KR20140034765A - 무선 전원, 조명 및 자동화 제어 - Google Patents

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Abstract

컨트롤러와 전원 제어 유닛 사이의 피어 투 피어 무선 통신 링크를 이용하여 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키는 전원 제어 유닛 및 그 사용 방법이 제공된다. 통신 링크는 Wi-Fi 다이렉트 또는 Bluetooth 통신 기술을 이용하여 확립될 수 있다.

Description

무선 전원, 조명 및 자동화 제어{WIRELESS POWER, LIGHT AND AUTOMATION CONTROL}
본 발명은, 디바이스간에 무선 피어 투 피어(peer-to-peer) 통신 링크를 이용하는 시스템에 대해 컨트롤러 역할을 하는 스마트폰, 태블릿, 노트북, 랩톱, 넷북, 및 울트라북 컴퓨터 및 유사물 등의 표준 Wi-Fi 디바이스를 사용하여 가정 및 상용 애플리케이션에서 주 전원, 조명 및 자동화 제어에 관한 것이다. 본 발명은 참조의 용이성을 위해 스마트폰과 관련하여 설명하지만 본 발명이 그에 제한되는 것이 아님은 이해될 것이다.
최근에는, 주 전원식 기기, 조명 시스템 및 건물의 냉난방을 제어하는 데 사용되는 무선 기술에 있어서 커다란 성장이 있었다. 이들 시스템은 일반적으로 대형 건물에 설치되며 전체 로컬 환경의 효율적인 제어를 제공한다.
인터넷에 컴퓨터를 연결하며 모뎀, 프린터 등의 주변 기기를 공유하는 가정 무선 네트워크의 확산은 무선 홈 자동화에 대한 기성(ready-made) 프레임워크를 만들었다. 대부분의 경우에 이들 네트워크는 Wi-Fi Alliance 사양을 준수하며 일반적으로 "Wi-Fi"라고 알려진 무선 기술을 사용한다. 보다 전문적인 시스템은, 일반적인 Wi-Fi 아키텍처 외의 사유 네트워크를 사용하며 Zigbee 등의 사양을 준수하고 있다. 본질적으로 네트워크 배치는 유사하지만 호환성은 없다.
종래의 Wi-Fi 네트워크는 일반적으로 무선 액세스 포인트로서 알려진 특정 제어 디바이스의 존재에 기반한다. 이들 디바이스는 무선 네트워크에 대한 물리적 지원을 제공하며 네트워크상의 디바이스간의 브리징 및 라우팅을 행하고 네트워크에서 디바이스가 추가 또는 제거 가능하게 한다. 전형적인 홈 Wi-Fi 네트워크는 일반적으로 액세스 포인트에 무선으로 연결된 다수의 컴퓨터, 프린터, 태블릿, 스마트폰, 및 유사 디바이스와 함께 광대역 인터넷 서비스를 위한 전화 광역 네트워크(WAN)에의 유선 연결을 포함한다. 연결된 디바이스는 서로 직접 통신을 하지 않고 모든 통신에 게이트웨이 역할을 하는 액세스 포인트를 통해 통신한다.
Wi-Fi 네트워크에 기반한 홈 자동화는 가장 기본적인 시스템으로 PC 등의 사용자 인터페이스 디바이스 및 무선 액세스 포인트의 설치를 필요로 함을 이해할 수 있다. 모든 통신은 네트워크 액세스 포인트를 통해야 하므로, 액세스 포인트가 어떤 이유로 디스에이블될 경우, 전체 홈 자동화 시스템은 작동이 안 된다. 다른 트래픽이 높은 디바이스가 설치되어 있을 경우, 액세스 포인트는 데이터 레이턴시가 홈 자동화 기능을 저해하는 포인트에의 과부하가 걸릴 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하고자 하는 것이다.
하나의 바람직한 실시예에서, 본 발명은 2개의 부분, 즉 피연결 전기 또는 전자 디바이스에의 전력을 제공하는 데 이용되는 표준 주 전원 콘센트에 플러그인되는 전원 제어 디바이스 또는 유닛, 및 짧은 범위 무선 링크를 통해 전원 제어 유닛과 통신 가능한 핸드헬드 배터리 전원식 컨트롤러를 포함한다.
전원 제어 유닛은 시스템의 원하는 요구 조건에 특정한 기능을 갖는 디바이스이다. 컨트롤러는 스마트폰으로 알려진 폰의 클래스에 있게 되는 컴퓨팅 능력, 그래픽 디스플레이 및 무선 통신 능력을 갖는 상용 셀룰러 또는 모바일 폰일 수 있다. 본 발명에서 컨트롤러로서 이용되는 스마트폰에 대한 선호는 스마트폰 운영 체제에서 애플리케이션 프로그램을 로드 및 실행하는 능력 때문이다.
컨트롤러는 사용자와 전원 제어 유닛 간의 인터페이스이다. 컨트롤러에 적절한 커맨드를 입력하여, 사용자는 전원 제어 유닛 기능을 활성화할 수 있다. 하나의 바람직한 애플리케이션에서는, 전원 제어 유닛의 스위치 유닛 버전은 컨트롤러를 통해 사용자에 의해 주어진 커맨드에 대한 응답으로 피부착 전기 또는 전자 디바이스에의 주 전원의 전환을 제어하는 단일 기능을 가질 수 있다. 이 예에서, 스위치 유닛은 시야를 벗어나서 여전히 스위치 유닛과 컨트롤러 사이의 무선 링크를 통해 제어될 수 있다. 컨트롤러는 또한 본질적으로 피부착 디바이스에의 주 전원의 연결이나 분리에 대해 스위치 유닛에 지시하는 간단한 디바이스이기만 하면 된다. 컨트롤러는 바람직하게는 손에 가지고 다니는 스마트폰 또는 태블릿 등의 모바일 디바이스이지만 데스크톱 컴퓨터와 같은 일반적인 고정식 디바이스는 아니다.
다른 바람직한 실시예에서, 본 발명은 영구 유선 홈 자동화 시스템에 따라 더 광범위한 기능을 갖는 전원 제어 유닛을 가질 수 있다. 이 경우에, 컨트롤러는 더 복잡할 수 있고, 사용자는 그들이 원하는 기능을 쉽게 제어할 수 있도록 그래픽 인터페이스를 내포할 수 있다.
전원 제어 유닛은 Wi-Fi Direct 기술을 이용하여 무선 통신 기능을 행하는 것이 바람직할 수 있다. 여기에 사용되는 "Wi-Fi Direct"는 상시 수정되고 있는 Wi-Fi Alliance의 Wi-Fi Direct 사양을 말한다. 용어 "Wi-Fi Direct 디바이스"는 Wi-Fi Direct 기술을 이용하여 다른 디바이스와 통신을 개시하도록 구성된 디바이스를 말한다.
컨트롤러는 Wi-Fi 또는 레거시 Wi-Fi를 지원하는 일반적으로 알려진 스마트폰 등의 셀룰러 또는 모바일 폰인 것이 바람직하다. 여기에서 사용되는 "레거시 Wi-Fi"는 IEEE 802.11a/g/n Wi-Fi 사양을 말한다. 컨트롤러는 또한 Wi-Fi Direct 사양 및 Bluetooth 등의 다른 무선 통신 사양을 지원할 수 있다. 별도로 명시하지 않는 한, 컨트롤러가 스마트폰의 관점에서 기술되지만, 본 발명은 그에 한정되는 것은 아니다. 단순히 예를 들면, 컨트롤러는, 기타 수단에 의해 애플리케이션 프로그램을 다운로드 또는 설치하고, 사용자와의 적절한 인터페이스를 가져 필요한 기능을 실행하게 하도록 애플리케이션 프로그램과 상호 작용할 수 있고 전원 제어 유닛과 구축되는 통신을 가능하게 하는 레거시 Wi-Fi 및/또는 Wi-Fi Direct 능력을 갖는 임의의 휴대용 디바이스일 수 있다. 그런 디바이스의 예는, 태블릿, 랩톱 및 노트북 개인용 컴퓨터이다.
Apple사의 iOS, Google사의 Android 또는 Microsoft사의 Windows 운영 체제를 지원하는 대부분의 스마트폰은 또한 사용자가 적절한 Wi-Fi 액세스 포인트에 접속하여 임의의 다른 컴퓨터가 Wi-Fi 네트워크에 접속하는 것과 마찬가지로 인터넷에 접속하는 것을 허용하는 IEEE 802.11을 지원한다. 이것은 최소한의 무선 통신 표준이 되고 있는 반면, 스마트폰은 이제 기본적으로 Wi-Fi Direct를 지원하기 시작하고 있다. Wi-Fi Direct 기능뿐만 아니라 레거시 Wi-Fi를 포함하는 스마트폰에 대해, 전원 제어 유닛과 스마트폰 사이의 바람직한 통신 방식은 Wi-Fi Direct 피어 투 피어 통신 링크이다.
