방 상태 제어, 모니터링

2018년 4학년 1학기 모바일 시스템 및 융합 과목 프로젝트

- Raspberry Pi
- json
- php
- 광 센서:2개
- 카메라: 1개
- LED: 4개

• 사무실, 연구실과 같은 곳에 업무가 있을 때, 방에 관리자가 부재중인 경우 다시 발걸음을 돌리는 경우가 있다. 방에 사람이 있는지 미리 확인을 하여 이를 방지한다.
• 방의 관리자는 원격으로 방의 재실 여부 등의 상태를 조작할 수 있다.
• 방의 관리자는 시스템의 카메라를 통해 방의 상태를 감시할 수 있다.
• 시스템에 장착된 센서가 자동으로 방안의 재실, 부재를 파악하여 자동으로 재실 여부의 표시를 한다.

시스템 구조

권한이 없는 일반 사용자들은 방의 재실 여부 모니터링이 가능하다. 관리자는 센서들과, 카메라를 통해 방의 상태를 제어와 모니터링이 가능하다.

Raspberry Pi

• 2개의 광 센서를 사용하여 사람의 출입을 감지한다.
• 광 센서를 양쪽에 간격을 두어 설치하여 감지하는 순서에 따라 출입을 구별한다.
• 출입마다 구별한 데이터를 외부 서버 데이터베이스에 시간과 출/입 을 전송한다.
• 방안에 사람이 들어간 것으로 감지 되면 ‘재실 LED’가 켜지며, 아무도 없을 경우 ‘부재 LED’가 켜진다.
• 외부 서버의 Json {state: ””, color: ””} 형태의 데이터를 받아 값에 맞게 LED색을 전환한다.
• 파이 카메라를 사용한 영상 촬영을 서버에 스트리밍 한다.

광 센서 감지 방법

방들의 내부는 각각 빛의 양이 다르다.
시간에 따른 햇빛의 양, 설치된 전등의 빛의 세기 등의 각각 다르기 때문에 광 센서의 감지 기준 값을 자동적으로 방 상태에 맞게 조절하는 것이 필요했다. 이를 위해 아래와 같이 작동하도록 만들었다.

• 광 센서 감지는 큐 구조를 사용한다.
• 0.3초 마다 입력되는 값을 큐에 저장한다.
• 큐 안의 데이터의 평균값보다 값이 작게 입력되면 감지 한다.

실시간으로 큐에 입력된 빛의 양들이 변화하면서, 자동으로 감지되는 기준을 설정한다. 사람의 출입 시에 순간적으로 각기 다른 방의 빛 상황에서 가려지는 빛을 감지하기 위한 것이다.

Server

• 라즈베리 파이에서 전송한 값을 수신하여 데이터베이스에 저장한다.

• 데이터베이스의 데이터를 기반으로 방안에 현재 몇 명이 있는지, 관리자의 설정과 함께 방의 상태를 웹 서비스한다.

• 관리자 페이지는 방안의 상태를 제어할 수 있으며, 제어버튼을 누르면 json 데이터가 생성된다.
• json 데이터는 라즈베리 파이에 전송되어 LED 센서로 방 상태를 표현한다.
• 카메라를 통해 감시카메라 기능을 할 수 있다.

• 시간과 함께 남는 출입 로그를 확인할 수 있다.

• 사용자 페이지는 방안에 몇 명이 있는지, 부재여부를 확인할 수 있다.

웹페이지는 디자인을 신경쓰지 않음ㅎㅎ

Web Page