KR102234081B1 - Hybrid IoT Management type chair for reading room, and Reading room learning management system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어 및 이를 이용한 독서실 학습 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 자기 주도 학습 및 온라인 교육에 최적화시키며, 차세대 교육과정에 필요한 빅데이터 구축 및 활용, 4차 산업혁명 시대의 새로운 교육 과정에 필요한 IoT 기기를 제공하도록 하기 위한 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어 및 이를 이용한 독서실 학습 관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a management chair for a hybrid IoT reading room and a reading room learning management system using the same, and more specifically, to optimize self-directed learning and online education, and to build and use big data necessary for the next-generation curriculum, the fourth industry. It relates to a management chair for a hybrid IoT reading room and a reading room learning management system using the same to provide IoT devices necessary for a new educational process in the revolutionary era.
학습활동 이력을 분석하여 보호자 및 학생에게 제공하는 방식에 있어서, 기존에는 주로 학생에 의해 학습시간에 대한 관리 앱을 통해 계획과 계획에 따른 실천 사항을 입력하는 방식을 주로 하고 있어서 제대로된 관리가 미흡한 현실이다.In the method of analyzing the learning activity history and providing it to the guardians and students, the reality that proper management is insufficient because the method of inputting the plan and action items according to the plan through the management app for the study time by the student was mainly used in the past. to be.
이에 따라 의자와 관련하여 학습활동을 고취시키는 종래의 관리 기술들을 살펴보면, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2014-0124492(2014.09.18)호 "감성 의자로봇 및 이의 제어방법"은 사용자가 착석할 수 있는 착석부; 상기 착석부 및 상기 착석부의 전후방을 촬영하여 상기 착석부의 전후방에 존재하는 사용자의 얼굴 및 움직임, 상기 착석부 내 사용자의 착석여부를 나타내는 적어도 하나의 영상을 생성하는 카메라부; 상기 사용자의 음성신호를 입력받는 음성인식부; 상기 카메라부로부터 생성된 영상과 상기 음성인식부로부터 음성신호를 입력받고, 상기 영상 및 음성신호에 기초하여 상기 사용자의 얼굴인식, 움직임여부, 감정상태 및 착석여부를 판단하고, 판단결과에 대응하는 구동을 위한 적어도 하나의 제어신호를 생성하는 제어부; 상기 제어부로부터 생성된 제어신호를 입력받고, 상기 제어신호에 응답하여 전후 좌우 방향으로 이동하는 이동부; 및 상기 제어부로부터 생성된 제어신호를 입력받고, 상기 제어신호에 응답하여 효과음을 외부로 출력하는 스피커부;를 포함함으로써, 도서관과 같이 학습을 위한 특정 공간에 유아가 방문하는 경우, 방문한 유아의 얼굴을 인식하여 이전 방문한 적이 있으면 환영음을 출력하거나 또는 애완견과 같은 특정 행동을 수행하도록 함으로써, 유아의 지적 호기심을 향상시킬 뿐만 아니라, 지루함을 느끼지 못하도록 하여, 사용자 만족도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. Accordingly, looking at the conventional management techniques that promote learning activities related to the chair, Korean Patent Application No. 10-2014-0124492 (2014.09.18) "Emotional chair robot and its control method" can be seated by the user. A seating area; A camera unit for photographing the front and rear of the seating unit and the seating unit to generate at least one image representing a user's face and movement in the front and rear of the seating unit and whether a user is seated in the seating unit; A voice recognition unit receiving the user's voice signal; An image generated from the camera unit and an audio signal are received from the voice recognition unit, and based on the image and audio signal, the user's face recognition, movement, emotional state, and seating are determined, and corresponding to the determination result A control unit generating at least one control signal for driving; A moving unit receiving a control signal generated from the control unit and moving in the front and rear, left and right directions in response to the control signal; And a speaker unit that receives the control signal generated from the control unit and outputs a sound effect to the outside in response to the control signal; whereby, when an infant visits a specific space for learning, such as a library, the face of the visited infant By recognizing and performing a specific action such as a pet dog or outputting a welcome sound if there is a previous visit, not only does the intellectual curiosity of the infant improve, but also the user's satisfaction can be improved by preventing boredom.
그러나 이러한 촬영을 통한 특정 객체에 대한 인식방식은 거부감이 들 뿐만 아니라, 데이터에 대한 수집시 데이터 용량이 커져서 관리에 어려움이 있는 한계점이 있다. However, this method of recognizing a specific object through photographing is not only reluctant, but also has a limitation in that it is difficult to manage because the data capacity increases when collecting data.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2011-0000318(2011.01.03)호 "졸음 방지용 의자"는 졸음 방지용 의자는 상단에 장착된 압전 소자와 등 받침, 하단, 팔걸이에 장착된 열전 소자로 이루어져 있으며, 의자 상단의 머리 받침대 부분에 장착된 압전 소자를 통해 피곤해 몸을 뒤로 눕힐 경우 접촉에 의해 전기 신호로 동작을 감지하고, 장착된 펠티에 소자를 이용해 냉기를 전달해줌으로써 사용자의 졸음을 쫓아 내는 학습에 도움을 줄 수 있는 졸음 방지용 의자를 제공하는 기술에 관한 것이다.In addition, Korean Patent Application No. 10-2011-0000318 (2011.01.03) "Drowsiness prevention chair" consists of a piezoelectric element mounted on the top and thermoelectric elements mounted on the backrest, the bottom, and armrests. , Helps in learning to eliminate drowsiness by using the piezoelectric element mounted on the top of the chair to detect the motion with an electric signal by contact and to deliver cold air using the mounted Peltier element when the body is laid back due to fatigue. It relates to a technology for providing a chair for preventing drowsiness that can give you.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0102894(2016.08.12)호 "의자에 블루투스 비콘을 이용한 의자건강관리 시스템 및 알림 방법"은 의자에 IT 기술을 조합한 사물인터넷 대응이 되는 의자를 구현함으로써 스마트기기의 애플리케이션과 데이터 통신 기능이 활용되어, 지속적이고 효율적인 건강관리에 대한 동기부여를 제공하는 서비스 또는 건강관리시스템을 제공하는 기술에 관한 것이다.In addition, Korean Patent Application No. 10-2016-0102894 (2016.08.12) "Chair health management system and notification method using Bluetooth beacon on the chair" implements a chair that supports the Internet of Things by combining IT technology in a chair. By doing so, the application and data communication functions of smart devices are utilized, and it relates to a technology that provides a service or a health management system that provides motivation for continuous and efficient health management.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2018-0105999(2018.09.05)호 "사용자 자세 감지 의자 및 시스템"은 좌판부; 등받이부; 상기 등받이부에서 상기 좌판부에 착석한 사용자의 신체까지의 거리를 측정하는 하나 이상의 거리 센서; 및 상기 거리 센서가 측정한 거리 데이터를 수집하여 외부로 전송하는 통신 모듈을 포함하는 사용자 자세 감지 의자에 관한 것이다.In addition, the Republic of Korea Patent Application No. 10-2018-0105999 (2018.09.05) No. "User posture detection chair and system" is a seat plate; Backrest; At least one distance sensor measuring a distance from the backrest to the body of a user seated on the seat plate; And a communication module that collects distance data measured by the distance sensor and transmits it to the outside.
