 가능성이 있다.

예컨대 제1사용자단말(11)과 제2사용자단말(12)이 동시에 귀가를 하고 있고, 제1사용자단말(11)이 제1AP(30)의 제2BLE모듈a(32)와 연결을 시도하였으나 연결이 지연되고 있다면, 장애가 발생한 연결이 끊어질 때까지 제2사용자단말(12)에 의한 연결 기회가 박탈되어 도어(70)가 정상 개방되지 않는 것이다.

이하에서는 사용자단말(11,12,13)과 AP(30,40) 간의 연결 오류에 대비하여 다른 방식으로 도어를 개방하는 예시를 설명토록 한다.

먼저 연결 오류와 같은 특수한 상황은 AP에 Peripheral 모드로 작동하는 제2BLE모듈을 복수개 구비토록 함으로써 대응할 수 있다.

도12는 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 시스템에서 AP의 다른 예시를 설명하기 위한 블록도이다. 도12에 도시된 AP는 실외 측에 설치되는 제1AP일 수도 있고, 실내 측에 설치되는 제2AP일 수도 있으나, 설명의 편의를 위해 실외 측에 설치되는 제1AP(30')라고 간주하며, 구성명칭 뒤에 구분 표식 'd'를 덧붙이도록 한다.

도12에 도시된 제1AP(30')는 Advertiser 모드로 작동하는 BLE모듈이 없고 Peripheral 모드로 작동하는 제2BLE모듈d(31',32')가 2개 구비되어 있다. 즉 제2-1BLE모듈d(31')와 제2-2BLE모듈d(32')가 모두 Peripheral 모드로 작동한다. 나머지 제어부d(34'), 메모리d(35'), 통신처리부d(36')는 앞선 제1AP(30)의 동일 구성에 대한 설명으로 대체한다.

제1AP(30')가 실외 측에 설치된 상태에서 제1사용자단말(11)과 제2사용자단말(12)이 동시에 귀가하고 있다고 가정한다. 먼저 제1사용자단말(11)의 블루투스모듈c(11-2)는 제2-1BLE모듈d(31')와 제2-2BLE모듈d(32')를 모두 인식할 수 있고, 거리판단부c(11-3)는 신호 세기를 통해 일정 거리 이내로 접근하는지 판단하며, 일정 거리 이내가 확인되면 앱제어부c(11-4)는 블루투스모듈c(11-2)와 BLE모듈d(31',32')가 연결되도록 제어한다. 예컨대 제1사용자단말(11)은 제2-2BLE모듈d(32')와 연결을 시도할 수 있다.

하지만 제1사용자단말(11)과 제2-2BLE모듈d(32')의 연결 과정에서 알 수 없는 오류가 발생하여 연결이 지연될 수 잇다. 이 경우 제1사용자단말(11)에서 제1AP(30')로 비밀키를 전송할 수 없기 때문에 도어(70) 개방이 이루어지지 않는다.

하지만 함께 귀가하고 있는 제2사용자단말(12)의 접근을 통한 도어(70) 개방이 가능하다. 즉 제1사용자단말(11)이 제2-2BLE모듈d(32')와 연결을 시도하고 있어서, 제2사용자단말(12)은 제2-2BLE모듈d(32')를 인식할 수는 없지만 제2-1BLE모듈d(31')를 인식한 후, 신호 세기를 통해 일정 거리 이내로 접근한 것을 확인하였다면 제2사용자단말(12)과 제2-1BLE모듈d(31')가 연결된 후 비밀키를 전송하여 도어(70) 개방 신호를 출력할 수 있는 것이다.

물론 이 경우에도 제어부d(34')에서 또는 사용자단말(11,12)의 전용 애플리케이션을 통해 출입 기록 체크가 이루어진다. 즉 특정 사용자단말(11,12)에서 연결 장애가 발생한다 하더라도, 각 사용자단말(11,12)은 BLE모듈d(31',32') 중 적어도 하나를 스캔하였기 때문에 전용 애플리케이션에서 출입 체크 정보를 운용시스템(100) 측으로 전송할 수 있는 것이다.

도13은 본 발명의 실시예에 따른 공동현관 출입 제어 시스템에서 AP의 또 다른 예시를 설명하기 위한 블록도이다. 도13에 도시된 AP는 실외 측에 설치되는 제1AP(30'')라고 간주하며, 구성 명칭 뒤에 구분 표식 'e'를 덧붙이도록 한다.

