KR20090080771A - Ｒｆｉｄ 리더기가 내장된 책가방 및 이를 이용한 준비물관리 시스템 - Google Patents

Ｒｆｉｄ 리더기가 내장된 책가방 및 이를 이용한 준비물관리 시스템 Download PDF

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정경권
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동국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification) 리더기가 내장된 책가방 및 이를 이용한 수업 준비물 관리 시스템에 관한 것으로, 수업 교재에 RFID 태그를 부착해두고, 책가방에는 RFID 리더기와 프로세서를 부착한 뒤, 책가방에 부착된 동작 버튼을 누르면, RFID 리더기가 RFID 태그로부터 과목 코드에 해당하는 정보를 읽어 들이고, 프로세서는 읽어 들인 과목코드 정보와 기 입력된 시간표 정보나 수업 준비물 정보와 비교하여 누락된 수업 교재를 알려주는 기능을 수행한다. 또한, 본 발명은 선생님 측의 단말장치에서 수업 준비물, 전달사항 등을 전송하면 RFID 리더기가 부착된 책가방에서 무선통신모듈을 통해 수신하여 전달사항을 출력하거나 수업 준비물 등을 RFID리더기로 읽은 정보와 비교하여 누락된 수업 준비물 등을 알려준다. 따라서, 사용자는 간편하게 누락된 수업교재에 관한 정보 및 선생님의 전달사항이나 준비물 등에 관한 정보를 얻을 수 있게 된다.

Description

ＲＦＩＤ 리더기가 내장된 책가방 및 이를 이용한 준비물 관리 시스템 {School Bag Including the Radio Frequency Identification Reader and System for Managing the Preparations for School Using the Bag}
본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification)에 관한 것으로, 특히, RFID 리더기를 내장한 책가방에 관한 것이다.
학생들의 경우, 매일 다른 시간표에 따라 교과서나 문제집, 준비물 등을 챙겨서 학교에 간다. 따라서, 학교에 가기 전에 매번 시간표를 확인하여 수업 준비물을 챙겨야 하는데, 학교에 가기 위해 집에서 서둘러 나오다 보면 수업 준비물을 한 두개 정도 빠뜨리는 일이 종종 발생하게 된다. 초등학교 저학년 학생들의 경우, 학생이 직접 수업에 필요한 교재나 준비물을 챙기는 능력이 부족하여, 수업 준비물을 빠뜨리는 경우가 더욱 많이 발생한다.
따라서, 학생들은 수업 교재나 준비물, 숙제, 전달사항을 빠뜨리지 않기 위해, 별도의 메모 등을 해 두어야 하는 번거로움이 따른다.
또, 학교 선생님이 다음 날 수업에서 사용하려 했던 수업 준비물, 숙제 또는 전달사항에 관해 학생들에게 미처 알려주지 못한 경우에, 이를 알려주기 위해서는 각 학생들에게 일일이 연락을 취해야 한다는 문제점이 있다.
한편, 물품의 관리를 위해 사용하는 기술 중에서 RFID(Radio Frequency Identification) 기술이 있는데, RFID는 IC 칩(Integrated Circuit Chip)과 무선을 통해 식품, 동물, 사물 등 다양한 개체의 정보를 관리할 수 있는 차세대 인식 기술을 말한다.
RFID를 이용한 기술은 기본적으로 RFID 리더기와 RFID 태그(tag)를 이용하는데, RFID 태그가 RFID 리더기의 일정 반경 내에 위치하게 되면, RFID 리더기가 무선으로 RFID 태그에 담긴 정보를 읽어 들이는 방식으로 동작한다.
RFID 기술을 응용하면, 물품이 제대로 구비되어 있는지 여부를 편리하게 확인하기 위한 방법에 적용할 수 있다. 예를 들어, 구비되어 있는지 확인하고자 하는 물품에 RFID 태그를 부착해 두고, RFID 리더기를 통해 RFID 태그에 포함된 정보를 수집하면, RFID 리더기로부터 일정 반경 내에 어떠한 물품이 있는지 한번에 파악할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 앞서 소개한 RFID 기술을 적용하여 정해진 시간표를 근거로 한 과목 코드와 현재 책가방 안에 들어있는 책들의 과목 코드를 비교하여 누락된 교재를 자동으로 알려주는 RFID 리더기가 내장된 책가방을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수업 준비물, 숙제 또는 전달사항을 누락 없이 제대로 챙길 수 있도록 하는 시스템을 제공함에 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 RFID를 이용한 준비물 관리 시스템은, 학교 수업 진행에 필요한 준비물에 대한 정보 또는 수업 교재에 관한 과목 코드 정보를 제공하는 단말장치, 과목 코드가 기록된 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(Tag), 및 상기 제공된 수업 준비물 정보와 상기 RFID 태그로부터 수집한 과목 코드 정보를 비교하여 누락된 수업 준비물을 알려주는 RFID 리더기를 내장한 책가방을 포함하여 이루어진다.
