KR20160006559A - Nfc 도어락을 이용한 출입 통제 시스템 및 출입 통제 방법 - Google Patents

Nfc 도어락을 이용한 출입 통제 시스템 및 출입 통제 방법 Download PDF

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한국전자통신연구원
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Abstract

본 명세서는 NFC 도어락을 이용한 출입 통제 시스템 및 출입 통제 방법에 관한 것이다. 이러한 본 명세서는 NFC 리더를 포함하는 스마트폰, 상기 NFC 리더로부터 신호를 수신할 수 있는 NFC 태그를 포함하며, 상기 NFC 태그를 통하여 상기 스마트폰으로부터 출입 인증정보를 수신하여, 상기 출입 인증정보가 허가된 정보인 경우 잠금장치를 해제하고, 상기 스마트폰에 출입 허가신호를 전송하는 도어락, 및 상기 스마트폰에 상기 허가신호가 전송되면, 상기 스마트폰으로부터 출입에 대한 정보를 제공받는 출입통제 서버를 포함하는 출입 통제 시스템을 제공한다.

Description

NFC 도어락을 이용한 출입 통제 시스템 및 출입 통제 방법{Entrance Control System and Method Thereof Using Near Field Communication Doorlock}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 NFC 도어락을 이용한 출입 통제 시스템 및 출입 통제 방법에 관한 것이다.
일반적인 출입 인증 시스템은 RFID카드, 도어락, RF카드리더, 출입제어기, 서버, 데이터베이스로 이루어져 있고, 데이터베이스에 등록된 RFID 카드를 가진 사용자는 RF카드리더를 통해 출입제어기나 서버의 승인을 거쳐 도어락을 열게 된다.
최근 근거리 통신망 기술은 NFC(Near Field Communication) 기술이 여러 제품에 적용되고 있으며, 특히 최신 스마트폰에 NFC 기술이 적용되고 있다. NFC는 기존 RF 카드와 동일한 주파수 대역을 이용하면서, 양방향 RF 통신을 지원하기 때문에, 기존 단방향 RF 통신이 갖지 못한 장점 및 기능을 가지고 있다.
기존 RFID 카드를 이용한 출입 인증 시스템은 운영에 있어, RFID 카드 발급, 등록, 재발급 처리의 어려움과 직간접적인 비용이 발생하게 된다. 최근 보안상의 이유로 건물에 출입통제가 보다 강화되고 있으며, 이러한 건물에서 RFID카드를 소지하지 않을 경우, 출입이 불가능하기 때문에 출입자 또는 보안 관리자들이 이를 처리하거나 관리하는데 어려움을 겪게 된다. 또한, 이러한 시스템은 도어락 장치가 리더기이므로, RF 파워 공급에 따른 에너지 소모가 크고, 리더 장치가 복잡해지고 비용이 많이 든다는 문제점이 있다.
따라서, 본 기술분야에서는 에너지 소모가 적고, 저비용으로 보안이 강화된 출입 통제 시스템이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 스마트폰 리더 또는 NFC 리더기와 태그 장치가 삽입된 도어 락 장치를 이용한 출입 통제 시스템 및 출입 통제 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 스마트폰의 다양한 기능과 연동되는 출입 통제 시스템 및 출입 통제 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, NFC(Near Field Communication)를 이용한 출입 통제 시스템이 제공된다. 상기 출입 통제 시스템은 NFC 리더를 포함하는 스마트폰, 상기 NFC 리더로부터 신호를 수신할 수 있는 NFC 태그를 포함하며, 상기 NFC 태그를 통하여 상기 스마트폰으로부터 출입 인증정보를 수신하여, 상기 출입 인증정보가 허가된 정보인 경우 잠금장치를 해제하고, 상기 스마트폰에 출입 허가신호를 전송하는 도어락, 및 상기 스마트폰에 상기 허가신호가 전송되면, 상기 스마트폰으로부터 출입에 대한 정보를 제공받는 출입통제 서버를 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 스마트폰은 어플리케이션을 포함하고, 상기 출입에 대한 정보는 상기 어플리케이션을 통해 상기 출입통제 서버로 전송되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 도어락은 상기 출입 인증정보가 접근이 허가되지 않은 경우, 상기 스마트폰에 출입의 허가에 필요한 정보를 요구하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 출입의 허가에 필요한 정보는 핀 번호, 비밀번호, 지문 인식, 얼굴 인식, 안구 인식 중 하나 이상으로 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 스마트폰은 어플리케이션을 포함하고, 출입의 허가에 필요한 정보는 상기 어플리케이션을 통해 상기 출입통제 서버로 전송되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 출입의 허가에 필요한 정보가 인증 가능한 정보인 경우, 상기 출입통제 서버는 상기 스마트폰에 인증 번호를 제공하고, 상기 도어락은 상기 스마트폰으로부터 상기 인증 번호를 수신하는 경우, 잠금 장치를 해제하고, 상기 스마트폰에 출입 허가신호를 전송하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 도어락은 NFC 태그로부터 신호를 수신할 수 있는 NFC 리더를 더 포함하여, 상기 NFC 리더를 통하여 NFC 태그 기능을 갖는 스마트폰 또는 NFC 태그를 포함하는 스마트 카드로부터 상기 출입 인증정보를 수신하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 스마트폰은 상기 도어락에 RF-DC 전원을 전송하고, 상기 도어락은 상기 RF-DC 전원을 이용하여 잠금장치를 작동시키도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 도어락은 모터 또는 전자석을 포함하고, 상기 모터 또는 전자석을 이용하여 잠김장치를 개폐하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 도어락은 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하고, 상기 MCU에 의해 상기 모터 또는 전자석을 제어하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, NFC(Near Field Communication)를 이용한 출입 통제 방법이 제공된다. 