[따라하기] 위험지역 경보 시스템 #1 - 비콘을 이용해 위험지역 진입 경보앱 만들기

2015.07.28 18:03


위 동영상(위험 지역 경보 시스템 데모) 중 위험 지역 진입 시 경보를 발생하는 앱을 따라하기를 통해 만들어 봅니다.

위험지역 진입 경보앱 만들기

❑ 앱 소개

앱 소개

이 앱은 위험지역에 진입 시 화면과 경고음으로 위험지역에 진입을 경고해 주는 (프로토 타입)앱입니다.


따라하기의 목적

따라하기를 통해 비콘을 이용한 위치기반 앱 개발을 시작합니다.


이 따라하기에서는 다음 내용을 다룹니다.

  • 비콘 컴포넌트를 이용해 비콘과의 거리를 활용합니다.
  • UI 컨트롤의 투명도에 애니메이션 효과를 적용해 화면경고 기능을 구현합니다.
  • 사운드 파일(*.mp3)을 앱과 배포해 경보음으로 사용합니다.

따라하기

0, 사전 준비사항

1, 빈 멀티-디바이스 애플리케이션 프로젝트를 생성하고 저장합니다.

2, 메인 UI를 만듭니다.

3, 위험 경보 UI를 추가합니다.

4, 위험경고 화면 효과, 경고음 기능을 추가합니다.

5, 비콘 컴포넌트 추가 후 이벤트를 만듭니다.

6, 비콘과 거리를 기반으로 위험지역 경보 이벤트를 발생합니다.

7, 블루투스 권한설정

8, 디바이스에 배포하고 테스트합니다.

0, 사전 준비사항

개발 도구 준비하기

델파이(또는 RAD Studio)를 실행합니다.(이 실습은 델파이 XE8 버전으로 작성되었습니다.)

만약, 델파이가 설치되지 않았다면 아래의 페이지에서 델파이를 다운로드 받아 설치 후 진행하시기 바랍니다.

따라하기에서 사용할 리소스 다운로드

DangerZoneAlertRes.zip


위 파일을 다운로드 후 적당한 위치에 압축해제하시기 바랍니다.

비콘 준비하기

비콘을 준비합니다.(시중에서 다양한 비콘을 판매하고 있습니다. 저는 Beacon B1을 이용해 진행했습니다.)
시중에서 판매되는 (표준을 지키는)대부분의 비콘과 연동됩니다.

비콘 정보 확인/설정하기

비콘의 UUID와 Major Id, Minor Id를 알아야 합니다. 제조사 사이트 또는 비콘 스캐너 앱을 통해 파악할 수 있습니다.
보통 같은 제품의 비콘은 동일한 UUID, Major Id, Minor Id로 설정되어있습니다. 비콘 별로 구별하기 위해 Major Id, Minor Id를 변경해야 하는데, 제조사의 안내에 따라 Major Id, Minor Id를 다르게 설정하기 바랍니다.(대부분 제조사에서 전용 앱을 제공합니다.)

1, 빈 멀티-디바이스 애플리케이션 프로젝트 생성

  1. File > New > Multi-Device Application - Delphi 메뉴를 선택 하고, Blank Application을 선택해 프로젝트를 생성합니다.
  2. File > Save all 메뉴를 선택 해 유닛이름을 "MainForm.pas"로 프로젝트 이름을 "DangerZoneAlert"으로 저장합니다.

2, 메인 UI를 만듭니다.

모바일 앱 스타일로 화면 구성하기 위해 폼디자이너 스타일을 Android로 변경합니다.


다음화면과 표를 이용해 위험지역 경보 앱 메인 UI를 개발합니다.
(이 따라하기는 비콘 활용 기능에 집중하기 위해 최소한의 UI로 구성했습니다.)


상위 오브젝트

오브젝트

속성

값(또는 설명)

 Form1

 ToolBar1

 

 

 ToolBar1

 Label1

 Align

 Client

 Text

 위험지역 경보 앱

 TextSettings.HorzAlign

 Center

 Switch1

 Align

 Right

 Form1

 Image1

 MultiResBitmap

 "factory.png 선택"

 StatusBar1

 Height

 32

 StatusBar1

 Label2

 Align

 Client

 Text

 위험지역과의 거리: 

3, 위험 경고 UI를 추가합니다.