바람직하게, 상기 RFID 리더기가 내장된 책가방은, RFID(Radio Frequency Identification) 태그(Tag)에 담긴 과목 코드 정보를 수집하기 위한 RFID 리더기, 및 RFID 리더기에서 수집된 RFID 태그의 과목코드 정보와 기 설정되어 있는 과목코드 정보를 비교하여 누락된 수업 준비물에 대한 메시지를 출력하는 프로세서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 RFID 리더기가 내장된 책가방을 이용하면, 책가방에 들어있는 수업교재와 시간표를 일일이 비교해 보지 않아도 누락된 수업교재가 없는지 여부를 용이하게 파악할 수 있으며, 학교에서 선생님이 준비해올 것을 지시한 수업 준비물을 빠트릴 염려가 줄어들게 된다.
또한, 무선 통신 모듈을 이용하여, 선생님이 익일(翌日) 수업 시간에 필요한 준비물, 숙제 또는 전달사항을 알려주면, 준비해야 할 수업 준비물 등에 관한 정보가 자동으로 학생들의 책가방에 입력됨으로써 학생들은 별도로 수업 준비물을 챙기기 위한 메모를 하지 않아도 되는데, 이러한 기술은 주의력이 부족한 초등학교 저학년 학생들에게는 특히 더 도움이 될 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 기술은 향후 활성화 될 유비쿼터스 스쿨(Ubiquitous School) 분야에서도 활용될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 RFID 리더기가 내장된 책가방의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RFID 리더기가 내장된 책가방(10)은 RFID 태그(11), RFID 리더기(12), 배터리(13), 조작 버튼(14), 프로세서(15), 스피커(16)를 포함하여 구성된다.
RFID 리더기(12)는 RFID 태그(11)에 포함된 정보를 수집하는 기능을 수행한다. RFID 리더기(12)는 RFID 태그(11)와의 전기적 상호 유도 작용을 통해 RFID 태그에 포함된 정보를 수신할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, RFID 태그(11)는 본 발명에 따른 책가방(10)에 부착되는 것이 아니라, 책가방(10)에 넣을 수업 교재나 준비물 등에 부착한다. RFID 태그(11)에 포함되는 정보는, 수업 시간표에 따른 과목 코드 또는 수업 준비물의 이름 등이 바람직하다.
배터리(13)는 RFID 리더기(12)의 동작에 필요한 전원(電源)을 공급해주는 기능을 수행한다. 배터리(13)는 전원 공급의 용도로 사용되므로, 모양이나 종류의 제한이 없다. 따라서, 일회용 건전지 뿐 아니라 충전식 전지도 사용 가능하다.
또한, 도면에 도시하진 않았으나, 충전식 배터리를 사용할 경우, 충전용 커넥터를 별도로 부가하여, 필요에 따라 배터리를 충전하여 사용하도록 할 수도 있다.
프로세서(15)는 책가방 안에 들어있는 책이나 수업 교재의 종류를 RFID 태그(11)와 RFID 리더기(12)를 통해 인식하고, 기 설정되어 있는 시간표 정보나 수업 준비물 정보를 이용하여 누락된 수업 교재나 준비물이 있는지를 판단하는 기능을 수행한다. 그리고 누락된 책이 있으면 스피커(16)를 통해서 경고 메시지를 출력한 다.
도 1에서는 누락된 수업 교재를 알려주기 위해 스피커(15)를 사용한 실시 예를 도시하였으나, 디스플레이 장치를 부가하여 누락된 수업 교재의 정보를 화면에 출력하는 형식으로도 본 발명의 주요 특징의 구현이 가능하며, 스피커(16)와 디스플레이 장치를 조합하여 시각과 청각을 모두 이용하여 경고 메시지를 알리는 방식으로 구현하는 것도 가능하다.
