SmartWay: 진동모터·RGB LED·GPS·아두이노 MKR Fox 1200 종합 키트 – 아이 안심 등하교 관리

부품 및 소모품

점퍼 와이어 (일반)	1세트
범용 NPN 트랜지스터	1개 (진동모터 회로용)
세라믹 커패시터 0.1µF	1개 (진동모터 회로용)
저항 1k옴	1개 (진동모터 회로용)
저항 221옴	1개 (RGB LED 회로용)
RGB 디퓨즈드 공통 캐소드 LED	1개
GPS 모듈 GY-NEO6MV2	1개
진동 모터 셀	1개
UDOO 2AA 배터리 홀더 (RTC용)	1개
아두이노 MKR Fox 1200	1개

필수 도구

납땜 인두

앱 및 온라인 서비스

아두이노 웹 에디터
Sigfox 백엔드

프로젝트 소개

개요

부모는 자녀의 등하교 안전과 정시 도착, 정해진 경로 준수를 항상 걱정합니다. SmartWay는 이 걱정을 덜어줍니다. GPS로 자녀 위치를 실시간 모니터링해 설정된 경로를 벗어나면 즉시 부모에게 이메일 알림을 보내고, 등하교 도착/지각 시에도 알립니다. 부모는 안심하고 커피를 즐길 수 있습니다.

SmartWay: 진동모터·RGB LED·GPS·아두이노 MKR Fox 1200 종합 키트 – 아이 안심 등하교 관리

기능

기기 착용 시점부터 귀가까지 지속적으로 위치 모니터링. RGB LED와 진동모터로 아이에게 경로 이탈/지각 경고, 도착 축하 알림 제공.

경로 이탈 감지 (if off track): 최초 이탈 시 적색 LED+진동으로 경고, 2분 유예. 계속 이탈 시 2분 간격으로 부모에게 위치 포함 이메일 발송 (등교/귀가 시까지).
등교/귀가 시간 체크 (if school time / if home time): 정시 도착 시 녹색 LED+도착 알림 이메일. 지각 시 주황색 LED+진동+지각 알림 이메일.

Sigfox 패킷은 12바이트로 제한되어 압축된 데이터 전송 필요. 기타 변수는 Sigfox 백엔드에서 설정.

전송 가능한 4가지 패킷

경로 이탈 - "off track"
귀가 - "at home"
등교 - "at school"
지각 - "late"

경고 시스템

아이 착용 기기에서 LED 색상과 진동으로 상태 알림: 등교/귀가(녹색), 지각(주황), 경로 이탈(적색+진동)

장점

자녀 안전한 등하교 보장
정시 도착 확인
경로 이탈 방지
저전력·저비용·장수명 배터리

프로젝트 제작

1단계: 필요 물품

점퍼 와이어, NPN 트랜지스터, 세라믹 커패시터 0.1µF, 저항 220Ω(3개), 1kΩ(1개), RGB LED, GPS 모듈, 진동 모터, 아두이노 MKR Fox 1200, 2xAA 배터리 홀더, AA 배터리 2개

2단계: 회로 연결

프리츠(Fritzing) 이미지 참조 (여러 장으로 분할)

3단계: 코드 이해

코드는 여러 함수로 구성:

Warn System (경고 시스템: LED/모터 제어)
Get GPS (GPS 데이터 수신)
Synch RTC (GPS 시각으로 RTC 동기화)
Process Location (위치 처리 및 로직 판단)
Send Package (Sigfox 패킷 전송)
Do Actions (상황별 액션 실행)

주요 코드 발췌 (functions.h)

// Warn System
void setOutputs() { pinMode(R,OUTPUT); pinMode(G,OUTPUT); pinMode(B,OUTPUT); pinMode(motorPin,OUTPUT); }
void vibrateMotor() { digitalWrite(motorPin,HIGH); delay(1000); digitalWrite(motorPin,LOW); }
void ledGreen() { analogWrite(R,0); analogWrite(G,255); analogWrite(B,0); }
void ledOrange() { analogWrite(R,255); analogWrite(G,45); analogWrite(B,0); }
void ledRed() { analogWrite(R,255); analogWrite(G,0); analogWrite(B,0); }
void resetLED() { analogWrite(R,0); analogWrite(G,0); analogWrite(B,0); }

// Get GPS
bool getGPS(int run) {
  while(Serial1.available()>0) {
    if(gps.encode(Serial1.read())) {
      if(run==1) processData(); else if(run==2) synchRTC();
      if(gps.location.isValid() && gps.time.isValid() && gps.date.isValid()) return true;
      else return false;
    }
  }
  if(millis()>10000 && gps.charsProcessed()<10) { while(1); } // GPS 오류 시 정지
}

// Synch RTC
void synchRTC() {
  rtc.begin();
  uint16_t year = String(gps.date.year()).substring(2).toInt(); // 2018→18
  rtc.setTime(gps.time.hour(), gps.time.minute(), gps.time.second());
  rtc.setDate(gps.date.day(), gps.date.month(), year);
}

// Process Location
bool processData() {
  if(gps.location.isValid()) {
    latitude = gps.location.lat(); longitude = gps.location.lng();
    // 테스트용 고정 좌표 (실제 사용 시 주석 해제)
    // latitude = 53.355504; longitude = -6.258452;
    
    if(check.isOut() && check.track()) { warn.offTrackLoop(); }
    if(check.isHomeTime() && arrivedSchool) {
      if(check.isHome()) warn.arrivedHomeLoop(); else warn.lateLoop();
    } else if(check.isSchoolTime() && arrivedHome) {
      if(check.isSchool()) warn.arrivedSchoolLoop(); else warn.lateLoop();
    }
  }
}

// Do Actions
struct Do {
  void offTrackLoop() { if(offTrackVar) parseData(0); vibrateMotor(); ledRed(); delay(1000); vibrateMotor(); resetLED(); offTrackVar=true; delay(120000); }
  void lateLoop() { if(!lateVar) parseData(1); vibrateMotor(); ledOrange(); delay(1000); resetLED(); lateVar=true; }
  void arrivedHomeLoop() { lateVar=false; offTrackVar=false; vibrateMotor(); ledGreen(); delay(1000); resetLED(); parseData(2); arrivedHome=true; arrivedSchool=false; }
  void arrivedSchoolLoop() { lateVar=false; offTrackVar=false; vibrateMotor(); ledGreen(); delay(1000); resetLED(); parseData(3); arrivedHome=false; arrivedSchool=true; }
};

// Send Package
void parseData(int state) {
  SigFox.beginPacket();
  if(state==0) SigFox.print("off track");
  else if(state==1) SigFox.print("late");
  else if(state==2) SigFox.print("at home");
  else SigFox.print("at school");
  SigFox.endPacket();
}