상기 출입 통제 방법은 NFC 리더를 포함하는 스마트폰으로부터 상기 NFC 리더로부터 신호를 수신할 수 있는 NFC 태그를 포함하는 도어락에 출입 인증정보를 전송함으로써 출입을 요청하는 단계, 상기 출입 인증정보가 허가된 정보인지 여부를 확인하는 단계, 상기 NFC 도어락은 상기 스마트폰의 출입이 허가된 경우, 잠금장치를 해제하고, 상기 스마트폰에 출입 허가신호를 전송하는 단계 및 상기 스마트폰이 출입통제 서버로 출입에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명의 또 양태에 따르면, 상기 스마트폰은 어플리케이션을 포함하고, 상기 출입에 대한 정보는 상기 어플리케이션을 통해 상기 출입통제 서버로 전송되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 도어락은 상기 출입 인증정보가 접근이 허가되지 않은 경우, 상기 스마트폰에 출입의 허가에 필요한 정보를 요구하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 출입의 허가에 필요한 정보는 핀 번호, 비밀번호, 지문 인식, 얼굴 인식, 안구 인식 중 하나 이상으로 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 스마트폰은 어플리케이션을 포함하고, 출입의 허가에 필요한 정보는 상기 어플리케이션을 통해 상기 출입통제 서버로 전송되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 출입의 허가에 필요한 정보가 인증 가능한 정보인 경우, 상기 출입통제 서버는 상기 스마트폰에 인증 번호를 제공하고, 상기 도어락은 상기 스마트폰으로부터 상기 인증 번호를 수신하는 경우, 잠금 장치를 해제하고, 상기 스마트폰에 출입 허가신호를 전송하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 도어락은 NFC 태그로부터 신호를 수신할 수 있는 NFC 리더를 더 포함하여, 상기 NFC 리더를 통하여 NFC 태그 기능을 갖는 스마트폰 또는 NFC 태그를 포함하는 스마트 카드로부터 상기 출입 인증정보를 수신하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 스마트폰은 상기 도어락에 RF-DC 전원을 전송하고, 상기 도어락은 상기 RF-DC 전원을 이용하여 잠금장치를 작동시키도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 도어락은 모터 또는 전자석을 포함하고, 상기 모터 또는 전자석을 이용하여 잠김장치를 개폐하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 도어락은 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하고, 상기 MCU에 의해 상기 모터 또는 전자석을 제어하도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 스마트폰 리더 또는 리더기와 태그 장치가 삽입된 도어 락 장치를 이용한 출입 통제 시스템 및 출입 통제 방법이 제공된다. 상기 태그 장치가 삽입된 도어락 장치는 종래의 도어락에 비해, 저렴하고, 저전력으로 설계될 수 있고, 스마트폰과 연계하여 출입통제 상황을 실시간으로 제공하므로, 안전하게 출입통제 시스템을 구축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 NFC 도어락을 이용한 출입 통제 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 NFC 도어락의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전원장치를 포함하는 NFC 도어락의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MCU(Micro Controller Unit) 및 전원장치를 포함하는 NFC 도어락의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 허가된 사용자가 허가된 스마트폰을 이용하여 잠금 장치를 해제하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 허가된 사용자가 허가되지 않은 스마트폰을 이용하여 잠금 장치를 해제하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 NFC 태그 도어락의 일 실시예를 나타내는 블럭도이다.
도 8은 본 발명에 따른 NFC 태그 도어락의 다른 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8에 따른 NFC 도어락 시스템의 동작 순서도를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 NFC 도어락을 이용한 출입 통제 방법의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 NFC 도어락을 이용한 출입 통제 시스템(100)을 개략적으로 나타낸다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 출입 통제 시스템(100)은 스마트폰 리더(110) 및 NFC 도어락(150)을 포함하여 구성된다. 상기 스마트폰 리더(110)는 어플리케이션(110)을 포함하고, 상기 NFC 도어락(150)은 NFC 태그(160) 및 도어락(170)를 포함한다. 본 발명에서, 상기 스마트폰 리더(110)는 NFC 리더를 포함하는 스마트폰을 의미한다.