도13에 도시된 제1AP(30'')는 Advertiser 모드로 작동하는 제1BLE모듈e(30''), Peripheral 모드로 작동하는 제2-1,2-2BLE모듈e(32'',33'') 및 Observer 모드로 작동하는 제3BLE모듈e(34'')을 포함한다. 나머지 제어부e(35''), 메모리e(36''), 통신처리부e(37'')는 앞선 제1AP(30)의 동일 구성에 대한 설명으로 대체한다.

제1AP(30'')가 실외 측에 설치된 상태에서 제1사용자단말(11), 제2사용자단말(12) 및 제3사용자단말(13)이 동시에 귀가하고 있다고 가정한다. Advertiser 모드 또는 Peripheral 모드로 작동하고 있는 제1 내지 제2BLE모듈e(31'',32'',33'')은 모두 신호를 게시하고 있다. 따라서 사용자단말(11,12,13)은 3개의 BLE모듈e(31'',32'',33'') 신호를 모두 스캔할 수 있고, 이 중 어느 하나의 신호 세기를 이용하여 거리를 판단할 수 있다. 하지만 Peripheral 모드로 작동하는 제2-1,2-2BLE모듈e(32'',33'')는 어느 특정 사용자단말(11,12,13)과 연결 또는 연결을 시도하고 있는 상태라면 게시를 중단하기 때문에 항상 게시 신호를 발신하고 있는 제1BLE모듈e(31'')의 신호 세기를 통해 거리를 판단하는 것이 바람직하다.

만약 제1사용자단말(11)에서 제1BLE모듈e(31'')의 신호 세기를 통해 일정 거리 이내로 접근한 것을 확인하였다면 제2-2BLE모듈e(33'')과 연결하고 비밀키를 전송하여 도어(70)를 개방시킬 수 있다. 하지만 제1사용자단말(11)과 제2-2BLE모듈e(33'')의 연결 과정에서 장애가 발생한다면 도어(70)를 개방할 수가 없는데, 이때 함께 귀가하고 있는 제2사용자단말(12)이 제2-1BLE모듈e(32'')와 연결함으로써 비밀키를 전송하여 도어(70)를 개방할 수 있다.

또한 도어(70) 개방과 더불어 제어부e(35'') 또는 사용자단말(11,12,13)의 전용 애플리케이션을 통해 출입 기록 체크가 이루어진다. 특정 사용자단말(11,12,13)에서 연결 장애가 발생하더라도, 각 사용자단말(11,12,13)은 제1BLE모듈e(31'')의 신호는 무조건 스캔하였기 때문에, 전용 애플리케이션에서 출입 체크 정보를 운용시스템(100) 측으로 전송할 수 있다.

도12 및 도13의 예시에서는 특정 사용자단말(11,12,13)의 블루투스 연결 장애가 발생하였을 시 도어(70)가 개방되지 않는 문제점을 해결하기 위해 Peripheral 모드로 작동하는 BLE모듈이 복수로 구비된 예시를 설명한 것이다.

자세히 설명하지는 않았지만 도12 및 도13의 예시에서도 Observer 모드로 작동하는 제3BLE모듈d,e(33',34'')는 스마트카드(21,22,23)를 체크하여 도어를 개방하고 출입 기록을 체크할 수 있도록 한다.

더불어 도12 및 도13의 예시에서도 사용자가 공동현관 근처에 접근하였다가 되돌아간 것인지, 아니면 실제로 통과를 하였는지의 여부를 실외측과 실내측 AP의 신호 세기 추적을 통해 정확하게 파악할 수 있다.

도12 및 도13에서는 특정 사용자단말(11,12,13)의 연결 장애에 대비할 수 있도록 Peripheral 모드로 작동하는 BLE모듈을 복수개 구비토록 함으로써 도어(70) 개방이 이루어질 수 있도록 한 것이다. 하지만 Peripheral 모드로 작동하는 복수의 BLE모듈과의 연결 과정에서 복수의 사용자단말(11,12,13)에 모두 오류가 발생하는 경우도 있을 수 있다. 이를 위해 사용자단말(11,12,13)과 AP 사이의 연결(페어링) 없이 다른 방식으로 도어(70)를 개방하고 출입을 체크할 수도 있다. 이에 대한 예시가 도14 내지 16에 각각 도시되어 있다.

먼저 도14에 도시된 제1AP(130)는 제1BLE모듈f(131), 제3BLE모듈f(133), 제어부f(134), 메모리f(135), 통신처리부f(136)를 포함한다. 각 구성 명칭 뒤에 붙은 'f'는 구분 표식에 불과하며 특별한 의미를 갖지는 아니한다.