조작 버튼(14)은 본 발명에 따른 RFID 리더기(12) 또는 프로세서를 구동시키거나 리셋(Reset)하는 등의 기능을 수행하기 위해 사용된다. 즉, 사용자가 조작 버튼(14)을 누르면, RFID 리더기(12)가 RFID 태그의 정보를 읽어 들이고, 프로세서(15)의 비교 동작이 수행되는 등의 방식으로 사용할 수 있다.
배터리(13)의 소모를 줄이기 위해 조작 버튼(14)을 통한 입력이 있을 때에만 누락된 수업 교재의 정보를 알려주도록 구성될 수도 있고, 일정 시간대(예를 들어, 아침에 일어나서 등교를 준비하는 시간대)에만 RFID 리더기가 작동하도록 설정할 수도 있다. 또한, 조작 버튼(14)을 통해 경고 메시지를 알려주는 횟수나 방법 등을 설정할 수도 있다.
도 1에 도시한 책가방(10)의 동작을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
사용자가 각 과목 코드 또는 수업 교재의 정보가 담긴 RFID 태그(11)를 책이나 수업 준비물에 부착해둔다. 또, 프로세서(15)에 시간표 정보를 입력해 둔다. 사용자가 등교(登校) 시간이 다 되어 그 날 학교에서 배울 수업 교재를 책가방(10)에 넣는다. 이후, 사용자가 책가방(10)에 부착된 조작 버튼(14)을 누르면, RFID 리더 기(12)는 사용자가 책가방(10)에 넣은 수업 교재에 부착되어 있는 RFID 태그(11)의 정보를 읽어들인다. 프로세서(15)는 RFID 리더기(12)를 통해 수신된 RFID 태그(11)의 정보를 기 설정되어 있는 시간표의 교과목 정보와 비교한다. 비교 결과, 누락된 수업 교재가 있는 경우, 스피커(16)나 디스플레이 장치를 통해 어떠한 교과목의 수업 교재가 누락되었는지 여부를 알려준다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 RFID 리더기가 내장된 책가방을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 책가방은 도 1에 도시된 책가방의 구성요소 외에 무선통신 모듈(20)을 구비하고 있는데, 무선통신 모듈(20)은 수업 시간표에 관한 정보 또는 수업 준비물에 관한 정보를 수신하는 기능을 수행한다. 따라서, 무선으로 근거리 또는 원격지(遠隔地)에서 제공된 수업 준비물에 관한 정보를 수신할 수 있다.
예를 들어, 선생님이 다음 날 수업에 필요한 준비물이나 숙제, 전달사항을 무선으로 송신하면 학생들은 책가방(10)에 부착된 무선통신 모듈(20)을 통해 수업 준비물에 관한 정보를 수신할 수 있다. 뿐만 아니라, 다음 날 수업에 필요한 준비물이나 숙제, 전달사항이 있었으나 미처 학생들에게 공지하지 못한 경우, 학교 선생님이 수업 준비물에 관한 정보를 무선으로 송신하면, 학생들은 책가방(10)에 부착된 무선통신 모듈(20)을 통해 수업 준비물에 관한 정보를 수신할 수 있다.
도 1과 도 2에서는 각 구성요소들을 별개로 도시하였으나, 각 구성요소들을 소형화하고 하나의 모듈로 통합하여 구성할 수도 있다. 하나의 모듈로 구성하면, RFID 리더기(12), 배터리(13), 무선통신 모듈(20) 등의 구성요소를 별도로 구입하 여 가방에 부착하는 번거로움이 없어지며, 사용자는 외형상 한 개의 장치를 구입하여 현재 자신이 사용하고 있는 가방에 용이하게 장착할 수 있으며, 각 구성요소의 통합으로 인해 부피가 작아져서 가방에 부착하여도 돌출되는 부분의 부피가 작아지게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 수업 준비물 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수업 준비물 관리 시스템은 수업 준비물 전송 단말장치(30), 송신측 무선통신 모듈(32), RFID 리더기가 내장된 책가방(10), 수신측 무선통신 모듈(20)을 포함하여 구성되어 있다.
