KR20190007629A - Rfid 태그와 리더기를 활용한 도서 정렬확인 및 관리 시스템 - Google Patents

Rfid 태그와 리더기를 활용한 도서 정렬확인 및 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

디스플레이 화면을 포함한 사용자 디바이스와 본 발명은 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬 확인 및 관리 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 도서관 자료에서 특정 도서의 위치를 찾는데 소요되는 시간을 단축하기 위해 제안된 것으로 RFID 태그의 시간에 따른 RSSI(신호 세기 값)에 따라 상대 위치를 추측하는 방법을 제공 하는 것이다.

Description

RFID 태그와 리더기를 활용한 도서 정렬확인 및 관리 시스템{BOOK MANAGEMENT SYSTEM USING RFID TAG AND READER}
아래의 설명은 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬확인 및 관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관리할 책들에 RFID 태그를 부착하고 그 책들을 RFID 리더기로 스캔 함으로서 RFID 태그의 신호세기 값과 시간을 이용해 태그 들간의 정렬 상태를 확인 가능하게 하여 사용자로 하여금 편리하게 도서를 관리할 수 있게 하는 시스템에 관한 것이다.
RFID는 전자 태그를 사물에 부착하여 전자 태그의 고유 주파수를 통해 사물과 인식기 간의 데이터 통신을 가능하게 하고, 기존 IT 시스템과 실시간으로 정보 교환 및 처리를 할 수 있도록 하는 기술이다. RFID는 태그, 안테나, 리더기 3가지로 구성되어 있다. 　태그는 각각의 개체에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 각각의 태그에는 RFID 칩이 탑재되어 있어 각각의 고유번호와 제품에 따라 저장 할 수 있는 메모리 영역을 가지고 있다. 안테나는 리더기와 태그에 설치되어 둘 사이의 무선 신호를 전송해준다. 리더기는 태그에게 정보를 보내도록 명령을 하고, 태그로부터 정보를 받아 사용자가 저장하고 사용하는 장소로 정보를 송신하는 기능을 한다.
종래 RFID 태그와 리더기를 이용한 재고나 물품관리 시스템은 특정 태그가 붙어있는 물품의 존재 유무를 알아내거나 숫자를 세는데 사용 할 수 있게 구성되어 있었다.
이는 관리 해야 할 물품이 도서관에 책들과 같이 정렬되어서 관리되어야 할 경우 위치를 파악 할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, RFID태그가 부착 되어있는 도서를 RFID 리더로 스캔하여 도서들 사이의 순서를 확인하여 도서관리에 편리성을 추구할 수 있도록 하는 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 RFID 태그의 ID와 신호의 세기, 인식된 시간에 따라 도서의 위치를 찾을 수 있는 도서정렬확인 알고리즘을 제안함에 또 다른 목적이 있다.
이 시스템을 사용 함으로서 도서관에 근무하는 도서 관리자들은 도서 관리와 정렬을 하는데 소요 하는 시간을 단축하고 관리의 정확도를 높일 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬 확인 및 관리시스템은, 각 책의 ID를 가지고 도서에 부착 되어있는 RFID태그와; RFID태그 데이터를 읽어 들이는 RFID 리더기와; 상기 리더기가 읽어 들인 데이터를 블루투스 통신을 통해 받아 사용자에게 상태를 보여주는 모바일 디바이스와; 상기 디바이스에 저장되어있는 도서 데이터베이스와; 상기 리더기가 읽어 들인 데이터를 통해 RFID 태그들 간의 상대 위치를 판단하는 정렬 확인부;를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명에 따른 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬확인 및 관리시스템은, 본체부로부터 RFID 리더기로부터 도서에 부착된 RFID 태그의 값들을 읽어와 엘씨디 화면이 구비된 사용자 디바이스로 태그 값들을 전송한다. 전송은 블루투스 통신을 사용 함으로서 근거리 무선통신을 활용한다. 사용자 디바이스는 받은 태그 값들을 분석하여 태그들간의 순서를 파악해 현재 도서의 정렬상태를 디스플레이로 보여준다. 도서 관리자로 하여금 도서의 정렬상태를 쉽게 확인 할 수 있게 하여 도서관리의 정확성을 높여 줌은 물론 도서 관리에 편리성을 추구할 수 있는 효과를 제공한다.
도1은 본 발명에 따른 RFID 태그와 리더기를 이용한 도서 정렬 및 확인 시스템을 개략적으로 도시한 구조도이며,
도2는 정렬확인부의 흐름도 이며,
도3은 본 발명의 실시 예에 따라 구현된 사용자 디스플레이 UI의 예시도 이며,
도4는 본 발명의 실시 예에 따라 구축된 도서 정보 데이터 베이스의 도서 정보 저장 예시도 이며,
도5는 본 발명의 실시 예에 따라 RFID 리더에 의해 스캔된 데이터를 가공한 단위의 예시이며,
도6은 본 발명의 정렬확인부에서 데이터 분석 시 활용할 수 있는 그래프 예시이며,
도7은 정렬확인부에서 정렬된 도서를 판단하는데 사용하는 알고리즘을 설명하기 위한 그림이다.
