어린이 통학버스의 갇힘 사고를 "RFID 태그로 승하차를 정확히 추적하고 학부모·선생님·운전자가 실시간으로 통학 정보를 공유" 하는 시스템으로 풀어보려 한 학부 팀 프로젝트입니다. 2024-2 학기 의료IT공학과 "설계 및 프로젝트 기본 II" (역설계 최종발표) 에서 4 인 팀으로 진행한 첫 하드웨어 + 모바일 + 클라우드 3-tier 풀스택 시도입니다.
본 레포는 2024년 9월 시연 시점의 코드를 그대로 보존합니다. MedQueue (Xamarin 지원 종료로 빌드 불가) 와 달리, SchoolbusRFID 는 2024년 신규 스택 (Gradle 8.7, AGP 8.6.0, compileSdk 34, Firebase 21.x) 으로 작성되어 작성 시점에는 빌드 가능했습니다.
다만 향후 빌드 가능성은 다음 이유로 변할 수 있습니다:
- Firebase 의존성 22+ 마이그레이션 권장
- Google Play Services / Android SDK 의 deprecation 정책
compileSdk 34가 더 이상 최신이 아니게 되는 시점
코드 안의 모든 시크릿 (Firebase Auth Secret, WiFi 자격증명, Google Maps API 키, google-services.json) 은 마스킹된 더미로 치환되었으며, 원본 자격증명은 Firebase 콘솔에서 회수·무력화되었습니다. 직접 빌드해보려면 src/android/ 의 google-services.json.example, AndroidManifest.xml 의 Maps 키 자리, src/firmware/*.ino 의 WiFi/Firebase 자리를 본인 환경 값으로 채워 넣어야 합니다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 시기 | 2024학년도 2학기 (발표일: 2024-09-24) |
| 소속 | 건양대학교 의료IT공학과 |
| 과목 | 설계 및 프로젝트 기본 II (역설계 최종발표) |
| 지도교수 | ◯◯◯ · ◯◯◯ 교수님 |
| 팀 | 2조 (4인) — PM ◯◯◯ · 제작 ◯◯◯ · ENG 김태경 (본인) · ENG ◯◯◯ |
| 본인 (KimTaeKyoung) 역할 | ENG — Android 앱 백엔드 로직 메인 담당 + 발표 PPT 보조 |
| 본인 메인 담당 | MainActivity / activity_driver_* / activity_teacher_* / activity_parent_* / OperationStartActivity / ParentsActivity 의 백엔드(동작) 로직 |
| 공동 담당 | UI / 레이아웃 XML / MapActivity / ParentsMapActivity / Firebase 연동 |
"안전벨·동승보호자 있었는데… 3세 아이 통학버스에 한 시간 갇혀" — 대전일보, 2022.08.11
매년 통학버스 갇힘 사고가 반복됩니다. PPT 슬라이드의 문제 분석을 그대로 옮기면:
- 다양한 법률을 기반으로 관리하고 있지만 소홀한 체계로 반복적으로 발생
- 어른에게도 위험한 갇힘 사고는 체온에 예민한 어린이에게 더욱 위험
- 버스 속 산소 부족, 여름철 질식사고, 겨울철 동사사고로 숨지는 경우 발생
기존의 안전 장치 (안전벨·동승보호자) 가 있어도 사고가 반복되는 이유는 결국 "승하차 시점에 정확한 카운트가 없다" 는 데 있다고 보고, 이걸 RFID 태그 카운트로 풀어보려 했습니다.