위험 지역 진입 시 화면으로 경고를 주기위한 UI를 추가합니다. 붉은색 배경에 안내문구를 표시하고, 화면을 깜빡이게 합니다.

화면을 깜빡이는 기능은 다음 단계에서 진행합니다.


다음화면과 표를 이용해 위험 경보 UI를 추가합니다.


상위 오브젝트 

 오브젝트

 속성

 값(또는 설명)

 Form1

 Rectangle1

 Align

 Client

 Fill.Color

 Red

 Opacity

 0.8

 Rectangle1

 Layout1

 Align

 Center

 Width/Height

 228/186(적당히)

 Layout1

 Label3

 Align Text
 Text

 위 그림 참고(위험지역에 ...)

 lblDistance Align Bottom
 Name lblDistance

 TextSettings.Font.Size

 24
 TextSettings.HorzAlign Center

4, 위험경고 화면 효과, 경고음 기능을 추가합니다.

위험지역 진입을 알리기위해 경고음을 발생하고, 경고화면을 표시 후 화면을 깝빡여주는 기능을 구현합니다.


경고음을 실행하기위해 TMediaPlayer 컴포넌트를 경고화면을 깜빡이기 위해 TFloatAnimation 컴포넌트를 추가합니다.


Rectangle1의 FloatAnimation은 Opacity 속성 추가 메뉴(Create New TFloatAnimation)를 선택해 생성합니다.


상위 오브젝트

오브젝트

속성

값(또는 설명)

 Form1

 MediaPlayer1

 

 

 Rectangle1

 FloatAnimation1

 Autoreverse

 True

 Duration

 1

 Loop

 True

 PropertyName Opacity

 StartValue/StopValue

 0.8/0.2

경고음 사운드 파일 배포등록하기

구현에 앞서 경고음으로 사용할 사운드파일을 배포관리자에 등록힙니다.

  1. 메인메뉴에서 Project > Deployment 메뉴를 선택해 Deployment 윈도우를 표시합니다.
  2. Add files 버튼을 누르고 "alert.mp3"파일을 선택해 추가합니다.
  3. 배포 플랫폼 선택 콤보박스를 Android platform과 iOS Device platform으로 선택하고, 아래를 참고해 Remote Path를 수정합니다.

    • Android platform - assets\internal\
    • iOS Device platform - StartUp\Documents\

경고 기능 구현하기

private 영역에 아래 코드를 참고해 4개의 메소드를 선언합니다.

  private
    { Private declarations }
    procedure StartWarning; // 위험지역 진입 경고 시작
    procedure StopWarning;  // 위험지역 진입 경고 중지

    procedure StartSiren;   // 사이렌 시작
    procedure StopSiren;    // 사이렌 중지
  public

Ctrl + Shift + C 단축키(Complete Class at Cursor)를 이용해 메소드의 구현부를 자동완성합니다.

아래 코드를 참고해 구현부를 완성합니다.

procedure TForm1.StartSiren;
begin
  MediaPlayer1.FileName := TPath.Combine(TPath.GetDocumentsPath, 'alert.mp3');
  MediaPlayer1.Play;
end;

procedure TForm1.StopSiren;
begin
  MediaPlayer1.Stop;
end;

procedure TForm1.StartWarning;
begin
  Rectangle1.Visible := True;
  FloatAnimation1.Enabled := True;

  StartSiren;
end;

procedure TForm1.StopWarning;
begin
  Rectangle1.Visible := False;
  FloatAnimation1.Enabled := False;

  StopSiren;
end;

사운드파일 경로 설정을 위해 사용한 TPath가 선언된 System.IOUtils 유닛을 유즈절에 추가합니다.

5, 비콘 컴포넌트 추가 후 이벤트를 만듭니다.

