KR20090001636A - 알에프아이디 기반의 영어 상황 학습 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR20090001636A
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Abstract

본 발명은 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법 및 시스템에 관한 것으로, 무선 주파수에 반응하며 기록된 RFID 태그를 구비한 물체, 상기 물체에서 RFID 신호를 수신하여 상기 태그에 기록된 데이터를 인식하고 상기 단말 내부에서 상기 태그에 대응하는 사용자의 위치와 상황에 맞는 영어 문장과 단어를 제공하는 사용자 단말, 및 학습자 정보, 문장 정보, 단어 정보, RFID 태그 정보를 저장하고 상기 사용자 단말과 연동하여 상기 단말에 인식된 RFID 태그 값에 대하여 사용자의 위치와 상황에 맞는 학습 자료를 제공하는 데이터베이스를 포함하며, 시스템으로 RFID 리더와 상호 작용하는 통신 프로토콜과 RFID 응용 프로그램을 위한 API 집합으로 구성되는 모바일 RFID 미들웨어를 기반으로 동작하여 학습자의 위치와 상황에 따른 문장과 단어를 제시하여 학습할 수 있도록 하는 효과가 있다.
RFID, 모바일 RFID 미들웨어, 응용프로그램, 어플리케이션 프로그램 인터페이스, 영어 상황 학습

Description

알에프아이디 기반의 영어 상황 학습 방법 및 시스템{Method and system for English situated learning based on radio frequency identification}
도1은 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템의 전체 개략도이다.
도2는 상기 도1에서 도시된 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템의 RFID 미들웨어의 상세 구성도이다.
도3은 RFID 미들웨어의 상단부와 미들웨어 하단부를 연결하고 태그가 인식되는 과정도이다.
도4는 본 발명에 따른 영어 상황 학습 시스템에서 데이터베이스 구조도이다.
도5 내지 도12는 본 발명에 따른 영어 상황 학습 시스템의 사용자 단말에서 제시되는 화면들이다.
≪도면의 주요부분에 대한 부호의 설명≫
100 : RFID 태그 200 : 사용자 단말
210 : 응용 프로그램부 211 : 검색모듈
212 : 어플리케이션프로그램 인터페이스(API)
213 : 매핑 모듈 220 : RFID 미들웨어 상단부
221 : 리더제어부 222 : 태그제어부
223 : 큐 제어부 224 : 필터제어부
230 : RFID 미들웨어 하단부 231 : 시리얼포트 제어부
232 : 통신프로토콜 관리부 240 : RFID 리더부
310 : RFID 정보 DB 320 : 학습자료 DB
330 : 학습자 정보 DB 340 : 나만의단어장 DB
350 : 영어사전 DB
본 발명은 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RFID를 이용하여 학습자의 위치와 상황을 인식하여 그에 맞는 문장과 단어를 제시하여 학습할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
세계화 시대에 있어서 현실감 있는 실제공간에서 의사소통을 목적으로 하는 영어의 학습 방법은 매우 중요하다.
그러나, 현재의 영어 학습은 입시 위주로 이루어지고 있고 특정한 환경 또는 공간에서 이루어지기 때문에 실질적인 의사소통을 목적으로 하는 언어로서의 영어를 습득하기는 매우 어려운 상황이다.
최근 유비쿼터스 사회의 핵심기술인 RFID를 이용하여 제약된 환경이나 공간을 벗어나 단어를 학습할 수 있는 영어 어휘 학습 시스템이 개발되고 있다.
RFID(Radio Frequency Identification)는 마이크로 칩을 내장한 태그에 저장 된 데이터를 무선주파수를 이용하여 리더에서 비접촉식으로 자동으로 인식하는 기술을 말한다. 필요한 모든 것(곳)에 RFID 태그를 부착하고 이를 통하여 기본적인 사물의 인식정보 뿐만 아니라 주변의 상황정보, 환경정보까지도 인식가능하다.
RFID 시스템은 RFID 태그와 리더, 리더를 지원하는 호스트로 구성된다.
RFID 태그는 메모리와 안테나를 포함하고 있으며, 메모리에 저장된 정보를 RFID 리더로 전송하는 기능을 수행한다.
