CartoonTime - Application

CartoonTime은 Alltime에서 제공하는 다양한 기능을 포함한 안드로이드 앱입니다. BLE(Bluetooth Low Energy), UWB(Ultra-Wideband), FCM(Firebase Cloud Messaging), MQTT(Message Queuing Telemetry transport) 등을 활용하여 다양한 네트워크 및 기기 간 상호작용을 지원하며, 사용자에게 편리한 UI/UX를 제공합니다.

소개

• 소중한 시간을 아껴주고
• 개인정보를 확실하게 지켜주고
• 관리 자동화로 부담을 줄여주고
• 어느 단말에서도 쓸 수 있는

위와같은 특징을 가진 저희 서비스는 고객과 사업자 모두에게 편리함을 제공하기 위한 통합 솔루션 서비스입니다.

기능

간편 회원가입

	전화번호 하나로 진행되는 회원가입은 블록체인을 활용해 더욱 안전하게 관리됩니다.

입/퇴실

	휴대폰의 다양한 센서를 활용해 모션을 인식하고 특정 모션으로 UWB를 활성화 한 후 키오스크와 연결해 자동으로 입퇴실을 진행합니다. UWB 기능이 꼭 필요하기 때문에 만약 단말기가 UWB를 지원하지 않는다면 애플리케이션을 이용하실 수 없습니다.

충전

	카카오페이 API를 연동하여 쉽게 포인트를 충전할 수 있도록 구현하였습니다. 이 또한, 블록체인 기술을 활용하여 간편함을 추구하면서 보안을 강화하였습니다.

송금/입금

		UWB와 BLE를 사용하여 근거리에서 신뢰성 있는 송금 기능을 구현하였습니다.

추천, 실내 내비게이션

	네이버 웹툰을 동적 크롤링하여 사용자의 취향을 분석합니다. 특정 웹툰의 전체 회차수 대비 읽은 회차수를 통해 점수를 부여하고 이를 활용합니다.

각속도, 자기계, 자이로 센서

휴대폰에 포함된 다양한 센서를 사용하고 있습니다.

• 각속도 센서를 사용해 모션을 인식하고 UWB 서비스 기능을 활성화합니다.
• 센서 전부를 사용해 실내에서 사용할 수 있는 내비게이션 서비스를 제공합니다.

// 센서를 활용해 좌표계, 방향을 특정함

fun calculateTargetDirection(current: Location, target: Location): Float {
        // 좌표계: X의 증가 방향이 아래쪽, Y의 증가 방향이 왼쪽
        //val dx = current.x - target.x  // X의 증가 방향이 아래쪽이므로 방향 반대로 계산
        val dx = -(target.x - current.x)
        val dy = target.y - current.y  // Y의 증가 방향이 왼쪽이므로 방향 반대로 계산

        // 각도를 계산하고, 360도를 기준으로 보정
        return Math.toDegrees(atan2(dy.toDouble(), dx.toDouble())).toFloat()
    }

    private fun calculateOrientation() {
        // 가속도계와 자기계 데이터를 사용하여 방향 계산
        val rotationMatrix = FloatArray(9)
        val inclinationMatrix = FloatArray(9)
        val orientationValues = FloatArray(3)

        if (SensorManager.getRotationMatrix(rotationMatrix, inclinationMatrix, accelerometerValues, magnetometerValues)) {
            SensorManager.getOrientation(rotationMatrix, orientationValues)
            val azimuth = Math.toDegrees(orientationValues[0].toDouble()).toFloat()
            _direction.value = azimuth
        }
    }

UWB 통신 모듈

Ultra-Wideband (UWB) 통신을 위한 두 개의 클래스를 포함하고 있습니다.

• 두 클래스 모두 Android의 UwbManager와 RxJava를 사용하여 비동기적으로 거리 측정 결과를 처리하며, 세션 생성과 소멸을 명확하게 관리합니다.