제1BLE모듈f(131)는 Advertiser모드로 작동하고, 제3BLE모듈f(133)는 Observer 모드로 작동한다. 즉 Peripheral 모드로 작동하는 BLE모듈이 제1AP(130)에 구비되지 아니한다.

이 경우 제1사용자단말(11), 제2사용자단말(12), 제1스마트카드(21)를 소지한 사용자가 동시에 귀가를 하고 있다고 가정하자.

제1스마트카드(21)는 비콘 신호를 지속적으로 게시하는 Advertiser 모드로 작동하고 있기 때문에 제3BLE모듈f(133)에서 제1스마트카드(21)의 신호 세기를 추적하여 일정 이내에 접근한 것을 확인하면, 제어부f(134)는 메모리f(135)에 저장된 등록 사용자 정보(거주자 정보)와 비교하여 인증을 수행한 후 도어구동부(60)로 도어(70) 개방 신호를 출력하고, 출입을 체크(귀가 저장)한다. 물론 제1스마트카드(21)가 가장 먼저 접근하였을 경우 제1스마트카드(21)를 통해 도어(70) 개방 신호가 출력되는 것이며, 다른 사용자단말(11,12)이 먼저 접근하였다면 제어부f(134)는 제1스마트카드(21)에 대해서는 출입 체크만 수행한다.

제1스마트카드(21)보다 사용자단말(11,12)이 먼저 접근하고 있다고 가정하자. Advertiser 모드로 작동하고 있는 제1BLE모듈f(131)는 꾸준하게 신호를 게시하고 있다. 따라서 사용자단말(11,12)은 제1BLE모듈f(131)의 신호를 스캔할 수 있고, 신호 세기를 통해 거리를 판단할 수 있다.

만약 제2사용자단말(12)이 제1AP(130)에 먼저 접근하였다면, 제2사용자단말(12)에 설치된 전용 애플리케이션은 제1BLE모듈f(131)의 고유식별정보와 함께 일정 거리 이내로 접근하였다는 정보를 운용시스템(100)으로 전송한다.

운용시스템(100)은 통신부(105)를 통해 제2사용자단말(12)로부터 제1BLE모듈f(131)의 고유식별정보를 수신하며, 서비스운용부(110)는 데이터베이스(115)를 통해 해당 고유식별정보에 대응하는 제1AP(130)를 확인하고, 네트워크를 통해 제1AP(130) 측으로 도어(70) 개방 명령을 하달하며, 제1AP(130)의 통신처리부f(136)에서 도어(70) 개방 명령을 수신하면, 제어부f(134)가 도어구동부(60) 측으로 도어(70) 개방 신호를 출력함으로써 도어(70)가 개방될 수 있다.

또한 운용시스템(100)의 서비스운용부(110)는 제2사용자단말(12)에 대한 출입 체크(귀가 저장)를 수행한다. 더불어 제1사용자단말(11)도 제1BLE모듈f(131)를 인식할 수 있고, 제1BLE모듈f(131)의 고유식별정보를 운용시스템(100)으로 전송함으로써, 제1사용자단말(11)에 대한 출입 체크가 운용시스템(100)에 저장될 수 있다.

도14에서는 제1AP(130)와 사용자단말(11,12)이 연결(페어링)되어 도어(70)를 개방하는 방식이 아니고, 운용시스템(100)을 매개로 하여 도어(70)를 개방하는 방식이기 때문에, 블루투스 연결 장애에 의해 도어(70)가 개방되지 않는 문제점을 해결할 수 있다.

한편 앞에서 설명한 바 있지만, 도14에 도시된 제1AP(130)에서도 Advertiser 모드와 Observer 모드가 하나의 통합BLE모듈로 구성된 후, 제어부f(134)에 의해 작동 제어가 이루어질 수도 있다.

제어부f(134), 메모리f(135) 및 통신처리부f(136)의 나머지 기능에 대해서는 동일 구성 명칭에 대한 앞선 설명으로 대체토록 한다.

도15는 제1AP(230)의 또 다른 예시이다. 도15에 도시된 제1AP(230)는 Wi-Fi모듈g(231), 제3BLE모듈g(233), 제어부g(234), 메모리g(235) 및 통신처리부g(236)를 포함하며, 각 구성 명칭 뒤에 붙은 'g'는 구분 표식이다.

Wi-Fi모듈g(231)는 사용자단말(11,12,13)의 Wi-Fi모듈c(11-7)과 와이파이 통신 채널을 연결하기 위해 마련된다. 제3BLE모듈g(233)는 블루투스 신호를 스캔하는 Observer 모드로 작동된다.