최근 연구에 의하면 언어를 새로 시작하는 초보자들에게 주변 물체에 레이블을 붙여 단어를 상기 시켜주는 학습이 언어학습에 도움이 된다는 것에 착안하여 TANGO(Tag Added learNing Objects)라는 영어 어휘 상황 학습 시스템이 개발되었다.
TANGO 시스템은 학습자 주변의 물체에 RFID 태그를 붙여 학습자가 PDA에 장착된 RFID 리더를 통해 RFID 태그 값을 읽어 들여 어휘 학습을 할 수 있도록 제안하고 있다.
그러나, TANGO 시스템은 RFID 태그가 붙여진 사물을 이용하여 어휘 상황 학습을 하는 것으로 학습자가 특정 공간의 사물을 모두 학습하면 학습할 새로운 사물로 특정 공간을 재구성해야 하는 단점이 있었다.
따라서, 다양한 상황에서 언어소통을 구사할 수 있는 영어 학습시스템을 이용하여 특정 공간에 한정된 것을 탈피하여 보다 현실감 있게 실제 공간에서 이루어질 수 있는 영어 상황 학습 방법이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, RFID 리더가 장착된 단말을 통하여 학습자의 현재 위치와 상황을 저장하는 RFID태그를 인식하여 학습자의 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 제시하여 영어 상황학습을 할 수 있는 학습 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 상기 RFID 시스템을 이용하기 위하여 사용자의 모바일 단말에 적용되는 RFID 미들웨어 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법은, RFID 리더 기능을 가진 사용자 단말이 RFID 태그가 장착된 물체로부터 상기 RFID 태그를 인식하는 단계, 상기 RFID 태그로부터 인식된 태그 값에 따라 매핑 모듈을 통하여 RFID정보 데이터베이스를 검색하여 사용자의 위치와 상황을 사용자 단말에 제공하는 단계, 및 상기 매핑 모듈에서 인식된 태그 값에 따라 사용자의 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 학습자 데이터베이스에서 검색하여 사용자 단말로 제공하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법은, 상기 사용자의 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 사용자 단말로 제공하는 단계에서, 상기 문장과 단어는 사용자 단말에서 화면 디스플레이 또는 음성으로 제공으로 되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법은, 상기 사용자 단말에 제공되는 단어 중에서 사용자가 체크한 단어를 사용자 데이터베이스에 저장하 는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법은, 상기 사용자 단말 상에서 사용자가 입력한 단어를 영어 사전 데이터베이스에 검색하거나, 상기 검색한 단어를 사용자 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법 및 시스템은, 무선 주파수에 반응하며 기록된 RFID 태그를 구비한 물체, 상기 물체에서 RFID 신호를 수신하여 상기 태그에 기록된 데이터를 인식하고 상기 단말 내부에서 상기 태그에 대응하는 사용자의 위치와 상황에 맞는 영어 문장과 단어를 제공하는 사용자 단말, 및 학습자 정보, 문장 정보, 단어 정보, RFID 태그 정보를 저장하고 상기 사용자 단말과 연동하여 상기 단말에 인식된 RFID 태그 값에 대하여 사용자의 위치와 상황에 맞는 학습 자료를 제공하는 데이터베이스를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템에 있어서, 상기 사용자 단말은, 영어 학습이 필요한 곳에 부착된 RFID 태그 데이터를 읽어들이는 RFID 리더부, 상기 RFID 리더부로 판독된 태그 데이터에 따라 사용자 단말에서 사용자의 위치와 상황에 따른 학습 콘텐츠를 제공하는 영어 상황 학습 실행을 위한 응용 프로그램부, 및 상기 RFID 리더부로부터 읽어들이는 태그 데이터를 수집하고 정제하여 영어 상황 학습 실행을 위한 응용 프로그램부로 