상기 출입 통제 시스템(100)은 스마트폰 리더(110)를 NFC 도어락(150)에 접근할 때, 상기 NFC 도어락(150)의 잠김 장치가 해제됨으로써 구현된다. 상기 NFC 도어락(150)을 제어하기 위한 정보는 스마트폰 리더(110)의 어플리케이션(application, 120) 내에 저장되어 있어, NFC 태그(160)에 인증 가능한 핀번호(Pin Number)을 보유한 스마트폰 리더(110)를 NFC 도어락(150)에 접근시키는 것만으로도 NFC 도어락(150)의 제어가 가능하다. NFC 태그(160)는 안테나(161) 및 태그 IC(163)를 포함한다. 안테나(161)는 스마트폰 리더(110)로부터 핀번호를 수신하고, 도어락에 전원을 공급할 수 있는 RF-DC 전원을 수신할 수도 있다.
한편, 상기 스마트폰 리더(110)는 스마트폰에서 어플리커에션을 통하여 핀 번호 또는 비밀번호, 지문 인식, 얼굴 인식, 안구 인식 등의 바이오 센싱 정보를 입력하여 본인을 인증하도록 하는 모듈을 포함할 수 있다. 본인 인증을 완료하고, 허가된 스마트폰을 NFC 도어락(150)에 접근할 때, NFC 도어락(150)의 잠김 장치가 해제되도록 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 NFC 도어락의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 2(a)는 태그 IC(213)에 의해 직접 모터(215)를 제어하는 NFC 도어락(210)을 나타낸다. 도 2(a)를 참조하면, NFC 도어락(210)은 안테나(211), 태그 IC(213), 모터(215)를 포함하여 구성된다. 안테나(211)는 스마트폰으로부터 태그 신호를 수신하여 태그 IC(213)로 전송한다. 상기 태그 신호는 전원 및 제어신호를 포함하며, 태그 IC(213)는 모터(215)로 상기 전원 및 제어신호를 전송하여 모터(215)의 회전을 제어한다.
도 2(b)는 모터 드라이버(225)를 통하여 모터(227)를 제어하는 NFC 도어락(220)을 나타낸다. 도 2(b)를 참조하면, NFC 도어락(220)은 안테나(221), 태그 IC(223), 모터 드라이버(225), 모터(227)를 포함하여 구성된다. 안테나(221)는 스마트폰으로부터 태그 신호를 수신하여 태그 IC(223)로 전송한다. 상기 태그 신호는 전원 및 제어신호를 포함하며, 태그 IC(223)는 모터 드라이버(225)로 상기 전원 및 제어신호를 전송한다. 모터 드라이버(225)는 수신한 전원 및 제어신호를 이용하여 모터(227)를 제어한다.
도 2(c)는 전자석 제어기(235)를 통하여 전자석(237)을 제어하는 NFC 도어락(230)을 나타낸다. 도 2(c)를 참조하면, NFC 도어락(230)은 안테나(231), 태그 IC(233), 전자석 제어기(235), 전자석(237)을 포함하여 구성된다. 안테나(231)는 스마트폰으로부터 태그 신호를 수신하여 태그 IC(233)로 전송하고, 태그 IC(233)는 전자석 제어기(235)로 전원 및 제어신호를 전송한다. 전자석 제어기(235)는 수신된 전원 및 제어신호를 이용하여 전자석(237)의 S, N극을 제어한다.
상기 도 2(a) 내지 도 2(c)는 별도의 전원장치 없이도 스마트폰으로부터 안테나(211, 213, 215)들에 수신되는 RF-DC 전원을 사용하여 모터 또는 전자석에 전원을 공급하여 잠김 장치를 체결 또는 해제할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전원장치를 포함하는 NFC 도어락의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 3(a)는 태그 IC(213)에 의해 직접 모터(317)를 제어하는 NFC 도어락(310)을 나타낸다. 도 3(a)를 참조하면, NFC 도어락(310)은 안테나(311), 태그 IC(313), 전원장치(315), 모터(317)를 포함하여 구성된다. 안테나(311)는 스마트폰으로부터 제어 신호를 포함하는 태그 신호를 수신하여 태그 IC(313)로 전송한다. 상기 태그 신호는 전원을 포함하고 있지 않기 때문에, 모터(317)에 전원을 공급하기 위한 별도의 전원 장치(315)가 필요하다. 전원 장치(315)는 모터(317)로 전원을 공급하고, 태그 IC(313)는 모터(217)로 제어신호를 전송하여 모터(215)의 회전을 제어한다.
