KR101767828B1 - Personalized home automation service providing method based on ontology and service providing system using ontology based on context awareness - Google Patents
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Abstract
Description
이하 설명하는 기술은 상황 인지 기반한 온톨로지를 이용하여 맞춤형 서비스를 제공하는 기법에 관한 것이다.The technique described below relates to a technique for providing a customized service using context aware ontology.
스마트 홈 기술은 유무선 통신과 디지털 정보 기기를 기반으로 홈네트워킹과 인터넷 정보가전을 이용하여 사용자에게 편리한 서비스를 제공하는 기술이다. Smart home technology is a technology that provides convenient service to users by using home networking and Internet information appliance based on wired / wireless communication and digital information device.
한편, 상황 인지 기술은 통신 및 컴퓨팅 능력을 가지고 주변 상황을 인식하고 판단하여 인간에게 유용한 정보를 제공하는 기술이다. 최근 상황 인지 기술을 적용한 홈 자동화 서비스에 대한 연구가 진행되고 있다.On the other hand, context awareness technology is a technology that recognizes and judges the surrounding situation with communication and computing ability and provides useful information to human being. Recently, research on home automation service using context recognition technology is under way.
이하 설명하는 기술은 온톨로지에 기반하여 추론한 상황 정보를 JESS 엔진으로 재차 추론하여 사용자에게 맞춤형 서비스를 제공하고자 한다.The technique described below intends to provide customized services to the user by re-inferring the context information reasoned based on the ontology with the JESS engine.
온톨로지를 이용한 맞춤형 홈 자동화 서비스 제공 방법은 서비스 장치가 주변 상황을 나타내는 센싱 데이터를 수집하는 단계, 상기 서비스 장치가 상기 센싱 데이터를 이용하여 사전에 정의된 온토로지 기반의 인스턴스를 생성하는 단계, 상기 서비스 장치가 상기 인스턴스를 사전에 정의된 SWRL(Semantic Web Rule Language) 규칙에 적용하여 제1 상황 정보를 생성하는 단계, 상기 서비스 장치가 상기 제1 상황 정보를 JESS(Java Expert System Shell) 규칙에 적용하여 서비스 정보를 생성하는 단계 및 상기 서비스 장치가 상기 서비스 정보를 이용하여 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.A method of providing a customized home automation service using an ontology includes collecting sensing data representing a circumstance of a service device, generating an ontology-based instance defined in advance using the sensing data, The service device generates the first context information by applying the instance to a predefined Semantic Web Rule Language (SWRL) rule, and the service apparatus applies the first context information to the JESS (Java Expert System Shell) rule Generating service information by using the service information, and providing the service using the service information.
온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템은 적어도 하나의 홈 네트워크 기기, 홈 네트워크 내에 위치하여 주변 환경에 대한 정보를 센싱하는 복수의 센서 장치 및 상기 홈 네트워크 기기와 상기 센서 장치와 연결되고, 상기 센서 장치가 수집한 센싱 데이터를 이용하여 사전에 정의된 온토로지 기반의 인스턴스를 생성하고, 상기 인스턴스를 사전에 정의된 SWRL(Semantic Web Rule Language) 규칙에 적용하여 제1 상황 정보를 생성하고, 상기 제1 상황 정보를 JESS(Java Expert System Shell) 규칙에 적용하여 서비스 정보를 생성하는 홈 네트워크 서버를 포함한다.A context-aware service providing system using an ontology is provided with at least one home network device, a plurality of sensor devices located in a home network to sense information about the surrounding environment, and a plurality of sensor devices connected to the home network device and the sensor device, Generates an ontology-based instance defined in advance using the collected sensing data, generates the first context information by applying the instance to a predefined Semantic Web Rule Language (SWRL) rule, And a home network server for applying service information to JESS (Java Expert System Shell) rules to generate service information.
이하 설명하는 기술은 홈 네트워크에서 사용자 또는 가전 기기의 상태를 나타내는 상황 정보를 추론하고, 상황 정보에 맞는 적절한 서비스를 사용자에게 제공한다.The technique described below infers the situation information indicating the state of the user or home appliance in the home network and provides the user with an appropriate service according to the situation information.
도 1은 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템의 구성을 도시한 블록도의 예이다.
도 2는 온톨로지를 이용한 맞춤형 홈 자동화 서비스 제공 방법에 대한 순서도의 예이다.
도 3은 에어컨 동작에 대한 진단을 수행하는 서비스 제공 과정에 대한 예이다.
