KR20210092896A - 출입관리시스템 및 출입관리방법 - Google Patents

출입관리시스템 및 출입관리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 출입관리시스템은, 출입문을 제어하는 출입문 제어부; 2개 이상의 방향성 안테나를 포함하는 다방향 비콘; 사용자 단말;을 포함하고, 상기 출입문 제어부는 상기 다방향 비콘을 통해 상기 사용자 단말과 통신하여 사용자 인증을 한 후 출입문의 개폐여부를 제어하고, 사용자 인증을 할 때, 비콘 방식을 이용하여 사용자 인증을 하는 것을 특징으로 한다.

Description

출입관리시스템 및 출입관리방법{ENTRANCE MANAGEMENT SYSTEMAND ENTRANCE MANAGEMENT METHOD}
본 발명은 출입관리시스템 및 출입관리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다방향 비콘을 이용하여 사용자 인증을 하는 출입관리시스템 및 출입관리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건물, 사무실, 호텔, 아파트 등의 출입문에는 출입문 개폐를 위한 장치들 예를 들어, 전자식 또는 기계식 도어락 장치가 구비되어 출입을 통제한다.
최근에는 기계식 도어락이 지닌 취약성을 해결하고자 출입 통제 시스템으로 비밀번호 입력, 출입 카드 또는 지문, 홍채, 음성, 얼굴 등의 생체 인식 수단들을 이용하여 도어락의 개폐 동작을 제어하는 출입문 제어 시스템이 개발되어 상용화되고 있다.
그런데, 기존의 비콘 센서를 이용하는 출입문 제어 시스템은 하나의 비콘 센서를 이용하는 경우, 비콘 센서의 신호 도달 거리가 길어 설정된 영역의 직경 거리(예를 들어, 약 2m 정도) 밖까지 출입자를 감지하기 때문에 출입문이 불필요하게 개방되는 등의 오동작이 빈번히 발생된다. 또 비콘 센서의 파장을 짧게 설정하여 오동작을 최소화하는 경우, 비콘 센서의 감지 영역이 줄어들어 출입자를 정확히 감지하지 못하는 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 방지하기 위해서는 2개 이상의 비콘 센서를 설치할 필요가 있다.
특허문헌 1은 그러한 예이다.
특허문헌 1은 비콘 구동형 감응 제어 장치 및 방법, 이를 이용한 출입문 및 엘리베이터 자동 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1의 비콘 구동형 감응 제어 장치는 복수 개의 비콘 센서와 복수 개의 마이크로파 센서들을 이용하여 인허된 출입자의 스마트 폰 또는 스마트 키를 감지한다.
특허문헌 1에서의 시스템에서는 현관문 자동 개폐 및 출입 이력 관리가 가능하다.
그러나 특허문헌 1의 시스템에서는 암호화 키를 이용하지 않으므로, 보안성이 높지 않다. 만일 특허문헌 1의 시스템에서 스마트폰에 암호화키를 이용한 인증 프로그램을 설치하고, 출입문과 스마트폰의 통신 연결을 통해 인증 과정을 거치도록 한다면, 다수의 사용자가 동시에 사용할 때, 문제가 발생할 가능성이 있다.
한국 등록특허공보 10-1915657 B1 (등록일: 2018.10.31.)
본 발명이 해결하고자는 하는 과제는, 다수의 사용자가 동시에 출입하는 경우에도 높은 보안성과 안정적 동작을 보장하는 출입관리시스템 및 출입관리방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 출입관리시스템은, 출입문을 제어하는 출입문 제어부; 2개 이상의 방향성 안테나를 포함하는 다방향 비콘; 사용자 단말;을 포함하고, 상기 출입문 제어부는 상기 다방향 비콘을 통해 상기 사용자 단말과 통신하여 사용자 인증을 한 후 출입문의 개폐여부를 제어하고, 사용자 인증을 할 때, 비콘 방식을 이용하여 사용자 인증을 하는 것을 특징으로 한다.