도 3(b)는 모터 드라이버(327)를 통하여 모터(329)를 제어하는 NFC 도어락(320)을 나타낸다. 도 3(b)를 참조하면, NFC 도어락(320)은 안테나(321), 태그 IC(323), 전원 장치(325), 모터 드라이버(327), 모터(329)를 포함하여 구성된다. 안테나(321)는 스마트폰으로부터 제어신호를 포함하는 태그 신호를 수신하여 태그 IC(323)로 전송한다. 상기 태그 신호는 전원을 포함하고 있지 않기 때문에, 모터(329)에 전원을 공급하기 위한 별도의 전원 장치(325)가 필요하다. 전원 장치(325)는 모터 드라이버(327)에 전원을 공급하고, 태그 IC(323)는 모터 드라이버(327)에 제어신호를 전송한다. 모터 드라이버(317)는 수신한 전원 및 제어신호를 이용하여 모터(227)를 제어한다.
도 3(c)는 전자석 제어기(337)를 통하여 전자석(339)을 제어하는 NFC 도어락(330)을 나타낸다. 도 3(c)를 참조하면, NFC 도어락(330)은 안테나(331), 태그 IC(333), 전원 장치(335), 전자석 제어기(337), 전자석(339)를 포함하여 구성된다. 안테나(331)는 스마트폰으로부터 제어신호를 포함하는 태그 신호를 수신하여 태그 IC(333)로 전송한다. 상기 태그 신호는 전원을 포함하고 있지 않기 때문에, 전자석(329)에 전원을 공급하기 위한 별도의 전원 장치(335)가 필요하다. 전원 장치(335)는 전자석 제어기(337)에 전원을 공급하고, 태그 IC(333)는 전자석 제어기(337)에 제어신호를 전송한다. 모터 드라이버는 수신된 전원 및 제어신호를 이용하여 전자석의 S, N극을 제어한다.
상기 도 3(a) 내지 도 3(c)는 스마트폰으로부터 전원을 공급받지 않아도 별도의 전원장치를 이용하여 모터 또는 전자석에 전원을 공급하여 잠김 장치를 체결 또는 해제할 수 있다. 따라서, 도어락의 개폐에 전력이 많이 소모되거나, 스마트폰으로부터 전원 공급이 원활하지 않은 경우에도 안전하게 출입 통제 시스템을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MCU(Micro Controller Unit) 및 전원장치를 포함하는 NFC 도어락의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 4(a)는 MCU(413)에 의해 모터(415)를 제어하는 NFC 도어락(410)을 나타낸다. 도 4(a)를 참조하면, NFC 도어락(410)은 안테나(411), 태그 IC(412), MCU(413), 전원장치(414), 모터(415)를 포함하여 구성된다. 안테나(411)는 스마트폰으로부터 제어 신호를 포함하는 태그 신호를 수신하여 태그 IC(412)로 전송한다. 상기 태그 IC(412)는 MCU(413)에 태그 신호를 전송한다. 상기 MCU(413)는 상기 도 2 또는 도 3의 태그 IC와 동일한 기능을 수행할 수 있는 칩이 사용될 수 있다. 또한, 상기 MCU(413)는 도어락을 제어할 수 있는 프로그램을 다운로드하거나 업데이트할 수 있다. 상기 MCU(413)에서 전송되는 신호는 전원을 포함하고 있지 않기 때문에, 모터(415)에 전원을 공급하기 위한 별도의 전원 장치(414)가 필요하다. 전원 장치(414)는 모터(415)에 전원을 공급하고, MCU(413)는 모터(216)로 제어신호를 전송하여 모터(415)의 회전을 제어한다.
도 4(b)는 모터 드라이버(425)를 통하여 모터(426)를 제어하는 NFC 도어락(420)을 나타낸다. 도 4(b)를 참조하면, NFC 도어락(420)은 안테나(421), 태그 IC(422), MCU(423), 전원 장치(424), 모터 드라이버(425), 모터(426)를 포함하여 구성된다. 안테나(421)는 스마트폰으로부터 제어신호를 포함하는 태그 신호를 수신하여 태그 IC(422)로 전송한다. 상기 태그 IC(423)에 태그 신호를 전송한다. 상기 MCU(423)는 상기 도 2 또는 도 3의 태그 IC와 동일한 기능을 수행할 수 있는 칩이 사용될 수 있다. 또한, 상기 MCU(423)는 도어락을 제어할 수 있는 프로그램을 다운로드하거나 업데이트할 수 있다. 상기 MCU(423)에서 전송되는 선호는 전원을 포함하고 있지 않기 때문에, 모터 드라이버(425)에 전원을 공급하기 위한 별도의 전원 장치(424)가 필요하다. 전원 장치(424)는 모터 드라이버(425)에 전원을 공급하고, MCU(423)는 모터 드라이버(425)에 제어신호를 전송한다. 모터 드라이버(425)는 수신한 전원 및 제어신호를 이용하여 모터(426)를 제어한다.