Bluetooth, Zigbee, 및 근거리 무선 통신 등의 무선 링크를 구현하는 데 사용될 수 있는 이용 가능한 다른 무선 표준이 있다. 또한, 무제한 무선 주파수 밴드 중 하나에서 작동하는 간단한 FSK(Frequency-shift Keying) 시스템이 또한 사용될 수 있다.
구체적으로는, 대부분의 스마트폰에서도 Bluetooth 무선 사양 Bluetooth SIG 클래스 2.1+EDR 이상을 지원하는 것에 주목한다. Wi-Fi Direct와 마찬가지로, Bluetooth는 또한 피어 투 피어 무선 통신 방법이며, 본원에 기재된 본 발명의 독창성 및 기능을 변경하지 않고 본 발명의 일부 실시예에 대해 유사한 기능을 제공하는 데 사용될 수 있다.
바람직한 일 양태에서 본 발명은, 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록, 컨트롤러와의 피어 투 피어 링크를 통해 전기 장치를 제어하는 전원 제어 디바이스를 제공한다. 컨트롤러는 프로세서, 메모리, 유저 인터페이스, 및 무선 통신 트랜시버를 갖는다. 디바이스는, 메모리를 갖는 마이크로프로세서, 마이크로프로세서로부터의 커맨드를 실시하여 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키도록 구성된 전원 제어 회로, 및 컨트롤러와의 양방향, 피어 투 피어 통신을 위해 작동 가능한 무선 통신 트랜시버를 포함한다. 마이크로프로세서는, 컨트롤러가 레거시 Wi-Fi 디바이스일 경우 Wi-Fi 액세스 포인트를 시뮬레이션하거나, 또는 컨트롤러가 Wi-Fi Direct 디바이스일 경우 마이크로프로세서 또는 컨트롤러의 어느 것이 그룹 오너(owner) 역할을 담당하도록 컨트롤러와 협정함으로써, 컨트롤러와의 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하도록 구성된다.
여기에서 사용되는 "액세스 포인트를 시뮬레이션하는 것"(또는 그 변형들)은, 다른 디바이스와의 연락을 개시하도록 발견 메시지(또는 "핑(ping)")를 보내는 역할을 말한다.
바람직한 다른 양태에서, 본 발명은 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록 전기 장치를 원격 제어하는 방법을 제공한다. 이 방법은, 무선 컨트롤러와 전기 장치에의 전기 공급을 제어하는 전원 제어 디바이스 사이의 보안 양방향, 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하는 단계로서, 컨트롤러가 전원 제어 디바이스와의 통신에 Wi-Fi Direct를 이용하지 않을 경우 전원 제어 디바이스에 Wi-Fi 액세스 포인트 역할을 할당하거나, 또는 컨트롤러가 통신에 Wi-Fi Direct를 이용할 경우, 전원 제어 디바이스 및 컨트롤러가 Wi-Fi Direct 그룹 오너 역할을 담당하도록 전원 제어 디바이스와 컨트롤러 사이에 협정하는 것을 포함하는 개방하는 단계, 무선 컨트롤러의 사용자 인터페이스에 전원 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계, 커맨드를 무선 컨트롤러로 피어 투 피어 무선 통신 링크를 통해 전기 장치의 전기 공급을 변화시키는 전원 제어 디바이스에 전송하는 단계, 전원 제어 디바이스에서 커맨드를 수신하는 단계, 및 커맨드에 따라 전기 장치의 전기 공급을 변화시키는 단계를 포함한다.
바람직한 다른 양태에서, 본 발명은 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록, 컨트롤러와의 피어 투 피어 링크를 통해 전기 장치를 제어하는 전원 제어 디바이스를 제공한다. 컨트롤러는 프로세서, 메모리, 유저 인터페이스, 및 무선 통신 트랜시버를 갖는다. 전원 제어 디바이스는, 메모리를 갖는 마이크로프로세서, 마이크로프로세서로부터의 커맨드를 실시하여 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키도록 구성된 전원 제어 회로, 및 컨트롤러와의 양방향, 피어 투 피어 통신을 위해 작동 가능한 무선 통신 트랜시버를 포함한다. 마이크로프로세서는, 컨트롤러와의 연락을 개시하는 발견 메시지를 항상 보내서 컨트롤러와의 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하도록 구성된다.
다른 바람직한 양태에서, 본 발명은 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록 전기 장치를 원격 제어하는 방법을 제공한다. 이 방법은 무선 컨트롤러와 전기 장치에의 전기 공급을 제어하는 전원 제어 디바이스 사이의 보안 양방향, 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하는 단계로서, 전원 제어 디바이스는 무선 컨트롤러와의 연락을 개시하는 발견 메시지를 항상 보내서 컨트롤러와의 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하는 단계, 무선 컨트롤러의 사용자 인터페이스에 전원 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계, 커맨드를 무선 컨트롤러로 피어 투 피어 무선 통신 링크를 통해 전기 장치의 전기 공급을 변화시키는 전원 제어 디바이스에 전송하는 단계, 전원 제어 디바이스에서 커맨드를 수신하는 단계, 및 커맨드에 따라 전기 장치의 전기 공급을 변화시키는 단계를 포함한다.
바람직한 다른 양태에서, 본 발명은 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록, 컨트롤러와의 피어 투 피어 링크를 통해 전기 장치를 제어하는 전원 제어 디바이스를 제공한다. 컨트롤러는 프로세서, 메모리, 유저 인터페이스, 및 무선 통신 트랜시버를 갖는다. 디바이스는, 메모리를 갖는 마이크로프로세서, 마이크로프로세서로부터의 커맨드를 실시하여 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키도록 구성된 전원 제어 회로, 및 컨트롤러와의 양방향, 피어 투 피어 통신을 위해 작동 가능한 무선 통신 트랜시버를 포함한다. 마이크로프로세서는, 컨트롤러 또는 마이크로프로세서가 그룹 오너 역할을 담당할지의 여부를 컨트롤러와 협정하도록 구성되는 한편, 디바이스가 컨트롤러에 링크된다.
바람직한 다른 양태에서, 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록 전기 장치를 원격 제어하는 방법을 제공한다. 이 방법은, 무선 컨트롤러와 전기 장치에의 전기 공급을 제어하는 전원 제어 디바이스 사이의 보안 양방향, 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하는 단계로서, 무선 컨트롤러 또는 전원 제어 디바이스가 그룹 오너 역할을 담당할지의 여부를 컨트롤러와 협정하는 단계를 포함하는 한편, 무선 컨트롤러와 전원 제어 디바이스가 서로 링크되는 개방하는 단계, 무선 컨트롤러의 사용자 인터페이스에 전원 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계, 커맨드를 무선 컨트롤러로 피어 투 피어 무선 통신 링크를 통해 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키도록 전원 제어 디바이스에 전송하는 단계, 전원 제어 디바이스에서 커맨드를 수신하는 단계, 및 커맨드에 따라 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따라서 전술한 종래 기술의 문제점이 해소될 수 있다.
도 1은 무선 네트워크의 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 피어 투 피어 그룹의 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스마트폰의 사시도.
도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전원 제어 유닛을 나타내는 정면도.
도 4b는 도 4a의 전원 제어 유닛을 나타낸 측면도.
도 4c는 도 4a의 전원 제어 유닛을 나타내는 저면도.
도 5는 도 4a의 전원 제어 유닛의 기능적 전자 장치의 블록도.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 스위치 유닛의 기능적 전자 장치의 블록도.
도 7은 본 발명의 더 바람직한 실시예에 따른 디머 유닛의 기능적 전자 장치의 블록도.
도 8은 본 발명의 추가적인 더 바람직한 실시예에 따른 디머 벽 스위치의 기능적 전자 장치의 블록도.
도 9는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 스위치 스트립의 기능적 전자 장치의 블록도.
도 10은 도 3의 스마트폰 및 복수의 전원 제어 유닛을 도시한 시스템 도면.
도 11은 가정 전원의 전원 제어 유닛의 다른 실시예의 사용을 도시한 도면.
도 12는 홈 엔터테인먼트 유닛을 제어하는 데 사용되는 전원 제어 유닛을 도시한 도면.
도 12a는 도 12의 전원 제어 유닛 내에의 플러그 연결을 나타내는 확대도.
도 13은 홈 천장용 선풍기를 직접 제어하는 데 사용되는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 사시도.
도 14는 도 3의 스마트폰에 로드 가능한 애플리케이션 프로그램과 사용자 사이의 이벤트의 순서를 나타내는 흐름도.
도 15는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 원격 제어 유닛의 기능적 전자 장치의 블록도.
도 16은 원격 디바이스, 원격 제어 유닛 및 복수의 스마트폰의 시스템을 도시한 도면.
도 17은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 홈 천장용 선풍기 및 차고 도어를 원격 제어하는 데 사용되는 도 3의 스마트폰을 도시하는 사시도.
도 18은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 절전 유닛의 기능적 전자 장치의 블록도.
도 19는 애플리케이션 프로그램에 의해 차고 도어를 닫는 음성 구동을 이용한 이벤트의 시퀀스를 나타내는 흐름도.
