KR20050007719A - 알에프아이디와 무선단말기를 이용한 도서검색 시스템 - Google Patents

Abstract

RFID 태그가 부착되거나 내장된 도서를 검색하기 위한 검색장치에 있어서, 도서관 등의 서가나 테이블에 설치되어, 상기 RFID 태그가 부착된 도서의 위치 정보를 수집하고, 위치 정보를 도서관리 서버로 전송하는 다수의 RFID 리더기(reader)와; 상기 도서관리 서버와 유선이나 무선의 형태로 연결되어 사용자들이 원하는 도서의 정보를 입력하여 도서의 위치를 찾기 위한 다수의 무선 단말기들과; 각 서가의 선반 하단에 부착되어 자신의 범위 내에 있는 도서와 자신의 정보를 함께 상기 RFID 리더기로 전송하고, 몸체에 부착된 발광소자(LED)를 통해 상기 무선 단말기를 통해 전달된 도서 검색신호에 응답하는 다수의 인식기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 RFID와 무선단말기를 이용한 도서검색 시스템.

Description

알에프아이디와 무선단말기를 이용한 도서검색 시스템{A book searching system using RFIDs and wireless terminal}

본 발명은 비접촉식 무선 식별(Radio Frequency IDentification: RFID) 태그를 이용한 도서 검색 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 RFID 기술을 이용하여 서가에 부착된 발광소자(Light Emitting Diode: LED)를 점등시켜 도서의 위치를 쉽게 파악할 수 있는 시스템에 관한 것이다.

현재 우리 나라의 도서관은 양적, 질적으로 팽창하는 단계에 있으며, 그에 따른 도서관리 문제가 심각하게 대두되고 있다. 특히, 개가식으로 이용되는 도서관 및 초·중등학교의 도서관에는 도서의 위치 이동에 따른 도서정리를 위하여 적지 않은 인원과 시간이 투여되고 있다. 그러나, 인력의 고용에는 한계가 있을 수밖에 없어 별도의 도서관리 시스템의 필요성이 절실한 상황이다.

특히, 국내 도서관의 가장 큰 문제점의 하나는 도서의 도난 또는 파손되지 않았더라도 원래의 지정된 위치가 아닌 곳에 있을 경우에 사람이 일일이 찾아서 원래의 위치로 이동시켜야 하며, 이는 소장 도서의 규모가 큰 경우에 쉽게 수행할 수 있는 일이 아니다. 따라서, 도서의 위치가 지정된 위치에서 벗어나 있는 경우 사용자가 도서관에서 책을 찾고자 한다면 도서의 대출 기록 등을 통하여 도서가 도서관 내에 존재한다는 사실 정도는 알 수 있으나, 그 책의 정확한 위치를 알지 못하여 원하는 책을 접할 수 없게 된다. 도서관의 소장 도서가 아무리 많더라도 도서 정리의 미흡으로 인하여 사용자가 원하는 책을 읽을 수 없는 상황이라면 도서관의 존재 자체가 무의미해 지는 결과가 될 수 있다. 또한, 도서 정리가 완전한 경우라 할지라도, 각 도서관에 설치된 PC를 이용하여 도서를 검색하면 도서의 위치가 "X층 XX자료실 XX 서가"의 형태로 제공되고, 이를 메모하여 해당 서가로 이동하여 어디에 꽂혀있는지 확인하기 위해서는 서가 전체를 대상으로 도서의 제목을 일일이 확인한 뒤 원하는 도서를 얻게 되므로 실제로 도서를 얻는데 많은 불편함이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, RFID 시스템을 이용하여 도서관 내의 도서 위치를 실시간으로 파악할 수 있는 도서검색시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 무선 단말기를 이용하여 도서의 정확한 위치를 파악함으로써 도서의 위치 및 도난 등을 관리할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도서 검색 시스템은 도서의 정확한 위치를 선반의 LED를 점등시켜 알려주는 방식을 채택하고 있음을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 도서 검색 시스템의 세부적 구성의 특징은 RFID 태그가 부착되거나 내장된 도서를 검색하기 위한 검색장치에 있어서, 도서관 등의 서가나 테이블에 설치되어, 상기 RFID 태그가 부착된 도서의 위치 정보를 수집하고, 위치 정보를 도서관리 서버로 전송하는 다수의 RFID 리더기(reader)와; 상기 도서관리 서버와 유선이나 무선의 형태로 연결되어 사용자들이 원하는 도서의 정보를 입력하여 도서의 위치를 찾기 위한 다수의 무선 단말기들과; 각 서가의 선반 하단에 부착되어 자신의 범위 내에 있는 도서와 자신의 정보를 함께 상기 RFID 리더기로 전송하고, 몸체에 부착된 발광소자(Light Emitting Diode)를 통해 상기 무선 단말기를 통해 전달된 도서 검색신호에 응답하는 다수의 인식기를 포함하여 구성되는 점이다.