도 4(c)는 MCU(433)에 의해 전자석(436)을 제어하는 NFC 도어락(430)을 나타낸다. 도 4(c)를 참조하면, NFC 도어락(430)은 안테나(431), 태그 IC(432), MCU(433), 전원 장치(434), 전자석(436)를 포함하여 구성된다. 안테나(431)는 스마트폰으로부터 제어신호를 포함하는 태그 신호를 수신하여 태그 IC(432)로 전송한다. 상기 MCU(433)는 도어락을 제어할 수 있는 프로그램을 다운로드하거나 업데이트할 수 있다. 상기 MCU(433)에서 전송되는 신호는 전원을 포함하고 있지 않기 때문에, 전자석(434)에 상기 태그 신호는 전원을 포함하고 있지 않기 때문에, 전자석 제어기(435)에 전원을 공급하기 위한 별도의 전원 장치(434)가 필요하다. 전원 장치(434)는 전자석 제어기(435)에 전원을 공급하고, MCU(433)는 전자석 제어기(435)에 전원을 공급하고, MCU(433)는 전자석 제어기(435)에 제어신호를 전송한다. 전자석 제어기(435)는 수신된 전원 및 제어신호를 이용하여 전자적의 S, N극을 제어한다.
상기 도 4(a) 내지 도 4(c)의 실시예는 도 3의 실시예와 마찬가지로 스마트폰으로부터 전원을 공급받지 않아도 별도의 전원장치를 이용하여 모터 또는 전자석에 전원을 공급하여 잠김 장치를 체결 또는 해제할 수 있다. 따라서, 도어락의 개폐에 전력이 많이 소모되거나, 스마트폰으로부터 전원 공급이 원활하지 않은 경우에도 안전하게 출입 통제 시스템을 사용할 수 있다. 상기 도 4의 실시예에서 사용되는 태그 IC(Tag IC)는 도 2 또는 도 3의 실시예에서 사용되는 태그 IC(Tag IC)와 동일한 칩이 사용될 수도 있고, 다른 구성의 칩이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 실시예에서 사용되는 태그 IC는 아날로그 중심의 회로로 구성될 수 있으며, 이 경우, MCU에는 태그 프로토콜(Tag Protocol) 및 도어락 제어 기능을 수행할 수 있는 프로그램이 다운로드되어야 한다.
도 2 및 도 3의 실시예에 따른 태그 IC(Tag IC)는 도어락을 제어하는 기능을 포함하고 있어야 하는 반면, 도 4의 실시예에 따른 태그 IC는 MCU에서 도어락의 제어 기능을 담당할 수 있기 때문에, 도어락의 제어 기능을 포함하고 있지 않아도 된다.
도 2 내지 도 4의 실시예에 따른 출입 통제 시스템은 일반 가정의 출입문 장치, 창고 출입문 장치, 책상, 옷장 등 다양한 장소의 출입 통제 시스템으로 활용될 수 있다. 본 발명에 따른 출입 통제 시스템을 구성하는 NFC 도어락은 크게 세 부분으로 구성된다. 첫번째는 안테나, 태그 IC, 모터 드라이버, 전원으로 구성된 전자 장치와 두번째는 전원을 공급받아 동작하는 모터, 전자석과 같은 전동 장치, 마지막으로, 모터 및 전자석에 의해 움직이는 물리적인 기계 장치이다. 상기 물리적인 기계 장치는 개폐 장치의 설치 장소, 요구되는 환경, 기능 및 성능에 따라 다양한 기계 장치에 의해 구현될 수 있다.
상기 도 2(a), 도 3(a) 및 도 4(a)에서 사용되는 모터는 전원과 신호가 공급되어 제어되는 서버 모터일 수 있다. 상기 서버 모터는 신호 공급 시간에 의해서 모터의 회전 방향이 좌 또는 우로 회전하고, 상기 서버 모터의 회전에 의해 도어락의 잠김 고리가 직선운동 또는 회전운동하여 잠김 장치가 체결되거나 해제될 수 있다.
상기 도 2(b), 도 3(b) 및 도 4(b)에서 사용되는 모터는 DC 모터일 수 있다. 상기 DC 모터는 전원의 양극(+), 또는 음극(-)의 방향에 따라 모터의 회전 방향이 좌 또는 우로 회전하고, 상기 DC 모터의 회전에 의해 도어락의 잠김고리가 직선운동 또는 회전운동하여 잠김 장치가 잠기거나 체결되거나 해제될 수 있다.
상기 도 2(c), 도 3(c) 및 도 4(c)에서 사용되는 전자석은 전원의 양극(+), 또는 음극(-)의 방향에 따라 막대 자석으로 이루어진 잠김 막대기를 당기거나 미는 방식으로 도어락의 기폐를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 출입 통제 시스템은 NFC 스마트폰 리더의 기능을 이용하여 도어락을 작동시킬 수 있다. 도어락 장치에 접근이 허가된 스마트폰을 도어락 장치에 접근시키면 도어락이 작동하도록 설정될 수 있다. 상기 스마트폰이 도어락 장치에 접근의 허가를 얻는 방법에는 스마트폰 어플리케이션(application) 내에서 비밀번호가 입력되는 방법이 사용될 수 있다. 상기 방법에 의하면, 올바른 비밀번호가 입력되어 접근이 허가된 스마트폰을 도어락 장치에 접근시키면 도어락이 잠금 장치를 해제시키도록 설정될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 허가된 사용자가 출입통제가 허가된 스마트폰 또는 허가되지 않은 스마트폰을 이용하여 NFC 도어락의 잠금 장치를 해제하는 방법을 나타낸다. 출입통제가 허가된 스마트폰은 NFC 도어락에 접근시키면, 도어락 장치가 동작하여 잠금장치를 해제한다. 하지만, 보안이 중요한 곳 또는 허가되지 않은 스마트폰이 접근할 경우, 출입통제를 안전하게 제어할 필요가 있다.