정보를 전달하는 RFID 미들웨어 상단부와, 상기 RFID 리더부와 통신프로토콜을 정의하고 상기 RFID 리더부와 상기 RFID 상단부를 매개하는 RFID 미들웨어 하단부로 구성되는 RFID 미들웨어 를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템에 있어서, 상기 RFID 미들웨어 상단부는, RFID 리더부를 제어하고 상태감시 기능을 제공하는 리더 제어부, RFID 태그 ID를 읽고 인식된 결과를 큐에 저장하며, RFID 리더의 동작 결과에 따라 이벤트를 발생하여 RFID 태그를 제어하는 태그 제어부, 상기 RFID 리더부로부터 읽어 들인 데이터를 저장하고 제공하는 큐 제어부, 및 RFID 리더부에서 읽어온 데이터를 제거하거나 걸러내는 필터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템에 있어서, 상기 RFID 미들웨어 하단부는, 상기 RFID 리더부와 사용자 단말 사이의 시리얼 통신을 처리하고 제어하는 시리얼 포트 제어부, 및 상기 RFID 리더부와 사용자 단말 사이의 통신 프로토콜을 관리하는 통신 프로토콜 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템에 있어서, 상기 통신 프로토콜에서 사용되는 프레임은, 프레임의 전송 시작, 수행할 커맨드, 데이터 길이, 커맨드별 데이터, 프레임의 전송 끝, 프레임 체크 시퀀스 필드를 구비하는 태그 프레임, RFID 리더부에서 명령 수행 후 ACK를 전송하여 명령 수행 사실을 알리는 ACK 프레임, 잘못된 명령의 수행 또는 수행 중 오류 발생시 전송되는 NAK 프레임, 및 RFID 리더부 내에서 업데이트하는 경우 사용자 단말에서 RFID 리더부로 전송되는 펌웨어 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템에 있어서, 상기 영어 상황 학습 실행을 위한 응용 프로그램부는, RFID 태그 데이터를 인식하고 RFID 태그 정보를 데이터베이스에서 검색하여 사용자의 위치와 상황을 사용자 단말에 제공하는 매핑 모듈, 상기 사용자의 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 학습자료 데이터베이스에 검색하여 사용자 단말로 제공하고 사용자가 지정한 단어를 사용자의 데이터베이스에 저장하는 어플리케이션 프로그램 인터페이스, 및 사용자가 모르는 단어를 추가로 단어사전 데이터베이스에서 검색하는 검색 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 도면에 도시된 실시예에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템의 전체 개략도를 나타낸다.
도1에서, 본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템은 무선 주파수에 반응하며 기록된 RFID 태그를 구비한 물체(100), 상기 물체에서 RFID 신호를 수신하여 상기 태그에 기록된 데이터를 인식하고 상기 단말 내부에서 상기 태그에 대응하는 사용자의 위치와 상황에 맞는 영어 문장과 단어를 제공하는 사용자 단말((200), 및 학습자 정보, 문장 정보, 단어 정보, RFID 태그 정보를 저장하고 상기 사용자 단말과 연동하여 상기 단말에 인식된 RFID 태그 값에 대하여 사용자의 위치와 상황에 맞는 학습 자료를 제공하는 데이터베이스(310, 320, 330, 340, 350)를 포함한다.
본 발명에 따른 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템에서 상기 사용자 단말(200)은, PDA, 모바일 단말, PMP을 포함한 다양한 단말로서 RFID 리더가 장착된 것이 어떤 형태이든지 가능하다.
또한, 상기 RFID 태그는 어떤 종류의 RFID 태그라도 본 발명과 관련하여 사용될 수 있다. 예를들어, RFID 태그들은 내부에 배터리를 가지고 흔히 읽기/쓰기가 가능한 능동일수도 있고, 지정 전력 소스를 필요로 하지 않고 판독장치로부터 생성된 동작 전력을 얻는 수동일 수도 있다.
도1에서는 RFID 리더가 부착된 PDA에서 동작하는 영어 상황 학습 시스템 구조를 나타내고 있다.