UwbController: UWB 컨트롤러 세션을 초기화하고, UWB Controlee와의 거리 측정 과정을 관리합니다. 로컬 UWB 주소와 채널을 가져오고, 거리 측정을 위한 파라미터를 설정하며, 통신 중에 측정된 거리를 콜백으로 전달합니다. 세션은 종료 시 명시적으로 중지하고 자원을 해제할 수 있습니다.

UwbController uwbController = new UwbController(context);
String uwbAddress = uwbController.getUwbAddress(); // 로컬 UWB 주소 가져오기
uwbController.createRanging("12345", new RangingCallback() {
    @Override
    public void onDistanceMeasured(float distance) {
        Log.d("UWB", "Measured Distance: " + distance);
    }
});

UWBControlee: UWB controlee 세션을 초기화하여 UWB Controller와의 연결을 설정합니다. 로컬 UWB 주소를 가져오고, 컨트롤러의 주소와 채널을 사용하여 거리 측정 파라미터를 구성하며, 측정된 거리를 콜백으로 반환합니다. 세션 종료 시 자원을 해제할 수 있습니다.

UWBControlee uwbControlee = new UWBControlee(context);
String uwbAddress = uwbControlee.getUWBAddress(); // 로컬 UWB 주소 가져오기
uwbControlee.createRanging("54321", "9", new RangingCallback() {
    @Override
    public void onDistanceMeasured(float distance) {
        Log.d("UWB", "Measured Distance: " + distance);
    }
});

---

BLE 통신 모듈

Bluetooth Low Energy (BLE) 를 이용하여 기기 간 UWB 통신에 필요한 데이터를 주고받고, UWB 통신을 통해 거리를 측정하는 기능을 제공합니다.

• BLE 기기 검색 및 연결
• BLE 서비스 탐색 및 특성 읽기/쓰기
• 다양한 BLE 모드(KIOSK, WITCH)에 따른 필터 적용

BLEScanner: BLE 기기 검색을 담당하는 클래스입니다. 특정 모드(KIOSK, WITCH)에 따라 다양한 서비스 UUID를 기준으로 BLE 기기를 검색하며, 검색된 기기를 저장 및 관리합니다.

// BLE 스캐너 시작
val bleScanner = BLEScanner(context)
bleScanner.start("KIOSK")

BLEClient: BLE 클라이언트로서, 다른 기기와 연결하고 UWB 데이터를 주고받을 수 있습니다. GATT 프로토콜을 통해 BLE 서비스와 특성을 탐색하고, 데이터를 읽고 쓰는 작업을 수행합니다.

// BLE 기기와 연결 후 데이터 통신
val bleClient = BLEClient(context, device, myUWBData, myIdData, "WITCH")
bleClient.connect()
bleClient.communicate()

BLEServerManager: BLE 서버 역할을 수행하여 클라이언트와 연결된 후 특성 읽기 및 쓰기를 처리합니다. UWB 주소와 채널을 제공하고, 클라이언트에서 전송된 데이터를 기반으로 BLE 통신을 관리합니다.

// BLE 서버 시작
val bleServerManager = BLEServerManager(context, myIdData, "KIOSK", viewModel)
bleServerManager.startServer()

구성

프레임워크

ERD

흐름도

graph TD
    A["앱 실행"] --> B{"회원가입 or 로그인"}
    B --> |"로그인"| C["네이버 아이디로 취향 분석 (동적 크롤링)"]
    B --> |"회원가입"| C
    C --> D["키오스크 접촉 및 UWB 연결"]
    D --> E["입실 진행"]
    E --> F["추천 만화 확인"]
    F --> G{"포인트 충전 필요"}
    G --> |"충전"| H["카카오페이 API 연동으로 포인트 충전"]
    G --> |"충전 안함"| I["포인트 송금/입금"]
    I --> J["근거리 BLE/UWB 송금"]
    J --> K["키오스크 접촉 및 퇴실 진행"]
    K --> L["자동 포인트 결제 및 퇴실 완료"]

Loading