이러한 종래의 기술들은 주로 사용자의 자세를 감지하여 감지를 기반으로 자극을 주는 방식인데, 이러한 방식은 자기 주도 학습 및 온라인 교육에 최적화시키지 못하는 한계점이 있으며, 단순한 인식을 통해 학생들이 페이크 수단에 해당하는 더미 바디(dummy body) 등을 통해 손쉽게 보호자를 속일 수 있다는 단점 등이 있다. These conventional technologies mainly detect the user's posture and provide stimulation based on detection. This method has a limitation in that it cannot be optimized for self-directed learning and online education. There is a disadvantage in that the guardian can be easily deceived through a dummy body or the like.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자기 주도 학습 및 온라인 교육에 최적화시키며, 차세대 교육과정에 필요한 빅데이터 구축 및 활용, 4차 산업혁명 시대의 새로운 교육 과정에 필요한 IoT 기기를 제공하도록 하기 위한 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어 및 이를 이용한 독서실 학습 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, optimize for self-directed learning and online education, build and utilize big data necessary for the next-generation curriculum, and provide IoT devices necessary for a new education course in the era of the 4th industrial revolution. It is to provide a hybrid IoT reading room management chair and a reading room learning management system using the same.
또한, 본 발명은 학습활동 이력을 분석하여 보호자 및 학생에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 빅데이터 기반으로 학습의 형태를 분석하여 분석된 정보를 제공하도록 하기 위해 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어 및 이를 이용한 독서실 학습 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention can analyze the learning activity history and provide it to the guardians and students, as well as to provide the analyzed information by analyzing the form of learning based on big data, and a managed chair for a hybrid IoT reading room and using the same. It is to provide a reading room learning management system.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어는, 체어 바디(110); 체어 바디(110) 중 좌석부에 적어도 하나 이상이 형성되는 압력센서(140); 및 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 체어식별번호와 매칭되는 학생 ID를 저장부(180)로부터 추출한 뒤, 압력센서(140)를 통해 인식된 학생의 착석시간정보를 수신한 뒤, 추출된 학생 ID를 메타데이터로 저장부(180) 상으로 착석시간정보 및 체어식별번호를 함께 저장하는 MCU(160); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a managed chair for a hybrid IoT reading room according to an embodiment of the present invention includes a
이때, 체어 바디(110)는, 등받이가 형성되며, 좌석부로부터 미리 설정된 높이가 이격되어 4개의 다리 사이에서 전방에 형성된 2개의 다리의 상단 영역을 연결하는 보강대가 형성되는 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.At this time, the
또한, 본 발명은, 등받이의 상단부에 형성되며, 학생이 등받이와 형성된 간격에 등을 대고 있느냐 미리 설정된 간격을 띄어서 등을 세우고 있는 정보에 따른 조도를 측정하여 조도정보를 생성하는 조도센서와, 적외선광 출력단과 수광단을 포함하여 적외선광 출력단으로부터 발광된 적외선광원이 학생의 등에 반사되어 입사되는 광원의 양에 따라 학생과의 거리 정보를 가늠하기 위한 적외선광원정보를 생성하는 적외선센서를 포함하는 광센서(120); 를 더 포함할 수 있다. In addition, the present invention is formed on the upper end of the backrest, whether the student is standing on the back at the distance formed with the backrest or at a predetermined distance to measure the illuminance according to the information standing on the back, an illuminance sensor that generates illuminance information, and infrared An optical sensor including an infrared sensor that generates infrared light source information for measuring distance information from the student according to the amount of the incident light source by reflecting the infrared light source emitted from the infrared light output end including the light output end and the light receiving end. (120); It may further include.
또한, 본 발명은, 광학식 지문센서, 정전용량식 지문센서, 초음파 지문센서 중 하나로 형성되며, 학생의 신체와 접촉이 적은 체어 바디(110) 중 좌석부의 전방향로 형성됨으로써, 지문인식정보를 생성하여 MCU(160)로 지문인식정보를 제공하는 지문센서(130); 를 더 포함할 수 있다. In addition, the present invention is formed of one of an optical fingerprint sensor, a capacitive fingerprint sensor, and an ultrasonic fingerprint sensor, and is formed in all directions of the seat of the
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어를 이용한 독서실 학습 관리 시스템은, 각각이 움직임을 감지하기 위한 센싱부를 갖는 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100) 복수개가 집합하여 이루어진 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어 그룹(100g), 무선라우터(200), 독서실 관리 서버(400), 복수의 보호자 단말(600)로 이루어진 보호자 단말 그룹(600g)을 포함하는 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어를 이용한 독서실 학습 관리 시스템(1)에 있어서, 독서실 관리 서버(400)는, 적어도 하나 이상의 무선라우터(200)를 운영하는 독서실 운영자에 의해 등록된 학생의 보호자 단말(600)로부터 각 학생의 지문기초정보를 수신하도록 송수신부(410)를 제어한 뒤, 지문기초정보를 보호자 단말(600)로부터 수신된 학생 ID 및 독서실 ID와 함께 데이터베이스(430) 상에 저장하고, 각 독서실 ID에 대해서 수집된 학생 ID 및 지문기초정보를 네트워크(300)를 통해 독서실 ID에 해당하는 무선라우터(200)로 실시간으로 전송하도록 송수신부(410)를 제어하는 정보등록모듈(421); 및 독서실 ID 및 학생 ID와 함께 수신되는 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100) 상의 복수의 센싱정보 기반의 학습활동 활성화 정보로에 의해 생성된 학생단위정보를 네트워크(300)를 통해 수신한 뒤, 데이터베이스(430) 상에 각 독서실 ID를 대 카테고리로 하고, 학생 ID를 소 카테고리로 하여 학생단위정보를 실시간으로 저장하는 정보수집모듈(422); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a reading room learning management system using a managed chair for a hybrid IoT reading room according to an embodiment of the present invention includes a plurality of hybrid IoT reading room managed