즉 도15에서 제1AP(230)는 앞선 예시들과 달리 Advertiser 모드 또는 Peripheral 모드로 작동하는 BLE모듈은 구비하고 있지 않지만, Wi-Fi모듈g(231)가 이를 대신할 수 있다.

즉 Wi-Fi모듈g(231)는 고유의 와이파이 신호를 출력하고 있으며, 사용자단말(11,12)이 제1AP(230) 인근으로 진입하면, 사용자단말(11,12)의 Wi-Fi모듈c(11-7)가 이를 인지하고 신호 세기를 추적하여 일정 신호 세기 이상인 것이 확인되면 사용자단말(11,12)의 Wi-Fi모듈c(11-7)과 제1AP(230)의 Wi-Fi모듈g(231)가 통신 채널을 연결 함으로써, 사용자단말(11,12)에 저장된 비밀키가 제1AP(230) 측으로 전송된 후 인증 과정을 거쳐 제어부g(234)가 도어(70) 개방 신호를 출력할 수 있다.

물론 제어부g(234)는 Wi-Fi모듈g(231)를 통해 통신 채널이 연결된 사용자단말(11,12)의 고유식별정보(기기명 또는 비밀키)를 통해 해당 사용자의 출입 기록을 메모리g(235)에 저장하거나 운용시스템(100) 측으로 전송한다.

여기서, Wi-Fi모듈g(231)는 Peripheral 모드로 작동하는 BLE모듈과 다르게 특정 사용자단말(11,12)과 연결이 되더라도 와이파이 신호를 계속적으로 송출할 수 있으며, 더불어 복수의 사용자단말(11,12)과 동시에 연결될 수 있다. 따라서 Wi-Fi모듈g(231)이 하나만 구비되더라도 복수의 사용자단말(11,12)로 와이파이 신호를 송출하고 동시에 연결할 수 있어서, 특정 사용자단말(11,12)의 연결 장애가 다른 사용자단말(11,12)의 연결에까지 영향을 끼쳐 도어(70) 개방에 방해를 주는 일이 없다.

한편 사용자단말(11,12)의 Wi-Fi모듈c(11-7)은 복수의 와이파이 신호를 스캔할 수는 있지만, 신호가 가장 강하거나 미리 등록된 기기에만 접속할 수 있다. 즉 제1AP(230) 인근에서 다른 와이파이 신호가 더 강하게 출력되고 있을 경우 사용자단말(11,12)이 제1AP(230)가 아닌 다른 기기와 와이파이 접속을 함으로써 도어(70) 개방이 이루어지지 않을 가능성도 있다.

이러한 문제점은 사용자단말(11,12)에 설치되는 전용 애플리케이션을 통해 해결할 수 있다. 즉 앱제어부c(11-4)는 동시에 잡히는 와이파이 신호 중에서 도어 개방을 위해 미리 등록된 기기명에 대한 와이파이 신호에 대하여 추적을 수행하고 접속이 우선적으로 이루어지도록 할 수 있다.

하지만 전용 애플리케이션을 통해 미리 등록된 제1AP(230)에 대한 우선 접속을 설정한다 할지라도, 그 전에 이미 사용자단말(11,12)이 다른 와이파이 기기와 접속한 상태라면 사용자의 명령 입력이 있지 않는 이상 제1AP(230)의 Wi-Fi모듈g(231)와 접속할 수 없다는 문제가 있다. 예컨대 사용자단말(11,12)이 이동통신 신호(와이브로, 3G, LTE 등)를 받아 와이파이 신호로 변환하여 송출하는 휴대용 와이파이 공유기에 상시 접속된 상태를 유지하고 있는 경우이다. 이 경우에는 운용시스템(100)을 통해 도어(70)가 개방되도록 할 수 잇다.

예컨대 제2사용자단말(12)이 이미 다른 와이파이 기기와 접속된 상태에서 제1AP(230)에 접근한다면, Wi-Fi모듈c(11-7)는 해당 와이파이 기기와 접속을 유지한 상태에서 제1AP(230)의 Wi-Fi모듈g(231)의 송출 신호를 스캔할 수 있다. 즉 제2사용자단말(12)의 Wi-Fi모듈c(11-7)가 Wi-Fi모듈g(231)의 고유식별번호(기기명)을 획득할 수 있는 것이다.