도 4는 에어컨 동작에 대한 제어를 수행하는 서비스 제공 과정에 대한 예이다.1 is an example of a block diagram showing a configuration of a context aware service providing system using an ontology.
2 is an example of a flowchart of a method of providing a customized home automation service using an ontology.
3 is an example of a service providing process for performing diagnosis on the air conditioner operation.
4 is an example of a service providing process for controlling the air conditioner operation.
이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The following description is intended to illustrate and describe specific embodiments in the drawings, since various changes may be made and the embodiments may have various embodiments. However, it should be understood that the following description does not limit the specific embodiments, but includes all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the following description.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but may be used to distinguish one component from another . For example, without departing from the scope of the following description, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular " include "should be understood to include a plurality of representations unless the context clearly dictates otherwise, and the terms" comprises & , Parts or combinations thereof, and does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, components, components, or combinations thereof.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Before describing the drawings in detail, it is to be clarified that the division of constituent parts in this specification is merely a division by main functions of each constituent part. That is, two or more constituent parts to be described below may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more functions according to functions that are more subdivided. In addition, each of the constituent units described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main functions of the constituent units themselves, and that some of the main functions, And may be carried out in a dedicated manner.
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Also, in performing a method or an operation method, each of the processes constituting the above method may occur in a different order than that described in the context without explicitly specifying a specific order in the context. That is, each process may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in the opposite order.
이하 설명하는 기술은 센싱 장치로 주변 정보를 수집하고, 사전에 정의된 온톨로지(ontology)에 기반하여 상황정보를 생성하고, JESS(Java Expert System Shell) 엔진을 이용하여 서비스 제공을 위한 정보를 생성한다. 이하 설명하는 기술은 반드시 홈 네트워크 시스템에 적용되는 것은 아니지만, 이하 홈 네트워크 시스템을 중심으로 설명한다.The technology described below collects peripheral information with a sensing device, generates situation information based on a predefined ontology, and generates information for providing a service using a JESS (Java Expert System Shell) engine . The technology described below is not necessarily applied to a home network system, but will be described below with reference to a home network system.
온톨로지는 시맨틱 웹을 구현할 수 있는 도구로써 지식개념을 의미적으로 연결할수 있는 도구로서 RDF, OWL, SWRL 등의 언어를 이용해 표현할 수 있다. 온톨로지의 구성원소는 클래스(class), 인스턴스(instance), 관계(relation), 속성(property)으로 구분할 수 있다. 각 구성요소의 의미에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.The ontology is a tool that can implement semantic web and semantically connect knowledge concepts, and can be expressed using languages such as RDF, OWL, and SWRL. The constituent elements of an ontology can be classified into classes, instances, relations, and properties. A detailed description of the meaning of each component is omitted.