도 5는 본 발명에 따른 허가된 사용자가 허가된 스마트폰을 이용하여 NFC 도어락의 잠금 장치를 해제하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 스마트폰은 NFC 도어락에 출입을 요청한다(S510). 출입 요청을 받은 NFC 도어락은 허가된 스마트폰인지 여부를 확인하여(S520), 허가된 스마트폰으로 확인된 경우 잠금장치를 해제하고(S530), 출입을 허락한다(S540). 출입이 허락된 스마트폰은 출입 통제 서버에 출입 정보를 전송한다(S550). 상기 출입 정보는 사용자가 출입 통제 서버에 요청하는 경우에 스마트폰 등을 통해 사용자에게 제공될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 허가된 사용자가 허가되지 않은 스마트폰을 이용하여 잠금 장치를 해제하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 스마트폰은 NFC 도어락에 출입을 요청한다(S605). 출입 요청을 받은 NFC 도어락은 허가된 스마트폰인지 여부를 확인하여(S610), 허가된 스마트폰이 아닌 것으로 확인된 경우, 출입의 허가에 필요한 추가 정보를 요청한다(S615). 사용자는 스마트폰에 출입의 허가에 필요한 정보를 입력한다(S620). 상기 정보는 어플리케이션을 이용하여 입력될 수 있다. 만약, 스마트폰에 출입 통제 시스템에 관한 어플리케이션이 설치되지 않은 경우, 어플리케이션을 다운로드한 후, 추가 정보를 입력할 수 있다. 상기 출입의 허가에 필요한 정보는 비밀번호일 수 있다. 사용자는 스마트폰에 출입의 허가에 필요한 정보를 입력하면, 출입 통제 서버에 인증을 요청한다(S625), 인증을 요청받은 출입 통제 서버는 출입의 허가에 필요한 올바른 정보가 입력되었는지 여부를 확인하여(S630), 올바른 정보가 입력된 경우 스마트폰에 인증 번호를 제공한다(S635). 인증 번호를 제공받은 스마트폰은 NFC 도어락에 출입을 다시 요청하고(S640), NFC 도어락은 인증번호가 올바른 인증번호인지 여부를 확인하여(S645), 올바른 인증번호인 경우, 잠금장치를 해제하고(S650), 출입을 허락한다(S655). 출입이 허락된 스마트폰은 출입 통제 서버에 출입 정보를 전송한다(S660). 상기 출입 정보는 사용자가 출입 통제 서버에 요청하는 경 v우에 스마트폰 등을 통해 사용자에게 제공될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 도어락(700)의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 NFC 도어락(700)은 전자 장치(710), 전동 장치(730), 기계 장치(750)를 포함하여 구성된다.
전자 장치(710)는 NFC 태그(711)를 포함하여, NFC 리더기를 포함하는 스마트폰으로부터 NFC 태그 정보를 수신할 수 있다. 전자 장치(710)는 MCU(713)를 더 포함할 수 있고, MCU(713)는 도어락의 개폐를 위한 핀 번호를 저장할 수 있다. 상기 핀 번호는 종래의 도어락과 마찬가지로 도어락의 키패드 등을 조작하여 핀 번호를 설정 또는 변경할 수 있고, NFC 스마트폰을 이용하여 핀 번호를 설정 또는 변경할 수 있다. 예를 들어, 스마트폰에 핀 번호를 입력한 후, NFC 도어락(700)에서 설정된 시간 내에 NFC 태그(711)에 스마트폰을 접근시킴으로써 핀 번호를 설정 또는 변경할 수 있다.
전동 장치(730)는 전기에 의해 물리적인 발생시킬 수 있는 모터 또는 전자석을 이용하여 기계 장치(750)에 물리적인 힘을 가한다. 전동 장치(730)는 전자 장치(710)로부터의 신호에 따라 힘의 방향을 변경시킬 수 있다. 전동 장치(730)로부터 물리적인 힘을 받은 기계 장치(750)는 전동 장치(730)의 움직임에 따라, 도어락의 잠금장치를 체결하거나 해제할 수 있다.