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어 및 이를 이용한 독서실 학습 관리 시스템은, 자기 주도 학습 및 온라인 교육에 최적화시키며, 차세대 교육과정에 필요한 빅데이터 구축 및 활용, 4차 산업혁명 시대의 새로운 교육 과정에 필요한 IoT 기기를 제공할 수 있다. A managed chair for a hybrid IoT reading room and a reading room learning management system using the same according to an embodiment of the present invention optimizes for self-directed learning and online education, and builds and uses big data necessary for the next-generation curriculum, in the era of the 4th industrial revolution. IoT devices needed for new training courses can be provided.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어 및 이를 이용한 독서실 학습 관리 시스템은, 학습활동 이력을 분석하여 보호자 및 학생에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 빅데이터 기반으로 학습의 형태를 분석하여 분석된 정보를 제공하도록 하는 효과가 있다. In addition, the hybrid IoT reading room management chair according to another embodiment of the present invention and the reading room learning management system using the same can analyze the learning activity history and provide it to parents and students, It has the effect of providing the analyzed information by analyzing the form.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)를 이용한 독서실 학습 관리 시스템(이하, 독서실 학습 관리 시스템)(1)을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 독서실 학습 관리 시스템(1) 중 독서실 관리 서버(400)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 1 is a diagram showing the appearance of a managed
2 is a block diagram showing the components of a managed
3 is a diagram showing a reading room learning management system (hereinafter, reading room learning management system) 1 using a hybrid IoT reading
4 is a block diagram showing the components of the reading
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.In the present specification, when one component'transmits' data or a signal to another component, the component can directly transmit the data or signal to the other component, and through at least one other component It means that data or signals can be transmitted to other components.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 외관을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)는 체어 바디(110), 광센서(120), 지문센서(130), 압력센서(140), 모션센서(150), MCU(160), 통신모듈(170) 및 저장부(180)를 포함함으로써, 학생들의 안전 및 학습을 관리할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.1 is a view showing the appearance of a managed
체어 바디(110)는 시중에 유통되는 일반적인 의자로 형태에 제한이 없으나 등받이가 형성되며, 좌석부로부터 미리 설정된 높이가 이격되어 4개의 다리 사이에서 전방에 형성된 2개의 다리의 상단 영역을 연결하는 보강대가 형성되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.The
광센서(120)는 등받이의 상단부에 형성되며, 학생이 등받이와 형성된 간격에 등을 대고 있느냐 미리 설정된 간격을 띄어서 등을 세우고 있는 정보에 따른 조도를 측정하여 조도정보를 생성하는 조도센서와, 적외선광 출력단과 수광단을 포함하여 적외선광 출력단으로부터 발광된 적외선광원이 학생의 등에 반사되어 입사되는 광원의 양에 따라 학생과의 거리 정보를 가늠하기 위한 적외선광원정보를 생성하는 적외선센서를 포함할 수 있다. The
지문센서(130)는 광학식 지문센서, 정전용량식 지문센서, 초음파 지문센서 등으로 형성될 수 있으며, 학생의 신체와 접촉이 적은 체어 바디(110) 중 좌석부의 전방향로 형성됨으로써, 지문인식정보를 생성하여 MCU(160)로 지문인식정보를 제공할 수 있다. 여기서, 지문센서(130)가 체어 바디(110) 중 좌석부가 아닌 등받이에 형성되는 경우 체어 바디(110)를 이동하는 학생에 의해 빈번한 접촉에 따라 오류가 발생할 수 있으므로, 상술한 좌석부의 전방향에 형성되는 것이 바람직하다. The
압력센서(140)는 좌석부에 복수의 압력센서가 배치되어 모듈 형태로 형성됨으로써, 좌석부의 전면 영역에 후면 영역 보다 각 센서 사이의 간격을 작게 유지하고, 갯수를 많이 분포시킴으로써, 신체의 특성상 대퇴부가 접촉하는 좌석부 전방 영역이 좌석부 후방 영역보다 넓은 접촉 범위특성을 갖는 것에 착안하여, 좌석부 전방의 복수의 압력센서의 전체 간격이 좌석부 후방의 복수의 압력센서의 전체 간격에 비해 넓게 배치하는 것이 바람직하다. The
이에 따라, 압력센서(140)는 물체와 신체의 접촉을 미리 설정된 시간 동안의 좌석부 전방의 복수의 압력센서의 인식개수의 변화가 있는 경우 신체의 접촉으로 인식하며, 인식개수의 변화가 없는 경우 물체의 접촉으로 인식하여 신체의 접촉으로 인식시 착석시간정보를 위한 개시를 MCU(160)로 통지할 수 있을 뿐만 아니라, 각 압력센서(140)의 압력값도 압력인식정보로 MCU(160)로 제공할 수 있다. Accordingly, the
모션센서(150)는 체어 바디(110) 중 전방에 형성된 2개의 다리의 상단 영역을 연결하는 보강대에 자이로 센서로 형성됨으로써, 체어 바디(110)의 방향 변화 정보를 모션인식정보로 MCU(160)로 제공할 수 있다. The
여기서, MCU(160)는 지문센서(130)를 통해 학생의 지문이 인식되어 지문센서(130)로부터 지문인식정보가 수신되는 경우, 저장부(180)에 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 체어 ID와 매칭되어 저장된 적어도 하나 이상으로 지정된 학생에 대한 지문기초정보와의 비교를 통해 매칭되는 경우 인증을 완료함으로써, 통신모듈(170)을 사용한 무선 인증 절차가 필요없게 간편한 인증을 수행할 수 있다. Here, when the fingerprint of the student is recognized through the
MCU(160)는 지문인식정보와 매칭되는 학생 ID를 저장부(180)로부터 추출한 뒤, 압력센서(140)를 통해 지문인식정보 수신 전후에 인식된 학생의 착석시간정보를 수신한 뒤, 추출된 학생 ID를 메타데이터로 저장부(180) 상으로 착석시간정보 및 체어 ID를 함께 저장할 수 있다. The MCU 160 extracts the student ID matching the fingerprint recognition information from the storage unit 180, and then receives the sitting time information of the student recognized before and after receiving the fingerprint recognition information through the
이후, MCU(160)는 광센서(120), 압력센서(140), 모션센서(150)를 통해 광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보를 각각 수신한 뒤, 수신된 학생의 광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보를 수집하여 학습기록정보를 생성한 뒤, 생성된 학습기록정보를 추출된 학생 ID를 메타데이터로 저장부(180) 상으로 착석시간정보 및 체어 ID와 함께 "학생단위정보"로 실시간으로 저장할 수 있다.Thereafter, the