이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하, 본 발명에 의한 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬 확인 및 관리시스템의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬 확인 및 관리시스템의 구조도 이다.　
본 발명에 의한 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬확인 및 관리시스템은 도서에 부착된 RFID 태그(1)들과, 이 태그들을 읽어 들이는 RFID 리더기(2)와, 엘씨디 화면(4)이 구비된 사용자 디바이스(3)와, RFID 리더기(2)로부터 태그 데이터를 받아 태그 들간의 순서를 판단하는데 사용되는 사용자 디바이스(3)의 도서정보 데이터 베이스(5)와, RFID 리더기(2)로부터 받은 태그 데이터들의 분포를 판단하여 태그들 간의 상대 위치를 계산하는 사용자 디바이스(3)의 정렬 확인부(6)로 구성된다. 사용자 디바이스(3)에서 태그들 간의 상대적 위치를 파악함으로써 사용자에서 엘씨디 화면(5)을 통해 스캔한 도서들의 정렬 상태를 확인시켜 줄 수 있게 된다.
RFID 태그(1)는 각각의 도서에 도서 식별을 위하여 부착되는 것이므로 도서 부착이 용이한 종류를 사용해야 한다. RFID 태그 방식으로는 Passive, Active 방식이 있다. 이중에 별도의 전력이 필요 없고 반영구 적으로 사용이 가능한 Passive RFID 태그를 사용한다.
RFID 리더(2)는 RFID 태그(1) 데이터를 수신하여 사용자디바이스(3)로 무선통신을 통해 태그 정보를 송신한다. 또한 상기 시스템 사용자가 해당 RFID 리더(2)를 휴대하며 사용하기 때문에 휴대가 가능해야 하고 배터리 충전이 가능해야 한다. RFID 리더(2)의 RFID 태그 인식 거리는 최소 책장 한 줄 길이(약 1m)여야 한다. 또한 한번의 스캔으로 멀티 태그를 인식이 되어야 한다. 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.
사용자 디바이스(3)는 엘씨디 화면(4)과 정렬 확인부(6), 도서정보 데이터 베이스(5)를 포함한다. RFID 리더(2)와 무선 데이터 송수신이 가능해야 RFID 태그(1) 데이터를 전달 받을 수 있으며 정렬 확인부(6)와 같은 소프트웨어 모듈을 실행 시킬 수 있는 단말 장치이다. 소프트웨어 모듈의 예로는 안드로이드 OS 기반의 모바일 어플리케이션이 있다. 또한 상기 시스템 사용자가 해당 사용자 디바이스(3)를 휴대하며 사용하기 때문에 휴대가 가능해야 하고 배터리 충전이 가능해야 한다.
엘씨디 화면(4)은 사용자 디바이스(3)의 정렬 확인부(6)가 도출한 도서들 간의 정렬 상태를 도3과같이 적절한 색과 도형으로 사용자에게 제공한다. 상기의 화면에는 제대로 정렬이 되어있지 않은 책을 음영처리 하고 그 책의 정렬 번호를 화면에 표기해 준다. 사용자는 상기의 결과를 확인하고 도서를 재 배가한다.
도서정보 데이터 베이스(5)는 도4과 같이 상기 도서에 부착된 RFID 태그(1)의 데이터 값과 그 값에 대응되는 도서 정렬 번호, 도서 이름을 쌍으로 하는 데이터를 보관하는 것으로, 사용자 디바이스(3)와 연계되도록 구성한다.
정렬확인부(6)는 상기의 RFID 리더(2)로부터 일정 시간 마다(예, 0.1초 주기) 스캔 된 모든 RFID 태그(1)데이터를 각각 도5와 같이 시간, RSSI(신호 세기), 태그 ID를 하나로 묶어 사용자 디바이스(3) 내에 임시로 저장한다. 그후 도6과 같이 쌓인 상기 데이터를 분석해 현재 도서들의 정렬 상태를 도출한다. 도출한 정렬 상태 리스트와 도서 정보 데이터베이스(5) 참조해 만든 정렬 리스트를 비교해 정렬되지 않은 도서를 도출한다. 정렬되지 않은 도서를 찾는 방법으로는 최장증가수열 알고리즘을 이용한다. 도7은 최장증가수열 알고리즘을 설명한 그림이다. 두꺼운 숫자들이 최장증가수열이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬확인 및 관리시스템에서 태그간의 위치를 판단하는 방법을 첨부된 도면을 사용하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬확인 및 관리시스템에서 사용자 디바이스(3)의 정렬확인부(6)에서 RFID 리더기로부터 받은 RFID 태그정보를 어떻게 가공하고 태그들간의 상대적 위치를 판단하는지를 나타낸 흐름도이다.
먼저 RFID 리더기(2)로부터 읽어 들인 태그 데이터를 사용자 디바이스(3)가 무선 통신(블루투스, wifi등)을 통해 받는다. 받을 때마다 태그에 읽어진 시간을 마킹 한다. 그 후 태그에 저장되어있는 ID와 상기에 마킹한 시간, RSSI값(RFID신호의 세기값)을 한 묶음으로 묶어 ID별로 저장한다. 그리고 저장된 태그 데이터들을 ID별 RSSI값이 가장 클때의 시간 값으로 저장하여 가공한다.
상기의 저장된 데이터들을 시간 순으로 정렬하고 이어서 시간 순으로 정렬된 리스트의 데이터를 ID값으로 다시 가공한다.
상기의 과정을 통해 태그값들의 상대적인 위치를 찾아낼 수 있고 기존에 RFID 태그를 사용하는 시스템에서 지원하지 않은 태그간의 상대적 위치를 찾을 수 있게 된다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1 : 도서에 부착된 RFID 태그
2 : RFID 리더기
3 : 사용자 디바이스
4 : 엘씨디 화면부
5 : 도서정보 데이터 베이스
6 : 정렬확인부