수업 준비물 전송 단말장치(30)는 수업을 진행하는 선생님이 수업 시간표 또는 수업 진행에 필요한 준비물에 관한 정보를 입력하는 장치이며, 수업 준비물 전송 단말장치(30)를 통해 입력된 시간표나 수업 준비물 정보는 송신측 무선통신 모듈(32)을 통해 학생들이 소지하고 있는 책가방(10)으로 전송된다.
수업 준비물 전송 단말장치(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 휴대용 이동통신 단말기일 수도 있고, PC(Personal Computer)나 노트북(notebook) 컴퓨터의 형태일 수도 있다.
학생들의 책가방(10)에는 수신측 무선통신 모듈(20)이 구비되어 있어, 이를 통해 수업 준비물 전송 단말장치(30)에서 전송된 수업 시간표나 수업 준비물에 관한 정보를 수신한다. 수신된 정보는 프로세서(15)에 저장되어, 누락된 수업 준비물의 정보를 알려주기 위한 근거 자료로 활용된다.
도 3에 도시된 시스템을 활용한 수업 준비물 관리 방법을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 수업 준비물 관리 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수업 준비물 관리 시스템은 PC(Personal Computer, 40), 송신측 무선통신 모듈(32), 수신측 무선통신 모듈(20), RFID 리더기(12), RFID 태그(11)를 포함하여 구성된다.
도 5에서, 무선통신 모듈(20)과 RFID 리더기(12) 간의 데이터 통신은 UART(범용 비동기화 송수신기, 汎用非同期化送受信機, Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 등과 같은 방법을 사용할 수 있으나, 이러한 데이터 통신 방법으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 시스템은, 크게 선생님 측과 학생측으로 구분지어 볼 수 있는데, 선생님 측에서 수업 교재나 준비물 등에 관한 정보를 송신하면, 학생측의 책가방(10)에 포함된 무선통신모듈(20)이 수업 준비물 정보를 수신하는 구조이다.
좀 더 상세히 설명하면, 선생님이 자신의 PC(40)를 이용하여 수업시간에 필요한 교재 정보, 수업에 필요한 준비물 정보, 시간표 정보 등을 입력하여 전송한다. 이 과정을 위해 PC(40)에는 본 발명에 따른 수업 준비물 관리 시스템을 실행시킬 수 있는 전용 소프트웨어가 설치됨이 바람직하다.
선생님이 전송한 수업 준비물 정보는 컴퓨터와 USB(Universal Serial Bus)를 통하여 PC(40)와 연결된 송신측 무선통신 모듈(32)로 전송된다. 도면부호 42의 사 진은 USB 통신 포트로 연결된 송신측 무선통신 모듈(32)의 실제 구현 사진이다. 도면부호 42의 사진에 도시된 바와 같이, 필요에 따라 송신측 무선통신 모듈(32)에 안테나가 연결될 수 있다. 다만, 도 4에서 USB를 사용한 것을 일실시 예에 불과하고, PC(40)와 송신측 무선통신 모듈(32) 간의 연결은 USB 방식에 한정되지 않는다.
실제로 송신측 무선통신 모듈(32)을 구현하기 위해, 본원 발명에서는 CC1010이라는 장치를 사용하였다. CC1010은 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments)사가 생산하는 장치로, 300~1000MHz 범위에서 동작하는 무선 송수신 모듈(transceiver)과 마이크로컨트롤러(Microcontroller)를 내장한 통신 장치로, 2.7~3.6 V의 작동 전압으로 동작한다. 본 발명에 따른 무선통신 모듈을 구현하기 위해 사용하는 장치는 CC1010으로 한정되지 아니하며, CC1010은 본 발명의 실질적 구현을 위해 사용한 일 예에 불과하다.
송신측 무선통신 모듈(32)을 통해 송신된 수업 준비물에 관한 정보는 학생들의 책가방(10)에 부착된 무선통신 모듈(20)로 수신된 후, 프로세서(15)에 저장된다. 수신된 수업 준비물에 관한 정보를 저장하기 위해 별도로 메모리가 부가될 수도 있다. 다만, 수업 준비물이나 시간표에 관한 정보는 많은 용량을 필요로 하는 데이터는 아니므로, 대용량의 메모리를 필요로 하지는 않을 것이다.