"학부모, 선생님, 버스운전사가 수시로 통학 정보를 확인할 수 있는 시스템 구현"
세 역할 모두에게 "지금 누가 버스에 있는가" 와 "버스가 지금 어디 있는가" 를 실시간으로 보여주는 것이 핵심. 학부모가 "내 아이가 안전하게 탔는지 / 내렸는지" 를 직접 확인할 수 있게 됩니다.
| 영역 | 기술 |
|---|---|
| 모바일 | Android Native (Java) · Gradle 8.7 · AGP 8.6.0 · compileSdk 34 · minSdk 24 |
| 펌웨어 | Arduino C++ · ESP8266 (NodeMCU 핀맵) |
| RFID 리더 | MFRC522 (Miguel Balboa 라이브러리) |
| 백엔드 | Firebase Realtime DB · Firebase Auth |
| 지도 | Google Maps Android API · Google Play Services Location |
| 개발 환경 | Android Studio · Arduino IDE · Visual Studio Code |
주요 의존성 (src/android/app/build.gradle):
firebase-database 21.0.0,firebase-auth 21.1.0play-services-maps 18.0.2,play-services-location 21.0.1MFRC522,FirebaseESP8266(Mobizt),ArduinoJson(펌웨어)
본 프로젝트의 차별 포인트는 하드웨어 + 모바일 + 클라우드의 3-tier 풀스택 입니다. RFID 리더부터 부모 화면까지의 전체 흐름:
┌──────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────────┐
│ RFID 카드 │ ─SPI─▶ │ ESP8266 + │ ─HTTP─▶│ Firebase │
│ (학생) │ │ MFRC522 RFID │ │ Realtime DB │
└──────────────┘ │ + WiFi │ │ │
└─────────────────┘ │ /tag/{uid}/ │
│ {boarding} │
┌──────────────┐ ┌─────────────────┐ │ /DriverLocation/ │
│ 버스 GPS │ ───────▶│ Android │ ─SDK─▶ │ {latitude, │
│ (실시간) │ │ MapActivity │ │ longitude} │
└──────────────┘ │ (운전자 화면) │ └──────────┬──────────┘
└─────────────────┘ │
│ subscribe
┌──────────────────────┼────────┐
▼ ▼ ▼
┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ Operation │ │ Parents │ │ ParentsMap │
│ StartActivity│ │ Activity │ │ Activity │
│ (선생님) │ │ (학부모) │ │ (학부모) │
│ 탑승·하차 │ │ 자녀 탑승 │ │ 버스 위치 │
│ 카운트 │ │ 상태 │ │ 지도 │
└──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘
- 운전자가 운행 전, 탑승자의 수를 확인하고 운행 시작을 누른다
- 아이가 승차 시 태그를 찍는다 → 운전자와 선생님 화면에서 인원수 카운트 ↑
- 학부모는 자신의 화면에서 아이의 현재 위치를 확인한다
- 아이가 하차 시 태그를 찍고 탑승인원이 0이 되면 선생님이 운행을 종료한다
| 메인 ↔ 로그인 (3 role 진입점) | 운전자 화면 ↔ 선생님 화면 |
 |
 |
위 영상이 보이지 않으면
assets/videos/software_demo.mp4직접 재생 (23 MB, 1:28).
추가 시연: software_execution.mov (3.8 MB, 0:48 — 모바일 세로 화면 녹화)
팀 프로젝트이므로 본인이 직접 담당·작성한 부분과 공동 작업한 부분을 명확히 구분합니다.
다음 10 개 .java 파일의 동작 로직 (이벤트 핸들러 · 상태 전이 · Firebase 호출 · 입력 검증) 을 본인이 메인으로 담당했습니다:
src/android/app/src/main/java/com/example/project01/
├── MainActivity.java (3-role 분기 진입점)
├── activity_driver_login.java
├── activity_driver_join.java
├── activity_driver_main.java
├── activity_teacher_login.java
├── activity_teacher_join.java
├── activity_parent_login.java
├── activity_parent_join.java
├── OperationStartActivity.java (선생님 화면 — 탑승/하차 카운트)
└── ParentsActivity.java (학부모 화면 — 자녀 상태)
공동 담당 (팀과 함께 작업): 모든 layout XML, MapActivity.java / ParentsMapActivity.java (지도), Firebase 초기 연동 설정.