본 발명의 대안적인 실시예는 본원에 개시된 본 발명의 명세서 및 실시를 고려하면 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 실시예는 단순한 예시로 간주되어야 하며 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 후속되는 특허청구범위에 의해 지시된다.
도 1은 네트워크 컨트롤러 유닛 또는 허브로서 액세스 포인트(12)를 갖는 일반적인 무선 네트워크(10)의 블록도이다. 3개의 네트워크 클라이언트가 액세스 포인트(12)에 무선 접속되지만, 네트워크 클라이언트의 수는 단지 액세스 포인트(12)의 능력에 의해 제한된다. 네트워크는, 예를 들면, 액세스 포인트(12), 네트워크 클라이언트(태블릿)(14), 네트워크 클라이언트(전원 제어 디바이스)(16) 및 네트워크 클라이언트(스마트폰)(18)를 가질 수 있다. 네트워크를 통한 모든 통신은 액세스 포인트(12)를 통해야 한다. 전원 제어 디바이스와 통신하는 스마트폰은, 실제로 액세스 포인트와 통신하며 액세스 포인트는 스마트폰으로부터 전원 제어 디바이스에 임의의 메시지를 전달한다. 마찬가지로 하여 태블릿은 임의의 메시지를 전원 제어 디바이스에 보낸다. 따라서, (1) 액세스 포인트(12)는 통신에 이용 가능하도록 네트워크에 대해 항상 작동되어야 하고, (2) 네트워크는 네트워크 클라이언트와 액세스 포인트 사이의 최소한의 무선 전송 거리에 의해 정의된 에어리어에 제한되고, (3) 최소한의 네트워크는 액세스 포인트 및 적어도 하나의 네트워크 클라이언트가 필요하며, (4) 적어도 하나의 네트워크 클라이언트는 액세스 포인트 작동을 설정 및 유지할 수 있어야 함을 알 수 있다.
도 2는 그룹의 오너(20)(예를 들면, 전원 제어 디바이스 또는 유닛), 피어 투 피어 클라이언트(22)(태블릿) 및 피어 투 피어 클라이언트(24)(스마트폰)를 갖는 무선 피어 투 피어 그룹의 블록도이다. 이 경우에 피어 투 피어 클라이언트 양쪽은 액세스 포인트의 서비스 필요 없이, 그룹 오너(전원 제어 유닛)에 직접 연결될 수 있다. 전원 제어 유닛은 이하에 더 상세히 설명한다. 그룹 오너는, 태블릿 및 스마트폰이 동시에 그룹의 오너와 통신 링크를 가질 수 있도록 필요에 따라 1:N 연결을 설정할 수 있다. 또는, 그룹 오너는, 자신을 1:1 연결로 제한할 수 있으며, 이 경우에 한번에 하나의 피어 투 피어 클라이언트만을 확립한다. 예를 들면, 도 2에서, 그룹 오너로서의 전원 제어 유닛은 디바이스간에 확립된 그룹 오너 액세스 규칙에 의존하거나 의존하지 않고 태블릿, 스마트폰과 통신하도록 선택할 수 있다. 따라서, (1) 피어 투 피어 통신을 확립하는 데 액세스 포인트(12) 등의 제 3 디바이스가 필요하지 않고, (2) 통신 링크는 "필요한 경우"에 기초해 형성되고, (3) 그룹 오너의 포지셔닝에 대한 유일한 제한은 통신 링크를 확립할 필요가 있을 때 클라이언트를 무선 범위 내에 가져올 수 있다는 점임을 알 수 있다.
바람직한 일 실시예에서, 전원 제어 유닛은, Wi-Fi 액세스 포인트의 기능을 수행하고 스마트폰 등의 레거시 Wi-Fi 디바이스에 대해 Wi-Fi 액세스 포인트로서 나타나도록 Wi-Fi Direct 사양의 능력을 이용하도록 구성된다. 이 모드에서, Wi-Fi Direct 디바이스는 IEEE 802.11 사양을 지원하는 레거시 Wi-Fi 디바이스와 통신할 수 있다. 이 능력은 필요에 따라 Wi-Fi Direct 디바이스가 레거시 Wi-Fi 디바이스와의 피어 투 피어 링크를 형성하게 한다.
Wi-Fi Direct는 컨트롤러로서 작동하는 스마트폰과 전원 제어 유닛 사이의 통신을 간소화하는 많은 이점이 있다. 중요한 이점은, 무선 통신이 확립될 필요가 있을 때 서로의 무선 범위 내에 있을 유일한 요구 조건을 갖고 스마트폰 및 전원 제어 유닛이 어디에나 위치될 수 있는 이동성 및 휴대성을 포함한다. 또한, 전원 제어 유닛의 라디오는 Wi-Fi Direct 사양에 따라 작동 가능하게 구성될 경우, 레거시 Wi-Fi 또는 Wi-Fi Direct 통신을 지원하는 임의의 디바이스와의 연결 및 통신을 가능하게 할 수 있다. 또 다른 이점은 각 전원 제어 유닛의 아이덴터티 및 서비스가 스마트폰의 그래픽 디스플레이에 표시되게 할 수 있으며, 이는 사용자가 연결이 확립되었는지의 여부를 판정하게 할 수 있다. Wi-Fi Direct는 시스템이 보완되게 하고 자격을 받은 디바이스만이 서로 통신하게 할 수 있는 전달 메시지에 대한 Wi-Fi Direct 암호화 능력을 통해 스마트폰과 전원 제어 유닛 사이의 보안 통신을 제공할 수 있다. Wi-Fi Direct는 피어 투 피어 통신을 용이하게 하여 무선 범위 근처 이내의 다른 스마트폰 및 전원 제어 유닛과 관계없이, 스마트폰과 전원 제어 유닛 사이의 사용자 정의 고유 무선 통신 링크가 설정된다.
바람직한 실시예에서, 전원 제어 유닛은 바람직하게 Wi-Fi 다이렉트 그룹 오너(GO)로서만 작동하도록 설정되어 있는 Wi-Fi Direct 라디오를 갖는다. Wi-Fi Direct 디바이스는 다른 디바이스와 1:N 그룹(Go:N 디바이스)으로 연결될 수 있는 한편, 전원 제어 유닛에 내장될 경우 기능은 1:1 또는 피어 투 피어 연결로 제한된다. 이 모드에서, 임의의 레거시 Wi-Fi 디바이스는 레거시 Wi-Fi 액세스 포인트로부터 디바이스 발견 메시지를 수신하고 전원 제어 디바이스에 의해 권한이 주어질 경우 통신 링크를 설정할 수 있다. Wi-Fi Direct 디바이스와 레거시 Wi-Fi 디바이스 사이에 통신 링크를 확립하는 복잡성은 Wi-Fi Alliance 사양에서 정의되며 통신 시스템 프로토콜에서의 당업자에 의해 이해될 것이다.
스마트폰의 개발은 새로운 모델이 점점 빠른 속도로 발표됨과 함께 계속됨에 따라, 가용성에서 시작되는 강화의 하나는 레거시 Wi-Fi에 추가하여 Wi-Fi Direct를 포함하는 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 전원 제어 유닛 라디오가 디바이스 발견 메시지에 대한 Wi-Fi Direct 응답을 받을 경우, 2개의 디바이스는, 어느 디바이스가 상시 수정되는 Wi-Fi Alliance에 따른 그룹 오너인지를 협정하고 1:1 또는 피어 투 피어 Wi-Fi Direct 통신 링크가 확립된다. Wi-Fi Direct 사양은 임의의 Wi-Fi Direct 디바이스가 그룹 오너가 되게 할 수 있고, 디바이스의 능력에 따라 협정 절차는 이 역할을 수행하는 데 가장 적합한 디바이스를 판정한다. 전원 제어 유닛은 110 볼트의 가정 시스템에 대해 1,875 와트 또는 240 볼트 가정 시스템에 대해 2,400 와트까지의 상당량의 전력을 제어할 수 있으므로, 임의의 접속 디바이스는 자신과 전원 제어 유닛 사이의 1:1 통신 링크에 한정, 허용, 및 식별될 필요가 있다.
도 3은 전원 제어 유닛과 통신하는 무선 링크를 사용하는 스마트폰(100)의 사시도이다. 컨트롤러는, 전원 제어 유닛이 전원 스위치 온 또는 오프되게 하는 간단한 디바이스로부터 사용자에게 이전에 이용 가능하지 않았던 다양한 기능을 제공하는 바람직한 실시예에서 사용되는 진보된 컨트롤러까지 많은 형태를 취할 수 있다.