수업 준비물에 관한 정보를 포함하고 있는 책가방(10)을 갖고 각자의 집으로 돌아간 학생들이 그날 밤이나 다음 날 아침에 학교에 가져갈 수업 교재나 준비물을 챙길 때, 책가방(10)에 부착된 조작 버튼(14)을 누른다. 그러면, 수신측 무선통신모듈(20)을 통해 프로세스(15)에 저장된 정보(숙제, 준비물 또는 전달사항)가 스피 커(16)를 통해 음성으로 출력된다.
뿐만 아니라, 책가방의 RFID 리더기(12)는 각 수업 교재와 준비물에 부착된 RFID 태그(11)의 정보를 읽어 들이고, 프로세서(15)는 이미 수신하여 저장하고 있던 수업 준비물에 관한 정보와 RFID 리더기(12)를 통해 수집한 RFID 태그(11)의 정보를 비교하여 누락된 수업 준비물이 있는지를 판단한다. 누락된 수업 준비물이 있을 경우, 프로세서(15)는 스피커(16)를 통해서 어떠한 수업 준비물이 누락되었는지 알려주게 된다.
수신된 정보 및 누락된 수업 준비물을 알려주는 방식과 관련하여, 본 발명에 따른 책가방(10)에 디스플레이 장치가 부착되어 있을 경우, 수신된 정보 및 누락된 수업 준비물에 대한 정보를 화면에 표시해줄 수도 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 RFID 리더기가 내장된 책가방의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 RFID 리더기가 내장된 책가방을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 수업 준비물 관리 시스템을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 수업 준비물 관리 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면.

Claims (11)

  1. 학교 수업 진행에 필요한 숙제, 준비물 및 전달사항에 대한 정보 또는 수업 교재에 관한 과목 코드 정보를 송신하는 단말장치;
    과목 코드가 기록된 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(Tag); 및
    상기 단말장치로부터 전송된 정보를 출력하거나 누락된 수업 준비물을 알려주는 RFID 리더기를 내장한 책가방을 포함하여 이루어지는 RFID를 이용한 준비물 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 RFID 리더기를 내장한 책가방은,
    상기 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(Tag)에 담긴 과목 코드 정보를 수집하기 위한 RFID 리더기; 및
    상기 단말장치로부터 전송된 정보를 처리하여 출력하거나 상기 단말장치로부터 전송된 정보와 상기 RFID 태그로부터 수집한 과목 코드 정보를 비교하여 누락된 수업 준비물을 알려주는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 준비물 관리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 RFID 태그는,
    수업 교재에 부착됨을 특징으로 하는 RFID를 이용한 준비물 관리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단말장치와 상기 RFID 리더기가 내장된 책가방 각각은,
    상기 수업 준비물 등의 정보를 송수신 할 수 있는 무선통신 모듈을 더 포함하는 RFID를 이용한 준비물 관리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 단말장치는,
    PC(Personal Computer) 또는 이동통신 단말기임을 특징으로 하는 RFID를 이용한 준비물 관리 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 RFID 리더기를 내장한 책가방은,
    상기 단말장치로부터 수신된 정보 또는 상기 누락된 수업 준비물 정보를 음성 또는 시각적으로 출력해주기 위한 스피커 또는 디스플레이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 준비물 관리 시스템.
  7. RFID(Radio Frequency Identification) 태그(Tag)에 담긴 과목 코드 정보를 수집하기 위한 RFID 리더기; 및
    상기 RFID 리더기에서 수집된 RFID 태그의 과목코드 정보와 기 설정되어 있는 과목코드 정보를 비교하여 누락된 교재에 대한 메시지를 출력하는 프로세서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 리더기가 내장된 책가방.
  8. 제 7 항에 있어서,
    외부 단말장치로부터 준비물 등에 관한 정보 또는 상기 과목 코드에 관한 정보를 수신하기 위한 무선통신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더기가 내장된 책가방.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 메시지를 음성(音聲)으로 출력하기 위한 스피커 또는 상기 메시지를 시각적으로 출력해주기 위한 디스플레이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더기가 내장된 책가방.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서를 구동시키거나 상기 프로세서의 리셋(reset)을 위한 조작 버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더기가 내장된 책가방.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 RFID 리더기에서 수집된 RFID 태그의 과목코드 정보와 기 설정되어 있는 과목코드 정보의 비교 동작을 설정된 일정 시간대에만 수행함을 특징으로 하는 RFID 리더기가 내장된 책가방.
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