본 레포의 docs/_archive/iterations/ 폴더에는 한 학기 동안의 5 단계 코드 스냅샷이 보존되어 있습니다. 본인이 메인 담당한 파일 중 일부는 5 스냅샷 모두 비트 동일 — 학기 초 한 번 작성한 후 끝까지 손댈 필요가 없었습니다:
| 파일 | p00 | p01 | p02 | p03 | p04 | 결과 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MainActivity.java | 1670 B | = | = | = | = | ★ 5 스냅샷 모두 비트 동일 (68ce8336) |
| activity_driver_join.java | 3015 B | = | = | = | = | 5 모두 동일 |
| activity_teacher_join.java | 3027 B | = | = | = | = | 5 모두 동일 |
반면 본인이 점진 성장시킨 파일들:
| 파일 | p00 (초기) | p01 → p04 (성장) |
|---|---|---|
| OperationStartActivity.java | 1477 B (stub) | 3836 → 5685 B |
| ParentsActivity.java | 969 B (stub) | 4844 → 5447 B (5배 성장) |
시계열 진화 매트릭스 13 파일 × 5 스냅샷 전체는
docs/_archive/iterations/README.md참조.
본인이 메인 담당한 파일들에는 한국어 주석이 풍부합니다 (OperationStartActivity.java 만 20 개). 도메인 의미를 직접 풀어 쓴 흔적:
// MainActivity.java — 3 role 분기 (5 스냅샷 모두 동일한 코드)
// 부모님
// 선생님
// 운전자
// OperationStartActivity.java:70-91 — Firebase 실시간 동기화
tagRef.addValueEventListener(new ValueEventListener() {
@Override
public void onDataChange(DataSnapshot dataSnapshot) {
// 탑승자와 하차자 수 초기화
boardingCount = 0;
alightingCount = 0;
for (DataSnapshot tagSnapshot : dataSnapshot.getChildren()) {
Boolean boarding = tagSnapshot.child("boarding").getValue(Boolean.class);
if (boarding != null && boarding) {
boardingCount++; // 탑승한 학생
} else if (boarding != null && !boarding) {
alightingCount++; // 하차한 학생
}
}
// UI에 갱신된 값 반영
boardingCountTextView.setText(String.valueOf(boardingCount));
alightingCountTextView.setText(String.valueOf(alightingCount));
}
});// OperationStartActivity.java:104-105 — 도메인 안전 메시지를 다이얼로그에 직접 박음
setTitle("운행 종료")
.setMessage("탑승자가 남아있습니다.\n다시 한 번 확인해주세요");// ParentsActivity.java — 자녀 정보를 한국어 UI 로 직접 노출
childNameTextView.setText(sname + " 어린이");
boardingStatusTextView.setText(boarding ? "탑승" : "미탑승");
학기 일정 간트차트. 한 학기 안에 하드웨어 (RFID + ESP8266) + 모바일 (Android 3-role) + 클라우드 (Firebase + Maps) 의 3-tier 시스템을 완성했습니다.
- 안전성: 학부모가 자녀의 위치 정보를 파악해 안정성을 확보할 수 있다.
- 사고 예방: 아이의 승하차 및 탑승 현황을 확인해 아이 혼자 남겨지는 사고를 예방할 수 있다.
이 레포의 코드는 완성된 결과 코드 가 아니라 학부 2학년 학생들이 처음 RFID 하드웨어 + Firebase + 멀티 디바이스 앱을 만지며 남긴 흔적 그대로입니다. 일부러 다듬지 않은 것들:
// src/firmware/_archive/RFID.ino:12
#include <MFRC552.h> // ← 정확한 라이브러리는 MFRC522학기 초 첫 RFID 스파이크에서 라이브러리 이름 한 글자를 잘못 적었던 흔적 (MFRC522 ↔ MFRC552). 후속 .ino 들에서는 정정되었고, 이 파일은 학습 진정성의 증거로 그대로 보존했습니다.
// src/firmware/_archive/Firebase_WIFI.ino:14-17
#define FIREBASE_HOST "*********설정필요*********"
#define FIREBASE_AUTH "*********설정필요*********"
#define WIFI_SSID "*********설정필요*********"
#define WIFI_PASSWORD "*********설정필요*********"Firebase 통합 가이드를 만들면서 본인이 "여기 채워야 함" 을 잊지 않으려고 박아둔 자리표시자. 후속 .ino 들이 실제 값을 채워 넣으며 발전했습니다.