도1을 참조하면, RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템에서 상기 사용자 단말(200)은, 영어 학습이 필요한 곳에 부착된 RFID 태그 데이터를 읽어들이는 RFID 리더부(240), 상기 RFID 리더부(240)로 판독된 태그 데이터에 따라 사용자 단말(200)에서 사용자의 위치와 상황에 따른 학습 콘텐츠를 제공하는 영어 상황 학습 실행을 위한 응용 프로그램부(210), 및 상기 RFID 리더부(240)로부터 읽어 들이는 태그 데이터를 수집하고 정제하여 영어 상황 학습 실행을 위한 응용 프로그램부(210)로 정보를 전달하는 RFID 미들웨어 상단부(220)와, 상기 RFID 리더부(230)와 통신 프로토콜을 정의하고 상기 RFID 리더부(230)와 상기 RFID 상단부(210)를 매개하는 RFID 미들웨어 하단부(220)로 구성되는 RFID 미들웨어를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 도1에서 상기 영어 상황 학습 실행을 위한 응용 프로그램부(210)는, RFID 태그 데이터를 인식하고 RFID 태그 정보를 데이터베이스에서 검색하여 사용자의 위치와 상황을 사용자 단말에 제공하는 매핑 모듈(211), 상기 사용자의 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 학습자료 데이터베이스에 검색하여 사용자 단말(200)로 제공하고 사용자가 지정한 단어를 사용자의 데이터베이스에 저장하는 어플리케이션 프로그램 인터페이스(API: Application Program Interface, 212), 및 사용자가 모르는 단어를 추가로 단어사전 데이터베이스에서 검색하는 검색 모듈(211)을 포함한다.
도2는 상기 도1에서 도시된 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템의 RFID 미들웨어의 상세 구성도이다.
도2를 참조하면, 상기 RFID 미들웨어는 RFID 미들웨어 상단부와 RFID 미들웨어 하단부로 구성되고 있다.
여기에서, 상기 RFID 미들웨어 상단부(220)는, RFID 리더부(240)를 제어하고 상태감시 기능을 제공하는 리더 제어부(221), RFID 태그 ID를 읽고 인식된 결과를 큐에 저장하며, RFID 리더부(240)의 동작 결과에 따라 이벤트를 발생하여 RFID 태그를 제어하는 태그 제어부(222), 상기 RFID 리더부(240)로부터 읽어 들인 데이터를 저장하고 제공하는 큐 제어부(223), 및 RFID 리더부(240)에서 읽어온 데이터를 제거하거나 걸러내는 필터 제어부(224)를 포함하고 있다.
또한, 상기 RFID 미들웨어 하단부(230)는, 상기 RFID 리더부(240)와 사용자 단말(200) 사이의 시리얼 통신을 처리하고 제어하는 시리얼 포트 제어부(231), 및 상기 RFID 리더부(240)와 사용자 단말(200) 사이의 통신 프로토콜을 관리하는 통신 프로토콜 관리부(232)를 포함하고 있다.
미들웨어 상단부(220)는 리더 제어, 태그 제어, 큐 제어, 필터 관리를 담당한다.
여기에서, 리더 제어는 RFID 리더를 제어하고 상태감시 기능을 제공한다.
또한, 태그 제어는 RFID 태그를 제어하기 위한 기능을 제공하는 것으로서 태그 ID를 읽고 인식된 결과를 큐에 저장하며, RFID 리더의 동작 결과에 따라 이벤트를 발생시킨다.
또한, 큐 제어는 RFID 리더가 읽어온 데이터를 효율적으로 저장하고 제공하는 기능을 하는 것이다.
그리고, 필터 제어는 RFID 리더가 읽어온 데이터 중 RFID 응용 프로그램에서 불필요한 데이터를 제거하거나 필요한 데이터만 걸러내는 기능을 한다.
도2를 참조하면, 본원발명의 미들웨어에서는 RFID리더부(240)와 사용자 단말(200)이 통신하기 위해서는 시리얼 통신을 이용한다.
미들웨어 하단부(230)의 시리얼 포트 제어부(231)에 따라 동작과정을 살펴보면 아래와 같다.
첫째, RML_OpenComport()를 이용하여 포트를 오픈한다. 대부분의 PDA 포트는 COM 1을 사용한다. 둘째, 포트오픈 후 포트설정(RML_ConfigComport())을 해주는데 포트의 전송속도, 데이터 비트수, 패리티 비트, 스톱비트 수를 설정한다. 설정을 마치면 PDA와 RFID 리더가 통신할 준비를 갖추게 되며 셋째, RFID 리더에서 읽어 들인 태그 ID값을 RML_ReadTID()를 통해 PDA에서 읽어온다. 넷째, 통신프로토콜 에 의해 통신을 하고 통신이 종료되면 RML_CloseComport()로 포트를 닫아주면 통신이 종료된다.
또한, RFID 미들웨어의 하단부(230)의 통신 프로토콜 관리부(232)에서 리더부(240)와 호스트(사용자 단말(200))간의 통신 프로토콜을 관리한다.