상기 NFC 도어락(700)은 전원 장치(770)를 더 포함하여, 전동 장치(730)에 전원을 공급할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 NFC 도어락(800)의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 NFC 도어락(800)은 전자 장치(810), 전동 장치(830), 기계 장치(850)를 포함하여 구성된다. 도 8의 실시예에 따른 NFC 도어락(800)은 전자 장치(810)가 NFC 태그(811) 및 NFC 리더(813)를 포함하는 것을 제외하고는 도 7의 실시예에 따른 NFC 도어락(700)과 동일한 구조를 갖는다. 도 7의 실시예에 따른 전자 장치(710)는 NFC 태그(711) 만을 포함하기 때문에, NFC 리더기가 구비된 스마트폰만을 이용하여 도어락을 제어할 수 있고, NFC 태그 기능이 있는 스마트 카드 등에 의해서는 도어락을 제어할 수 없다. 하지만, 도 8의 실시예에 따른 전자 장치(810)는 NFC 태그(811) 및 NFC 리더(812)를 포함하기 때문에, NFC 리더(813)에 의해 스마트 카드 등 NFC 태그 기능이 있는 카드를 인식하여, 도어락을 제어할 수 있다.
도 9는 도 8에 따른 NFC 도어락(800)의 동작을 간략하게 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, NFC 리더기를 포함하는 스마트폰을 NFC 도어락(800)에 접근시켜 출입을 요청하는 경우(S905), NFC 태그(811)가 신호를 인식(S910)하여, 허가된 스마트폰인지 여부를 판단한다(S915). 출입을 요청한 스마트폰이 허가된 스마트폰인 경우, 전동 장치(830) 및 기계 장치(850)를 작동하여 잠금을 해제하고(S920), 출입을 허락한다(S925).
한편, NFC 태그(811)가 신호를 인식하지 못한 경우, NFC 리더(812)를 신호를 인식(S930)하여, 허가된 스마트폰 또는 스마트카드인지 여부를 판단한다(S935). 출입을 요청한 스마트폰 또는 스마트카드가 허가된 경우, 전동 장치(830) 및 기계 장치(850)를 작동하여 잠금을 해제하고(S940), 출입을 허락한다(S945).
도 9의 실시예에서는 NFC 태그(811)의 기능이 우선적으로 동작하도록 설정되었지만, NFC 리더(812)의 기능이 우선적으로 동작하도록 설정될 수도 있다. 스마트폰에서 NFC 리더의 기능 없이 NFC 태그의 기능만이 존재하는 경우 또는 사용자가 스마트 카드를 이용하는 경우에는 NFC 리더(812)가 작동하여 스마트폰 또는 스마트 카드의 신호를 수신할 수 있다. 상기와 같이 작동하도록 구성됨으로서, 상기 NFC 도어락(800)은 보안 기능 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기능 등을 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 출입 통제 방법의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 출입 통제 방법은 먼저 스마트폰이 NFC 도어락에 출입을 요청하는 단계를 포함한다(S1005). NFC 도어락은 스마트폰으로부터 출입 요청을 수신하면, 보안 코드를 생성한다(S1010). 상기 보안 코드는 AES, RSA, ECC 등의 암호 알고리즘에 의해 생성될 수 있다. NFC 도어락은 NFC 칩 내에 난수 생성기 또는 보안 모듈을 포함하여 보안 코드를 생성할 수 있다. 보안 코드를 생성한 NFC 도어락은 스마트폰에 보안 코드를 전송하고, 출입자에 대한 정보를 요청한다(S1015). NFC 도어락으로부터 출입자에 대한 정보를 요청받은 스마트폰은 전화번호 정보 또는 본인 인증 정보 등의 출입자에 대한 정보를 생성한다(S1020). 상기 출입자에 대한 정보는 어플리케이션 등을 통해 사용자로부터 직접 입력받을 수 있다. 출입자에 대한 정보를 생성한 스마트폰은 상기 생성한 출입자에 대한 정보 및 NFC 도어락으로부터 수신한 보안 코드를 출입 통제 서버로 전송하며 인증을 요청한다(S1025). 인증 요청을 받은 출입통제 서버는 인증번호를 생성하여(S1030), 상기 생성된 인증번호를 스마트폰으로 전송한다(S1035). 출입통제 서버로부터 인증번호를 수신한 스마트폰은 상기 인증번호를 기반으로 NFC 도어락의 제어신호를 생성한다(S1040). 스마트폰은 상기 생성한 NFC 도어락의 제어 신호를 NFC 도어락에 전송하며 출입을 요청한다(S1045). NFC 도어락은 상기 제어 신호에 의해 도어락의 잠금을 해제하고(S1050), 스마트폰에 출입 허가 신호를 전송한다(S1055). 출입이 허가된 스마트폰은 출입 상황을 출입통제 서버에 전송하여(S1060), 필요한 경우 출입에 대한 정보를 요구자에게 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 스마트폰 리더 또는 리더기와 태그 장치가 삽입된 도어 락 장치를 이용한 출입 통제 시스템 및 출입 통제 방법이 제공된다. 상기 태그 장치가 삽입된 도어락 장치는 종래의 도어락에 비해, 저렴하고, 저전력으로 설계될 수 있고, 스마트폰과 연계하여 출입통제 상황을 실시간으로 제공하므로, 안전하게 출입통제 시스템을 구축할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. NFC(Near Field Communication)를 이용한 출입 통제 시스템에 있어서,
    NFC 리더를 포함하는 스마트폰;
    상기 NFC 리더로부터 신호를 수신할 수 있는 NFC 태그를 포함하며, 상기 NFC 태그를 통하여 상기 스마트폰으로부터 출입 인증정보를 수신하여, 상기 출입 인증정보가 허가된 정보인 경우 잠금장치를 해제하고, 상기 스마트폰에 출입 허가신호를 전송하는 도어락; 및
    상기 스마트폰에 상기 허가신호가 전송되면, 상기 스마트폰으로부터 출입에 대한 정보를 제공받는 출입통제 서버