상기 출입관리시스템은 인체 감지 센서를 추가적으로 더 포함하고, 인체 감지 센서에 인체가 감지된 경우에만, 사용자 인증이 진행되도록 할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 의한 출입관리방법은, 출입문을 제어하는 출입문 제어부, 2개 이상의 방향성 안테나를 포함하는 다방향 비콘, 사용자 단말;을 포함하는 출입관리시스템을 이용한 출입관리방법으로서, 다방향 비콘에서 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 주기적으로 송신하는 제1 단계; 상기 사용자 단말은 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 수신한 후 사용자 단말의 고유정보를 그 보안 코드 조합에 따른 암호화 정보와 함께 다방향 비콘으로 전송하는 제2 단계; 출입문 제어부는 사용자 단말의 고유정보와 암호화 정보가 정당한 사용자의 것으로 인증되면, 출입문을 개방하는 제3 단계; 사용자 단말을 소지한 사용자의 문 통과를 확인한 후, 출입문을 닫는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 출입관리방법은, 출입문을 제어하는 출입문 제어부, 2개 이상의 방향성 안테나를 포함하는 다방향 비콘, 인체감지센서, 사용자 단말;을 포함하는 출입관리시스템을 이용한 출입관리방법으로서, 인체감지센서가 사용자를 감지하는 제1 단계; 다방향 비콘에서 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 주기적으로 송신하는 제2 단계; 상기 사용자 단말은 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 수신한 후 사용자 단말의 고유정보를 그 보안 코드 조합에 따른 암호화 정보와 함께 다방향 비콘으로 전송하는 3 단계; 출입문 제어부는 사용자 단말의 고유정보와 암호화 정보가 정당한 사용자의 것으로 인증되면, 출입문을 개방하는 제4 단계; 사용자 단말을 소지한 사용자의 문 통과를 확인한 후, 출입문을 닫는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 출입관리시스템 및 출입관리방법은, 다수의 사용자가 동시에 출입하는 경우에도 높은 보안성과 안정적 동작을 보장한다.
도 1은 본 발명에 의한 출입관리시스템의 구성도
도 2는 다방향 비콘의 사시도의 예
도 3은 도 2에 인체감지센서가 추가된 사시도의 예
도 4는 출입문 앞에서 인증이 가능한 범위의 예
도 5는 본 발명에 의한 출입관리방법의 순서도의 예
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명에 의한 출입관리시스템의 구성도이다.
출입문 제어부(120)는 출입문을 개폐를 제어할 수 있다. 출입문을 열고 닫는 제어부는 현재 많이 이용되고 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
관리 서버는(110)는 특정한 지역 안에 있는 다수의 출입문 제어부(110)와 통신하면서, 출입문 제어부(110)에게 어떤 사용자 인증에 관한 정보를 제공할 수 있고, 출입문 제어부(110)로부터 출입자 정보를 전달받아 출입 관리를 할 수 있다.
출입문 제어부(120)는 다방향 비콘(130)와 정보를 주고 받을 수 있고, 인체감지센서(140)가 감지한 신호를 수신할 수 있다.
다방향 비콘(130)은 2개 이상의 방향성 안테나를 포함하고, 상기 방향성 안테나는 각각 서로 다른 방향을 향하고 있다. 따라서 2개 이상의 방향성 안테나 중 어느 방향성 안테나를 통해 통신이 이루어지고 있는지를 알면, 방향성 안테나와 통신 중인 사용자 단말(150)의 위치를 추정할 수 있다.
또한 통신이 이루어지는 방향성 안테나가 변경되면, 사용자 단말(150)의 이동방향도 추정할 수 있다.
스마트폰은 블루투스 통신 등의 근거리 통신이 가능하므로, 사용자 단말의 예는 스마트폰이 될 수 있다.
사용자 단말(150)이 출입문 앞으로 이동하는 것으로 추정되면, 출입문 제어부(120)는 출입문이 열리도록 제어한다. 이때 사용자 단말(150)이 다방향 비콘(130)으로 사용자 단말(150)의 고유 정보(예를 들면, 아이디, 비밀번호 등)을 전송하고, 미리 등록된 사용자의 사용자 단말일 경우에만 출입문이 열리도록 할 수 있다.