도3은 RFID 미들웨어의 상단부(220)와 미들웨어 하단부(230)를 연결하고 영어 상황 학습 시스템에서부터 RFID 리더부(240)에 이르기까지 태그가 인식되는 과정을 나타낸다.
도3을 참조하면, 먼저 응용 프로그램부에서 DLL 파일, LIB 파일을 임포트(import)한다.
다음으로, 어플리케이션 인터페이스(API, 212)는 RFID 미들웨어 상단부(220)에 명령을 전달하여 RFID 미들웨어 상단부(220)와 RFID 미들웨어 하단부(230)를 연결한다.
세 번째 과정에서, 미들웨어 이벤트를 받기위해서 RFID 미들웨어 상단부(220)는 RFID 미들웨어 하단부(230)에 콜백(callback) 함수를 등록한다.
네 번째로, RFID 미들웨어 상단부(220)에서 컴포트를 오픈하고 RFID 미들웨어 하단부(230)는 RFID 리더부(240)에 데이터를 받을 수 있는 상태로 컴포트를 연결 설정한다.
다섯 번째로, 응용 프로그램부(210)에서 RFID 미들웨어 상단부(220)로 READ 명령을 내리면 RFID 미들웨어는 READ 명령을 RFID 리더부(240)로 보내어 태그를 판독하게 한다.
여섯 번째, READ 작업이 끝나면 콜백함수를 통하여 READ 완료 이벤트를 보내는 단계를 진행한다.
일곱 번째로, READ 완료 이벤트를 받고 버퍼에서 RFID 태그값을 인식한다.
마지막으로, 어플리케이션 프로그램 인터페이스(API)에서 상기 인식된 태그값을 이용하여 상황에 맞는 문장과 단어를 제시하는 단계를 진행한다.
상기 구현된 RFID 미들웨어에 기반하여 영어 상황학습 시스템을 설계할 수 있다.
설계된 시스템은 영어 교육을 목적으로 하는 외국어 고등학교, 영어마을 등 다양한 곳에 적용시킬 수 있으나 본 발명에서는 영어마을을 선택하여 영어마을에서의 호텔, 은행, 병원, 경찰서 등의 실제와 유사하게 구성된 체험공간에서 영어 상황학습 시스템 시나리오를 예로서 설명한다.
시나리오를 구상하는데 있어 전제 조건은 다음과 같다. 첫째, 병원, 은행, 호텔 등의 실제 체험 공간에 RFID 태그가 붙여져 있다. 둘째, 학습자는 RFID 리더가 부착된 PDA를 소유하고 있다. 셋째, 학습자는 사전에 PDA 사용법에 대한 교육을 받았다. 넷째, 학습자는 중학교 1∼2학년을 대상으로 하며 제시되는 문장과 단어의 수준이 학습자의 수준에 맞춰져 제시된다.
본 발명에서는 영어마을의 호텔, 은행 등의 다양한 상황 체험 공간 중 병원을 선택하여 병원에서 있을 수 있는 상황으로 크게 접수, 진료, 약국에서 조제 상황을 설정하여 시나리오를 설명한다.
학습자가 병원에 들어서면 학습자의 PDA에서 병원 건물에 부착된 RFID 태그 를 자동으로 인식하게 된다. 태그가 인식되면 학습자의 PDA는 학습자가 어느 장소인지 어떤 상황인지를 파악할 수 있다. 따라서 학습자의 위치와 상황에 따라 영어 문장과 단어를 제시하여 학습자에게 학습정보를 제공해준다. 제시되는 문장은 다이얼로그 형식으로 주어지게 되며 학습자의 위치와 상황에 적합한 문장으로 되어있다.
제시되는 단어는 문장에서 사용된 단어 또는 학습자의 현재 처한 상황에서 자주 쓰이는 단어들이다. 문장과 단어는 음성으로도 지원하여 원어민의 발음을 들을 수 있다. 또한 시스템에서 제시된 단어 중 학습자가 모르는 단어가 제시 되었을 경우 모르는 단어를 '나만의 단어장'에 저장하고 학습 도중 모르는 단어가 생겼을 시에는 '단어검색'을 통해 검색된 결과를 자신만의 단어장에 저장할 수 있다. 그러므로 학습자만의 맞춤형 영어 단어장을 만들 수 있다.