이후, MCU(160)는 학생단위정보를 무선라우터(200)로 근거리 무선통신을 통해 전송하도록 통신모듈(170)을 제어함으로써, 무선라우터(200)에 의해 네트워크(300)를 통해 독서실 관리 서버(400)로 "학생단위정보"에 "독서실 ID" 및 "학생 ID"를 추가하여 함께 전송할 수 있다.Thereafter, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)를 이용한 독서실 학습 관리 시스템(이하, 독서실 학습 관리 시스템)(1)을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 독서실 학습 관리 시스템(1)은 복수의 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)로 이루어진 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어 그룹(100g), 무선라우터(200), 네트워크(300), 독서실 관리 서버(400), 빅데이터 서버(500), 복수의 보호자 단말(600)로 이루어진 보호자 단말 그룹(600g)을 포함할 수 있다. 3 is a diagram showing a reading room learning management system (hereinafter, reading room learning management system) 1 using a hybrid IoT reading
여기서 네트워크(300)는 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 네트워크(300)가 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 네트워크(300)는 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 그 밖의 5G 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 네트워크(300)는 무선라우터(200), 독서실 관리 서버(400), 빅데이터 서버(500), 복수의 보호자 단말(600)로 이루어진 보호자 단말 그룹(600g), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다. Here, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 독서실 학습 관리 시스템(1) 중 독서실 관리 서버(400)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 독서실 관리 서버(400)는 송수신부(410), 제어부(420) 및 데이터베이스(430)를 포함하며, 제어부(420)는 정보등록모듈(421), 정보수집모듈(422), 기록정보 분석모듈(423) 및 정보제공모듈(424)을 포함할 수 있다.4 is a block diagram showing the components of the reading
정보등록모듈(421)은 적어도 하나 이상의 무선라우터(200)를 운영하는 독서실 운영자에 의해 등록된 학생의 보호자 단말(600)로부터 각 학생의 지문기초정보를 수신하도록 송수신부(410)를 제어한 뒤, 지문기초정보를 보호자 단말(600)로부터 수신된 학생 ID 및 독서실 ID와 함께 데이터베이스(430) 상에 저장할 수 있다.The information registration module 421 controls the transmission/reception unit 410 to receive basic fingerprint information of each student from the
이후, 정보등록모듈(421)은 각 독서실 ID에 대해서 수집된 학생 ID 및 지문기초정보를 네트워크(300)를 통해 독서실 ID에 해당하는 무선라우터(200)로 실시간으로 전송하도록 송수신부(410)를 제어할 수 있다. Thereafter, the information registration module 421 transmits the student ID and basic fingerprint information collected for each reading room ID to the
정보수집모듈(422)은 독서실 ID 및 학생 ID와 함께 수신되는 학생단위정보를 네트워크(300)를 통해 수신한 뒤, 데이터베이스(430) 상에 각 독서실 ID를 대 카테고리로 하고, 학생 ID를 소 카테고리로 하여 학생단위정보를 실시간으로 저장할 수 있다. The
기록정보 분석모듈(423)은 데이터베이스(430)에 저장된 각 독서실 ID 별 학생 ID에 해당하는 학생단위정보 중 광센서(120)에 의해 수집된 광인식정보, 압력센서(140)에 의해 수집된 압력인식정보, 모션센서(150)에 의해 수집된 모션인식정보에 대한 분석을 통해 "학습활동 기록정보"를 생성할 수 있다.The record
여기서, 제 1 실시예로, 기록정보 분석모듈(423)은 광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보 중 광인식정보가 미리 설정된 조도 임계치 이하의 조도정보를 가질 뿐만 아니라, 미리 설정된 활성화 적외선광원범위를 갖는 경우 제 1 학습활동 활성화 정보로 분석할 수 있다.Here, as a first embodiment, the recording
보다 구체적으로, 기록정보 분석모듈(423)은 미리 설정된 활성화 적외선광원범위를 갖는 경우 제 1 학습활동 활성화 정보로 분석시, 후술하는 제 2 실시예에 따른 네트워크(300)를 통해 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)에 대한 질의를 통해 착석시간정보 생성의 기초가 된 복수의 압력센서(140) 상에서 인식되는 압력센서(140)의 개수가 초기 인식개수 범위에 따라 인식된 형상이 동일한 채 압력센서(140) 상의 위치만 변경된 상태에서, 광센서(120) 중 적외선센서로부터 수신되는 학생과 등받이 간의 거리 정보 변화(제 1 파라미터)가 없거나 미리 설정된 오차 범위 내의 변동에 해당하는 미리 설정된 활성화 적외선광원범위를 갖는 경우 제 1 학습활동 활성화 정보로 분석할 수 있다.More specifically, the recording
또한, 제 2 실시예로, 기록정보 분석모듈(423)은 압력인식정보가 미리 설정된 활성화 압력변화범위를 갖는 경우 제 2 학습활동 활성화 정보로 분석할 수 있다. 즉, 기록정보 분석모듈(423)은 압력인식정보로 복수의 압력센서(140) 상에서 인식되는 압력센서(140)의 개수가 초기 인식개수 범위에 따라 인식된 형상이 동일한 채 압력센서(140) 상의 위치만 변경된 상태에서, 각각 초기의 디폴트(default) 값인 학생의 착석에 따른 압력측정값으로부터 동일한 형상으로 인식되는 대응되는 압력센서(140) 간의 오차범위(제 2 파라미터)가 미리 설정된 활성화 압력변화범위 내인 경우, 제 2 학습활동 활성화 정보로 분석하는 것이다. 이를 위해 압력센서(140)는 도 1 및 도 3에서 대해서 6개로 도시되어 있으나, 개수가 20개 내지 30개 사이로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. In addition, as a second embodiment, the recording
또한, 제 3 실시예로, 기록정보 분석모듈(423)은 모션인식정보가 미리 설정된 활성화 모션인식범위를 갖는 경우 제 3 학습활동 활성화 정보로 분석할 수 있다.In addition, as a third embodiment, the recording
즉, 기록정보 분석모듈(423)은 모션인식정보로 모션센서(150)로부터 체어 바디(110)의 방향 변화 정보에 대해서 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 MCU(160)에 의해 압력센서(140)를 통해 지문인식정보 수신 전후에 수신된 학생의 착석시간정보에 해당하는 시간에 해당하는 디폴트(default) 상태에서의 위치변화(제 3 파라미터)가 미리 설정된 활성화 모션인식범위를 갖는 경우 제 3 학습활동 활성화 정보로 분석할 수 있다.That is, the recording
최종적으로 기록정보 분석모듈(423)은 제 1 내지 제 3 학습활동 활성화 정보를 생성한 뒤, 생성된 제 1 내지 제 3 학습활동 활성화 정보의 기초가 된 광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보의 각 파라미터(상기 제 1 내지 제 3 파라미터)정보를, 생성된 제 1 내지 제 3 학습활동 활성화 정보와 함께 네트워크(300)를 통한 빅데이터 서버(500)로 전송하도록 송수신부(410)를 제어한 뒤, 빅데이터 서버(500)로부터 "학습활동 기록정보"에 대한 반환 요청을 전송할 수 있다.Finally, the recording
여기서, 빅데이터 서버(500)는 네트워크(300)를 통해 수신된 제 1 내지 제 3 학습활동 활성화 정보 생성의 기초가 된 광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보의 각 파라미터정보 뿐만 아니라, 각 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)를 구성하는 체어 바디(110)의 모델정보도 함께 수신한 뒤, 각 모델정보에 따라 설정된 각 과목에 대한 학습시의 제 1 내지 제 3 중 적어도 하나 이상의 학습활동 활성화 정보에 대한 생성 여부, 그리고 제 1 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 적외선광원범위 내에서 각 과목에 대한 미리 설정된 범위인지 여부, 제 2 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 압력변화범위 내에서 각 과목에 대한 미리 설정된 범위인지 여부, 제 3 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 모션인식범위 내에서 각 과목에 대해서 미리 설정된 범위인지 여부를 분석하여, 최종적으로 학습활동 오프(OFF), 특정 과목에 대한 학습활동 온(ON), 불특정 과목에 대한 학습활동 온(ON) 중 하나에 해당하는 "학습활동 기록정보"를 생성할 수 있다.Here, the