스마트폰(100)은 바람직하게는 예를 들면 Apple사의 iPhone, RIM사의 Blackberry, Google사, HTC, Motorola, Samsung, Sony Ericssom, LG 및 기타의 안드로이드 기반 제품 및 Nokia의 Window 기반 제품 등의 시판 중인 스마트폰이다. 선택되는 스마트폰의 기본적인 기능은 바람직하게는 터치 감응 그래픽 스크린 인터페이스, 호환 가능 라디오 트랜시버(TX/RX) 및 무선으로 연결된 전원 제어 유닛에 대해 제어 인터페이스를 제공하는 개별 스마트폰에 특정인 애플리케이션 프로그램(App)을 실행하는 능력을 포함한다. 본원에서 사용 시, 용어 "컨트롤러 App"은 무선 연결 전원 제어 유닛에 대해 제어 인터페이스를 제공하는 애플리케이션 프로그램을 말하는 데 사용된다. 컨트롤러 App의 기능은 본질적으로 모든 스마트폰에 대해 동일하지만, 각 컨트롤러 App 자체는 iOS, 블랙 베리 OS, 안드로이드, Windows 폰을 포함하여 실행을 의도한 스마트폰 운영 체체, 또는 다른 적용 가능한 운영 체제와 호환 가능할 필요가 있다. 스마트폰은 사용자가 Wi-Fi 액세스 포인트 또는 "핫스팟"을 통해 인터넷에 연결될 수 있도록 하는 Wi-Fi 능력을 내포하는 것이 바람직하다.
도 4a 내지 도 4c 및 도 5는 통틀어 전원 제어 유닛이라고 하는 형태(200) 및 기능적 전자 장치(300)를 갖는 전원 제어 유닛의 바람직한 실시예를 나타내고 있다. 기능적 전자 장치를 이하에 더 상세히 설명한다. 바디 또는 하우징(202)은 사용자를 내부에 포함된 고전압 회로에서 차폐하고 전원 제어 유닛(200)과 스마트폰(100) 사이의 통신에 사용되는 고주파 전력의 전달을 쉽게 하도록 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하다.
전원 제어 유닛(200)의 전면(前面)(204)은, NEMA 1-15 및 NEMA 5-15 극성 또는 비극성 플러그를 수용하도록 설계되는 2개의 슬롯(210 및 212) 및 반원형 구멍(214)을 갖는 소켓(208)을 갖는다. 전원 제어 유닛의 이면은, 2개의 평행하고 평평한 비동일 평면의 블레이드(218, 220) 및 라운드 접지 핀 또는 돌기(222)를 갖는 플러그(216)를 갖고 있다. 블레이드 및 돌기는 임의의 NEMA 5-15P 북미의 주 전원 플러그를 준수하고 임의의 NEMA 5-15R 소켓이나 콘센트에 삽입할 수 있는 것이 바람직하다. 슬롯 및 구멍은 NEMA 5-15R 북미의 전원 소켓이나 콘센트를 준수하고 임의의 NEMA 1(2 돌기) 또는 NEMA 5(3 돌기) 플러그를 수용하는 것이 바람직하다.
전원 제어 유닛은 125 볼트의 전압에서 15 암페어의 전류로 정격되어 있는 것이 바람직하다. 기재된 전원 제어 유닛은 북미 및 다른 38개국 대부분에서 사용되는 미국 전기 공업 협회(National Electrical Manufacturers Association)의 사양에 따르는 것이 바람직하다. 전원 제어 유닛은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 다양한 국가의 플러그 및 소켓, 및 전류 및 전압 요구 사항에 따라 구성될 수 있음을 이해할 것이다.
도 5는 전원 제어 유닛(300)의 기능적 전자 장치의 블록도를 나타낸다. 전원 제어 유닛에의 기계적 연결은 Ap(활성), Np(중성) 및 EP(접지)로 나타나는 주 전원 플러그의 단자이다. 전원 제어 유닛에 대한 전력은 전원 공급 유닛(PSU)(302)에 의해 주 전원으로부터 직접 유도된다. 전원 제어 유닛의 기능은 스마트폰(100)의 지시 하에서 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)(304)에 의해 결정되는 것이 바람직하다.
MCU(304)와 스마트폰(100) 사이의 커맨드 및 응답이 라디오(306) 및 안테나(308)에 의해 지원되는 라디오 주파수 무선 링크를 통해 통신된다. 피부착 전기 또는 전자 디바이스를 연결하는 데 사용되는 전원 제어 유닛의 출력 소켓은 As(활성), Ns 및 Es이다. Np 및 Ep 입력 플러그 단자는 Ns 및 Es 출력 소켓에 직접 연결된다. Ap 플러그 단자는, MCU(304)에 의해 제어되고 스마트폰(100)을 통해 사용자로부터의 지시 하에서 피부착 기기 또는 디바이스에 전력 제어 유닛이 주 전원을 연결하고 분리하는 전원 제어 회로(310)를 통해 As 출력 소켓에 연결된다. 분리 스위치(312)는, 전원 제어 회로(310)가 Ap와 As를 분리함으로써 사용자가 수동으로 전원 제어 유닛(300)을 턴 오프하게 할 수 있다. 연결 스위치(314)는 전원 제어 회로(310)가 Ap와 As를 연결함으로써 사용자가 수동으로 전원 제어 유닛(300)을 턴 온하게 할 수 있다.
도 4a ~ 도 4c를 참조하면, 전기 또는 전자 다바이스가 전원 제어 유닛의 소켓 또는 콘센트에 플러그인되어서 전원 제어 유닛(300)은 디바이스와 주 전원을 제공하는 소켓 또는 콘센트 사이에 연결된다. 이렇게, 전원 제어 회로(310)를 이용하여 전원 제어 유닛(300)은 연결된 디바이스에 공급되는 주 전원을 제어할 수 있다.
전원 공급 유닛(PSU)(302)은, 주 전원이 인가되는 주 전원 콘센트 또는 소켓에 전원 제어 유닛이 플러그인될 경우 항상 전원이 공급되는 것이 바람직하다. PSU(302)는 125 볼트까지일 수 있는 고전압 주 전력을 적절한 전압으로 변환하여 MCU(304), 전원 제어 회로(310) 및 라디오(306)에 전원을 공급한다.
MCU(304)는 전원 제어 유닛의 작동 및 기능을 정의하는 펌웨어 프로그램을 내포하는 것이 바람직하다. 전원이 MCU에 인가되면, MCU는 전원 제어 회로(310)가 오픈되고 전원이 피부착 기기 또는 디바이스에 보내지지 않는 것을 보장한다. 이어서, MCU는 라디오(306)를 활성화하고 근처의 스마트폰과 통신을 시도한다.
서로 통신 가능하기에 앞서, 스마트폰(100) 및 전원 제어 유닛(300)은 무선 표준의 페어링 절차를 이용하여 페어링된다. 이는 한 번만 완료될 필요가 있으며 이 후 스마트폰(100)이 전원 제어 유닛(300)의 무선 범위 내에 있을 때마다 스마트폰(100)은 직렬 데이터 커맨드 및 응답의 교환을 이용하여 다이얼로그를 개시할 수 있다. 따라서, 스마트폰(100)은, MCU(304) 및 그 펌웨어 제어 하에서 해당 커맨드를 실행할 전원 제어 유닛(300)에 커맨드를 보낼 수 있다.
스마트폰(100)은 페어링된 전원 제어 유닛(300)과의 무선 링크를 설정하도록 구성될 수 있고, 전원 제어 유닛(300)이 그 기능의 하나 이상을 실행하도록 하는 커맨드는 컨트롤러 App에 의해 결정되게 하는 것이 바람직하다. 컨트롤러 App은 커맨드를 결정하고 스마트폰(100)에 응답하고, 전원 제어 유닛(300)과 교환하는 것이 바람직하다.
컨트롤러 App은 스마트폰의 터치 감응 그래픽 스크린(102)을 통해 사용자에 의해 활성화 및 제어된다(도 3). 컨트롤러 App은 특정 디바이스에 사전 로드될 수 있거나, 또는 적절한 서버로부터 무선 네트워크, 인터넷 또는 컴퓨터를 통해 다운로드될 수 있다.
컨트롤러 App은 스마트폰의 그래픽 스크린(102)을 통해 사용자에 의해 입력된 사용자의 요청을, 전원 제어 유닛의 라디오(306)에 대한 스마트폰(100)의 송신기를 통해 전원 제어 유닛 MCU(304)에 전송되는 특정 커맨드로 변환되도록 프로그래밍 및 설계되는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, 사용자의 사용의 편리성을 촉진하기 위해, 컨트롤러 App은 그래픽 스크린(102) 상의 그래픽 및 텍스트의 조합으로서 제어 인터페이스를 제공하는 것이 바람직하다. 그래픽 스크린(102)은 또한 컨트롤러 App이 사용자에게 옵션의 그래픽 그림을 제시하고 이어서 사용자가 그래픽 스크린을 터치함으로써 어떻게 어디에서 응답하는지를 판정함으로써 사용자가 원하는 옵션이 어느 것인지를 판정하게 하는 터치 감응성인 것이 바람직하다. 컨트롤러 App에 의해 제시된 그래픽 그림의 예를 도 13에 나타내고 있다(컨트롤러 App(106)). 일반적으로 컨트롤러 App은 컨트롤러 App을 나타내는 아이콘 근처의 그래픽 스크린을 사용자가 터치함으로써 활성화된다. 운영 체제는 그래픽 스크린을 사용하여 현재 운영 App으로서 컨트롤러 App을 로드해서 사용자가 짝을 이루는 전원 제어 유닛에 명령을 계속할 수 있는 것이 바람직하다.