이에 따라 제2사용자단말(12)의 앱제어부c(11-4)는 Wi-Fi모듈c(11-7)에서 획득한 Wi-Fi모듈g(231)의 고유식별번호(기기명)가 전용 애플리케이션을 설치할 시(또는 추후 업데이트 된) 미리 저장부c(11-5)에 저장된 고유식별번호(기기명)임을 확인할 수 있고, 해당 고유식별번호(기기명)를 통신모듈c(11-1)를 통해 운용시스템(100)으로 전송한다. 물론 앱제어부c(11-4)는 Wi-Fi모듈g(231)의 고유식별번호(기기명)이 스캔되면 바로 운용시스템(100)으로 전송하는 것이 아니고, 일정 신호 강도 이상일 때 전송한다.

운용시스템(100)은 통신부(105)를 통해 제2사용자단말(12)로부터 Wi-Fi모듈g(231)의 고유식별정보(기기명)를 수신하며, 서비스운용부(110)는 데이터베이스(115)를 통해 해당 고유식별정보에 대응하는 제1AP(230)를 확인하고, 네트워크를 통해 제1AP(230) 측으로 도어(70) 개방 명령을 하달하며, 제1AP(230)의 통신처리부g(236)에서 도어(70) 개방 명령을 수신하면, 제어부g(234)가 도어구동부(60) 측으로 도어(70) 개방 신호를 출력함으로써 도어(70)가 개방될 수 있다.

또한 운용시스템(100)의 서비스운용부(110)는 제2사용자단말(12)에 대한 출입 체크(귀가 저장)를 수행한다. 더불어 동시에 접근하고 있는 제1사용자단말(11)도 Wi-Fi모듈g(231)를 인식할 수 있고, Wi-Fi모듈g(231)의 고유식별정보를 운용시스템(100)으로 전송함으로써, 제1사용자단말(11)에 대한 출입 체크가 운용시스템(100)에 저장될 수 있다.

한편, 제1스마트카드(21)는 비콘 신호를 지속적으로 게시하는 Advertiser 모드로 작동하고 있기 때문에 제3BLE모듈g(233)에서 제1스마트카드(21)의 신호 세기를 추적하여 일정 이내에 접근한 것을 확인하면, 제어부g(234)는 메모리g(235)에 저장된 등록 사용자 정보(거주자 정보)와 비교하여 인증을 수행한 후 도어구동부(60)로 도어(70) 개방 신호를 출력하고, 출입을 체크(귀가 저장)한다. 물론 제1스마트카드(21)가 가장 먼저 접근하였을 경우 제1스마트카드(21)를 통해 도어(70) 개방 신호가 출력되는 것이며, 다른 사용자단말(11,12)이 먼저 접근하였다면 제어부g(234)는 제1스마트카드(21)에 대해서는 출입 체크만 수행한다.

도15에서는 블루투스 신호를 대신하여 와이파이 신호를 이용해 도어(70)를 개방하고 출입 체크를 수행하는 예시를 설명하였다. 즉, 블루투스 신호를 이용할 경우 연결(페어링) 과정에서 장애가 발생할 수 있고, 하나의 BLE모듈에는 하나의 사용자단말(11,12,13)만 연결할 수 있기 때문에 특정 사용자단말(11,12,13)에서 연결(페어링) 장애가 발생할 경우 도어(70)가 개방되지 않는 문제를 해결토록 한 것이다.

한편, 사용자단말(11,12,13)은 기본적으로 블루투스 신호를 스캔하고 연결하는 Central 모드로 작동하지만, 근래에는 주기적으로 특정 블루투스 신호(비콘 신호)를 게시하는 Advertiser 모드 기능도 함께 지원하는 사용자단말(11,12,13)이 출시되고 있다.

이 경우 AP에는 Advertiser 모드나 Peripheral 모드로 작동하는 BLE모듈이나 Wi-Fi모듈이 없더라도 도어(70) 개방과 출입 체크를 수행할 수 있다. 이에 대한 AP의 예시가 도16에 도시되어 있다.

도16을 참조하면 제1AP(330)는 제3BLE모듈h(333), 제어부h(334), 메모리h(335) 및 통신처리부h(336)를 포함한다. 제3BLE모듈h(333)는 블루투스 신호를 스캔하는 Observer 모드로 작동한다.

또한, 사용자단말(11,12) 및 제1스마트카드(21)는 모두 비콘 신호를 지속적으로 게시하는 Advertiser 모드로 작동하고 있다.

따라서, 사용자단말(11,12) 및 제1스마트카드(21)가 동시에 제1AP(330)로 접근한다면, 제3BLE모듈h(333)에서 사용자단말(11,12) 및 제1스마트카드(21)의 신호를 스캔할 수 있고, 신호 세기를 추적하여 가장 먼저 기준 거리 이내에 접근한 사용자기기를 확인할 수 있다. 이후 제어부h(334)는 메모리h(335)에 저장된 등록 사용자 정보(거주자 정보)와 비교하여 허용된 사용자기기인지 확인한 후 도어구동부(60)로 도어(70) 개방 신호를 출력한다.