사용자 단말(150)이 다방향 비콘(130)으로 사용자 단말(150)의 고유 정보를 전송할 때, 암호화를 하는 것이 바람직하다.
상기 다방향 비콘(130)을 이용하여 사용자{사용자 단말(150)을 소지한 자}의 위치를 추정할 수 있지만, 사용자의 더 정확한 위치를 추정하기 위해 인체 감지 센서(140)를 사용할 수 있다.
인체 감지 센서(140)를 출입문의 특정한 위치에 설치하면, 사용자가 특정한 위치에 위치하는지를 추정할 수 있다.
도 2는 다방향 비콘의 사시도의 예이고, 도 3은 도 2에 인체감지센서가 추가된 사시도의 예이다.
출입문(160)의 위쪽에 달린 다방향 비콘(140)에는 방향성 안테나 1(131)과 방향성 안테나 2(132)가 설치되어 있다. 도 3에서는 인체 감지 센서(140)가 설치되어 있어서, 사용자가 특정한 위치(예를 들면, 출입문의 앞)에 위치하는지를 감지할 수 있다.
도 4는 출입문 앞에서 인증이 가능한 범위의 예이다.
도 4에서, 사용자가 출입문에서 먼 위치(A)에 있거나 출입문 안쪽(C)에 있는 경우에는 인증이 되지 않고, 출입문의 바로 앞(B)에 있는 경우에만 사용자 인증(출입자 인증)을 한다.
사용자가 출입문 바로 앞에 있는지 여부는 다방향 비콘을 이용하여 추정할 수 있고, 좀 더 정확한 추정을 위해서는 인체 감지 센서(140)를 이용할 수 있다. 또는 다방향 비콘과 인체 감지 센서를 이용한 추정결과가 모두 출입문 바로 앞으로 판단될 경우에만 인증이 진행되도록 할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 의한 출입관리방법의 순서도의 예이다.
도 5의 다방향 비콘은 저전력 블루투스(BLE)를 사용한다.
다방향 비콘은 주기적으로 BLE 신호를 송신하고, 사용자 단말은 주기적으로 BLE 스캔을 진행한다. 사용자 단말이 인체 감지 센서 On 신호를 수신하고 수신한 BLE 신호가 인증 범위에 들어와 있으면 인증을 요청한다. 다방향 비콘은 인증을 요청하는 신호를 수신한 후 올바른 사용자인지 여부를 인증한다.
사용자 단말과 다방향 비콘이 통신할 때, 커넥션(connection) 방식과 비콘(beacon) 방식 중 하나를 이용할 수 있다.
커넥션(connection) 방식은 일반적인 블루투스 통신 (차량 연결, 오디오 연결)등 에서 많은 데이터를 송 수신 하기 위한 방식이다. 대용량의 데이터도 송수신 가능하며, 1대 1 또는 1대 N방식으로 통신하는 대상에게만 보내는 데이터가 수신된다.하지만 데이터 송수신 전에 Connection하는 과정이 반드시 필요하다.
비콘(beacon) 방식은 일반적으로 광고용으로 설계 되었으며, 사용자의 제한 없이 누구나 수신 할 수 있도록 데이터를 송신하는 방식이다. 31byte라는 제한적인 데이터 송신만 가능하며, Connection이 필요 없어 다수의 사용자 에게 별도의 연결 없이 데이터를 송신 가능하다.
여러 개의 채널 중 대부분의 주파수 대역은 커넥션 방식을 위한 채널을 위해 사용되며, 일분의 주파수 대역만 비콘 채널을 위해 사용된다.