즉, 빅데이터 서버(500)는 제 1 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 적외선광원범위 내에서 각 과목에 대한 미리 설정된 범위에 대한 제 1 판단, 제 2 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 압력변화범위 내에서 각 과목에 대한 미리 설정된 범위에 대한 제 2 판단, 제 3 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 모션인식범위 내에서 각 과목에 대해서 미리 설정된 범위에 대한 제 3 판단에 있어서, 빅데이터 기반의 정보에 해당하는 각 과목별 타임라인에 따라 변화된 파라미터의 그래프의 패턴 정보와 미리 설정된 오차 범위 내의 변동에 해당하는 미리 설정된 활성화 적외선광원범위를 갖는 경우 제 1 학습활동 활성화 정보로 분석할 수 있다.That is, the
이후, 빅데이터 서버(500)는 생성된 학습활동 기록정보를 네트워크(300)를 통해 독서실 관리 서버(400)로 전송할 수 있다.Thereafter, the
정보제공모듈(424)은 빅데이터 서버(500)로부터 반환된 "학습활동 기록정보"를 각 독서실 ID를 대 카테고리로 하고, 학생 ID를 소 카테고리로 하여 데이터베이스(430) 상에 저장할 수 있다. The
이후, 정보제공모듈(424)은 각 보호자 단말(600)의 학생 ID와 부모인증을 통해 학생활동 기록정보에 대한 열람 요청을 네트워크(300)를 통해 보호자 단말(600)로부터 수신하도록 송수신부(410)를 제어한 뒤, 각 학생 ID에 해당하는 타임라인에 따른 학습활동 기록정보를 네트워크(300)를 통해 보호자 단말(600)로 전송하도록 송수신부(410)를 제어할 수 있다. Thereafter, the
또한, 정보제공모듈(424)은 각 호보자 단말(600) 상에 학습활동 앱이 설치된 경우, 보호자 단말(600)에 의한 학생 ID 및 비밀번호 설정에 따라 실시간으로 자녀의 학습활동 상태를 확인하는 정보를 제공할 수 있다. In addition, the
한편, 정보제공모듈(424)은 제 1 파라미터와 관련하여 광센서(120) 중 적외선센서로부터 수신되는 학생과 등받이 간의 거리 정보 변화 정보(제 1 정보), 제 2 파라미터와 관련하여 압력인식정보로 복수의 압력센서(140) 상에서 인식되는 압력센서(140)의 개수가 초기 인식개수 범위에 따라 인식된 형상이 동일한 채 압력센서(140) 상의 위치만 변경된 상태에서 정보(제 2 정보), 제 3 파라미터와 관련하여 모션인식정보로 모션센서(150)로부터 체어 바디(110)의 방향 변화 정보를 동일한 타임라인에 맞춰서 동시화시킨 상태에서, 기존의 학생에 대해서 수집된 3차원 영상과 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 3차원 형상을 동일한 축척으로 일치시킨 뒤, 학생의 3차원 영상에 대해서 제 1 내지 제 3 정보에 대한 변환 작업을 걸쳐, 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100) 상에서 앉아 있는 상태 정보를 3차원 아이콘 영상 정보로 생성하여 네트워크(300)를 통해 보호자 단말(600)로 전송하도록 송수신부(410)를 제어할 수 있다. On the other hand, the
여기서, 정보제공모듈(424)은 기존의 학생에 대해서 수집된 2차원 영상을 3차원 영상으로 변환시키는 경우, 사진 이미지에 대해서 디코딩을 수행하여 복수의 디코딩된 이미지를 생성하고, 3차원 형상으로 표현하기 위한 기본단위인 폴리곤의 집합을 생성한 뒤, 디코딩된 이미지 각각을 상기 폴리곤의 집합 위에 붙이는 텍스쳐맵핑을 수행하여 3차원 영상을 생성하여, 생성된 3차원 영상에 대해서 폴리곤에 대한 각 영역의 제 1 내지 제 3 정보로의 픽셀 변환을 통해 앉아 있는 상태 정보를 생성할 수 있다. Here, when the
또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.In addition, it is possible to implement a computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices, and are implemented in the form of carrier waves (for example, transmission through the Internet). Includes things.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.In addition, the computer-readable recording medium is distributed over a computer system connected through a network, and computer-readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention belongs.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.As described above, in the present specification and drawings, a preferred embodiment of the present invention has been disclosed, and although specific terms are used, this is only used in a general meaning to easily explain the technical content of the present invention and to aid understanding of the invention. , It is not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is obvious to those of ordinary skill in the art that other modified examples based on the technical idea of the present invention can be implemented.
1 : 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어를 이용한 독서실 학습 관리 시스템
100 : 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어
100g : 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어 그룹
110 : 체어 바디 120 : 광센서
130 : 지문센서 140 : 압력센서
150 : 모션센서 160 : MCU
170 : 통신모듈 180 : 저장부
200 : 무선라우터 300 : 네트워크
400 : 독서실 관리 서버 410 : 송수신부
420 : 제어부 421 : 정보등록모듈
422 : 정보수집모듈 423 : 기록정보 분석모듈
424 : 정보제공모듈 430 : 데이터베이스
500 : 빅데이터 서버 600 : 보호자 단말
600g : 보호자 단말 그룹 1: Reading room learning management system using managed chairs for hybrid IoT reading room
100: Managed chair for hybrid IoT reading room
100g: Managed chair group for hybrid IoT reading room
110: chair body 120: optical sensor
130: fingerprint sensor 140: pressure sensor
150: motion sensor 160: MCU
170: communication module 180: storage
200: wireless router 300: network
400: reading room management server 410: transmitting and receiving unit
420: control unit 421: information registration module
422: information collection module 423: record information analysis module
424: information providing module 430: database
500: big data server 600: guardian terminal
600g: parental terminal group
Claims (5)
각 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)는,
등받이가 형성되며, 좌석부로부터 미리 설정된 높이가 이격되어 4개의 다리 사이에서 전방에 형성된 2개의 다리의 상단 영역을 연결하는 보강대가 형성되는 체어 바디(110);