Claims (5)

  1. 디스플레이 화면을 포함한 사용자 디바이스와
    도서에 부착되 RFID태그를 읽어 들여 상기 사용자 디바이스에 전송 하는 RFID리더와
    도서 정보 데이터를 저장하고, 상기 전성된 RFID태그의 데이터를 해석하여 상기 도서 정보 데이터와 비교하기위한 도서 정보 데이터베이스와
    상기의 RFID태그의 신호 세기 및 상기의 비교 결과, 시간 태그 값을 이용하여 상기의 도서의 정렬 상태를 확인하는 정렬확인부
    로 구성된 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬 확인 및 관리시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 디바이스는 디스플레이 화면을 통해 태그들의 정렬 상태를 사용자에게 보여주되 사용자가 쉽게 이해 할 수 있도록 도형과 색, 숫자를 활용해 정렬 상태를 보여주는 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬 확인 및 관리시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 디바이스는 RFID 리더로부터 무선으로 태그데이터를 받을 수 있어야 하고 블루투스 통신을 통해 페어링을 맺은 기기들끼리만 통신을 하는 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬 확인 및 관리시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 디바이스의 정렬확인부는 RFID리더를 통해 받은 태그 데이터를 시간, 신호세기를 이용해 가공하여 태그들 간의 상대적 위치를 추정하는 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬확인 및 관리시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기의 정렬확인부에서의 데이터 가공은 RFID 태그 데이터에 마킹된 시간과 신호 세기(RSSI)를 확인해 각 RFID 태그의 집합에서 가장 신호세기가 높을 때의 시간을 기준으로 정렬하여 도서(태그 데이터)들 간의 상대적인 위치를 찾는 RFID태그와 리더기를 활용한 도서 정렬 확인 및 관리시스템.
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