도 1은 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템(100)의 구성을 도시한 블록도의 예이다. 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템(100)은 홈 네트워크 기기(110a, 110b, 110c), 센서 장치(120a, 120b, 120c), 제어 장치(140) 및 홈 네트워크 서버(150)를 포함한다. 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템(100)은 사용자 맞춤형 서비스를 제공하는 서비스 장치에 해당한다.1 is an example of a block diagram showing the configuration of a context aware service providing system 100 using an ontology. The context aware service provision system 100 using the ontology includes
도 1에 도시한 홈 네트워크 기기(110a, 110b, 110c)는 댁내에 위치한 가전 기기이다. 도 1은 홈 네트워크 기기로 TV(110a), 에어컨(110b) 및 세탁기(110c)를 도시하였다. The
센서 장치(120a, 120b, 120c)는 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 센서 장치는 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 이미지 센서, 타이머(timer), 적외선 센서, 기타 광 센서, 음향 센서, 풍속 센서, 무선 통신의 AP 등일 수 있다. The
도 1에서 센서 장치(120a)는 사용자(50)의 위치 내지 움직임을 검출하는 센서를 의미한다. 이 경우 센서 장치(120a)는 카메라와 같은 이미지 센서 또는 기타 움직임을 검출할 수 있는 적외선 센서 등일 수 있다. 나아가 센서 장치(120a)는 사용자(50)가 소지한 사용자 단말(55)을 검출하는 방식으로 사용자의 위치 내지 움직임을 검출할 수도 있다. 이 경우 센서 장치(120a)는 사용자 단말(55)과 통신 가능한 무선 통신 AP, 근거리 무선 통신을 위한 송신기 등일 수 있다. 예컨대, AP 장치와 사용자 단말(55) 사이의 신호 세기 등을 이용하여 사용자 단말(55)의 위치를 추정할 수 있다. 나아가 복수의 센서 장치를 이용하여 사용자(50) 또는 사용자 단말(55)의 위치를 측위할 수도 있다.In FIG. 1, the
나아가 도 1에 도시하지 않았지만 센서 장치는 홈 네트워크 기기(110a, 110b, 110c) 내부에 배치된 장치일 수도 있다. 예컨대, 센서 장치는 홈 네트워크 기기가 사용하는 각종 센서 장치(조도 센서, 온도 센서, 움직임 센서 등), 홈 네트워크 기기의 동작 상태를 판단하는 각종 장치(타이머, 전압측정기, 전류측정기 등)일 수 있다. 이 경우 홈 네트워크 기기 자체가 센서 장치의 기능을 수행할 수 있다.Further, although not shown in FIG. 1, the sensor device may be a device disposed in the
제어 장치(140)는 홈 네트워크 기기(110a, 110b, 110c)의 동작을 제어하는 장치이다. 도 2에서는 홈 네트워크 서버(150)의 서비스 정보에 기반하여 제어 장치(140)가 홈 네트워크 기기(110a, 110b, 110c)를 제어하는 것으로 도시하였다. 경우에 따라서 홈 네트워크 서버(150)가 직접 홈 네트워크 기기(110a, 110b, 110c)의 동작을 제어할 수도 있다.The
홈 네트워크 서버(150)는 센서 장치(120a, 120b, 120c) 및/또는 홈 네트워크 기기(110a, 110b, 110c)에서 수집한 센싱 데이터를 기반으로 상황을 인식하고, 상황에 맞는 판단을 수행한다. 홈 네트워크 서버(150)는 센서 장치(120a, 120b, 120c) 및/또는 홈 네트워크 기기(110a, 110b, 110c)가 수집한 센싱 데이터를 기반으로 상황 정보를 생성한다. 홈 네트워크 서버(150)는 센싱 데이터를 이용하여 사전에 정의된 온토로지 기반의 인스턴스를 생성하고, 인스턴스를 사전에 정의된 SWRL(Semantic Web Rule Language) 규칙에 적용하여 상황 정보를 생성한다.The
상황 정보에 대해 간략하게 설명한다. 상황정보는 웹 온톨로지(OWL)를 이용하여 표현할 수 있다. 상황 정보는 상위레벨과 하위레벨로 구분할 수 있다. 상위레벨 상황정보는 모든 영역에 걸쳐 공통적으로 사용될 수 있는 추상화된 클래스와 속성을 정의하고, 온톨로지의 의미정보를 이용하여 각 속성들 간의 관계나 제약 조건들을 기술한다. 예를 들어, 'Livingroom'의 'Brightness'속성은 <Livingroom, Brightness, LivingroomBrightness>의 형태로 표현된다. 이때, 상기 속성(predicate)에 해당하는 'Brightness'는 'Livingroom'과 'LivingroomBrightness'사이의 관계를 표현해주는 역할을 하며, 그것의 대상(subject)과 목적(object) 자리에 위치할 수 있는 상황정보는 각각 'Room'과 'Brightness' 타입이어야 한다는 제약을 가진다.The situation information will be briefly described. The context information can be expressed using web ontology (OWL). Status information can be divided into upper level and lower level. The top level context information defines abstract classes and attributes that can be used in common across all domains, and describes the relationships and constraints between each attribute using the semantic information of the ontology. For example, the 'Brightness' property of 'Livingroom' is expressed in the form of <Livingroom, Brightness, LivingroomBrightness>. At this time, 'Brightness' corresponding to the above predicate plays a role of expressing the relation between 'Livingroom' and 'Livingroom Brightness', and a situation information that can be located in the subject and object positions thereof Have to be of type 'Room' and 'Brightness', respectively.
홈 네트워크 기반에서 사용자에게 발생할 수 있는 상황정보는 다음과 같이 세 가지 타입으로 분류할 수 있다. 상황 정보는 (1) 센서에 의한 상황정보, (2) 추론에 의한 상황정보, (3) 미리 정의된 상황정보 타입으로 분류할 수 있다. 이하 각각에 대해 순서 대로 예를 들어 설명한다. Situation information that may occur to the user in the home network base can be classified into the following three types. The situation information can be classified into (1) situation information by sensor, (2) situation information by reasoning, and (3) predefined situation information type. Hereinafter, an example will be described in order.