등받이의 상단부에 형성되며, 학생이 등받이와 형성된 간격에 등을 대고 있느냐 미리 설정된 간격을 띄어서 등을 세우고 있는 정보에 따른 조도를 측정하여 조도정보를 생성하는 조도센서와, 적외선광 출력단과 수광단을 포함하여 적외선광 출력단으로부터 발광된 적외선광원이 학생의 등에 반사되어 입사되는 광원의 양에 따라 학생과의 거리 정보를 가늠하기 위한 적외선광원정보를 생성하는 적외선센서를 포함하는 광센서(120);
학생의 신체와 접촉이 적은 체어 바디(110) 중 좌석부의 전방향로 형성됨으로써, 지문인식정보를 생성하여 MCU(160)로 지문인식정보를 제공하는 지문센서(130);
좌석부에 복수의 압력센서가 배치되어 모듈 형태로 형성됨으로써, 좌석부의 전면 영역에 후면 영역 보다 각 센서 사이의 간격을 작게 유지하고, 갯수를 많이 분포시킴으로써, 신체의 특성상 대퇴부가 접촉하는 좌석부 전방 영역이 좌석부 후방 영역보다 넓은 접촉 범위특성을 갖는 것에 착안하여, 좌석부 전방의 복수의 압력센서의 전체 간격이 좌석부 후방의 복수의 압력센서의 전체 간격에 비해 넓게 배치하며, 물체와 신체의 접촉을 미리 설정된 시간 동안의 좌석부 전방의 복수의 압력센서의 인식개수의 변화가 있는 경우 신체의 접촉으로 인식하며, 인식개수의 변화가 없는 경우 물체의 접촉으로 인식하여 신체의 접촉으로 인식시 착석시간정보를 위한 개시를 MCU(160)로 통지할 수 있을 뿐만 아니라, 각 압력센서(140)의 압력값도 압력인식정보로 MCU(160)로 제공하는 압력센서(140);
체어 바디(110) 중 전방에 형성된 2개의 다리의 상단 영역을 연결하는 보강대에 자이로 센서로 형성됨으로써, 체어 바디(110)의 방향 변화 정보를 모션인식정보로 MCU(160)로 제공하는 모션센서(150); 및
지문센서(130)를 통해 학생의 지문이 인식되어 지문센서(130)로부터 지문인식정보가 수신되는 경우, 저장부(180)에 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 체어 ID와 매칭되어 저장된 적어도 하나 이상으로 지정된 학생에 대한 지문기초정보와의 비교를 통해 매칭되는 경우 인증을 완료함으로써, 통신모듈(170)을 사용한 무선 인증 절차가 필요없게 간편한 인증을 수행하며, 지문인식정보와 매칭되는 학생 ID를 저장부(180)로부터 추출한 뒤, 압력센서(140)를 통해 지문인식정보 수신 전후에 인식된 학생의 착석시간정보를 수신한 뒤, 추출된 학생 ID를 메타데이터로 저장부(180) 상으로 착석시간정보 및 체어 ID를 함께 저장하며, 광센서(120), 압력센서(140), 모션센서(150)를 통해 광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보를 각각 수신한 뒤, 수신된 학생의 광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보를 수집하여 학습기록정보를 생성한 뒤, 생성된 학습기록정보를 추출된 학생 ID를 메타데이터로 저장부(180) 상으로 착석시간정보 및 체어 ID와 함께 "학생단위정보"로 실시간으로 저장하며, 학생단위정보를 무선라우터(200)로 근거리 무선통신을 통해 전송하도록 통신모듈(170)을 제어함으로써, 무선라우터(200)에 의해 네트워크(300)를 통해 독서실 관리 서버(400)로 "학생단위정보"에 "독서실 ID" 및 "학생 ID"를 추가하여 함께 전송하는 MCU(160); 를 포함함으로써, 학생들의 안전 및 학습을 관리할 수 있도록 하며,
독서실 관리 서버(400)는,
송수신부(410), 제어부(420) 및 데이터베이스(430)를 포함하며, 제어부(420)는 정보등록모듈(421), 정보수집모듈(422), 기록정보 분석모듈(423) 및 정보제공모듈(424)을 포함하며,
정보등록모듈(421)은,
적어도 하나 이상의 무선라우터(200)를 운영하는 독서실 운영자에 의해 등록된 학생의 보호자 단말(600)로부터 각 학생의 지문기초정보를 수신하도록 송수신부(410)를 제어한 뒤, 지문기초정보를 보호자 단말(600)로부터 수신된 학생 ID 및 독서실 ID와 함께 데이터베이스(430) 상에 저장하며, 각 독서실 ID에 대해서 수집된 학생 ID 및 지문기초정보를 네트워크(300)를 통해 독서실 ID에 해당하는 무선라우터(200)로 실시간으로 전송하도록 송수신부(410)를 제어하며,
정보수집모듈(422)은,
독서실 ID 및 학생 ID와 함께 수신되는 학생단위정보를 네트워크(300)를 통해 수신한 뒤, 데이터베이스(430) 상에 각 독서실 ID를 대 카테고리로 하고, 학생 ID를 소 카테고리로 하여 학생단위정보를 실시간으로 저장하며,
기록정보 분석모듈(423)은,
데이터베이스(430)에 저장된 각 독서실 ID 별 학생 ID에 해당하는 학생단위정보 중 광센서(120)에 의해 수집된 광인식정보, 압력센서(140)에 의해 수집된 압력인식정보, 모션센서(150)에 의해 수집된 모션인식정보에 대한 분석을 통해 "학습활동 기록정보"를 생성하며,
광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보 중 광인식정보가 미리 설정된 조도 임계치 이하의 조도정보를 가질 뿐만 아니라, 미리 설정된 활성화 적외선광원범위를 갖는 경우 제 1 학습활동 활성화 정보로 분석하되,
미리 설정된 활성화 적외선광원범위를 갖는 경우 제 1 학습활동 활성화 정보로 분석시, 네트워크(300)를 통해 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)에 대한 질의를 통해 착석시간정보 생성의 기초가 된 복수의 압력센서(140) 상에서 인식되는 압력센서(140)의 개수가 초기 인식개수 범위에 따라 인식된 형상이 동일한 채 압력센서(140) 상의 위치만 변경된 상태에서, 광센서(120) 중 적외선센서로부터 수신되는 학생과 등받이 간의 거리 정보 변화(제 1 파라미터)가 없거나 미리 설정된 오차 범위 내의 변동에 해당하는 미리 설정된 활성화 적외선광원범위를 갖는 경우 제 1 학습활동 활성화 정보로 분석하며,
압력인식정보가 미리 설정된 활성화 압력변화범위를 갖는 경우 제 2 학습활동 활성화 정보로 분석하되, 압력인식정보로 복수의 압력센서(140) 상에서 인식되는 압력센서(140)의 개수가 초기 인식개수 범위에 따라 인식된 형상이 동일한 채 압력센서(140) 상의 위치만 변경된 상태에서, 각각 초기의 디폴트(default) 값인 학생의 착석에 따른 압력측정값으로부터 동일한 형상으로 인식되는 대응되는 압력센서(140) 간의 오차범위(제 2 파라미터)가 미리 설정된 활성화 압력변화범위 내인 경우, 제 2 학습활동 활성화 정보로 분석하며,
모션인식정보가 미리 설정된 활성화 모션인식범위를 갖는 경우 제 3 학습활동 활성화 정보로 분석하되, 모션인식정보로 모션센서(150)로부터 체어 바디(110)의 방향 변화 정보에 대해서 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 MCU(160)에 의해 압력센서(140)를 통해 지문인식정보 수신 전후에 수신된 학생의 착석시간정보에 해당하는 시간에 해당하는 디폴트(default) 상태에서의 위치변화(제 3 파라미터)가 미리 설정된 활성화 모션인식범위를 갖는 경우 제 3 학습활동 활성화 정보로 분석하며,
제 1 내지 제 3 학습활동 활성화 정보를 생성한 뒤, 생성된 제 1 내지 제 3 학습활동 활성화 정보의 기초가 된 광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보의 각 파라미터(상기 제 1 내지 제 3 파라미터)정보를, 생성된 제 1 내지 제 3 학습활동 활성화 정보와 함께 네트워크(300)를 통한 빅데이터 서버(500)로 전송하도록 송수신부(410)를 제어한 뒤, 빅데이터 서버(500)로부터 "학습활동 기록정보"에 대한 반환 요청을 전송하며,
정보제공모듈(424)은,
빅데이터 서버(500)로부터 반환된 "학습활동 기록정보"를 각 독서실 ID를 대 카테고리로 하고, 학생 ID를 소 카테고리로 하여 데이터베이스(430) 상에 저장하며, 각 보호자 단말(600)의 학생 ID와 부모인증을 통해 학생활동 기록정보에 대한 열람 요청을 네트워크(300)를 통해 보호자 단말(600)로부터 수신하도록 송수신부(410)를 제어한 뒤, 각 학생 ID에 해당하는 타임라인에 따른 학습활동 기록정보를 네트워크(300)를 통해 보호자 단말(600)로 전송하도록 송수신부(410)를 제어하며, 각 호보자 단말(600) 상에 학습활동 앱이 설치된 경우, 보호자 단말(600)에 의한 학생 ID 및 비밀번호 설정에 따라 실시간으로 자녀의 학습활동 상태를 확인하는 정보를 제공하며,
제 1 파라미터와 관련하여 광센서(120) 중 적외선센서로부터 수신되는 학생과 등받이 간의 거리 정보 변화 정보(제 1 정보), 제 2 파라미터와 관련하여 압력인식정보로 복수의 압력센서(140) 상에서 인식되는 압력센서(140)의 개수가 초기 인식개수 범위에 따라 인식된 형상이 동일한 채 압력센서(140) 상의 위치만 변경된 상태에서 정보(제 2 정보), 제 3 파라미터와 관련하여 모션인식정보로 모션센서(150)로부터 체어 바디(110)의 방향 변화 정보를 동일한 타임라인에 맞춰서 동시화시킨 상태에서, 기존의 학생에 대해서 수집된 3차원 영상과 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)의 3차원 형상을 동일한 축척으로 일치시킨 뒤, 학생의 3차원 영상에 대해서 제 1 내지 제 3 정보에 대한 변환 작업을 걸쳐, 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100) 상에서 앉아 있는 상태 정보를 3차원 아이콘 영상 정보로 생성하여 네트워크(300)를 통해 보호자 단말(600)로 전송하도록 송수신부(410)를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어를 이용한 독서실 학습 관리 시스템.