비콘 컴포넌트(TBeacon)는 안드로이드, iOS, OSX를 지원합니다. 타겟 플랫폼을 안드로이드로 변경 후 폼위에 비콘 컴포넌트를 추가합니다.


모니터링 대상 비콘 등록

비콘을 모니터링하기 위해 비콘 정보를 등록합니다.

  1. Beacon1 컴포넌트의 MonitorizedRegions 속성을 선택 후 확장 버튼을 클릭합니다.

  2. 편집창에서 Add new 버튼을 눌러 항목을 추가합니다.

  3. 대상 비콘의 UUID, Major, Minor 값을 입력합니다.

(만약, Major, Minor 값을 -1로 설정하면 UUID만 이용해 대상을 탐색합니다.)


비콘 인스턴스 할당하기

비콘 변수를 선언하고, BeaconEnter, BeaconExit 이벤트에서 비콘 인스턴스를 할당해줍니다.


private 영역에 변수를 선언합니다.

  private
    { Private declarations }
    FBeacon: IBeacon;

 비콘 컴포넌트의 OnBeaconEnter, OnBeaconExit 이벤트 핸들러를 만들고 비콘 인스턴스를 할당합니다.

(이벤트 핸들러는 이벤트의 우측 영역을 더블클릭하면 생성됩니다.)


procedure TForm1.Beacon1BeaconEnter(const Sender: TObject;
  const ABeacon: IBeacon; const CurrentBeaconList: TBeaconList);
begin
  FBeacon := ABeacon;
end;

procedure TForm1.Beacon1BeaconExit(const Sender: TObject;
  const ABeacon: IBeacon; const CurrentBeaconList: TBeaconList);
begin
  FBeacon := nil;
end;

비콘 컴포넌트 동작을 활성화하기

스위치(Switch1)를 키면 비콘이 동작하도록 Switch1의 OnSwitch 이벤트 핸들러 생성 후 아래 코드를 입력합니다.

procedure TForm1.Switch1Switch(Sender: TObject);
begin
  Beacon1.Enabled := Switch1.IsChecked;
end;

6, 비콘과 거리를 기반으로 위험지역 경보 이벤트를 발생합니다.

이제 모든 준비는 완료되었고, 비콘과의 거리를 계산해 위험지역 진입 경보 이벤트를 발생하면 됩니다.

위험지역 진입에 대한 경보는 아래와 같은 기준으로 시작하고 중단합니다.

위험지역 진입 경보 기준

  1. 비콘과의 거리가 1.0미터 이하인 경우 위험지역으로 간주한다.
  2. 경보가 아닌 상태에서 위험지역에 3초이상 연속으로 머무른 경우 경보를 시작한다.
  3. 경보가 발생중인 상태에서 위험지역을 3초이상 연속으로 벗어난 경우 경보를 중단한다.

비콘과 거리를 주기적으로 확인하기 위해 타이머 컴포넌트(Timer1)를 폼에 추가합니다.


아래 변수를 private 영역에 선언합니다.

    FIsWarning: Boolean;          // 경고 중인가?
    FDangerAreaStaySecs,          // 위험지역에 머무른 시간(초)
    FDangerAreaOutSecs: Integer;  // 위험지역에서 벗어난 시간(초)


Timer1의 OnTimer 이벤트 핸드러를 생성하고, 아래 코드를 추가합니다.

procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject);
var
  InDangerArea: Boolean;  // 위험지역에 있는가?(비콘과의 거리가 1m 이내인가?)
begin
  if Assigned(FBeacon) then
  begin
    InDangerArea := FBeacon.Distance <= 1;

    // 경고 중 아님
      // 위험지역에 3초간 머무른 경우 경고 시작
    if not FIsWarning then
    begin
      if InDangerArea then
        Inc(FDangerAreaStaySecs)
      else
        FDangerAreaStaySecs := 0
      ;

      if FDangerAreaStaySecs >= 3 then
      begin
        FIsWarning := True;
        StartWarning;
        FDangerAreaStaySecs := 0
      end;
    end
    // 경고 중
      // 위험지역을 3초 이상 벗어난 경우 경고 중단
    else if FIsWarning then
    begin
      if not InDangerArea then
        Inc(FDangerAreaOutSecs)
      else
        FDangerAreaOutSecs := 0;

      if FDangerAreaOutSecs >= 3 then
      begin
        FIsWarning := False;
        StopWarning;
        FDangerAreaOutSecs := 0;
       end;
    end;