스마트폰과 사용자 사이의 인터페이스로서 터치 감응 그래픽 스크린(102)을 사용하는 데 중요한 고려 사항은 그래픽 프레젠테이션을 다른 언어로 변경할 수 있음의 용이성이다. 아이콘 이미지가 동일하게 유지되는 한편, 그래픽 인터페이스는, 예를 들면 그래픽 스크린에 표시되는 그래픽을 변경함으로써 영어 등의 알파벳 언어의 텍스트가, 일본어 등의 그림 언어로 대체할 수 있다. 화면에 표시되는 기본적인 기능은 디스플레이에 이용되는 사용되는 언어에 관계없이 터치에 의해 사용자의 선택에 응답하는 것이 바람직하다.
컨트롤러 App 및 전원 제어 유닛의 바람직한 상호 작용의 예을 후술한다. 이 예의 목적으로, 페어링이 단일 페어링된 무선 연결이 되는 것을 상정한다. 스마트폰의 표준 특징은 그래픽 스크린(102)에 표시되는 적절한 아이콘 또는 유닛 상의 물리적 버튼을 선택함으로써 액세스될 수 있는 페이지의 계층이다. 대부분의 아이콘은, 세계 시간 캘린더, 전화 번호부, GPS 네비게이션 시스템 및 스마트폰의 전화 기능 등의 특정 App을 나타낸다.
컨트롤러 App은 그래픽 스크린(102)에 아이콘으로 표시되고 그것의 선택 시 스마트폰 운영 체제는 그래픽 스크린(102)에 사용자 인터페이스를 제공하는 컨트롤러 App은 활성화시키는 것이 바람직하다. 사용자가 이용 가능한 것으로부터 필요한 기능을 선택하고 적절한 그래픽 표시를 터치함으로써 기능을 실행시킬 수 있다.
스마트폰(100)이 전원 제어 유닛(300)을 활성화하는 예시적인 시퀀스를 후술한다. 제한이 아닌 참조의 용이성을 위해 하나의 전원 제어 유닛만이 사전에 스마트폰에 의해 결정되는 것으로 상정된다.
사용자가 스마트폰(100)의 터치 감응 그래픽 스크린(102) 상의 컨트롤러 App 아이콘을 터치할 경우, 스마트폰의 운영 체제는 컨트롤러 App을 활성화한다. 컨트롤러 App은 스마트폰(100)의 라디오를 활성화하여 무선 범위 내의 임의의 전원 제어 유닛의 상태를 요구한다. 전원 제어 유닛(300)은 전원 제어 유닛의 유형을 포함하는 스마트폰(100)에의 메시지로 응답한다. 페어링 프로세스 중 하나의 옵션은 전원 제어 유닛에 이름을 할당해서 사용자가 쉽게 식별될 수 있게 하는 것이다. 이것은 다수의 전원 제어 유닛이 존재하는 보다 복잡한 배치에 특히 유용하다. "TV" 또는, "스테레오" 등의 이름은 쉽게 식별하게 하는 TV 및 스테레오를 제어하는 각각의 전원 제어 유닛과 연관될 수 있다.
전원 제어 유닛은 그것이 기능적으로 피부착 전자 기기 또는 디바이스에의 전원을 전환하는 데 있어 간단한 디바이스일 수 있지만, 사용자가 컨트롤러 App으로 이를 행하도록 명령할 수 있는 방식은 그 기능을 상당히 확장한다.
다시 도 5를 참조하면, 간단한 수준에서, 사용자는 컨트롤러 App, 스마트폰 운영 체제, 무선 통신 링크 및 MCU(304)를 사용하여, 전원 제어 회로(310)를, 전원을 피부착 디바이스에 연결하기 위해 폐쇄로 하거나, 폐쇄일 경우 전원 제어 회로(310)를, 피부착 디바이스에 전원을 분리하기 위해 개방으로 한다. 컨트롤러 App은 또한 바람직하게는, 전원 제어 유닛이 타임 시퀀스로서 실행하는 이벤트의 시퀀스를 정의하는 전원 제어 유닛에의 커맨드를 보냄으로써 보다 복잡한 기능을 구축하도록 구성된다. 일례는 카운트다운 타이머이다.
일부 애플리케이션에서는 전원의 간단한 스위치 온 및 스위치 오프가 적합하지 않다. 예를 들면, 전원 제어 유닛이 직물의 주름을 펴는 데 사용되는 가정용 다리미에 전원을 공급하는 데 이용될 경우, 그 이용은 단속적이다. 하지만, 그 작업이 완료되면 다리미에 전원이 공급되는 상태로 두는 발생률이 높고 이는 어린이 및 동물에게 화재 또는 부상의 위험을 주는 것은 잘 알려져 있다. 다리미는 또한 전원을 소비하며 이는 사용자 및 환경 모두에 비용이 된다.
카운트다운 타이머로서의 전원 제어 유닛을 사용하기 위해, 사용자는 컨트롤러 App에서 이용 가능한 기능 목록에서 카운트다운 타이머 기능을 선택한다. 이어서, 컨트롤러 App은 사용자가 전원 제어 유닛에 부착되는 기기에 전원이 공급되는 시간의 길이를 선택하도록 요구한다. 또한, 사용자가 사전 설정 시간 간격, 예를 들면 1시간을 선택하거나, 숫자 키보드의 표시로 기간, 예를 들면 20분을 입력함으로써, 터치 감응 그래픽 스크린을 사용하여 기간을 선택한다.
사용자가 사전 설정 기간으로 카운트다운 타이머를 활성화할 경우, 컨트롤러 App이 피부착 기기에 사용자가 정한 기간 동안 전원을 연결하고 그 후 전원을 분리하는 명령을 MCU(304)에 보낸다. MCU(304)의 펌웨어는 컨트롤러 App으로부터의 커맨드를 해석하고 특정된 기간 동안만 전원 제어 회로(310)를 폐쇄로 함으로써 요청된 기능을 수행한다.
언제든지 사용자는 카운트다운 타이머를 종료하고자 하면, 전술한 바와 같이 컨트롤러 App을 사용하여 전원 제어 유닛에 분리 요청을 보냄으로써 수행할 수 있다. 또는, 전원 제어 유닛은 사용자가 액세스 가능할 경우, 카운트다운 타이머는 분리 스위치(312)의 누름에 의해 종료되어, MCU(304)가 전원 제어 회로(310)를 즉시 분리하게 함으로써, 카운트다운 타이머 기능을 종료할 수 있다. 단말 기능은 스마트폰이 전원 제어 유닛으로 확립된 무선 링크를 갖는지의 여부에 관계없이 언제나 사용자가 이용 가능하게 프로그래밍될 수 있다.
많은 높은 수준의 기능이 하나 이상의 애플리케이션 프로그램을 이용하여 전원 제어 유닛의 사용자에게 제공될 수 있음이 이해될 것이다. 하나의 예시적인 기능은 기간 타이머이며, 전원 제어 유닛은 사전 결정된 기간 동안 사전 결정된 클록 시간에 연결 디바이스에 전원을 연결한다. 단일 또는 다수의 일일 개시 및 종료 타이머, 선택 날짜 타이머, 반복 타이머, 조합 타이머 및 다른 많은 기능이 모두 가능하며 본 발명 내에서 고려된다.
전원 제어 유닛(300)은 스마트폰(100)에 독립적으로 작동하는 클록/캘린더 기능을 포함할 필요는 없음이 이해될 것이다. 이것은, 범위 밖이거나 스위치 오프 때문에 스마트폰(100)과 통신할 수 없을 경우, 전원 제어 유닛(300)의 타이머 기능을 저해하지 않는다. 타이머 기능이 사용자에 의해 개시될 경우, MCU(304)는 바람직하게는 스마트폰으로 컨트롤러 App으로부터 기능이 수신된 시간에 대한 타이밍 요구 사항을 결정한다.
현재 시간 및 날짜를 포함하는 정보가 특별히 MCU 펌웨어에 전송되어서 컨트롤러 App에 의한 어떤 추가적인 개입 없이 기능을 행할 수 있다. MCU(304)와 컨트롤러 APP 사이의 통신이 중단될 경우, 전원 제어 유닛의 작동에 필요 기준이 아니지만, 통신 링크의 재확립 시에 절대 시간 파라미터가 업데이트되는 것이 바람직하다. 일부 바람직한 실시예에서, 전원 제어 유닛은 더 복잡한 기능이 실현되게 하고 주 전원 정전이 일어난 경우에 기능이 재시작 가능하게 하는 배터리 백업을 갖는 하드웨어 클록/캘린더 기능을 포함한다.