(1) 예를들어 'person;locatedAt'과 같은 센서에 의한 상황정보는 상황인지 어플리케이션의 실행시간에 센서로부터 입력받는 상황정보이다. (1) For example, the situation information by the sensor such as 'person; locatedAt' is the situation information received from the sensor at the execution time of the context aware application.
(2) 예컨대, 'person;hasStatus'와 같은 추론에 의한 상황정보는 센서에 의한 상황정보가 입력된 후에 추론의 과정을 거쳐 얻어낼 수 있다. 즉, 상기 추론에 의한 상황정보는 사용자 정의 규칙을 만족하는 경우에 자동적으로 생성된다.(2) Context information by reasoning such as 'person; hasStatus' can be obtained through inference process after context information is input by the sensor. That is, the context information by the reasoning is automatically generated when the user-defined rule is satisfied.
예를 들어, 현재 사람의 상태가 '취침 중(sleeping)'인 상황정보는 현재의 상황정보들이 사용자가 미리 정의해 놓은 규칙 [sleep-rule : (?p rdf:type Person)(?d rdf:type Device)(?p locatedAt Bedroom)(?d locatedIn Bedroom)(?d hasState ON)->(?p hasStatus sleeping)]을 만족하는 경우에 구할 수가 있다.For example, the situation information that the current person's state is 'sleeping' is the current state information that the user predefined [sleep-rule: (? P rdf: type Person) type Device (? p locatedAt Bedroom) (? d locatedIn Bedroom) (? d hasState ON) -> (? p hasStatus sleeping).
이러한 규칙에는 '<?p person;locatedAt Bedroom>' 및 '<?d device;hasState ON>'와 같이 사람의 현재 위치 및 침대의 현재 상태 등을 얻고자 하는 쿼리가 포함되어 있다. 이런 종류의 쿼리는 상기 상황인지 어플리케이션의 실행시간에 센서로부터 그 값을 받는 상황정보에 대한 쿼리이므로, 사람의 현재 상태가 '취침 중'이라는 상황정보는 상기 상황인지 어플리케이션의 실행시간 전에는 얻을 수가 없다.These rules include queries such as '<? P person; locatedAt Bedroom>' and '<? D device; hasState ON>' to get the current position of the person and the current state of the bed. Since this kind of query is a query for the context information that receives the value from the sensor at the execution time of the context aware application, the context information that the current status of the person is 'sleeping' can not be obtained before the execution time of the context aware application .
(3) 예컨대, '<TV device;locatedIn Livingroom>'와 같이 미리 정의된 상황정보 같은 경우에는 사용자에 의해 정의가 되고, 상기 정의된 후에는 그 값의 변화가 없는 상황정보이다. 그러므로, 상기 미리 정의된 상황정보 값을 얻기 위한 쿼리는 언제나 그 결과가 동일하다. (3) Situation information that is defined by a user in the case of predefined situation information such as '<TV device locatedIn Livingroom>', and is not changed after the definition. Therefore, the query to obtain the predefined context information value always has the same result.
홈 네트워크 서버(150)는 상황 정보를 JESS(Java Expert System Shell) 규칙에 적용하여 서비스 정보를 생성한다. 나아가 홈 네트워크 서버(150) 또는 제어 장치(140)는 서비스 정보에 기반하여 일정한 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 구체적인 예는 후술한다.The
도 2는 온톨로지를 이용한 맞춤형 홈 자동화 서비스 제공 방법(200)에 대한 순서도의 예이다. 센서 장치는 주변 상황을 나타내는 센싱 데이터를 수집한다(210). 상황인지 서비스 제공 시스템은 센싱 데이터를 이용하여 사전에 정의된 온토로지 기반의 인스턴스를 생성한다(220). 상황인지 서비스 제공 시스템은 인스턴스를 사전에 정의된 SWRL(Semantic Web Rule Language) 규칙에 적용하여 상황 정보를 생성한다(230). 상황인지 서비스 제공 시스템은 상황 정보를 JESS(Java Expert System Shell) 규칙에 적용하여 서비스 정보를 생성한다(240). 상황인지 서비스 제공 시스템은 서비스 정보를 이용하여 서비스를 제공한다(250). 2 is an example of a flowchart of a
나아가 상황인지 서비스 제공 시스템은 생성한 서비스 정보를 저장 장치에 저장하고, 이후 저장 장치에 저장한 서비스 정보를 활용할 수도 있다. 상황인지 서비스 제공 시스템은 서비스 제공에 대한 사용자의 피드백을 수신하고, 피드백을 학습하여 저장 장치에 저장된 서비스 정보를 수정할 수 있다(260). 이후 서비스 제공 시스템은 상황 정보에 기반하여 서비스 정보를 생성하면서 학습한 내용에 따라 수정된 서비스 정보를 생성할 수 있다.Furthermore, the context aware service providing system may store the created service information in a storage device and utilize the service information stored in the storage device. The context aware service provisioning system may receive user feedback on the service provision and modify the service information stored in the storage by learning feedback (260). Then, the service providing system can generate the service information based on the context information and generate the modified service information according to the learned contents.