    // 위험지역과의 거리를 표시
    lblDistance.Text := FBeacon.Distance.ToString;
    Label3.Text := '위험지역과의 거리: ' + FBeacon.Distance.ToString + ' m';
  end;
end;

7, 블루투스 권한설정

(이 과정은 안드로이드 플랫폼을 사용하지 않는 경우 생략할 수 있습니다.)

비콘은 블루투스 LE(Low Energy) 기반으로 통신합니다.  블루투스 사용권한을 설정합니다.

Project > Options 메뉴를 선택 후 Uses Permissions 화면으로 이동합니다.


Bluetooth와 Bluetooth admin 두개의 권한을 사용하도록 설정합니다.

8, 디바이스에 배포하고 테스트합니다.

처음 디바이스에 배포하는 경우 먼저 모바일 개발환경 설정하고 진행하기 바랍니다.


개발을 완료했습니다. 이제 준비된 개발환경으로 플랫폼을 선택 후 Run > Run Without Debugging 메뉴를 이용해 실행하고 테스트 합니다.



테스트 방법 : 

  • 앱을 실행 후 비콘과 1미터 이내로 접근 후 3초이상 머무르면 경고가 발생
  • 경고 발생 중 1미터 초과 거리로 이동 후 3초이상 머무르면 경고 중단


참고자료



저작자 표시 비영리 동일 조건 변경 허락
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험프리.김현수 파이어몽키 , , ,

  1. Blog Icon

    비밀댓글입니다

  2. 이번 따라하기에는 로그로 기록하고, 관리자에게 보고하는 내용이 포함되지 않았습니다.

    영상에서 사용된 앱에서는 주기적으로 클라우드에 위험지역과의 거리를 기록하고, 위험지역에 머무른 경우 관리자에게 푸쉬메시지(GCM)을 전송했습니다.

    이 내용에 관심이 있으시다면 제가 진행하는 세미나에서 자세한 이야기를 들어보세요.(8월 11일은 이미 신청완료 됐고, 9월 3일에 앵콜세미나가 진행됩니다.)
    http://tech.devgear.co.kr/board_in1/413343

  3. Blog Icon

    비밀댓글입니다

  4. 비콘은 XE8에서 추가된 컴포넌트입니다.

    업데이트 또는 트라이얼 버전으로 진행해주세요^^

  5. Blog Icon
    김태규

    그럼 따로 비콘 업체에서 제공해주는 api 가져다가 만들어야하나요?

    비콘 컴포넌트 없이도 제작은 가능하죠??

  6. 네 비콘 표준을 기반으로 직접 구현할 수 있습니다.(iBeacon, AltBeacon을 필요한 플랫폼 별로 구현해야 합니다.) 하지만 쉽지 않습니다.ㅠㅜ

    트라이얼로 테스트 해보시고 최신버전으로 업그레이드하셔서 컴포넌트 이용하는 것을 추천드립니다.

    그리고 모바일 개발 하시려면 잦은 모바일 OS업데이트로 델파이 버전도 빠르게 올라가기 때문에 업데이트 서브스크립션을 구매하시는 것이 아주 좋습니다.
    http://www.devgear.co.kr/products/rad-studio/update-subscription/

  7. Blog Icon
    정재용

    비콘과 미디어플레이어 경고 알람 기능이 포함된 소스는 구할 수 없을까요?

    비콘만 구현하면 잘 돌아가고,

    미디어만 구현해도 잘 돌아가는데,

    간단하게 섞을라 치면 어플이 안드로이드핸드폰에서 실행하자마자 꺼지네요.

    휴대폰 리소스 문제일까요?