기존의 출입문 관리를 위해서는 커넥션 방식이 많이 사용되었는데, 인증 이전에 연결 과정이 필요하였다. 이는 출입문 인증을 완료 하는데 까지 소요되는 시간이 길어짐을 의미하며, 환경에 따라 출입문 앞에서 일정시간 기다려야 인증이 완료 되는 경우 발생했다. 또한 다수의 사용자가 동시에 접근 할 경우 출입문 인증에 소요되는 시간이 매우 길기 때문에 모든 사용자가 모두 인증 되지 않을 수도 있므로, 보안상의 이유로 출입 이력을 관리 해야 할 경우에는 사용이 불가하였다.
비콘 방식은 커넥션 방식처럼 별도의 연결이 필요 없기 때문에 출입문 인증 까지 소요되는 시간이 매우 짧다.
비콘 방식의 특성상 동시에 불특정 다수의 사용자에게 데이터를 송신 가능 하기 때문에 다수의 사용자가 동시에 접근 하여도 모두가 출입 인증이 가능하다.
비콘 방식의 경우 불특정 다수가 데이터를 수신 할 수 있으므로, 사용자 인증 정보 즉 아이디, 패스워드를 데이터에 탑재하여 송신할 수 없다는 단점이 있다. 즉 모든 사용자가 수신할 수 있는 단점이 있다.
인증을 할 때, 본안 코드의 크기가 클수록 보안성은 높으나 메모리 사용량이 커지고 인증 속도가 느려질 수 있다.
따라서 비콘 방식을 적용할 경우, 다음과 같은 방식을 적용하여 보안성을 높이면서도 메모리 사용량을 줄이면서도 인증 속도를 향상시킬 수 있다.
미리 사용자 단말에는 다수 개의 보안 코드의 암호 정보를 저장해 두고, 비콘 방식을 통해 그 중 일부의 암호화 정보를 요청하는 방식으로 인증을 진행할 수 있다.
예를 들어, 1번에서 6번까지의 암호화 정보(보안 코드)를 출입문 제어부와 사용자 단말이 공유하고 있다가, 출입문 제어부가 다방향 비콘을 통해 1번과 3번의 암호화 정보(보안 코드)를 이용한 암호화를 요청할 수 있다. 이 요청을 수신한 사용자 단말은 1번과 3번의 암호화 정보(보안 코드)를 이용하여 사용자 아이디와 패스워드를 암호화한 후다방향 비콘 쪽으로 송신할 수 있다. 만일 일정 시간(예를 들면, 3초 이내)에 출입문 제어부에서 이 암호화된 신호를 수신하는데, 실패한 경우, 요청하는 암호화 코드를 변경할 수 있다. 예를 들면, 2번과 4번의 암호화 정보를 이용하여 암호화를 진행하도록 변경할 수 있다.
또는 사용자 1명이 출입할 때마다 상기 요청하는 암호화 정보의 조합을 바꿀 수도 있다.
관리 서버가 있으면, 상기 관리 서버에서 출입한 사용자의 출입 이력 관리하는 것도 가능하고, 각 사용자 단말과 출입문 제어부에 동일한 보안 코드를 제공하는 것이 가능하다.
그러나 관리 서버가 없더라도, 출입문 제어부의 암호화 정보(보안 코드)를 사용자 단말에 제공할 수만 있다면, 상기 발명을 적용하는 것이 가능하다.
상기 출입관리시스템을 이용한 출입관리시스템의 예는 다음과 같다.
출입문을 제어하는 출입문 제어부, 2개 이상의 방향성 안테나를 포함하는 다방향 비콘, 사용자 단말;을 포함하는 출입관리시스템을 이용한 출입관리방법으로서, 다음의 단계를 포함한다.
(1) 다방향 비콘에서 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 주기적으로 송신하는 제1 단계
(2) 상기 사용자 단말은 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 수신한 후 사용자 단말의 고유정보를 그 보안 코드 조합에 따른 암호화 정보와 함께 다방향 비콘으로 전송하는 제2 단계
(3) 출입문 제어부는 사용자 단말의 고유정보와 암호화 정보가 정당한 사용자의 것으로 인증되면, 출입문을 개방하는 제3 단계
(4) 사용자 단말을 소지한 사용자의 문 통과를 확인한 후, 출입문을 닫는 제4 단계
상기 출입관리시스템을 이용한 출입관리시스템의 예는 다음과 같다.