    를 포함하는 출입 통제 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스마트폰은 어플리케이션을 포함하고, 상기 출입에 대한 정보는 상기 어플리케이션을 통해 상기 출입통제 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도어락은 상기 출입 인증정보가 접근이 허가되지 않은 경우, 상기 스마트폰에 출입의 허가에 필요한 정보를 요구하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 출입의 허가에 필요한 정보는 핀 번호, 비밀번호, 지문 인식, 얼굴 인식, 안구 인식 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 스마트폰은 어플리케이션을 포함하고, 출입의 허가에 필요한 정보는 상기 어플리케이션을 통해 상기 출입통제 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 출입의 허가에 필요한 정보가 인증 가능한 정보인 경우, 상기 출입통제 서버는 상기 스마트폰에 인증 번호를 제공하고, 상기 도어락은 상기 스마트폰으로부터 상기 인증 번호를 수신하는 경우, 잠금 장치를 해제하고, 상기 스마트폰에 출입 허가신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 도어락은 NFC 태그로부터 신호를 수신할 수 있는 NFC 리더를 더 포함하여, 상기 NFC 리더를 통하여 NFC 태그 기능을 갖는 스마트폰 또는 NFC 태그를 포함하는 스마트 카드로부터 상기 출입 인증정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 스마트폰은 상기 도어락에 RF-DC 전원을 전송하고, 상기 도어락은 상기 RF-DC 전원을 이용하여 잠금장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 도어락은 모터 또는 전자석을 포함하고, 상기 모터 또는 전자석을 이용하여 잠김장치를 개폐하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 도어락은 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하고, 상기 MCU에 의해 상기 모터 또는 전자석을 제어하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  11. NFC(Near Field Communication)를 이용한 출입 통제 방법에 있어서,
    NFC 리더를 포함하는 스마트폰으로부터 상기 NFC 리더로부터 신호를 수신할 수 있는 NFC 태그를 포함하는 도어락에 출입 인증정보를 전송함으로써 출입을 요청하는 단계;
    상기 출입 인증정보가 허가된 정보인지 여부를 확인하는 단계;
    상기 NFC 도어락은 상기 스마트폰의 출입이 허가된 경우, 잠금장치를 해제하고, 상기 스마트폰에 출입 허가신호를 전송하는 단계; 및
    상기 스마트폰이 출입통제 서버로 출입에 대한 정보를 전송하는 단계;
    를 포함하는 출입 통제 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스마트폰은 어플리케이션을 포함하고, 상기 출입에 대한 정보는 상기 어플리케이션을 통해 상기 출입통제 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 출입 통제 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 도어락은 상기 출입 인증정보가 접근이 허가되지 않은 경우, 상기 스마트폰에 출입의 허가에 필요한 정보를 요구하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 출입의 허가에 필요한 정보는 핀 번호, 비밀번호, 지문 인식, 얼굴 인식, 안구 인식 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 출입 통제 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 스마트폰은 어플리케이션을 포함하고, 출입의 허가에 필요한 정보는 상기 어플리케이션을 통해 상기 출입통제 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 출입 통제 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 출입의 허가에 필요한 정보가 인증 가능한 정보인 경우, 상기 출입통제 서버는 상기 스마트폰에 인증 번호를 제공하고, 상기 도어락은 상기 스마트폰으로부터 상기 인증 번호를 수신하는 경우, 잠금 장치를 해제하고, 상기 스마트폰에 출입 허가신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 도어락은 NFC 태그로부터 신호를 수신할 수 있는 NFC 리더를 더 포함하여, 상기 NFC 리더를 통하여 NFC 태그 기능을 갖는 스마트폰 또는 NFC 태그를 포함하는 스마트 카드로부터 상기 출입 인증정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 스마트폰은 상기 도어락에 RF-DC 전원을 전송하고, 상기 도어락은 상기 RF-DC 전원을 이용하여 잠금장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 출입 통제 방법.
  19. 제11항에 있어서, 상기 도어락은 모터 또는 전자석을 포함하고, 상기 모터 또는 전자석을 이용하여 잠김장치를 개폐하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 도어락은 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하고, 상기 MCU에 의해 상기 모터 또는 전자석을 제어하는 것을 특징으로 하는 출입 통제 방법.
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