Hybrid IoT reading room management chair group (100g) consisting of a plurality of hybrid IoT reading room management chairs (100), wireless router (200), network (300), reading room management server (400), big data server (500) , In the reading room learning management system (1) comprising a guardian terminal group (600g) consisting of a plurality of guardian terminals (600),
Each hybrid IoT reading room managed chair 100,
A chair body 110 on which a backrest is formed and a reinforcement bar is formed that connects the upper regions of the two legs formed in front between the four legs by being spaced apart from the seat at a predetermined height;
It is formed on the upper part of the backrest, and whether the student is holding the back at the distance formed with the backrest? Including, the infrared light source emitted from the infrared light output terminal is reflected on the back of the student and the optical sensor 120 including an infrared sensor for generating infrared light source information for measuring distance information to the student according to the amount of the incident light source;
A fingerprint sensor 130 that generates fingerprint recognition information and provides fingerprint recognition information to the MCU 160 by being formed in all directions of the seat portion of the chair body 110 having little contact with the student's body;
A plurality of pressure sensors are arranged in the seat to form a module, so that the gap between each sensor is kept smaller than that of the rear area in the front area of the seat, and the number is distributed more, so that the front of the seat where the thigh is in contact with the characteristics of the body. Focusing on the fact that the area has a wider contact range characteristic than the rear area of the seat, the total spacing of the plurality of pressure sensors in front of the seat is wider than the total spacing of the plurality of pressure sensors in the rear of the seat. If there is a change in the number of recognition of the plurality of pressure sensors in front of the seat for a preset time, it is recognized as a contact with the body, and if there is no change in the number of recognition, it is recognized as a contact with an object and is recognized as a contact with the body. A pressure sensor 140 that not only can notify the start of time information to the MCU 160, but also provides the pressure value of each pressure sensor 140 to the MCU 160 as pressure recognition information;
A motion sensor that provides direction change information of the chair body 110 to the MCU 160 as motion recognition information by being formed as a gyro sensor on the reinforcement bar connecting the upper areas of the two legs formed in the front of the chair body 110 150); And
When a student's fingerprint is recognized through the fingerprint sensor 130 and fingerprint recognition information is received from the fingerprint sensor 130, the storage unit 180 is matched with the chair ID of the managed chair 100 for a hybrid IoT reading room and stored. By completing authentication when matching is made through comparison with basic fingerprint information for at least one or more designated students, simple authentication is performed without the need for a wireless authentication procedure using the communication module 170, and students matching fingerprint identification information After extracting the ID from the storage unit 180, after receiving the seating time information of the student recognized before and after receiving the fingerprint recognition information through the pressure sensor 140, the extracted student ID is used as metadata on the storage unit 180 It stores the seating time information and the chair ID together, and receives light recognition information, pressure recognition information, and motion recognition information through the light sensor 120, pressure sensor 140, and motion sensor 150, respectively, and then After collecting the student's optical recognition information, pressure recognition information, and motion recognition information to generate learning record information, the student ID extracted from the generated learning record information is used as metadata to store seating time information and chairs on the storage unit 180 By controlling the communication module 170 to store the student unit information together with the ID in real time as "student unit information" and transmit the student unit information to the wireless router 200 through short-range wireless communication, the network 300 by the wireless router 200 ) To the reading room management server 400 through the MCU 160 for adding and transmitting the "study room ID" and the "student ID" to the "student unit information"; By including, allowing students to manage their safety and learning,
Reading room management server 400,
It includes a transmission/reception unit 410, a control unit 420, and a database 430, and the control unit 420 includes an information registration module 421, an information collection module 422, a record information analysis module 423, and an information providing module ( 424),
The information registration module 421,
After controlling the transmission/reception unit 410 to receive basic fingerprint information of each student from the student's guardian terminal 600 registered by the reading room operator who operates at least one wireless router 200, the basic fingerprint information is transmitted to the guardian terminal. It stores on the database 430 along with the student ID and reading room ID received from 600, and stores the student ID and basic fingerprint information collected for each reading room ID through the network 300 through a wireless router corresponding to the reading room ID ( 200) to control the transmission and reception unit 410 to transmit in real time,
The information collection module 422,
After receiving the student unit information received along with the reading room ID and student ID through the network 300, each reading room ID on the database 430 is used as a major category, and the student ID is used as a small category to display student unit information in real time. And save it as
Recorded information analysis module 423,
Of the student unit information corresponding to the student ID for each reading room ID stored in the database 430, optical recognition information collected by the optical sensor 120, pressure recognition information collected by the pressure sensor 140, motion sensor 150 Generates “learning activity record information” through analysis of the motion recognition information collected by
Among the light recognition information, pressure recognition information, and motion recognition information, if the light recognition information not only has illumination information below a preset illumination threshold, but also has a preset activation infrared light source range, it is analyzed as the first learning activity activation information,
In the case of having a preset active infrared light source range, when analyzing as the first learning activity activation information, a plurality of the basis of the generation of sitting time information through a query about the hybrid IoT reading room managed chair 100 through the network 300 In a state where only the position on the pressure sensor 140 is changed while the number of the pressure sensors 140 recognized on the pressure sensor 140 is the same as the recognized shape according to the initial recognition number range, the infrared sensor of the optical sensor 120 receives it. If there is no change in distance information between the student and the back (the first parameter) or has a preset active infrared light source range corresponding to a change within a preset error range, it is analyzed as the first learning activity activation information,