더불어 제어부h(334)는 제3BLE모듈h(333)에서 스캔한 모든 사용자기기(11,12,21)에 대하여 출입 기록을 저장 처리한다.

이상 도면과 설명에서는 도어(70) 개방과 출입 체크를 위한 다양한 방식이 각각 적용된 AP를 다루었지만, 실시하기에 따라 AP에 모든 기능 구성이 포함되어 필요에 따라 다르게 제어할 수도 있다.

예컨대 AP에 제1BLE모듈(Advertiser 모드), 제2-1BLE모듈과 제2-2BLE모듈(이상 Peripheral 모드), 제3BLE모듈(Observer 모드), Wi-Fi모듈, 제어부, 메모리 및 통신처리부를 모두 포함하는 것이다.

이 경우 스마트카드(21,22,23) 등의 비콘 장치와 Advertiser 모드를 지원하는 사용자단말(11,12,13)은 제3BLE모듈을 통해 블루투스 신호를 스캔한 후, 메모리에 저장된 등록 사용자 정보(거주자 정보)를 통해 인증을 거치고 도어(70) 개방 신호를 출력하면서 출입 체크를 할 수 있다.

또한 블루투스 연결이 원활한 사용자단말(Central 모드)은 제2-1BLE모듈 또는 제2-2BLE모듈과 연결되어 비밀키를 전송하고 도어(70) 개방과 출입 체크가 이루어질 수 있다.

또, 블루투스 신호의 스캔은 원활하지만 연결이 원활하지 않은 사용자단말(Central 모드)은 제1BLE모듈, 제2-1BLE모듈 또는 제2-2BLE모듈의 블루투스 신호를 스캔한 후 전용 애플리케이션이 고유식별정보를 운용시스템(100)으로 전송하고, 운용시스템(100)에서 해당 AP로 도어(70) 개방을 명령함으로써 도어를 개방하고, 출입 체크를 할 수 있다.

또 블루투스 신호를 스캔하는 기능이 원활하지 않거나 블루투스 모드가 꺼져 있는 사용자단말의 경우 AP의 Wi-Fi모듈과 연결되어 도어 개방과 출입 체크가 이루어지거나, Wi-Fi모듈의 고유식별정보(기기명)를 운용시스템(100)으로 전송하여 원격에서 도어 개방 명령이 전달되고 출입 체크가 이루어지도록 할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 공동현관에 블루투스 통신이 가능한 AP가 설치되어 있고 비콘 신호를 발생시키는 스마트카드(21,22,23) 또는 스마트폰이나 태블릿PC 등의 사용자단말(11,12,13)이 AP와 블루투스 통신을 수행함으로써 사용자가 별도의 행위를 수행하지 않더라도 정당한 사용자임을 확인한 후 도어(70)를 자동 개방시킬 수 있어서 편의성이 증대된다.

또한 도어(70)의 자동 개방과 동시에 사용자가 귀가를 하였는지 외출을 하였는지에 대한 출입 기록을 저장함으로써, 화재 등의 비상 상황 발생 시 재실자 현황을 정확하게 파악한 후 구조 작업을 펼칠 수 있다.

특히 AP에 서로 다른 모드로 작동하는 복수의 BLE모듈이 탑재되어 있기 때문에 동시에 여러명이 출입을 시도하더라도 출입 기록을 정확하게 파악하여 재실자 현황을 구축할 수가 있다.

또한 실외와 실내에 각각 설치된 AP의 신호 세기 추적 알고리즘을 통해 실제로 출입이 이루어졌는지 판단한 후 출입 기록을 저장하는 것이기 때문에, 공동현관에 접근만 한 후 되돌아가는 경우에도 재실자 현황을 정확하게 구축할 수가 있다.

또, AP에 Peripheral 모드로 작동하는 BLE모듈을 복수개 구비하거나, Wi-Fi모듈을 구비할 경우 특정 사용자단말(11,12,13)의 접속 장애가 오더라도 다른 사용자단말(11,12,13)이 접속하여 도어를 개방시킬 수 있다.

또, 사용자단말(11,12,13)이 AP의 고유식별정보(BLE모듈의 고유ID 또는 Wi-Fi모듈의 기기명)를 스캔한 후 전용 애플리케이션을 통해 운용시스템(100) 측으로 도어 개방을 요청할 수도 있어서, 사용자단말(11,12,13)과 AP 간의 접속 장애가 발생하더라도 원활하게 도어 개방이 이루어지는 장점이 있다.

