얼굴 사진 하나만으로도 가짜 영상을 만들어 낼 수 있는 기술이 나오는 요즘 개인 정보 보호가 더욱 중요해졌다. 이름을 보호하기 위해 일반 명찰을 떼었다 붙였다 하는 방법도 있을 수 있으나 매우 번거로울 것 같았다. 목에 거는 형태의 명찰은 활동량이 많은 학생들에게 불편할 수 있다. 그래서 옷에 다는 명찰로 학교 밖에서는 이름이 자동으로 보이지 않는 전자명찰을 만들어 보고 싶었다.

이 전자명찰은 위치를 알아내고, 위치에 따라 표시할 이름을 정하고, 표시장치에 이름이 나오도록 하며 학교 밖에서는 이름이 자동으로 보이지 않게 하는 기능을 갖고 있다.

위치를 알아내기 위해, 명찰이 표시되어야 하는 학교 안 장소별 위치에 따라 비콘을 설치하고 비콘 정보를 읽어 학교 안이나 교실에 따라 이름이 다르게 표시되도록 하였다. 비콘에 고유의 식별정보가 들어 있고, 비콘 전파 수신 세기를 이용하면 명찰과 비콘들 간의 거리를 계산하여, 명찰의 위치에 따라 자동으로 이름을 표시하는 아이디어를 생각했다. 위치나 장소에 따라 설정된 이름이 화면에 표시되도록 프로그램 하였다.

비콘과의 거리 정보는 푸리에 방정식을 이용하여 계산하였으며, 이 방정식의 핵심정보는 RSSI 값이다. RSSI 값이란 송신된 전파를 수신하는 쪽에서 수신했을 때 그 세기를 나타내는 값이다. 전파는 공간에 방사된 이후에 펴져 나가면서 그 세기가 거리에 일정비율로 감소하게 되는 특성을 갖고 있다. 이러한 특성을 이용하여 거리를 측정한 후, 어느 비콘이 명찰과 가까이 있는지 알아내는 방법이다.

블루투스 BLE 비콘은 GPS정보를 받을 수 없는 실내 공간에서도 위치를 확인할 수 있다. 또한 크기가 작고 저전력으로 동작하기 때문에 경제적인 시스템으로 구축하는데 용이하다.

표시장치는 전자종이를 이용하였다. 전자종이는 전력이 끊어지더라도 표시된 정보를 계속 유지하는 특징이 있어 선택하였다. 작고 가벼우며 건물 밖에서도 잘 보이기 때문에 가장 적합했다. 표시장치로 LCD와 LED도 생각해봤지만, 밝기나 전력소비량을 생각했 때, 전자종이가 가장 적절했다.

발명품에 사용된 전자종이는 wemos ePaper 2.13인치이고, 위치정보를 얻어와 표시장치에 나타내는 종합적인 처리는 LOLIN D32 pro 개발보드를 사용하여 아두이노로 프로그래밍 하였다.

비콘을 검색하고, 검색된 결과에서 비콘 정보를 읽어 온 후, 다수의 비콘 정보를 수신하고 비콘 정보를 상호 비교하여, 거리가 가까운 비콘을 알아낸다. 가까운 비콘이 표시 할 이름 정보를 이용하여 표시장치에 해당 이름을 표시하고, 전력 절약 기능을 동작시켰다. 일정 시간 후 다시 비콘을 검색하여 이와 같은 과정을 반복하도록 하였다. 등록된 비콘 정보가 없을 경우, 학교 외부로 판단하여 이름을 지우도록 하였다.

이 발명품은 자동으로 학교 안에서는 위치별 이름이 표시되고, 학교 밖에서는 이름이 지워진다. 학교 안에서 위치에 따라, 예를 들어, 영어교실에서는 영어 이름으로 바꿔 줄 수도 있다.

학교에 등교하면 위치별 정해진 이름을 보이게 하고, 하교하면 이름이 보이지 않아 개인정보 보호 및 명찰의 기능을 할 수 있다. 토론이나 발표, 경기를 할 때, 명찰에 팀 마크나 색상을 넣거나 색상이 들어간 전자종이를 이용하여 좀 더 확장된 기능을 사용할 수도 있을 것이다. 학교뿐만 아니라 기업에서도 사용 가능하다. 제가 발명한 전자 명찰은 다양한 곳에서 매우 유용하게 쓰일 수 있을 것이라고 생각한다. 회사나 박람회 장소 등 여러 곳에서 더욱더 다양하게 응용되고 활용될 수 있을 것이라고 생각한다. 이 전자 명찰을 우리 학교 전교생이 쓴다고 하여도 구축하는데 큰 비용이 들지 않아 적은 비용으로 큰 효과를 볼 수 있을 것이라고 생각한다.