상술한 시나리오를 수행하기 위한 시스템의 일예는 도1에서 도시된 영어 상황학습 시스템의 구조와 같이 PDA에서 동작하는 것이다.
도1에서, RFID 미들웨어는 미들웨어의 기능을 간략화한 것이다. 학습이 필요한 곳에 부착된 RFID 태그는 학습자의 PDA에 부착된 RFID 리더부(240)를 통해 수집되고 RFID 미들웨어(220, 230)를 통해 정제 및 관리된다. 매핑모듈(213)과 RFID 정보 데이터베이스(310)를 통해 인식된 RFID태그(100)는 학습자의 위치와 상황을 나타낸다.
매핑모듈(213)에서 인식된 태그 값에 맞는 학습자료 즉, 학습자의 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 학습자료 데이터베이스(320)에서 API(212)를 통해 학습자 에게 제공된다. 제시된 단어 중 학습자가 모르는 단어 또는 학습하고자 하는 단어는 나만의 단어장에 저장할 수 있으며 저장된 결과는 나만의 단어장 데이터베이스(340)에 저장되게 된다.
제시되는 문장과 단어는 음성으로 들을 수 있으며 학습자가 학습도중 제시된 단어 이외에 모르는 단어가 생기는 경우에는 검색모듈(211)을 통해 영어사전 데이터베이스(350)을 이용하여 검색하게 되고 검색된 결과를 나만의 단어장으로 저장할 수 있게 한다.
여기서, 도1에서 도시된 데이터베이스는 도9에 도시되는 것처럼 다음과 같이 구현될 수 있다.
도4는 본 발명에 따른 영어 상황 학습 시스템에서 데이터베이스 구조를 나타낸다. 도4에서 학습자 정보, 문장 정보, 단어 정보, 나만의 단어장, RFID 태그 정보 데이터베이스의 구조를 나타내고 있다.
여기서, 상기 데이터베이스들은 웹서버에 연동되거나 사용자 단말 내에 구비될 수 있다.
먼저, 학습자 정보 데이터베이스(330)는 영어 상황학습에서의 간단한 학습자의 정보를 입력받아 저장해두는 데이터베이스이다. 학습자의 이름이 기본 키가 되며 학습자 인증과 자신만의 단어장을 이용할 때 사용된다.
학습자료 데이터베이스(320)는 문장 정보와 단어 정보 데이터베이스를 포함할 수 있다.
상기 문장정보 데이터베이스는 API(212)를 통해 학습자에게 제시되는 영어 문장들을 저장하는 데이터베이스이다.
UID는 문장들의 일련번호를 나타내며 기본 키가 된다. RFID 태그는 태그 ID값에 알맞은 영어 문장을 제시해주기 위한 것이며, 영어문장과 해석, 소리파일 경로를 저장해두어 제시된 문장에 대한 해석과 음성을 보고 들을 수 있게 지원한다. 또한, 제시된 문장에 나오는 단어를 누르면 단어에 대한 정보를 볼 수 있게 링크단어를 저장하는 데이터베이스이다.
단어정보데이터베이스는 API(212)를 통해 제시되는 영어 단어 정보를 저장하는 데이터베이스이다. 단어 정보 데이터베이스는 영어 단어와 단어의 발음기호, 뜻 등의 영어 단어에 대한 설명을 저장해 두며 단어에 대한 음성을 지원하기 위해 소리파일 경로를 저장한다.
나만의 단어장 데이터베이스(340)는 학습자 자신만의 단어장을 만들어 학습자하고자 하는 단어를 저장해두는 데이터베이스이다. 학습자 아이디를 기준으로 분류하기 위해 학습자 아이디를 저장하며 학습자가 저장한 단어를 WUID(단어장 UID : 단어장 일련번호)로 저장하여 단어 정보 데이터베이스에서 단어에 대한 정보를 얻어온다.
RFID 정보 데이터베이스(310)는 RFID 태그에 대한 정보를 갖고 있는 데이터베이스로서 태그 ID값과 학습자의 위치와 상황에 대한 정보를 저장하고 있다. RFID 태그 ID가 키본 키가 되며 RFID 태그 정보를 통해 학습자에게 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 제시해준다.