도 1은 본 발명에 따른 도서 검색시스템의 구성을 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 인식기의 동작을 나타내는 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 도서검색시스템의 구성과 그에 따른 동작을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도서검색 시스템의 구성을 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 서가나 테이블 위에 설치되어, RFID 태그가 부착된 도서의 위치 정보를 수집하고, 위치 정보를 도서관리 서버(20)로 전송하는 다수의 RFID 리더기(reader)(10)와; 상기 도서관리 서버(20)와 유선이나 무선의 형태로 연결되어 사용자들이 원하는 도서의 정보를 입력하여 도서의 위치를 찾기 위한 다수의 무선 단말기들(30)과; 각 서가의 선반 하단에 부착되어 자신의 범위 내에 있는 도서와 자신의 정보를 함께 상기 RFID 리더기(10)로 전송하고, 상기 무선 단말기(30)로부터 전달된 도서 검색신호에 대하여 몸체에 부착된 발광소자(Light Emitting Diode)(41)를 통해 응답하는 다수의 인식기(40)를 포함하여 구성된다.

도서관 등의 책장에 수납된 다수의 도서를 열람 또는 대여하기 위한 사용자(검색자)가 희망하는 도서를 검색하기 위한 장치이다. 각 도서에는 고유의 정리번호를 포함한 정보의 기록 판독 가능한 무선 송수신(RFID) 태그가 부착되어 있다.

각 서가에는 각 도서의 위치 정보를 최대로 수집할 수 있는 최적의 위치에 RFID 리더기(10)를 설치하여 하나의 서가로부터 도서의 위치 정보를 수월하게 수집할 수 있도록 한다. 이때 사용하는 RFID 시스템의 주파수에 따라 전파의 특성이 조금씩 다르므로 리더기의 위치도 달라질 수 있으며, 하나로 부족하면 다수 개를 사용할 수도 있다.

도 1에서는 한 예로서 리더기를 서가의 맨 위에 위치시켜 전파의 전개가 용이하도록 하였다. 서가의 맨 위에 위치한 리더기는 설치된 해당 서가를 담당할 수도 있고, 서가의 구조상 또는 안테나 특성상 전파의 전개가 용이하지 않아 리더기가 설치된 해당 서가를 담당할 수 없다면, 전파의 전개가 용이한 이웃한 서가를 담당할 수도 있다. 리더기는 전파의 전개 특성을 고려하여 도서 관리 시스템 설계 시에 서가의 중간 또는 기타의 장소에 위치할 수도 있다.

각 서가에는 임의의 수의 선반이 존재하고, 리더기는 몇 번째 서가의 몇 번째 선반에 어떤 책이 있는 지 구별할 수 있어야 한다. 이를 위해 선반의 하단에 있는 다수 개의 인식기는 자신의 범위 내에 있는 도서와 자신의 정보를 함께 서가의 리더기로 전송하게 된다.