    비교해보고싶어서 그런데 사용예제를 git으로 얻을 수 있을까 여쭤봅니다.

  8. 이 따라하기가 비콘과 미디어플레이어를 이용하고 있습니다.
    혹시 따라하기로 잘 안되시면 아래 깃헙링크에서 다운로드받아 테스트해보세요.
    (단, 배포: Project > Deployment 부분에서 파일 배포 부분을 잘 검토해 보세요.)
    https://github.com/devgear/RADStudioMobileIoTEdu/tree/master/20150828/BeaconDemo3

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    박문수

    안녕하세요 이번에 비콘을 구매하여서 위험지역 경보 앱을 따라 제작하며

    추천해주신 비콘중에 Gimbal 제품을 구매하여 테스트 하는데 이 제품은 UUID가 따로 없는데

    혹시 이 제품으로 연동하는 방법을 알 수 있을까요?

  10. 제조사 홈페이지에서 찾아보시거나,
    모바일에서 Beacon Scan 기능을 제공하는 앱을 다운받아 비콘을 스캔해 보시기 바랍니다.
    안드로이드인 경우 Beacon Scanner, 아이폰인 경우 Locate 앱을 이용하면 됩니다.

  11. Blog Icon
    박문수

    답변 감사드립니다.
    이야기 해주신 어플은 스캔이 안되어서 다른 어플(BeaconFinder)로 하니깐 나와서 UUID를 입력 후 어플을 돌리면 비콘이 안잡히고 있습니다.
    그래서 다시 UUID 확인을 하면 특정위치 한자리가 변경이 되고 있습니다.
    혹시 이게 왜 이런지 아시는거 있으신가요??

  12. 이 현상은 비콘 스캐너 앱을 의심해봐야 할것 같네요.
    다양한 앱으로 시도해보시기 바랍니다.

    그리고 비콘 제조사 홈페이지에서 UUID를 확인해보시구요.
    제조사에서 제공하는 전용 앱이 있다면 해당 앱으로도 탐색해보세요.

  13. Blog Icon
    이원진

    안녕하세요? 좋은 자료 감사합니다.
    제가 하고자 하는것은 비콘을 자동으로 인식 하고자 하는데..
    보편적으로 매장내에서 비콘을 활용하고자 할경우에 uuid를 입력하는 절차가 있으면 곤란하고요
    uuid를 직접 입력하지 않고 uuid정보를 가져올수 있는 방법은 없을까요?

  14. Blog Icon
    MG

    다음 강의도 올려주세요~

  15. Blog Icon
    박한수

    안녕하세요 이 글을 읽고 비콘이 멀어질때 알람이 울리는 식으로 응용을 해보았습니다. 그리고 비콘을 하나에서 세개로 늘려서 해보았는데

    각 비콘에 동일하게 스위치를 따로 달아서 진행하였고 추가되는 비콘들은

    procedure TForm1.Beacon2BeaconEnter(const Sender: TObject;
    const ABeacon: IBeacon; const CurrentBeaconList: TBeaconList);
    begin
    GBeacon :=ABeacon;
    end;

    이처럼 GBeacon이나 HBeacon으로 선언하여 이벤트를 만들었습니다. 알람부분에서도 타이머를 추가하여 변수 (FIsWarning, StopWarning,FDangerAreaOutSecs 등)도 GBeacon을 위한 새로운 변수(GIsWarning, GDangerAreaOutSecs 등)로 따로 선언을 해 두었습니다.

    이렇게 하니 하나의 스위치를 켜서 할때는 각각 모두 잘 되는데 스위치를 여러개를 켜면 하나의 비콘만 인식을 하고 다른것은 인식을 못하였습니다. 혹시 어디가 잘못되었는지 알 수 있을까요?

  16. Blog Icon
    EH

    4번 항목에
    'lblDistance'라는 오브젝트가 없어서 그러는데요.
    그걸 추가하려면 어떻게 해야하나요?

  17. lblDistnace는 TLabel의 이름(Name)을 lblDistance라고 변경한 것입니다.