해커스페이스를 위한 스마트 전자 체크인 시스템

부품 및 소모품

	Arduino Mega 2560	×	1
	Mifare RC522 카드 리더 안테나 RF 모듈	×	1
	LED	×	2
	택타일 스위치	×	2
	저항 (일반)	×	4

프로젝트 소개

타이페이 해커스페이스에서 자주 겪는 문제: 사람들이 공간이 열려 있는지 모릅니다. 기본 규칙은 간단합니다: 키홀더 멤버가 공간에 있으면 누구나 들어올 수 있습니다. 하지만 실제로 누가 있는지 알기 어렵습니다.

전화하거나 메일링 리스트에 이메일을 보내거나, 저에게 직접 물어보곤 합니다. 저도 항상 아는 건 아니니 더 나은, 더 기술적이거나 해커스러운 해결책을 찾았습니다: 전자 체크인/아웃 시스템을 만들어 웹사이트에 현재 상태를 표시하자.

프로젝트 핵심:

• 아두이노 메가 + RC522 보드로 이지카드(EasyCard) ID 번호 읽기
• 스위치로 체크인/아웃 구분
• LED로 하드웨어 피드백 및 기본 UI 제공
• Node.js 서버로 아두이노와 통신, 체크인/아웃 데이터베이스 연동, API 및 실시간 데이터 제공
• 웹사이트에 체크인 상태 표시 인터페이스 생성

RFID

RC522 모듈은 8핀이며 아두이노 SPI 라이브러리로 통신합니다. 아두이노 메가 ADK를 사용한 이유는 SPI 핀이 편리하게 노출되어 있기 때문입니다(레오나르도 등은 별도 케이블/헤더 필요). RC522(핀 번호) → 메가(핀 번호) 연결:

• SA(1) → SS(53)
• SCK(2) → SCK(52)
• MOSI(3) → MOSI(51)
• MISO(4) → MISO(50)
• (5) 미연결
• GND(6) → GND
• RST(8) → (임의 디지털 핀)
• +3.3V(8) → +3.3V

카드 통신 소스 코드는 블로그에서 가져왔고, 원래 중국 기술 상점 코드인 듯합니다(중국어 주석이 많음).

스위치 및 시각적 피드백

카드 리더 인터페이스를 최대한 단순하게 만들었습니다. 체크인/아웃 버튼 쌍과 LED(초록 D1, 빨강 D2)를 추가했습니다. 아두이노가 리더에서 카드 ID를 받으면 LED를 깜빡여 버튼을 누르라고 안내합니다. 버튼을 누르면 해당 LED가 밝게 깜빡이고, 카드 ID와 체크인/아웃 이벤트를 시리얼로 연결된 컴퓨터에 전송합니다.

체크인/아웃 버튼 및 시각 피드백용 기본 회로. "핀"은 현재 버전에서 사용된 아두이노 핀을 의미합니다.

약 10초 내 버튼 입력이 없으면 읽기를 취소하고 리스닝 모드로 돌아갑니다.

웹서버

Node.js로 빠른 웹 서비스 제작에 유용하며 라이브러리 지원도 괜찮습니다(문서가 부족하긴 하지만). 이전에 거의 모든 필수 컴포넌트를 써봐서 가장 빠르게 구현할 수 있었습니다.

서버는 serialport 라이브러리로 아두이노와 통신합니다. Python의 pyserial에 더 익숙하지만, serialport가 읽기 이벤트를 발생시켜 서버가 데이터가 들어올 때까지 대기하다가 처리할 수 있어 이 설정에서는 훌륭하게 작동합니다.

데이터 저장은 SQLite3와 sqlite3 라이브러리를 사용했습니다. 아직 개발 중인 라이브러리 찾아 고르느라 애썼습니다. 문서 부족과 비동기성 때문에 고생했지만, 프로토타입으로는 작동합니다.

현재 체크인한 사람을 조회하는 심플 REST API를 만들었고, 나중에는 socket.io로 실시간 푸시 업데이트를 추가해 폴링 없이 모든 클라이언트가 즉시 업데이트되게 했습니다.

이 코드는 메인 웹 서버와 다른 컴퓨터에서 돌아가므로 Access-Control-Allow-Origin 헤더와 라우터 설정을 조정해 웹에서 접근 가능하게 했습니다.

프론트엔드가 로드할 수 있는 거의 독립적인 스크립트를 만들려 했습니다. HTML span이나 div 요소만 있으면 정보를 표시합니다.

결과는 꽤 좋습니다. 카드 리더만 크래시되지 않으면 됩니다. 원래 표로 표시했는데 더 인간적으로 보이게 바꿨습니다. 최종 포맷:

이름이 없는 사람도 "현재 해커스페이스에 세 명이 체크인해 있습니다: Greg 외 두 명."처럼 표시됩니다.

SpaceAPI

Space API라는 프로젝트가 있어 해커스페이스 정보를 통합된 스펙으로 노출합니다. 이 체크인 가젯을 타이페이 해커스페이스의 Space API 엔드포인트와 연동해 개방 상태를 표시하므로, My Hackerspaces 안드로이드 앱이나 Space API 사이트에 나열된 다른 앱에서도 활용 가능합니다.

실사용 중!

작동 데모 영상:

https://www.youtube.com/embed/L3ccO_AuhQ8?feature=oembed

실시간 결과는 https://taipeihack.org/#open에서 확인 가능하며, 근처에 계시다면 누가 있는지 확인 후 방문해보세요.

전체 소스 코드는 GitHub 저장소에 공유되어 있습니다: 아두이노 스케치, 서버 스크립트, 추가 파일들. 개선할 점이 많을 거예요...

원본 글: Electronic check-in at the Taipei Hackerspace

코드

GitHub

https://github.com/taipeihackerspace/thcheckin

회로도