이는 무선 단말기를 이용하여 도서의 정확한 위치를 확인할 때 인식기에 부착되어 있는 발광소자(Light Emitting Diode)를 점등시켜 확인하기 위함이다. 리더기는 이 정보들을 수집하여 도서관리 서버에 유선 또는 무선의 형태로 전송한다. 도서관리 서버에는 도서 검색용 무선 단말기들이 연결되어 있어 사용자들이 원하는 도서의 제목이나 저자 등 기타 정보를 입력하면 해당 도서가 어느 서가의 몇 번째 선반에 있는 지 알 수 있다.

지금까지 도서관 자료 식별에 가장 많이 사용되었던 바코드는 가격이 저렴한데 비해 판독거리가 매우 짧고 재사용이 불가능하며, 판독시 바코드가 인쇄된 면을 맞춰야 하는 불편 및 훼손으로 지워진 경우 판독이 불가능한 문제점을 안고 있다. 이에 비해 RFID는 무선으로 데이터 읽기/쓰기가 가능함은 물론 동시에 여러 개의 자료인식이 가능하고, 어느 방향으로 놓아도 자료인식이 가능하며, 태그의 수명에 있어 반영구적인 많은 장점을 지니고 있다.

때때로 DSRC(Dedicated Short Range Communication)이라고도 불리는 RFID는 물체나 동물 또는 사람 등을 식별하기 위해 전자기 스펙트럼 부분의 무선 주파수 내에 전자기 또는 정전기 커플링 사용을 통합시킨 기술이다. RFID는 바코드를 대체할 기술로서 산업계에서의 사용이 점차 늘고 있다. RFID의 장점은 직접 접촉을 하거나 가시대역 상에 스캐닝을 할 필요가 없다는 점이다. RFID 시스템은 세 가지 요소로 구성되는데, 안테나, 트랜시버 (흔히 판독기에 통합된다), 그리고 트랜스폰더라고도 불리는 태그가 그것이다. 안테나는 트랜스폰더를 활성화시키기 위한 신호를 전달하기 위해 무선 주파수 전파를 사용한다. 트랜스폰더가 활성화되면, 트랜스폰더는 가지고 있던 데이터를 안테나로 전송한다. 이 데이터는 대개 어떠한 처리가 일어나는 PLC로 넘겨지는데, 이러한 처리에는 문을 통과하는 정도의 단순한 것에서부터, 데이터베이스가 연동된 판매 거래 행위처럼 복잡한 것에 이르기까지 다양한 것들이 포함된다. 저주파 RFID 시스템(30 ㎑ ~ 500 ㎑)은 약 1.8m 이하의 짧은 전송 영역에서 사용되며, 고주파 RFID 시스템(850 ㎒ ~950 ㎒ 및 2.4 ㎓ ~ 2.5 ㎓)은 27m 이상의 먼 거리의 전송 능력을 제공한다. 일반적으로 주파수가 높으면, 시스템의 가격이 더 비싸다.

무선 주파수 식별(RFID) 기술에서는 정보 전송 매체로서 전자기 에너지를 사용하고 있다. 전형적으로, RFID 태그는 여러 물품에 부착되어 이들 물품을 한쪽 지점에서 다른 쪽 지점으로 이동하는 중에 용이하게 추적하거나 혹은 판매 중에 용이하게 식별할 수 있도록 하는 장치이다. 따라서, RFID 태그는 물건(assets), 동물 및 사람과 같은 항목에 태그를 부착하여 호스트 컴퓨터에 주로 접속된 판독기를 통해 이들 항목을 자동적으로 식별하거나 혹은 추적할 수 있도록 하는 장치로서, 호스트 컴퓨터는 RFID 태그와 관련된 객체의 식별 번호에 고정되어 있는 부가적인 데이터를 포함할 수 있다. 또한, RFID 태그는 일반적으로 객체에 대해 프로그래밍된 정보를 포함하며, 이 정보는 객체에 부착된다. 대부분 바코드 시스템(bar code systems)에서 요구되는 RFID 기술은 전술한 정보를 이용해서 수동 스캐닝(scanning) 동작을 수행하지 않고 객체를 자동적으로 식별하는데 사용될 수 있다.