// src/android/app/src/main/java/com/example/project01/OperationStartActivity.java:122-124
btnReset.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
// 현재 값 초기화
boardingCount = 0;
alightingCount = 6; // ← 왜 6인지 코드에 설명 없음 (시연용 더미 추정)
...리셋 버튼을 누르면 alightingCount = 6 으로 초기화되는데 왜 6인지 코드에 설명이 없습니다. 발표 시연 시 "잠시 전 정리 안 한 상태" 처럼 보이게 하려고 임의로 박았던 더미값으로 추정 — 학부생의 정직한 시연 흔적.
src/android/app/src/main/java/com/example/project01/activity_join_login.java (0 bytes)
5 스냅샷 모두 동일한 d41d8cd9 MD5 (= empty file). 학기 초 명명만 결정하고 흐름이 바뀌면서 비어둔 흔적.
docs/_archive/iterations/project03.zip 안 manifest 에서 발견되는 타이포:
<!-- project03.zip 안 -->
<activity android:name=".PartentsMapActivity" ... />
^^^^^^^^ ← Partents (sic)
<!-- project04 (= src/android/) 에서 정정됨 -->
<activity android:name=".ParentsMapActivity" ... />발표 직전 누군가 catch & fix 했습니다. 정정한 사람이 본인이었는지 다른 팀원이었는지 명확히 기억나진 않지만 — 시계열 archive 가 정정 자체를 박제해 보여줍니다. 시계열의 가치는 결과만 보존하는 게 아니라 결과로 가는 과정 을 보존하는 데 있습니다.
<!-- src/android/app/src/main/AndroidManifest.xml:18-23 -->
<activity android:name=".ParentsMapActivity" android:exported="false" />
<activity android:name=".ParentsMapActivity" android:exported="false" /> <!-- MapActivity 등록 -->위 5) 의 타이포를 정정했지만 줄 자체를 지우지 못해 같은 activity 가 두 번 등록되어 있습니다. 두 번째 등록의 주석 (<!-- MapActivity 등록 -->) 이 "원래 다른 이름을 넣으려 했던 자리" 였음을 보여줍니다. 막판 코드 통합의 흔적.
src/android/app/src/google-services (3).json.example
^^^ ← Firebase 콘솔에서 3번째 다운로드한 사본
파일명 자체가 학습 흔적 — Firebase 콘솔에서 google-services.json 다운로드 ↔ 드래그를 여러 번 반복하면서 (3) 접미사가 그대로 남은 사본을 src/ 폴더에 끌어다 놓은 자국.
| 자료 | 경로 | 비고 |
|---|---|---|
| 🎤 최종 발표 자료 | docs/presentation_final_redacted.pptx |
26 슬라이드 (팀원·교수 이름 마스킹) |
| 🎬 시연 영상 (메인) | assets/videos/software_demo.mp4 |
1:28 / 1920×1080 |
| 🎬 시연 영상 (실행) | assets/videos/software_execution.mov |
0:48 / 세로 화면 녹화 |
| 📦 시계열 코드 스냅샷 | docs/_archive/iterations/ |
project00~03 (4 스냅샷) + README |
| 🔌 펌웨어 가이드 | src/firmware/README.md |
ESP8266 핀맵 + 라이브러리 설치 |
📌 본인을 제외한 팀원 3명·교수 2명의 이름은 발표 자료 본문 / 메타에서
◯◯◯으로 마스킹되었습니다. 팀원의 PC 계정명도iterations/압축본 안에서 제거되었으며, 누가 어느 PC를 썼는지는iterations/README.md에<PC_X>/ 역할 단위로만 기록되어 있습니다.