본 발명의 하나 이상의 바람직한 실시예에서, 컨트롤러 App은 통신 링크가 확립될 경우 자동적으로 기능을 수행하고 통신 링크가 끊어질 경우 기능을 중단하도록 전원 제어 유닛을 프로그래밍할 수 있다. 이 유형의 작동을 사용하여, 사용자는, 전원 제어 유닛이 자동으로 스마트폰과의 통신 링크가 확립될 경우 라디오 또는 다른 음악 소스를 자동적으로 활성화하고 스마트폰이 통신 범위 밖으로 이동할 경우 연결된 디바이스를 비활성화하게 할 수 있다. 이러한 기능의 조합을 사용하여 사용자는 룸에 들어갈 경우 자동으로 음악이 플레이되거나 조명이 스위치 온되게 하고 룸에서 나갈 경우 스위치 오프되게 할 수 있다.
전원 제어 유닛(300)은 추가적으로, 또는 대체하여 스마트폰으로부터 수신된 기능을 저장하며 사용자가 연결 스위치(314)를 누를 경우 기능을 실행할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러 App을 사용하여 사용자가 컨트롤러 App에 의해 개시될 수 있는 30분 카운트다운 타이머로서 작동하도록 전원 제어 유닛을 프로그래밍할 수 있다. 또한 사용자는 연결 스위치(314)를 눌러서 전원 제어 유닛이 원하는 동작을 개시하거나 반복을 가능하게 하는 옵션을 가질 수 있다. 전원 제어 유닛이 프로그래밍될 경우, 스마트폰과의 어떠한 추가 통신을 필요로 하지 않고 기간 연결 스위치가 눌려질 때마다 예를 들면 30분의 기간 동안에 주 전원에 피부착 기기 또는 디바이스를 연결할 수 있다. 언제든지 사용자가 스마트폰을 사용하여 기능을 종료하거나 변경할 수 있음은 이해된다. 또한, 분리 스위치(312)는 디스에이블될 수 없고 작동 기능을 항상 종료하도록 구성될 수 있다.
연결 스위치를 눌러서 개시된 카운트다운 타이머의 상술한 설명은, 컨트롤러 App과는 독립적으로 프로그래밍된 동작을 개시하고 종료하게 할 수 있는 전원 제어 유닛 중 임의의 하나 이상에 보낼 수 있는 복잡한 기능의 일례일뿐이다. 계산 집중적인 시스템은 바람직하게는 전원 제어 유닛에 대한 기능을 구축하는 데 사용되는 한편, 그 결과는 연결 스위치를 누르는 것만으로 프로그래밍된 작업을 수행할 수 있는 디바이스이다. 다른 어떤 시간에서 필요한 작업이 상이할 경우, 이 경우에 전원 제어 유닛은: (a) 새로운 기능을 갖는 컨트롤러 App을 사용하여 독립적으로 작동하도록 재프로그래밍되고, (b) 스마트폰 운영 체제에서 실행되는 컨트롤러 App을 이용하여 사용자에 의해 직접 제어되고, 및/또는 (c) 노출된 제어의 조합을 눌러 저장 작업이 클리어될 수 있다.
전술한 전원 제어 유닛은 다수의 기본 기능을 갖는 간단한 디바이스일 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 이들 기본적인 기능은 다양한 방법으로 하나 이상의 시간 파라미터와 조합되어 복잡한 기능을 형성할 수 있다. 복잡성은 스마트폰 운영 체제에서 실행되는 컨트롤러 App에서 주로 존재하는 한편, 기본적인 기능은 복잡한 기능이 형성되는 전원 제어 유닛에서 이용 가능하다.
어떤 제품이 시장에 들어오면 어떠한 변화로 인해 최악의 경우에 이전 버전이 진부한 것으로 되거나 새롭게 이용 가능한 특징이 요구될 경우 유닛을 교체할 필요가 있으므로, 처음에 제품 작동의 모든 측면을 마련하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 전원 제어 유닛은 하나 이상의 기능이 업데이트되거나 추가될 수 있도록 구성될 수 있다. 전원 제어 유닛의 제어 기능은, 바람직하게는 전원이 나갔을 때 데이터를 유지하는 반도체 메모리이지만, 다른 유형의 영구 메모리와는 달리, 필요에 따라 새로운 데이터로 재프로그래밍될 수 있는 재프로그래밍 가능한 메모리에 저장될 수 있다. 디바이스의 이전 버전에서는 제공되지 않았던 전원 제어 유닛에 경시적인 추가 기능이 요구될 것이 예상된다. MCU(304) 및/또는 라디오(306)를 위해 전원 제어 유닛 프로그램을 저장하도록 재프로그래밍 가능한 메모리를 사용함으로써, 새로운 기능 및/또는 애플리케이션 프로그램이 스마트폰으로부터 전원 제어 유닛에 전송되는 가능하다.
이 동작은 일반적으로 개별 전원 제어 유닛의 기능을 변경하고자 했는지의 여부를 결정할 사용자의 제어 하에 있다. 그러나, 이 능력은 또한, MCU 또는 라디오 펌웨어 업그레이드될 필요가 있었을 경우 컨트롤러 App 업그레이드를 사용하여 구현될 수 있다. 일부 경우에 업그레이드가 필요 없을 수 있지만, 다른 경우에는 확장된 능력이 매우 필요할 수 있다. 이렇게 하려면 사용자는, 적절한 서버로부터 새로운 전원 제어 유닛 기능 및/또는 애플리케이션 코드를 다운로드하는 컨트롤러 App에 특별한 절차를 활성화한다. MCU와 함께 컨트롤러 App은, 재프로그래밍 가능한 메모리에 저장될 경우에 무선 통신 링크를 통해 전원 제어 유닛에 새로운 펌웨어를 전송할 것이다. 전원 제어 유닛 기능 펌웨어에서의 특정 전송 메커니즘은 새로운 펌웨어를 로드하고 이어서 효과적으로 전원 제어 유닛의 기능을 업데이트하는 이 새로운 펌웨어에 작업을 전달하는 시스템을 재설정을 실행한다. 전원 제어 유닛 펌웨어가 업데이트될 때 동시에, 컨트롤러 App은 또한 스마트폰 및 전원 제어 유닛 기능이 호환성을 유지하는 것을 보장하기 위해 업데이트될 수 있다.
원래의 전원 제어 유닛이 ON/OFF 스위치 또는 ON/(딜레이 기간)/OFF 카운트다운 타이머의 기능만 마련되어 있다면 이 능력을 사용할 수 있는 방법의 예이다. 어느 나중 시점에서, 처음 두 기능뿐만 아니라, 새로운 ON/(딜레이 기간 1)/OFF/(딜레이 기간 2)/ON 기능으로 24시간마다 순환하는 프로그래밍 가능한 이벤트 타이머를 포함하는 다른 컨트롤러 App이 개발될 수 있다. 전원 제어 유닛 물리적 하드웨어가 이 기능을 제공할 수 있지만, 향후 개발된 컨트롤러 App은 전원 제어 유닛을 제작했을 당시 이용 가능하지 않았으므로 원래의 MCU 프로그램에 포함되지 않았다. 상술한 재프로그래밍 능력을 이용함으로써, 향후 개발되는 컨트롤러 App은, 제조 시에 프로그래밍된 2 개의 원래의 기능만이 아닌 모든 3 개의 기능을 인식하고 처리할 수 있도록, 전원 제어 유닛을 업데이트할 수 있다. 이는 단순한 종래 제어 디바이스에서 발견되지 않은 능력을 제공한다.
각 스마트폰은 하나보다 많은 스마트폰이 전원 제어 유닛 각각과 페어링될 수 있도록 개별적으로 MCU에 의해 "알려진다". 각각의 페어링된 스마트폰은, 그 특정 사용자가 전원 제어 유닛에 작동 요청하는 방법을 기술하는 "사용자 프로파일" 또는 기능의 다른 세트를 가질 수 있음은 명확하다.
전원 제어 유닛이 무선 능력을 통해 특정 스마트폰과 통신할 수 있기 전에, 일반적으로 두 디바이스는 서로 "페어링"될 수 있다. 이 프로세스는 스마트폰과 전원 제어 유닛 사이에 연관을 유효화해서 미래의 경우에 있어 전원 제어 유닛은 스마트폰을 식별하고 승인되지 않은 임의의 다른 디바이스와는 대조적으로 허가된 디바이스로서 받아들일 수 있다. 전원 제어 유닛(300)의 경우, 바람직하게는 주 전원 콘센트에 플러그인되고 사용자가 10초 넘게 분리 스위치(312)를 누르고 유지함으로써 "페어링 모드"에 놓인다. 페어링 간격이 10초 초과 또는 미만일 수 있음을 이해할 것이다. 스마트폰이 또한 "페어링 모드"에 있을 경우, 전원 제어 유닛(300)으로부터의 "페어링" 요청을 인식하고, 양쪽 디바이스는 정보를 교환하여 "페어링" 프로세스를 완료할 것이다. 스마트폰에서 실행되는 컨트롤러 App은 사용자에게 "페어링" 프로세스가 완료되는 시간을 지시한다. 페어링은 일반적으로, 사용자가 특정 전원 제어 유닛을 제어하는 데 사용하고자 하는 스마트폰마다 한 번씩 요구된다. 바람직하게는 각 전원 제어 유닛은 필요에 따라 여러 스마트폰과 "페어링"할 수 있다. 다른 "페어링" 방법이 가능함을 이해할 것이다.