전형적으로, RFID 태그는 수신기, 몇몇 유형의 전송기, 안테나 및 메모리를 포함한다. 이들 구성 요소를 이용함으로써, RFID 태그는 원격 기지국(remote base station)과 물품 식별 데이터를 수신, 저장 및 전송할 수 있다. RFID 태그는 여러 가지 방식을 이용하여 사용자가 원하는 여러 가지의 식별 기능을 수행할 수 있게 구현되었다. 예를 들어, RFID 태그는 판독만 수행하거나 혹은 판독 및 기록을 모두 수행할 수도 있다. 또한, RFID 태그는 배터리 없이 판독기로부터 전송된 무선 주파수(RF)에너지로부터 전원을 끌어쓰도록 수동으로 구현될 수 있다. 또한, RFID 태그는 사용자의 요구에 따라 저주파 또는 고주파로 구현할 수 있다.

RFID 기술은 국내·외에서 활발히 연구되어 현재 국내에서는 버스 및 지하철에서 요금을 지불하는 수단인 교통카드 형태로 사용되고 있으며, 13㎒ 대역을 사용하도록 규정되어 있다. 외국에서는 13㎒ 외에도 800㎒ 대역과 2.4㎓ 및 5.8 ㎓에서도 사용이 가능하도록 되어 있다.

본 발명에 사용되는 RFID 태그는 초소형의 안테나 및 IC 칩(Integrated Circuit chip)을 얇은 라벨장의 물체에 실장한 것이다. 이 RFID 태그는 전지를 필요로 하지 않고, 수 미터 떨어진 장소에서 전파(마이크로파 무선)를 사용하고 동시의 몇 장의 RFID에 대하여 판독 및 기록이 가능하다. 이 RFID 태그는 도서의 일부 예를 들면, 뒤 표지에 적당한 접착제 등을 사용하여 부착한다.

도시되지 않았으나, 도서가 특정 위치나 특정 거리를 벗어나는 경우, 도서의 도난으로 간주하여 경보음을 나타내기 위한 경고음 발생장치가 설치되어 있다.

인식기(40)의 전파범위 내에 도서가 위치하면 바로 인식이 되어 해당 도서의 정보가 RFID 리더기(10)로 전달된다. 이 정보는 다시 도서관리 서버(20)로 전달된다. 각 인식기들(40)과 RFID 리더기(10)는 유선 또는 무선의 형태로 연결될 수 있다. 또한, 도서관리서버(20)와 다수의 RFID 리더기(10)들 또한 서로 유선이나 무선의 형태로 정보의 교환이 가능하다. 한 사용자가 도서를 검색한 후 그 도서를 원래의 위치가 아닌 다른 선반 위에 올려놓아도 정확한 위치를 검색할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 검색시스템의 수행에 따라 검색된 도서가 위치한 선반에 설치된 인식기에서 LED가 점등되고 있는 실시 예를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 검색된 도서가 위치한 선반에서 LED가 점등되므로 사용자(검색자)가 쉽게 인식할 수 있다.

RFID 태그를 인식할 수 있는 인식기의 범위는 주파수에 따라 다르다. 만약 주파수 대역을 넓게 잡으면 인식기의 배치 간격이 넓어지고, 주파수 대역을 좁힌다면 인식기를 많이 배치하게 된다. 도서의 위치를 정확히 찾기 위해서는 인식기의 배치간격이 좁을수록 좋다. 그렇게 되면 주파수가 겹치게 되어 인접한 두 인식기에서 동시에 인식을 하지 않을까 하는 의문이 들 수 있다. 즉, 두 인식기 사이에 도서가 위치하는 경우, 전파의 중첩에 의해 오류가 발생할 수 있다는 의문을 가질 수 있다. 그러나, 지갑에 두 개의 교통카드가 있는 경우, 버스 요금의 지불에는 하나의 교통카드만이 처리되는 바와 같이, 두 개가 동시에 인식되는 문제는 없다. 만약 두 개의 인식기가 동시에 인식을 하는 경우, 두 인식기 모두 발광소자를 점등시키게 되고, 그 두 발광소자의 가운데 도서가 있는 논리가 성립되므로 도서 검색의 범위가 줄어들 수도 있다.