이하 몇 가지 예를 기반으로 상황인지 서비스 제공 시스템의 동작에 대해 설명한다. 도 3은 에어컨 동작에 대한 진단을 수행하는 서비스 제공 과정에 대한 예이다. 도 3은 상황인지 서비스 제공 시스템에 포함되는 구성 중 일부를 도시한 예이다. 도 3은 홈 네트워크 기기인 에어컨(310), 온도 센서(321), 습도 센서(322) 및 홈 네트워크 서버(350)를 도시한다. Hereinafter, the operation of the context aware service providing system will be described based on several examples. 3 is an example of a service providing process for performing diagnosis on the air conditioner operation. 3 is an example showing a part of the configuration included in the context aware service providing system. 3 shows an
먼저 홈 네트워크 서버(350)는 사전에 정의한 SWRL을 통해 상황 정보를 생성한다. 이를 위해 홈 네트워크 서버(350)는 센서 장치가 수집한 정보를 이용한다. First, the
(1) 예를 들어 현재 시간은 "2016년 7월"이라고 가정한다. 홈 네트워크 서버(350)는 타이머와 같은 별도의 장치를 통해 시간을 확인할 수도 있고, 서버 자체에 내장된 타이머를 통해 시간을 확인할 수도 있다. 현재 온도 센서(321)를 통해 측정된 실내 온도는 섭씨 31도이고(①), 습도 센서(322)를 통해 측정된 실내 습도는 70%라고(②) 가정한다. 이를 기반으로 홈 네트워크 서버(350)는 "현재 여름이고 날씨가 덥다"라는 상황 정보를 생성한다. (2) 나아가 사전에 설정된 조건에 따라 "에어컨이 동작할 필요가 있다"는 상황 정보를 생성한다. (3) 홈 네트워크 서버(350)는 에어컨(310)과 통신하여 현재 에어컨(310)이 동작하지 않는다는 정보를 수집한다(③). (4) 홈 네트워크 서버(350)는 "현재 에어컨이 동작하지 않는다"라는 상황 정보를 생성한다. 이 과정까지가 SWRL에 기반하여 상황 정보를 생성하는 예이다.(1) For example, the current time is assumed to be "July 2016". The
이제 홈 네트워크 서버(350)는 SWRL을 기반으로 생성한 상황 정보를 기반으로 JESS 엔진을 사용하여 새로운 서비스 정보를 생성한다. JESS 엔진은 JAVA에 기반한 정방향 추론(forwarding chaining) 엔진이다. 추론을 위한 JESS 규칙은 사전에 마련되어야 한다. JESS 엔진은 새로운 사실을 추론하면서 기 정의된 규칙을 사후에 수정할 수 있다. Now, the
홈 네트워크 서버(350)는 에어컨(150)과 통신하면서 에어컨 필터의 교환 주기를 점검할 수 있다(④). 만약 에어컨 필터가 교환 주기(예컨대, 6개월) 이상 사용되었다면 홈 네트워크 서버(350)는 JESS 엔진을 통해 현재 에어컨 필터에 문제가 있다는 추론을 한다. 나아가 홈 네트워크 서버(350)는 서비스 센터(별도의 서버)에 "에어컨 필터의 교환이 필요하다"라는 정보를 전송할 수도 있다. 이 과정은 홈 네트워크 서버(350)가 SWRL로 추론한 상황 정보와 에어컨으로부터 전달받은 센싱 데이터(필터 교환 주기)를 기반으로 고장 진단을 수행하는 예이다.The
또는 홈 네트워크 서버(350)는 에어컨(150)과 통신하면서 에어컨의 구성 중 정상적으로 동작하지 않는 부품이 있는지 점검할 수 있다(⑤). 예컨대, 홈 네트워크 서버(350)는 에어컨(150)으로부터 전원(power)이 작동하지 않는 다는 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 홈 네트워크 서버(350)는 "에어컨에 전원이 고장 났다"라는 추론을 수행한다. 이 과정은 홈 네트워크 서버(350)가 SWRL로 추론한 상황 정보와 에어컨으로부터 전달받은 센싱 데이터(고장 정보)에 기반하여 수리 진단을 수행하는 예이다.Alternatively, the