본 발명에 따른 영어 상황학습 시스템의 기능은 학습자의 상황에 맞는 문장 제시, 제시된 문장에 대한 해석보기, 상황에 맞는 단어제시, 나만의 단어장, 단어검색 기능을 가지고 있다.
영어 상황학습 시스템은 도5와 같이 로그인을 통해 학습자의 정보를 얻는다. 로그인 화면에는 학습자의 아이디 찾기와 비밀번호 찾기 기능이 있다. 영어 상황학습 시스템에서의 로그인 후, '검색' 버튼을 이용하여 RFID 리더를 동작시켜 학습자의 현재 위치와 상황의 저장되어 있는 RFID 태그를 인식한다. 태그가 인식이 되면 학습자의 위치와 상황이 화면에 나타나며 그에 맞는 문장이 제시된다.
도6에서는 학습자가 내과에서 접수, 진찰 후 약국에서의 조제중인 상황을 나타내며 그에 맞는 의사와 환자, 환자와 약사와의 대화형식의 문장이 제시되었다.
도7에서는 제시된 영어 문장에 대한 해석을 볼 수 있는 화면이다. 학습자에게 영어 문장에 대한 이해를 돕고자 하는 것으로 도6의 내과에서 접수 상황에서 제시된 문장에 대한 해석을 나타낸 것이다.
도8은 도6에서 학습자가 내과에서 진찰하는 상황에 제시된 문장 중 "Symptoms" 단어를 클릭하여 단어의 뜻, 품사, 예문을 제시해주는 것을 나타낸 것이다.
도9는 학습자가 내과에서 진찰 중인 상황에 사용할 수 있는 단어를 제시한 화면이다. 제시된 단어 중 학습자가 나만의 단어장에 추가하고자 하는 단어를 체크하여 단어장에 추가할 수 있다.
도10은 나만의 단어장으로 학습자가 학습하고자 하는 단어들이 저장되어 있는 장소로서 단어를 등록, 추가, 삭제할 수 있다. 내과에서 진찰하는 상황에 제시 된 문장 중 "Symptoms" 단어를 클릭하여 단어의 뜻, 품사, 예문을 제시해주는 것을 나타낸 것이다. 영어마을의 학습 도중 또는 영어 상황학습 시스템을 이용하여 학습하다 학습자가 찾고 싶은 단어가 떠오르거나 모르는 단어를 검색하고 싶을 때 '단어검색' 을 이용하여 도11과 같이 단어를 검색할 수 있다.
검색된 결과는 자신의 단어장으로 이동할 수 있으며 나만의 단어장에 저장할 때에 중복된 단어는 다시 저장될 필요가 없기 때문에 저장 시 중복된 단어를 저장하려고 하면 도12와 같은 메시지가 뜬다.
기존 영어 어휘학습을 하기 위해 학습자는 수첩에 단어와 발음기호를 일일이 적고 가지고 다니면서 암기했었지만 본 시스템을 이용하여 학습하게 되면 학습자가 처한 상황에 맞는 대화 가능 문장과 단어를 제시해줌으로써 영어 회화능력에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 자신만의 단어장을 통해 학습자만의 영어 어휘 맞춤학습을 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명에 따르면, RFID 태그와 리더의 무선통신 기술을 이용하여 학습자의 위치와 상황에 따른 영어 문장과 단어를 제시해줌으로서 학습자는 영어 상황학습을 할 수 있다.
또한, RFID 시스템을 이용하기 위해 모바일 RFID 미들웨어와 어플리케이션 프로그램 인터페이스에 의하여 학습자에게 보다 효과적인 학습 콘텐츠를 제공할 수 있다.
또한, 학습자가 처한 상황에 따라 제시된 영어 문장과 단어들 중 학습자가 학습하고자 하는 단어를 쉽게 저장할 수 있게 하였으며 '나만의 단어장'을 빠르고 쉽게 만들 수 있다.
또한, '단어검색'인 영어사전 기능을 통해 학습자가 학습 도중 모르는 단어 또는 알고자 하는 단어를 검색할 수 있으며 검색된 결과를 '나만의 단어장'으로 저장하여 학습할 수 있다.

