스마트포스트박스: IoT 기반 지능형 우편함 알림 시스템

필요한 부품 및 준비물

필요한 도구

• 납땜 장비 (브레드보드 없이 직결 권장)

소프트웨어 및 클라우드 서비스

• 아두이노 웹 에디터 또는 데스크톱 IDE
• Sigfox 백엔드 - 디바이스 등록, 콜백 설정

프로젝트 개요

스마트포스트박스는 기존 우편함에 레이저-포토레지스터 빔 차단 방식으로 우편물 도착을 감지하고, Sigfox 초저전력 광역 네트워크(LPWAN)를 통해 사용자 이메일로 실시간 알림을 전송하는 IoT 디바이스입니다. 배터리만으로 수개월~수년 동작 가능하도록 설계되었습니다.

작동 원리

1. 레이저가 포토레지스터를 지속 조준 (정상 상태: 아날로그 값 ~950)
2. 우편물이 투입되어 빔 차단 → 포토레지스터 값 급감 (< 800)
3. 마이크로컨트롤러가 변화 감지 → Sigfox로 1바이트 패킷(공백 문자) 전송
4. Sigfox 백엔드 콜백 → 사용자 이메일 발송
5. 우편물 수거로 빔 복구 → 대기 상태로 복귀

회로 구성

핀 연결

포토레지스터는 1kΩ 풀다운 저항과 분압 회로 구성 (A1-GND 사이). 레이저는 상시 온.

전원 관리

MKR Fox 1200은 USB 연결 시 자동으로 USB 전원 사용, 분리 시 배터리 전원으로 전환. 프로그래밍 후 배터리만으로 독립 동작.

펌웨어 핵심 로직

#include 
#include 

const int LIGHT_PIN = A1;
const int THRESHOLD = 800;  // 빔 차단 임계값 (환경에 맞게 조정)
bool pos = 0;               // 이전 상태: 0=정상, 1=차단됨
bool proDebug = false;      // true=시리얼 디버그, false=필드 동작

void setup() {
  if (proDebug) {
    Serial.begin(9600);
    while (!Serial) {}
  }
  
  if (!SigFox.begin()) {
    if (proDebug) Serial.println("SigFox 초기화 실패");
    return;
  }
  
  SigFox.debug(proDebug);
  SigFox.end(); // 절전 모드
}

void loop() {
  int lightIntensity = analogRead(LIGHT_PIN);
  
  if (lightIntensity < THRESHOLD) {
    if (pos == 0) { // 처음 차단 감지
      pos = 1;
      sendPacket();
    }
  } else {
    pos = 0; // 빔 복구 시 상태 리셋
  }
  
  // 저전력 대기 (예: 1초마다 체크)
  LowPower.sleep(1000);
}

void sendPacket() {
  SigFox.beginPacket();
  if (proDebug) Serial.println("패킷 전송 중...");
  SigFox.print(" "); // 페이로드: 공백 문자 1바이트
  int ret = SigFox.endPacket(true); // 응답 대기
  if (proDebug) Serial.print("전송 결과: "); Serial.println(ret);
  SigFox.end(); // 다시 절전
}