출입문을 제어하는 출입문 제어부, 2개 이상의 방향성 안테나를 포함하는 다방향 비콘, 인체감지센서, 사용자 단말;을 포함하는 출입관리시스템을 이용한 출입관리방법으로서, 다음의 단계를 포함한다.
(1) 인체감지센서가 사용자를 감지하는 제1 단계
(2) 다방향 비콘에서 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 주기적으로 송신하는 제2 단계
(3) 상기 사용자 단말은 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 수신한 후 사용자 단말의 고유정보를 그 보안 코드 조합에 따른 암호화 정보와 함께 다방향 비콘으로 전송하는 3 단계
(4) 출입문 제어부는 사용자 단말의 고유정보와 암호화 정보가 정당한 사용자의 것으로 인증되면, 출입문을 개방하는 제4 단계
(5) 사용자 단말을 소지한 사용자의 문 통과를 확인한 후, 출입문을 닫는 제5 단계
110: 관리 서버
120: 출입문 제어부
130: 다방향 비콘
131: 방향성 안테나 1
132: 방향성 안테나 2
140: 인체감지센서
150: 사용자 단말
160: 출입문

Claims (4)

  1. 출입문을 제어하는 출입문 제어부;
    2개 이상의 방향성 안테나를 포함하는 다방향 비콘;
    사용자 단말;을 포함하고,
    상기 출입문 제어부는 상기 다방향 비콘을 통해 상기 사용자 단말과 통신하여 사용자 인증을 한 후 출입문의 개폐여부를 제어하고,
    사용자 인증을 할 때, 비콘 방식을 이용하여 사용자 인증을 하는 것을 특징으로 하는 출입관리시스템.
  2. 청구항 1에서,
    인체 감지 센서를 추가적으로 더 포함하고, 인체 감지 센서에 인체가 감지된 경우에만, 사용자 인증이 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 출입관리시스템.
  3. 출입문을 제어하는 출입문 제어부, 2개 이상의 방향성 안테나를 포함하는 다방향 비콘, 사용자 단말;을 포함하는 출입관리시스템을 이용한 출입관리방법으로서,
    다방향 비콘에서 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 주기적으로 송신하는 제1 단계;
    상기 사용자 단말은 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 수신한 후 사용자 단말의 고유정보를 그 보안 코드 조합에 따른 암호화 정보와 함께 다방향 비콘으로 전송하는 제2 단계;
    출입문 제어부는 사용자 단말의 고유정보와 암호화 정보가 정당한 사용자의 것으로 인증되면, 출입문을 개방하는 제3 단계;
    사용자 단말을 소지한 사용자의 문 통과를 확인한 후, 출입문을 닫는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 출입관리방법.
  4. 출입문을 제어하는 출입문 제어부, 2개 이상의 방향성 안테나를 포함하는 다방향 비콘, 인체감지센서, 사용자 단말;을 포함하는 출입관리시스템을 이용한 출입관리방법으로서,
    인체감지센서가 사용자를 감지하는 제1 단계;
    다방향 비콘에서 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 주기적으로 송신하는 제2 단계;
    상기 사용자 단말은 선택된 보안 코드 조합에 대한 정보를 수신한 후 사용자 단말의 고유정보를 그 보안 코드 조합에 따른 암호화 정보와 함께 다방향 비콘으로 전송하는 3 단계;
    출입문 제어부는 사용자 단말의 고유정보와 암호화 정보가 정당한 사용자의 것으로 인증되면, 출입문을 개방하는 제4 단계;
    사용자 단말을 소지한 사용자의 문 통과를 확인한 후, 출입문을 닫는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 출입관리방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101915657B1 (ko) 2018-03-28 2018-11-06 주식회사 루테크 비콘 구동형 감응 제어 장치 및 방법, 이를 이용한 출입문 및 엘리베이터 자동 제어 시스템 및 그 방법

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