Claims (9)

  1. RFID 리더 기능을 가진 사용자 단말이 RFID 태그가 장착된 물체로부터 상기 RFID 태그를 인식하는 단계;
    상기 RFID 태그로부터 인식된 태그 값에 따라 매핑 모듈을 통하여 RFID정보 데이터베이스를 검색하여 사용자의 위치와 상황을 사용자 단말에 제공하는 단계; 및
    상기 매핑 모듈에서 인식된 태그 값에 따라 사용자의 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 학습자 데이터베이스에서 검색하여 사용자 단말로 제공하는 단계를 포함하는 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자의 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 사용자 단말로 제공하는 단계에서, 상기 문장과 단어는 사용자 단말에서 화면 디스플레이 또는 음성으로 제공으로 되는 것을 특징으로 하는 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 단말에 제공되는 단어 중에서 사용자가 체크한 단어를 사용자 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 단말 상에서 사용자가 입력한 단어를 영어 사전 데이터베이스에 검색하거나, 상기 검색한 단어를 사용자 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 기반의 영어 상황 학습 방법.
  5. 무선 주파수에 반응하며 기록된 RFID 태그를 구비한 물체;
    상기 물체에서 RFID 신호를 수신하여 상기 태그에 기록된 데이터를 인식하고 상기 단말 내부에서 상기 태그에 대응하는 사용자의 위치와 상황에 맞는 영어 문장과 단어를 제공하는 사용자 단말; 및
    학습자 정보, 문장 정보, 단어 정보, RFID 태그 정보를 저장하고 상기 사용자 단말과 연동하여 상기 단말에 인식된 RFID 태그 값에 대하여 사용자의 위치와 상황에 맞는 학습 자료를 제공하는 데이터베이스를 포함하는 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 사용자 단말은,
    영어 학습이 필요한 곳에 부착된 RFID 태그 데이터를 읽어들이는 RFID 리더부;
    상기 RFID 리더부로 판독된 태그 데이터에 따라 사용자 단말에서 사용자의 위치와 상황에 따른 학습 콘텐츠를 제공하는 영어 상황 학습 실행을 위한 응용 프로그램부; 및
    상기 RFID 리더부로부터 읽어들이는 태그 데이터를 수집하고 정제하여 영어 상황 학습 실행을 위한 응용 프로그램부로 정보를 전달하는 RFID 미들웨어 상단부와, 상기 RFID 리더부와 통신프로토콜을 정의하고 상기 RFID 리더부와 상기 RFID 상단부를 매개하는 RFID 미들웨어 하단부로 구성되는 RFID 미들웨어를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 RFID 미들웨어 상단부는,
    RFID 리더부를 제어하고 상태감시 기능을 제공하는 리더 제어부;
    RFID 태그 ID를 읽고 인식된 결과를 큐에 저장하며, RFID 리더의 동작 결과에 따라 이벤트를 발생하여 RFID 태그를 제어하는 태그 제어부;
    상기 RFID 리더부로부터 읽어 들인 데이터를 저장하고 제공하는 큐 제어부; 및
    RFID 리더부에서 읽어온 데이터를 제거하거나 걸러내는 필터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 RFID 미들웨어 하단부는,
    상기 RFID 리더부와 사용자 단말 사이의 시리얼 통신을 처리하고 제어하는 시리얼 포트 제어부; 및
    상기 RFID 리더부와 사용자 단말 사이의 통신 프로토콜을 관리하는 통신 프로토콜 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 영어 상황 학습 실행을 위한 응용 프로그램부는,
    RFID 태그 데이터를 인식하고 RFID 태그 정보를 데이터베이스에서 검색하여 사용자의 위치와 상황을 사용자 단말에 제공하는 매핑 모듈;
    상기 사용자의 위치와 상황에 맞는 문장과 단어를 학습자료 데이터베이스에 검색하여 사용자 단말로 제공하고 사용자가 지정한 단어를 사용자의 데이터베이스에 저장하는 어플리케이션 프로그램 인터페이스; 및
    사용자가 모르는 단어를 추가로 단어사전 데이터베이스에서 검색하는 검색 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 기반의 영어 상황 학습 시스템.
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KR101142194B1 (ko) * 2010-09-06 2012-05-07 김태형 위치 정보를 이용한 외국어 학습 시스템
CN106530868A (zh) * 2016-12-19 2017-03-22 青岛农业大学 一种基于rfid技术的互动韩语教学系统

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