RFID 리더기에 의해 도서의 위치정보가 실시간으로 도서관리 서버(20)에 전달된다. 따라서, 한 사용자가 도서를 열람한 후, 원래의 위치가 아닌 다른 선반이나 테이블에 올려놓아도 다음 사용자(검색자)는 실시간 위치 정보를 취득하게 된다.

사용자들이 도서관을 이용하는 시간대에는 도서의 위치가 수시로 변화하므로 실시간으로 도서의 위치를 파악하는 알고리즘이 필요하다. 예를 들면, 어느 시간에 특정 서가에 있는 도서를 1분내에 다시 점검할 경우에는 기존에 가지고 있던 데이터와 우선 비교하여 데이터베이스를 업데이트하는 개념으로 도서 위치를 파악할 수 있다. 특히 도서의 위치를 실시간으로 관리할 수 있으므로 도서의 외부 유출 또는 도난 등을 방지할 수 있다. 사용자들이 열람을 하는 중에도 열람용 테이블에 역시 RFID 리더기를 부착하여, 다른 사용자(검색자)가 동일한 도서를 원할 경우 단지 "대출중"이라는 정보보다는 "X번 테이블에서 사용중"이라는 정보까지도 수집하여 도서의 위치에 관하여는 완벽하게 파악할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 도서검색시스템은 사용자들의 도서관에 대한 만족도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 도서 정리를 위한 요원들의 배치와 근무시간 등을 크게 감소시킬 수 있으므로 경제적 효과와 함께 도서의 도난 방지 등의 부수적 효과를 기대할 수 있다.

RFID기술을 이용하면 도서관 자료를 무선으로 식별 및 동시에 여러 개의 자료를 식별할 수 있기에 도서관 업무를 혁신적으로 변화시킬 수 있다. 대출 및 반납, 장서점검, 도난방지(자체내장)등에 있어 혁신적인 결과를 보장한다. 도서관 서비스 향상으로는 자료의 대출 및 반납에 소요되는 시간이 최소화되며 업무시간 이외에도 자료 반납이 가능하고, RFID시스템으로 인해 절감되는 사서의 인력과 시간을 이용자의 편의 및 기타 다른 업무에 반영할 수 있어 도서관의 활성화에 기여할 수 있다.

Claims (2)

1. RFID 태그가 부착되거나 내장된 도서를 검색하기 위한 검색 시스템에 있어서,

   도서관 등의 서가나 테이블에 설치되어, 상기 RFID 태그가 부착된 도서의 위치 정보를 수집하고, 위치 정보를 도서관리 서버로 전송하는 다수의 RFID 리더기(reader)와;

   상기 도서관리 서버와 유선이나 무선의 형태로 연결되어 사용자들이 원하는 도서의 정보를 입력하여 도서의 위치를 찾기 위한 다수의 무선 단말기들과;

   각 서가의 선반 하단에 부착되어 자신의 범위 내에 있는 도서와 자신의 정보를 함께 상기 RFID 리더기로 전송하고, 몸체에 부착된 발광소자(Light Emitting Diode)를 통해 상기 무선 단말기를 통해 전달된 도서 검색신호에 응답하는 다수의 인식기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 RFID와 무선단말기를 이용한 도서검색 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 도서가 특정 위치나 특정 거리를 벗어나는 경우, 도서의 도난으로 간주하여 경보음을 나타내기 위한 경고음 발생장치가 부가된 것을 특징으로 하는 도서 검색 시스템.