도 4는 에어컨 동작에 대한 제어를 수행하는 서비스 제공 과정에 대한 예이다. 도 4는 상황인지 서비스 제공 시스템에 포함되는 구성 중 일부를 도시한 예이다. 도 4는 홈 네트워크 기기인 에어컨(310), 온도 센서(321), 습도 센서(322), 이미지 센서(323), 제어 장치(340), 홈 네트워크 서버(350) 및 저장 장치(360)를 도시한다. 4 is an example of a service providing process for controlling the air conditioner operation. FIG. 4 shows an example of a part of the configuration included in the context aware service providing system. 4 is a block diagram showing the configuration of the
홈 네트워크 서버(350)는 사전에 정의한 SWRL을 통해 상황 정보를 생성한다. 이를 위해 홈 네트워크 서버(350)는 센서 장치가 수집한 정보를 이용한다. The
(1) 예를 들어 현재 시간은 "2016년 7월"이라고 가정한다. 홈 네트워크 서버(350)는 타이머와 같은 별도의 장치를 통해 시간을 확인할 수도 있고, 서버 자체에 내장된 타이머를 통해 시간을 확인할 수도 있다. 이미지 센서(323)을 통해 현재 실내에 사용자(50)가 위치하고(①)있고, 온도 센서(321)를 통해 측정된 실내 온도는 섭씨 31도이고(②), 습도 센서(322)를 통해 측정된 실내 습도는 70%라고(③) 가정한다. 이를 기반으로 홈 네트워크 서버(350)는 "현재 여름이고 날씨가 덥다"라는 상황 정보를 생성한다. (2) 나아가 사전에 설정된 조건에 따라 "에어컨이 동작할 필요가 있다"는 상황 정보를 생성한다. (3) 홈 네트워크 서버(350)는 에어컨(310)과 통신하여 현재 에어컨(310)이 동작하지 않는다는 정보를 수집한다(④). (4) 홈 네트워크 서버(350)는 "현재 에어컨이 동작하지 않는다"라는 상황 정보를 생성한다. 이 과정까지가 SWRL에 기반하여 상황 정보를 생성하는 예이다.(1) For example, the current time is assumed to be "July 2016". The
이제 홈 네트워크 서버(350)는 SWRL을 기반으로 생성한 상황 정보를 기반으로 JESS 엔진을 사용하여 새로운 서비스 정보를 생성한다. 홈 네트워크 서버(350)는 이미지 센서(323) 등을 통해 사용자에 대한 식별 정보를 획득한다고 가정한다. 홈 네트워크 서버(350)는 사용자 맞춤형 서비스를 수행한다. 이를 위해 홈 네트워크 서버(350)는 저장 장치(360)에 저장된 사용자 맞춤형 정보를 확인한다(⑤). 홈 네트워크 서버(350)는 시간, 온도, 습도 및 사용자(식별자)에 따라 최적의 에어컨 설정을 결정한다. 홈 네트워크 서버(350)는 사용자 맞춤형 설정을 제어 장치(340)에 전달한다(⑥). 제어 장치(340)는 사용자 맞춤형 설정에 따른 제어 정보를 에어컨(310)에 전달한다(⑦). Now, the
한편 홈 네트워크 서버(350)는 에어컨(310)과 통신하면서 현재 에어컨(310)이 어떤한 설정으로 동작되고 있다는 정보를 획득할 수도 있다(④). 이 경우 홈 네트워크 서버(350)는 저장 장치(360)에 저장된 사용자 맞춤형 정보를 참조하여 새로운 사용자 맞춤형 설정을 결정할 수도 있다. Meanwhile, the
도 4에 도시하지 않았지만, 사용자(50)는 홈 네트워크에 연결된 사용자 단말, 스마트 TV와 같은 장치를 이용하여 현재 수행되고 있는 서비스에 대한 피드백을 홈 네트워크 서버(350)에 전달할 수 있다. 또는 홈 네트워크 서버(350)는 사용자(50)가 에어컨(310)을 수동으로 조작하는 정보를 수신할 수 있다. 홈 네트워크 서버(350)는 이와 같은 사용자의 피드백 정보에 기반하여 저장 장치(360)에 저장된 사용자 맞춤형 정보를 갱신할 수도 있다.Although not shown in FIG. 4, the
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It should be noted that the present embodiment and the drawings attached hereto are only a part of the technical idea included in the above-described technology, and those skilled in the art will readily understand the technical ideas included in the above- It is to be understood that both variations and specific embodiments which can be deduced are included in the scope of the above-mentioned technical scope.