한편, 이상에서는 공동주택의 1층 또는 주차장과 연결되는 공동현관에 대해서만 설명하였지만, 본 발명에 따른 공동현관 출입 제어 시스템은 옥상문에도 적용될 수 있다. 즉 옥상문의 경우에도 범죄 예방을 위해 평상시 잠금 상태를 유지하고 있지만, 옥상문에 AP를 설치하고 출입 권한이 부여된 사용자기기가 접근하였을 시 자동으로 개방되도록 할 수 있는 것이다.

공동현관의 경우 기 등록된 거주자라면 모두 출입을 허용해야 하지만, 옥상문 같이 특수한 출입구의 경우 거주자 중에서도 관리자로 등록된 자, 또는 성인에게만 출입을 허용하고 어린이에게는 출입을 제한토록 할 수 있다. 물론 공동현관이나 옥상문 모두 화재 등의 비상상황 발생시에는 자동 개방이 이루어져 신속한 대피가 가능토록 해야 한다.

또한 공동현관을 출입할 시 기 등록된 사용자단말(11,12,13)이나 스마트카드(21,22,23)이 없다고 반드시 출입이 제한되는 것은 아니다. 즉 외출할 시에는 움직임센서의 인식이나 버튼 입력을 통해 자동 개방이 이루어지도록 할 수 있으며, 귀가 시에는 로비폰(50)의 비밀번호 입력이나 지문입력 또는 세대 호출을 통해 도어(70) 개방이 이루어질 수 있다.

더불어 네트워크에 이상이 발생한다거나 사용자단말(11,12,13)의 전원이 꺼져 있는 경우도 있을 수 있다. 이 경우에도 로비폰(50)을 통한 비밀번호 입력, 지문입력, 세대 호출 방식으로 도어(70)를 개방하거나 사용자기기의 NFC 태깅 또는 RFID 태깅을 통해 도어(70)를 개방시킬 수 있다.

또한, 사용자단말(11,12,13)에 설치된 전용 애플리케이션은 공동현관 출입을 위한 용도로만 사용되는 것은 아니며, 공동주택의 관리에 필요한 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 즉 운용시스템(100)은 전용 애플리케이션을 통해 관리비 확인 및 납부 서비스 제공, 소음측정, 세대내 IoT기기 제어, 커뮤니티 서비스, 전자투표나 설문조사 서비스, 민원 접수, 무인택배 알림, 도난이나 화재 알림, 인근 교통이나 날씨 정보 제공, 중고장터 등을 추가로 제공할 수 있는 것이다.

또한 AP를 공동주택 관리 구역 내의 여러 곳에 설치하면 사용자단말(11,12,13) 및 스마트카드(21,22,23)과 연계하여 더욱 다양한 서비스 제공이 가능하다. 예컨대 고령자나 어린이가 특정 AP 구역에 진입하거나 지나가면 보호자에게 위치 알림이 되도록 할 수 있다. 또는 사용자기기를 소지한 채로 주차장 입구에 진입하면 AP와 블루투스 통신을 수행하여 사용자 인증을 거쳐 차단기가 자동으로 개방되도록 할 수 있으며, 주차장 층마다 또는 일정 주차구역마다 AP를 설치해 놓으면 어느 층, 또는 어느 구역에 주차를 하였는지 전용 애플리케이션을 통해 알림되도록 하는 것이다.

또한, 거주자가 아닌 방문자의 경우 미리 전용 애플리케이션을 설치토록 한 후 임시 출입키를 제공하는 것도 가능하다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

11,12,13 : 사용자단말
11-1 : 통신모듈c
11-2 : 블루투스모듈c
11-3 : 거리판단부c
11-4 : 앱제어부c
11-5 : 저장부c
11-6 : 키입력부c
11-7 : Wi-Fi모듈c
21,22,23 : 스마트카드
30 : 제1AP
31 : 제1BLE모듈a
32 : 제2BLE모듈a
33 : 제3BLE모듈a
34 : 제어부a
35 : 메모리a
36 : 통신처리부a
30' : 제1AP
31' : 제2-1BLE모듈d
32' : 제2-2BLE모듈d
33' : 제3BLE모듈d
34' : 제어부d
35' : 메모리d
36' : 통신처리부d
30'' : 제1AP
31'' : 제1BLE모듈e
32'' : 제2-1BLE모듈e
33'' : 제2-2BLE모듈e
34'' : 제3BLE모듈e
35'' : 제어부e
36'' : 메모리e
37'' : 통신처리부e
40 : 제2AP
41 : 제1BLE모듈b
42 : 제2BLE모듈b
43 : 제3BLE모듈b
44 : 제어부b
45 : 메모리b
46 : 통신처리부b
50 : 로비폰
60 : 도어구동부
70 : 도어
100 : 운용시스템
105 : 통신부
110 : 서비스운용부
115 : 데이터베이스
130 : 제1AP
131 : 제1BLE모듈f
133 : 제3BLE모듈f
134 : 제어부f
136 : 통신처리부f
135 : 메모리f
230 : 제1AP
231 : Wi-Fi모듈g
233 : 제3BLE모듈g
234 : 제어부g
235 : 메모리g
236 : 통신처리부g
330 : 제1AP
333 : 제3BLE모듈h
334 : 제어부h
335 : 메모리h
336 : 통신처리부h