본 프로젝트가 인용한 자료들:
| # | 출처 |
|---|---|
| [1] | (2021-1) 설계 및 프로젝트 심화 I 6조 스마트한 승하차 관리 및 원아 일지 시스템 (선행 캡스톤) |
| [2] | 이다온, 안전벨·동승보호자 있었는데… 3세 아이 통학버스에 한 시간 갇혀, 대전일보, 2022.08.11 |
| [3] | 강민수, 잇따른 통학버스 갇힘사고, 왜 자꾸 반복되나요?, 아주경제, 2018.07.22 |
| [4] | 송욱, 폭염 속 버스에서 어린아이 또 숨져 — 반복되는 갇힘 사고, 해결책은 없나?, SBS뉴스, 2018.07.20 |
| [5] | 문형진, 딥러닝 기반의 사용자 인증을 활용한 어린이 버스에서 안전한 승차 및 하차 시스템 설계, 융합정보논문지, 2020 |
| [6] | 이승재 외 7인, 어린이 운송 차량의 안전사고 방지 방안에 관한 연구, 한국산학기술학회 추계 학술발표논문집, 2023 |
어린이 통학버스 갇힘 사고라는 실제 안전 문제를, "RFID 태그로 승하차를 정확히 추적하면 풀 수 있을까" 라는 가설로 풀어보았습니다.
한 학기 동안 팀 4 명이 5 PC 를 돌아가며 빌드한 흔적이 docs/_archive/iterations/ 의 시계열 archive 에 그대로 남아 있고, 본인 PC 도 학기 중 한 번 교체했습니다 (neo62 → Tkkim). 다른 팀원들도 각자의 PC 에서 같은 코드 베이스를 빌드했고, 그 흔적이 5 단계 스냅샷의 local.properties 에 박혀 있었습니다 (현재는 보안 정리되어 본인 외 팀원 PC 는 <PC_X> 형태의 매핑 정보로만 보존).
본인은 그 중 Android 백엔드 로직 — 부모 / 선생님 / 운전자 3 역할의 로그인·메인·운영 시작 화면을 메인 담당했고, UI 와 지도, Firebase 연동은 팀과 함께 만들었습니다. 학기 초에 처음 쓴 MainActivity.java 가 5 스냅샷을 거치면서 단 한 바이트도 바뀌지 않은 것 이 작은 자부심이지만, 같은 manifest 에서 발표 직전까지 catch 되지 못한 PartentsMapActivity 타이포가 project03 안에 남아 있는 것도 같은 학기의 흔적입니다.
MedQueue (2024-1 학기, 환자 대기 모니터링) 에서 익힌 Firebase 실시간 동기화 패턴이 본 프로젝트의 "태그 → 카운트 → 부모 알림" 흐름의 기반이 되었습니다. 학습 단계에서는 study-windows-programming/022_FireBase 에서 학생 정보 CRUD 만 만져봤던 것이, MedQueue 에서 "실시간 환자 대기열" 로 확장되었고, SchoolbusRFID 에서 "실시간 어린이 안전 모니터링" 으로 한 번 더 확장된 흐름입니다.
또한 본 프로젝트가 본인이 처음으로 손에 잡아본 하드웨어 (ESP8266 + MFRC522) + 모바일 (Android 3-role) + 클라우드 (Firebase Realtime DB + Maps) 의 3-tier 풀스택 이었습니다. 그 경험은 이후 ElderCaringApp 의 "노인 케어 모니터링" 으로 케어 도메인이 확장되었고, seed-project 캡스톤의 팀 협업 기초가 되었습니다.
study-java— Android Java 의 OOP / 이벤트 핸들러 / 익명 클래스study-windows-programming— Firebase Realtime DB 첫 학습 (022_FireBase챕터)
MedQueue— 환자 대기 모니터링 (Xamarin.Forms · 2024-1)ElderCaringApp— 노인 케어 모니터링
AI_Lung_1— 폐 의료 영상 AIsperm-ai— AI 정자 운동성 분석seed-project— 캡스톤 (현재 진행 중)
LICENSE.md 참조. 본 레포는 학부 팀 프로젝트의 학습 결과물을 포트폴리오 목적으로 공개한 것이며, 상업적 이용은 팀 합의가 필요합니다.
Author: MoriochoRadio (KimTaeKyoung) · 건양대학교 의료IT공학과