50 : 사용자
55 : 사용자 단말
100 : 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템
110a, 110b, 110c : 홈 네트워크 기기
120a, 120b, 120c : 센서 장치
140 : 제어 장치
150 : 홈 네트워크 서버
310 : 에어컨
321 : 온도 센서
322 : 습도 센서
323 : 이미지 센서
340 : 제어 장치
350 : 홈 네트워크 서버
360 : 저장 장치50: User
55:
100: Situational awareness service system using ontology
110a, 110b, 110c: Home network device
120a, 120b, 120c:
140: Control device
150: Home network server
310: Air conditioner
321: Temperature sensor
322: Humidity sensor
323: Image sensor
340: Control device
350: Home network server
360: Storage device
Claims (13)
상기 서비스 장치가 상기 센싱 데이터를 이용하여 사전에 정의된 온토로지 기반의 인스턴스를 생성하는 단계;
상기 서비스 장치가 상기 인스턴스를 사전에 정의된 SWRL(Semantic Web Rule Language) 규칙에 적용하여 상황 정보를 생성하는 단계;
상기 서비스 장치가 상기 상황 정보를 JESS(Java Expert System Shell) 규칙에 적용하여 상기 가전 기기의 동작에 대한 서비스 정보를 생성하는 단계;
상기 서비스 장치가 상기 서비스 정보를 상기 가전 기기에 전달하는 단계; 및
상기 서비스 장치가 상기 서비스 정보에 기반한 상기 가전 기기의 동작에 대한 피드백 정보를 이용하여 상기 서비스 정보를 갱신하는 단계를 포함하되,
상기 상황 정보는 별도의 센서 장치가 수집한 주변 환경 내지 객체에 대한 환경 정보, 상기 환경 정보에 따라 사전에 설정된 상기 가전 기기의 동작 규칙에 대한 정보 및 상기 가전 기기의 동작 여부에 대한 정보로부터 추론되는 상기 가전 기기의 상태 정보를 포함하는 온톨로지를 이용한 맞춤형 홈 자동화 서비스 제공 방법.Collecting sensing data of a household appliance and a surrounding situation;
Generating a predefined ontology-based instance using the sensing data;
The service device applying the instance to a predefined Semantic Web Rule Language (SWRL) rule to generate context information;
Generating service information on the operation of the home appliance by applying the state information to a Java Expert System Shell (JESS) rule;
Transmitting the service information to the home appliance; And
And updating the service information by using the feedback information on the operation of the home appliance based on the service information,
The situation information may be inferred from environmental information about an environment or object collected by a separate sensor device, information on an operation rule of the home appliance previously set according to the environment information, and information on whether the home appliance is operated And a method of providing a customized home automation service using an ontology including state information of the home appliance.
상기 센싱 데이터는 시간, 온도, 습도, 조도, 가전 기기의 동작 상태, 가전 기기의 위치, 사용자의 행동 및 사용자의 위치를 포함하는 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 온톨로지를 이용한 맞춤형 홈 자동화 서비스 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein the sensing data includes at least one of a group including a time, a temperature, a humidity, an operation state of a home appliance, a position of a home appliance, a user's behavior, and a user's location.
상기 서비스 정보는 상기 가전 기기의 동작에 대한 진단 결과를 더 포함하는 온톨로지를 이용한 맞춤형 홈 자동화 서비스 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein the service information further includes a diagnosis result on the operation of the home appliance.
상기 서비스 장치는 가전 기기 내의 센서 장치를 이용하여 가전 기기의 동작 여부, 가전 기기의 소모품 교체 주기 및 가전 기기를 구성하는 복수의 장치에 대한 동작 여부 중 적어도 하나를 포함하는 장치 정보를 더 이용하여 상기 서비스 정보를 생성하는 온톨로지를 이용한 맞춤형 홈 자동화 서비스 제공 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the service device further uses device information including at least one of an operation of the home appliance, a replacement cycle of the consumables of the home appliance, and an operation of the plurality of devices constituting the home appliance using the sensor device in the home appliance, A method of providing a customized home automation service using an ontology that generates service information.
상기 서비스 장치는 상기 피드백 정보를 반복적으로 학습하여 상기 서비스 정보를 갱신하는 온톨로지를 이용한 맞춤형 홈 자동화 서비스 제공 방법.The method according to claim 1,
And the service device repeatedly learns the feedback information to update the service information.