전원 제어 유닛을 제조할 경우, 바람직하게는 유일한 작업 기능은, 연결 스위치(314)의 누름에 의해 전원 제어 회로(310)가 피부착 디바이스를 주 전원에 연결하는 간단한 스위칭 소자와 마찬가지인 것이다. 전원 제어 회로(310)가 주 전원으로부터 피부착 디바이스를 분리하게 하는 분리 스위치(312)가 눌릴 때까지 연결은 유지된다.
상술한 바와 같이, 사용자는 카운트다운 타이머 기능을 갖는 전원 제어 유닛을 프로그래밍하도록 컨트롤러 App을 사용할 수 있다. 전원 제어 유닛은 또한 수동으로 전기 장비 및 기기에의 전력을 제어하도록 간단한 카운트다운 타이머로 구성될 수 있다. 수동으로 카운트다운 시간을 프로그래밍하기 위해, 사용자는 바람직하게는 분리 스위치(312)를 누르고 유지하고 10초 이내에 연결 스위치(314)를 누르고 뗀다. 연결 스위치(314)에서 뗄 시, 전원 제어 유닛(300)은 단지 예로서 30분의 개시 딜레이를 갖는 카운트다운 타이머 프로그램 모드로 들어간다. 이어서 사용자가 분리 스위치(312)에서 뗄 경우, 전원 제어 유닛(300)은, 연결 스위치(314)를 누르고 뗄 때마다 30분 딜레이를 갖는 카운트다운 타이머 기능을 실행한다. 또한, 다른 시간 간격이 유사한 방법으로 프로그래밍될 수 있음을 이해할 것이다.
전원 제어 유닛을 재설정하기 위해, 연결 및 분리 스위치가 바람직하게는 동시에 5초 이상으로 눌린다. 5초 기간이 끝나면, 임의의 저장된 기능이 취소되고 전원 제어 유닛은 기본적인 기능으로 되돌아가고, 전원 제어 유닛(300)의 예에서는 피부착 및/또는 기기를 주 전원에 연결하는 ON(연결 스위치(314)) 및 OFF(분리 스위치(312)) 전원 변환 디바이스인 것이 바람직하다.
컨트롤러 App이 전원 제어 유닛에 기능 커맨드를 보낼 때마다, 이 기능은 바람직하게는 메모리에 저장되어 이전 커맨드를 대체한다. 개시 스위치를 누를 때마다, 마지막에 저장된 기능이 활성화된다. 일부 경우에, 일시적으로 다른 기능을 활성화시는 것이 편리하지만, 아직 메모리에 유지된 것으로서 주요 기능을 유지함을 알 수 있다. 이것은 컨트롤러 App이 직접 전원 제어 유닛에 적절한 기능 커맨드를 송신함으로써 필요한 기능을 배열하는 컨트롤러 App 임시 기능 모드를 사용함으로써 가능하다. 이 예에서 전원 제어 유닛은 기능 커맨드를 저장하지 않지만 컨트롤러 App으로부터 수신할 때 실행한다. 기능이 종료되거나 전원 제어 유닛이 스마트폰과의 통신 링크를 상실할 경우, 마지막에 저장된 기능이 재활성화된다. 스마트폰과 전원 제어 유닛 사이의 통신 링크가 활성화되어 있는 동안 임시 기능 모드는 바람직하게는 오직 유효하게 남아있다.
이하 도 6을 참조하면, 스위치 유닛(400)은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 나타나 있다. 스위치 유닛(400)은 전원 제어 회로(310)가 릴레이(410)로서 형성되는 것을 제외하고 전원 제어 유닛(300)과 유사하다.
많은 경우에, 간단하고 저렴한 릴레이가, 연결된 기기 또는 디바이스에의 주 전원을 연결 및 분리를 행하는 데 적절하다. 복잡한 전원 제어 기능을 제외하고, 전원 제어 유닛(300)의 모든 기능 및 능력이 스위치 유닛(400)에 이용 가능할 수 있다. 따라서, 스위치 유닛(400)은 다양한 전자 디바이스 및 기기에의 전력을 제어하는 간단하고 비용 효율적인 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 전원 제어 유닛은 벽 콘센트 스위치 유닛으로서 형성될 수 있고, 도 6에 나타낸 방법과 유사하게 구성될 수 있다. 벽 콘센트 스위치의 기능은 바람직하게는 스위치 유닛(400)과 동일하다.
벽 콘센트 스위치는 바람직하게는 표준 전기 벽 콘센트로 물리적인 대체가 있다. 유사한 방식으로 건물 벽의 전기 회로에 연결되며, 이는 전원 콘센트 소켓에 전기 턴 온하는 스위치(414)와 유사한 스위치 및 전원 콘센트 소켓에 전기 턴 오프하는 스위치(412)와 유사한 스위치를 갖는다.
벽 콘센트 스위치는 또한 상술한 스위치 유닛(400)과 동일한 방법으로 스마트폰 운영 체제에서 실행되는 컨트롤러 App에 링크될 수 있다. 스위치 유닛이 이용 가능한 모든 기능은 벽 콘센트 스위치가 이용 가능할 수 있다.
이하 도 7을 참조하면, 디머 유닛(500)이 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 나타나 있다. 디머 유닛(500)은 전원 제어 회로(310)가 디머 컨트롤(510)을 포함하는 점을 제외하고 전원 제어 유닛(300)과 동일하다.
디머 유닛은, 사용자용 스마트폰(100)의 제어 하에서 완전한 온으로부터 완전한 오프까지 변화하게 조명 출력을 허용하도록, 적절한 특성을 갖는 피부착 조명에 전달되는 전력량을 제어 및 변화시키는 데 이용된다. MCU(504)용 펌웨어는 바람직하게는 특별히 디머 유닛을 위해 프로그래밍되어 있다.
디머 유닛의 바람직한 기능은 연결된 개별 조명 및 조명 시스템에 의해 출사되는 광량을 제어하는 것이다. MCU(504) 및 펌웨어의 제어 하에 있는 디머 컨트롤(510)을 사용하여 피부착 조명에 전달되는 전력량이 규제된다. 디머 컨트롤(510)에 주어진 전기 부하는 광 유형 및 배치에 의존하여 저항성, 유도성 또는 용량성일 수 있으므로, 디머 유닛은 모두 리딩 엣지 및 트레일링 엣지 디밍을 제공할 수 있다.
전원 제어 유닛(300)과 마찬가지로, 사용자는 바람직하게 스마트폰 운영 체제에서 실행되는 컨트롤러 App을 갖는 디머 유닛 기능을 제어한다. 컨트롤러 App은 라디오(506)를 통해 MCU(504)와의 통신을 확립할 경우, 컨트롤러 App은 광 디머 유닛이 제어되어야 함을 인식한다.
사용자에게 스위치 및 타이머 기능을 제시하는 대신, 컨트롤러 App은 스마트폰의 그래픽 스크린에서 디머 유닛 아이콘을 터치할 때 디머 유닛에 적용 가능한 기능의 세트를 제공한다. 페어링 시에, 사용자는 디머 유닛에 연결된 광의 유형을 구체화하도록 요청받을 수 있어, 올바른 연결 디밍 알고리즘이 사용된다. 이후 활성화시에, 컨트롤러 App은 바람직하게는 필요할 경우 광 선택 유형이 변경 가능하게 한다.
디머 유닛(500)의 바람직한 기본적인 기능은 조명 스위치와 마찬가지로 오프일 경우 피부착 조명을 ON으로 전환하고 온일 경우 OFF로 전환하는 것이다. 동시에, 피부착 조명 시스템으로부터 출사되는 광량을 나타내는 그래픽 스크린(102)(도 3)에의 그래픽 표시가 표시될 수 있다. 그래픽 스크린(102)을 사용하면, 사용자는, (a) 사용자가 광 강도를 변경하길 원하고, (b) 사용자의 특정 터치 입력에 의존하여 광 강도가 증감되길 원하고, (c) 사용자가 광 강도를 변경하길 원하는 레이트를 지정하길 원하고, (d) 기능의 완료 시 출사되는 광량을 지정하길 원함을 컨트롤러 App에 알릴 수 있는 터치 제스쳐를 입력할 수 있을 것이다.
스마트폰 운영 체제 및 통신 링크를 사용하는 컨트롤러 App은 바람직하게는 MCU(504) 및 그 펌웨어에 필요한 기능을 지시하고, 이어서 그 지시에 따라 실행된다.
디머 유닛(500)의 기본적인 기능은 전원 제어 유닛(300)의 기본적인 기능과 동일한 방식으로 확장될 수 있음이 이해될 것이다. 컨트롤러 App 및 그래픽 스크린(102)을 통한 사용자가 이용 가능한 옵션은 디밍 기능이 지정된 시간에 딜레이되고 조명이 지정된 시간에 턴 오프되고, 조명이 지정된 시간에 턴 온되고 추후 턴 오프되게 할 수 있다. 이들 및 다른 기능은 컨트롤러 App 그래픽 디스플레이 및 스마트폰의 터치 감응 그래픽 스크린(102)을 통해 사용자가 선택할 수 있다.