When the pressure recognition information has a preset activation pressure change range, it is analyzed as the second learning activity activation information, but the number of pressure sensors 140 recognized on the plurality of pressure sensors 140 as pressure recognition information falls within the initial recognition count range. In the state where only the position on the pressure sensor 140 is changed while the recognized shape is the same, the error between the corresponding pressure sensors 140 recognized as the same shape from the pressure measurement value according to the student's seating, which is the initial default value, respectively If the range (the second parameter) is within the preset activation pressure change range, it is analyzed as the second learning activity activation information,
If the motion recognition information has a preset active motion recognition range, it is analyzed as the third learning activity activation information, but the motion recognition information is a hybrid IoT reading room management type for information about the direction change of the chair body 110 from the motion sensor 150 Position change in the default state corresponding to the time corresponding to the sitting time information of the student received before and after receiving the fingerprint recognition information through the pressure sensor 140 by the MCU 160 of the chair 100 (third Parameter) has a preset activation motion recognition range, it is analyzed as the third learning activity activation information,
After generating the first to third learning activity activation information, each parameter of optical recognition information, pressure recognition information, and motion recognition information that is the basis of the generated first to third learning activity activation information (the first to third After controlling the transmission/reception unit 410 to transmit parameter) information to the big data server 500 through the network 300 together with the generated first to third learning activity activation information, Sends a request for return of "learning activity record information",
The information providing module 424,
The "learning activity record information" returned from the big data server 500 is stored in the database 430 with each reading room ID as a large category, and a student ID as a small category, and the student ID of each guardian terminal 600 After controlling the transmission/reception unit 410 to receive a request for reading of student activity record information from the parental terminal 600 through the network 300 through parental authentication, learning activities according to the timeline corresponding to each student ID Controls the transmission/reception unit 410 to transmit the record information to the guardian terminal 600 through the network 300, and when the learning activity app is installed on each caller terminal 600, the student by the guardian terminal 600 Provides information to check the child's learning activity status in real time according to the ID and password settings,
Regarding the first parameter, information about the change in distance information between the student and the back, received from the infrared sensor among the photosensor 120 (first information), is recognized on the plurality of pressure sensors 140 as pressure recognition information in relation to the second parameter. In the state that only the position on the pressure sensor 140 is changed while the number of the pressure sensors 140 has the same recognized shape according to the range of the initial recognition number, the motion sensor is used as information (second information) and motion recognition information in relation to the third parameter. While synchronizing the direction change information of the chair body 110 from 150 according to the same timeline, the 3D image collected about the existing students and the 3D shape of the managed chair 100 for the hybrid IoT reading room are displayed. After matching to the same scale, the first to third information is converted to the student's 3D image, and the state information of the sitting state on the managed chair 100 for the hybrid IoT reading room is generated as 3D icon image information. A reading room learning management system using a managed chair for a hybrid IoT reading room, characterized in that controlling the transmission/reception unit 410 to transmit to the guardian terminal 600 through the network 300.
네트워크(300)를 통해 수신된 제 1 내지 제 3 학습활동 활성화 정보 생성의 기초가 된 광인식정보, 압력인식정보, 모션인식정보의 각 파라미터정보 뿐만 아니라, 각 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어(100)를 구성하는 체어 바디(110)의 모델정보도 함께 수신한 뒤, 각 모델정보에 따라 설정된 각 과목에 대한 학습시의 제 1 내지 제 3 중 적어도 하나 이상의 학습활동 활성화 정보에 대한 생성 여부, 그리고 제 1 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 적외선광원범위 내에서 각 과목에 대한 미리 설정된 범위인지 여부, 제 2 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 압력변화범위 내에서 각 과목에 대한 미리 설정된 범위인지 여부, 제 3 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 모션인식범위 내에서 각 과목에 대해서 미리 설정된 범위인지 여부를 분석하여, 최종적으로 학습활동 오프(OFF), 특정 과목에 대한 학습활동 온(ON), 불특정 과목에 대한 학습활동 온(ON) 중 하나에 해당하는 "학습활동 기록정보"를 생성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어를 이용한 독서실 학습 관리 시스템.
The method according to claim 1, the big data server 500,
In addition to each parameter information of optical recognition information, pressure recognition information, and motion recognition information, which was the basis for the generation of the first to third learning activity activation information received through the network 300, a managed chair 100 for each hybrid IoT reading room. After receiving the model information of the chair body 110 constituting) together, whether to generate at least one of the first to third learning activity activation information at the time of learning for each subject set according to each model information, and Whether it is a preset range for each subject within the range of the activation infrared light source preset in the first learning activity activation information, whether it is a preset range for each subject within the range of activation pressure change preset in the second learning activity activation information, In the 3rd learning activity activation information, it analyzes whether it is a preset range for each subject within the preset activation motion recognition range, and finally, learning activity is off (OFF), learning activity for a specific subject is turned on (ON), and unspecified subjects A reading room learning management system using a managed chair for a hybrid IoT reading room, characterized in that generating "learning activity record information" corresponding to one of the learning activities ON for.
제 1 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 적외선광원범위 내에서 각 과목에 대한 미리 설정된 범위에 대한 제 1 판단, 제 2 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 압력변화범위 내에서 각 과목에 대한 미리 설정된 범위에 대한 제 2 판단, 제 3 학습활동 활성화 정보에서 미리 설정된 활성화 모션인식범위 내에서 각 과목에 대해서 미리 설정된 범위에 대한 제 3 판단에 있어서, 빅데이터 기반의 정보에 해당하는 각 과목별 타임라인에 따라 변화된 파라미터의 그래프의 패턴 정보와 미리 설정된 오차 범위 내의 변동에 해당하는 미리 설정된 활성화 적외선광원범위를 갖는 경우 제 1 학습활동 활성화 정보로 분석하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 IoT 독서실용 관리형 체어를 이용한 독서실 학습 관리 시스템.
The method according to claim 2, the big data server 500,
The first judgment for the preset range for each subject within the range of the activation infrared light set in advance in the first learning activity activation information, and the preset range for each subject within the range of the activation pressure change preset in the second study activity activation information. In the second judgment on the second judgment and the third judgment on the predetermined range for each subject within the activation motion recognition range set in advance in the activation information for the third learning activity, the timeline for each subject corresponding to the big data-based information Reading room using a managed chair for a hybrid IoT reading room, characterized in that when the pattern information of the graph of the parameter changed accordingly and the preset activation infrared light source range corresponding to the variation within the preset error range are analyzed as the first learning activity activation information Learning management system.
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KR1020200097304A KR102234081B1 (en) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | Hybrid IoT Management type chair for reading room, and Reading room learning management system using the same |
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Legal Events
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GRNT | Written decision to grant |