홈 네트워크 내에 위치하여 상기 홈 네트워크 기기 및 주변 환경에 대한 정보를 센싱하는 복수의 센서 장치; 및
상기 홈 네트워크 기기와 상기 센서 장치와 연결되고, 상기 센서 장치가 수집한 센싱 데이터를 이용하여 사전에 정의된 온토로지 기반의 인스턴스를 생성하고, 상기 인스턴스를 사전에 정의된 SWRL(Semantic Web Rule Language) 규칙에 적용하여 상황 정보를 생성하고, 상기 상황 정보를 JESS(Java Expert System Shell) 규칙에 적용하여 서비스 정보를 생성하고, 상기 서비스 정보에 기반한 상기 홈 네트워크 기기의 동작에 대한 피드백 정보를 이용하여 상기 서비스 정보를 갱신하는 홈 네트워크 서버를 포함하되,
상기 상황 정보는 별도의 센서 장치가 수집한 주변 환경 내지 객체에 대한 환경 정보, 상기 환경 정보에 따라 사전에 설정된 가전 기기의 동작 규칙에 대한 정보 및 상기 가전 기기의 동작 여부에 대한 정보로부터 추론되는 상기 가전 기기의 상태 정보를 포함하는 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템.At least one home network appliance;
A plurality of sensor devices located in the home network and sensing information on the home network device and the surrounding environment; And
The method comprising: generating a predefined ontology-based instance connected to the home network device and the sensor device using sensed data collected by the sensor device, and transmitting the instance to a predefined SWRL (Semantic Web Rule Language ) Rule to generate context information, applying the context information to JESS (Java Expert System Shell) rules to generate service information, and using feedback information on the operation of the home network device based on the service information And a home network server for updating the service information,
Wherein the status information includes at least one of environmental information about an environment or an object collected by a sensor device, information about an operation rule of a home appliance set in advance according to the environment information, A context aware service provision system using an ontology that includes state information of home appliances.
상기 서비스 정보를 이용하여 상기 홈 네트워크 기기를 제어하는 제어 장치를 더 포함하는 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템.8. The method of claim 7,
And a control device for controlling the home network appliance using the service information.
상기 센싱 데이터는 시간, 온도, 습도, 조도, 홈 네트워크 기기의 동작 상태, 홈 네트워크 기기의 위치 및 사용자의 위치를 포함하는 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the sensing data includes at least one of a group including a time, a temperature, a humidity, an illuminance, an operating state of a home network appliance, a home network appliance, and a user's location.
상기 홈 네트워크 서버는 홈 네트워크 기기의 동작 여부, 홈 네트워크 기기의 소모품 교체 주기 및 홈 네트워크 기기를 구성하는 복수의 장치에 대한 동작 여부 중 적어도 하나를 포함하는 장치 정보를 더 이용하여 상기 서비스 정보를 생성하는 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템.8. The method of claim 7,
The home network server generates the service information by further using the device information including at least one of the operation of the home network device, the replacement period of the consumables of the home network device, and the operation of the plurality of devices constituting the home network device Context - aware service provisioning system using ontology.
상기 서비스 정보는 상기 홈 네트워크 기기의 동작에 대한 진단 결과이고, 상기 홈 네트워크 서버는 상기 서비스 정보를 사용자 또는 원격지에 있는 서버에 전달하는 온톨로지를 이용한 상황인지 서비스 제공 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the service information is a result of the diagnosis of the operation of the home network device, and the home network server transmits the service information to a server at a user or a remote location.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160055546A KR101767828B1 (en) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Personalized home automation service providing method based on ontology and service providing system using ontology based on context awareness |
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KR1020160055546A KR101767828B1 (en) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Personalized home automation service providing method based on ontology and service providing system using ontology based on context awareness |
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KR1020160055546A KR101767828B1 (en) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Personalized home automation service providing method based on ontology and service providing system using ontology based on context awareness |
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KR20190068017A (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 한국전자통신연구원 | Electronic apparatus providing customized service for user in wireless communication network and operation method therefor |
WO2023277311A1 (en) * | 2021-06-30 | 2023-01-05 | 삼성전자주식회사 | Electronic device and method for recognizing user state and use amount of body part by using knowledge graph |
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2016
- 2016-05-04 KR KR1020160055546A patent/KR101767828B1/en active IP Right Grant
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KR102153571B1 (en) * | 2017-12-08 | 2020-09-08 | 한국전자통신연구원 | Electronic apparatus providing customized service for user in wireless communication network and operation method therefor |
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