무선 창문 감시장치 - 창문 보안

 

 

창문 센서는 창문이 열려 있는지 닫혀 있는지를 사용자에게 알려준다. 일반적으로 이러한 센서는 선으로 연결되어 있다. 최근에 과학자들은 선 혹은 배터리 없이 가동하는 새로운 시스템을 산업체 파트너들과 함께 개발하였다. 센서가 작동하는 힘은 자연력, 즉 태양광이나 대기 열에서 얻게 된다. 나쁜 날씨가 빠르게 다가오고 있으며 폭우가 바로 쏟아진다.

 

만약 당신이 집에서 멀리 떨어져 있다면 그리고 집 창문들을 열어놓은 채로 떠났다면 여러분들이 집에 돌아오면 젖어있는 걸 보고 놀라게 된다. 그러나 새로 개발된 센서 시스템은 이러한 일을 방지할 수 있다.

센서는 창문틀에 포함되어 창문이 닫혀 있는지, 조금 열려 있는지 혹은 활짝 열려 있는지를 감지하게 되며 정보를 주 정문에 있는 기지국에 보내게 된다. 집을 떠날 때 집주인은 한눈에 어느 창문이 열려 있고 어느 창문이 닫혀 있는지 바로 알 수 있다.  

 

시스템은 원거리 요청도 가능하게 하기 때문에 사용자들은 스마트 폰을 사용하여 창문을 모니터링할 수도 있다. Erlangen 및 Nuremberg에 있는 프라운호퍼 통합 회로 IIS 연구실의 연구원들은 지난 10년 동안 IIS 산업체 파트너인 Calw에 기반을 둔 Seuffer 회사와 긴밀하게 협력하여 제품을 개발하였다.

 

이들이 개발한 인텔리전트 창문 모니터는 IIS가 개발한 HallinOne 센서에 기반을 두고 있다. 이 센서는 삼차원 자기장 센서로 이미 대량으로 생산되어 세탁기에 사용되고 있으며 드럼의 정확한 위치를 결정해주는 역할을 하고 있다. “우리는 창문에 응용하기 위해 우리의 기술을 채택하였다. 손톱 크기의 센서는 내부 창틀에 포함되어 창틀 아래에 포함되어 있는 자기장의 위치와 각도의 변화를 측정하는 것에 의해 창틀과 손잡이 위치들을 감지한다.  

 

센서는 만약 창문 여닫이 창의 자물쇠가 적절하게 잠겨있는지도 감지하지만 실제적으로는 당겨서 닫는다. 어떠한 다른 시스템도 이렇게 할 수 없다”라고 IIS 엔지니어인 Klaus-Dieter Taschka는 말한다. 더구나 시스템은 쉽게 조작할 수 없어 파손하여 안으로 침입하는 경우를 방지하는데 도움을 줄 수 있다. 자석은 센서 감지를 제거하지 않고는 제거될 수 없다.

 

또한, 창틀 내에 포함된 것은 RF 접속이다. 라디오 유닛과 마이크로조절기를 포함하여 IIS에서 개발된 s-net 기술을 기지국으로 정보를 보내는 초에너지 효율적인 무선 데이터 전송에 사용한다. 이는 개인용 컴퓨터, 휴대용 전화 혹은 태블릿 형태 및 심지어는 방 컨트롤러 형태로 될 수 있다. “s-net 무선 센서 네트워크는 센서 접점들이 서로 간의 그리고 중앙 접점과 데이터를 교환하는 다중 연결 네트워크”라고 Taschka는 말한다.

 

접점은 한 창문에서 다음 창문 사이의 최대 거리로 정의되는 20~30미터 영역에서 통신을 한다. 다중 연결 가능성은 시스템이 넓은 영역을 관장할 수 있다는 것을 의미하며 이는 사업장에도 사용하는데 적합하다는 것을 의미한다. 회사 건물에 설치되면 정문 보안담당자는 창문 상태에 대한 정보를 얻을 수 있고 따라서 일일이 걸으면서 창문 상태를 조사할 필요성을 줄일 수 있다. 

 

창문 보안의 또 다른 장점은 선이나 배터리가 필요하지 않은 점이다. 센서는 주위 환경에서 필요한 모든 전력을 얻게 된다. 기술자들이 “에너지 수확”이라고 부르는 모든 기술에 의해 공기 전류, 동 혹은 태양광 및 대기 열과 같은 어디에나 있는 자원으로부터 전력을 얻을 수 있다.

 

열전 발전기는 창문 틀에 포함되어 열을 전기로 변환하게 된다. 바깥 창문틀에 부착된 태양전지는 삼차원 센서에 전력을 공급하는 것을 돕는다. “우리는 시험에 의해 이러한 작동이 북쪽에 있는 창문틀에서도 잘 작동한다는 것을 확인하였다”라고 Seuffer의 연구개발부 책임자인 Andreas Buchholz는 말한다.

 

분명하게 이 시스템은 만약 모든 센서들이 신뢰성 있게 가동한다면 매일 사용하기에 적합하다. 이러한 점을 확실히 하기 위해서 각각의 칩은 전력이 적용되자마자 자기장을 만드는 코일과 함께 장착되었다. 만약 한 신호가 방출되면 센서가 반응하게 된다. “창문 모니터는 우리가 프라운호퍼 연구원들과 다년간 함께 하였던 아이디어를 적극적으로 교환하여 얻은 결과”라고 Buchholz는 말하다. 센서, 자석, RF 접점 및 태양전지를 포함하는 창문은 현제 프로토타입으로 구입 가능하며, 올해 말에 대량으로 생산될 예정이다. Seuffer가 제조를 맡을 예정이며 또한 전자제품도 개발하고 하우징도 생산할 예정이다.  

 

출처: 기사 참고  Wireless window sentinel 

 

 

© Fraunhofer IIS The sensor nodes embedded in the window frame transmit the data via the s-net wireless sensor. The prototype of the RF node (left) pictured here will be installed in the sensor housing (right) of the finished system.