Claims (8)

1. 블루투스 신호를 발생시키는 Advertiser 모드로 작동하는 비콘 장치와, 블루투스 신호를 스캔하고 연결하는 Central 모드로 작동하는 사용자단말을 포함하는 사용자기기;
   상기 사용자기기와 블루투스 통신을 수행하여 도어가 개방되도록 하되, 상기 도어의 실외측에 설치되는 제1AP와 상기 도어의 실내측에 설치되는 제2AP를 포함하는 AP; 및
   상기 사용자단말에서 전송하는 출입 기록을 저장하거나 상기 AP 측으로 도어 개방 명령을 전송하는 운용시스템;을 포함하되,
   상기 AP는 각각,
   블루투스 신호를 스캔하는 Observer 모드로 작동하는 제3BLE모듈;
   블루투스 신호의 발신과 상기 사용자단말과의 연결이 가능한 Peripheral 모드로 작동하고, 특정 사용자단말과 연결되면 상기 연결된 사용자단말의 고유식별번호를 수신하는 제2BLE모듈;
   블루투스 신호를 발신하는 Advertiser 모드로 작동하는 제1BLE모듈;
   상기 운용시스템으로부터 도어 개방 명령을 수신하는 통신처리부; 및
   상기 제3BLE모듈을 통해 상기 비콘 장치가 스캔되면, 상기 비콘 장치의 고유식별번호를 통해 기 등록된 사용자인지를 판단하여 도어 개방 신호를 출력하고, 상기 비콘 장치에 대한 출입 여부를 기록하며, 상기 제2BLE모듈과 연결된 상기 사용자단말의 고유식별번호를 통해 기 등록된 사용자인지를 판단하여 도어 개방 신호를 출력하고, 상기 사용자단말에 대한 출입 여부를 기록하는 제어부;를 포함하되,
   상기 제2BLE모듈에서 특정 사용자단말이 연결되거나 연결을 시도하고 있을 시, 다른 사용자단말은 상기 제1BLE모듈의 신호를 스캔하여 전용 애플리케이션을 통해 운용시스템 측으로 상기 제1BLE모듈의 고유식별번호를 전송함으로써 상기 운용시스템에서 상기 AP 측으로 도어 개방 명령을 전달하여 도어가 개방되도록 하고, 상기 운용시스템에서 출입 여부가 기록됨으로써, 동시에 여러명이 출입을 시도하더라도 모든 사용자의 출입 기록을 파악하여 재실자 현황을 구축할 수 있고,
   상기 AP의 제어부는 상기 제2AP에서 수신되는 상기 비콘 장치의 신호 세기가 점점 강해졌다가 소멸되고, 바로 이어서 상기 제1AP에서 수신되는 상기 비콘 장치의 신호 세기가 점점 강해졌다가 소멸되는 것이 확인되면 상기 비콘 장치에 대한 정상적인 외출을 판단하고 출입 여부를 저장하며, 반대로 상기 제1AP에서 수신되는 상기 비콘 장치의 신호 세기가 점점 강해졌다가 소멸되고, 바로 이어서 상기 제2AP에서 수신되는 상기 비콘 장치의 신호 세기가 점점 강해졌다가 소멸되는 것이 확인되면 상기 비콘 장치에 대한 정상적인 귀가를 판단하고 출입 여부를 저장하는 것을 특징으로 하는 공동현관 출입 제어 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 AP는,
   와이파이 신호를 송출하고 상기 사용자단말과 연결이 가능한 Wi-Fi모듈;을 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 Wi-Fi모듈과 연결된 상기 사용자단말의 고유식별번호를 통해 기 등록된 사용자인지를 판단하여 도어 개방 신호를 출력하고, 상기 사용자단말에 대한 출입 여부를 기록하는 것을 특징으로 하는 공동현관 출입 제어 시스템.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

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