디머 유닛(500)은 전원 제어 유닛(300)과 관련하여 상기와 동일한 많은 기능을 지원하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 스마트폰과의 통신 링크의 연결 및 분리는 디머 유닛(500)이 조명 시스템에 전원을 연결 및 분리하는 제어 기능일 수 있다. 전원 제어 유닛(300)에 대해 상술한 타이머 기능은 디머 유닛(500)으로 작동하도록 구성될 수 있고 디머 유닛(500)은 상이한 사용자 프로파일을 갖는 다수의 페어링된 스마트폰을 지원할 수 있다.
필요에 따라 디머 유닛(500)은 광 받침대 또는 독립형 조명에 직접 구축될 수 있음은 이해될 것이다.
도 8은 벽 디머 유닛(600)의 블록도이다. 벽 디머 유닛(600)은 바람직하게는 표준 가정 벽 조명 디머 플레이트 뒤에 물리적으로 장착되어 상호 교환 가능한 점을 제외하고 디머 유닛(500)과 동일한 기능을 갖는다. 벽 디머 유닛(600)은 광 디밍 기능이 개조에 의해 기존의 조명 설비로 확장될 수 있게 한다.
벽 디머 유닛(600)은 바람직하게는 표준 전기 벽 조명 스위치의 물리적 대체이다. 그것은 조명을 턴 온하는 스위치(614) 및 조명을 턴 오프하는 스위치(612) 및 일반적인 조명 스위치와 마찬가지인 기능을 갖는 빌딩 벽 내의 전기 회로에 연결된다.
벽 디머 유닛(600)은 또한 디머 유닛(500)과 마찬가지로 스마트폰 운영 체제에서 실행되는 컨트롤러 App에 연결될 수 있다. 디머 유닛이 이용 가능한 모든 기능은 벽 디머 유닛(600)이 이용 가능하게 될 수 있다. 조명의 넓은 에어리어의 개별적인 제어를 위해 다수의 회로 디머를 설치하기 위해 단일 벽 플레이트 뒤에 다수의 벽 디머 유닛이 장착될 수 있음이 이해될 것이다.
도 9는 스위치 스트립(700)의 블록도이다. 스위치 스트립(700)은 바람직하게는 일반적인 PSU(702), MCU(704) 및 라디오(706)를 갖는 단일 하우징에 포함된 다수의 스위치 유닛으로 구성된다. MCU(704)는 다수의 릴레이(710, 711 내지 716)를 제어함으로써 다수의 주 전원 콘센트(AS1, NS1, ES1 내지 ASN, NSN, ESN)를 제어하도록 구성된다.
도 9를 참조하면, 구성 부품 PSU(702), MCU(704), 라디오(706), 안테나(708), 릴레이(710), 분리 스위치(712) 및 연결 스위치(714)는 바람직하게는 스위치 유닛(400)에 대해 상술한 바와 동일한 기능을 수행한다.
스위치 스트립(700)은 바람직하게는 표준 벽 콘센트 또는 소켓에 플러그인되고, 스위치 스트립 콘센트(1 내지 N)는 바람직하게는, 스위치 스트립이 단일 전기 포인트에 연결되는 다수의 스위치 유닛인 것을 고려할 수 있도록 릴레이(710)(1) 내지 릴레이(716)(N)에 의해 제어된다. 이는, 스위치 스트립 콘센트 각각이 스마트폰 운영 체제에서 실행되는 컨트롤러 App을 통해 개별적으로 제어될 수 있는 점을 제외하고 시판 중인 많은 전원 보드와 동일한 개념이다.
스위치 유닛(400)에 대해 상술한 모든 기능은 바람직하게는 스위치 스트립(700)의 각 콘센트가 이용 가능하다. 또한, 컨트롤러 App을 사용하여, 사용자는 바람직하게는 예를 들면, 각 스위치 스트립 콘센트를 개별적으로 의미 있는 표기로 명명하여, 예를 들면 콘센트 1은 "TV"가 되고, 콘센트 2는 "스테레오" 등이 되도록 할 수 있다. 스위치 스트립 자체에는 "엔터테인먼트 유닛"과 같이 글로벌 이름이 주어질 수 있다.
연관된 펌웨어를 갖는 스마트폰 컨트롤러 App 및 MCU(704)는 바람직하게는, 단일 기능이 콘센트 그룹에 적용될 수 있도록 콘센트를 그룹화할 수 있다. 이 방식으로, 개별 콘센트는 스마트폰 그래픽 스크린(102)의 원터치로 5분의 시간 이내에 PC, 스캐너 및 프린터의 전원 오프 등의 동시간의 제어가 가능하다. 다른 콘센트의 하위 그룹은 다른 프로그램에 따라 제어될 수 있다.
또한 하나 이상의 스위치 스트립(700) 콘센트는, 콘센트 릴레이를 디머 제어 회로(510) 및 적절한 MCU 펌웨어로 대체하여 디머 유닛의 기능을 제공할 수 있음은 이해될 것이다.
도 10 및 도 11은 복수의 전원 제어 유닛(200)을 갖는 단일 스마트폰(100)을 이용하는 바람직한 대표적인 시스템을 나타내고 있다.
도 10을 참조하면, 스마트폰(100)은 전원 제어 유닛(200)과 무선 통신하고 바람직하게는 중앙 허브 없는 피어 투 피어 시스템이다. 바람직하게는, 유일한 무선 통신 연결은 스마트폰과 각각의 전원 제어 유닛 사이의 양방향 링크이다. 바람직하게는, 각각의 전원 제어 유닛(200)은 라디오(306) 등의 무선 인터페이스를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 컨트롤러 등의 스마트폰을 이용하고 구체적으로는 종래의 Wi-Fi, 더 바람직하게는 Wi-Fi Direct도 포함하는 스마트폰을 이용하는 한편, NFC(Near Field Communications) 또는 Bluetooth 등의 다른 무선 통신 시스템은 본 발명의 애플리케이션을 특정 요구 조건에 의존하여 이용될 수 있다. NFC는 ISO/IEC 14443 근접식 카드 표준의 확장이다. NFC는 0.2m 미만의 통신 범위 및 약 424Kbit/s의 데이터율을 갖지만, 본 발명의 일부 바람직한 실시예의 데이터 통신 요구 조건에 보다 적합할 수 있다.
Bluetooth는 적절하게 구성된 Bluetooth 디바이스가 Wi-Fi Direct와 마찬가지로 그러한 상황에서 피어 투 피어 연결을 형성하는 것을 허용하고, Bluetooth 무선 링크는 Wi-Fi Direct 무선 링크를 대체하고 동일하거나 유사한 기능을 수행할 수 있다.
Bluetooth 및 Wi-Fi Direct는 동일한 주파수 대역에서 공존할 수 있고 대부분의 스마트폰은 Bluetooth 및 종래의 Wi-Fi 능력 모두를 갖고 있다. Wi-Fi Direct 사양이 연결 디바이스 중 하나만이 Wi-Fi Direct 표준을 지원할 필요가 있음에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 Wi-Fi를 지원하는 스마트폰의 아주 대규모의 설치 베이스는 본 발명의 바람직한 실시예가 Wi-Fi Direct 표준을 지원함을 내포한다.
그러나 Bluetooth 및 Wi-Fi Direct는 본 발명의 바람직한 실시예로 이용 가능한 양방향 통신 네트워크의 두 가지 예이다. 다른 사양, 방법, 기술 또는 프로토콜을 기반으로 한 향후 양방향 통신 시스템이 개발되고 본 발명의 바람직한 실시예로 사용 가능할 것이라 예상된다. 이러한 배치는 하나 이상의 기지국 또는 무선 라우터 또는 액세스 포인트와 같은 다른 중간 디바이스의 필요성을 없애므로 피어 투 피어 통신 링크는 바람직한 방법이다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 이러한 중간 디바이스가 확실히 제외되어, 컨트롤러와 전원 제어 유닛 사이의 통신은 통신의 피어 투 피어 형태이다. 또한 바람직한 실시예에서는, 종래의 애드혹(ad-hoc) 무선 기술의 이용은 달리 제공될 수 있는 어떠한 이점과 관련하여 크게 복잡하므로, 그 이용은 배제된다.
피어 투 피어 통신은 네트워크를 통해 많은 이점을 제공한다. 예를 들면, 다이렉트 통신 네트워크는 기존의 중앙 집중식 서버 기반 네트워크에 비해 더 높은 수준의 보안, 및 사용자가 컨트롤러로부터 무선 그룹 내의 다른 디바이스를 선택적으로 추가("플러그 인") 및/또는 배제할 기회를 제공한다.
또한, 본 발명에 적합한 무선 통신 방법은 양방향 프로토콜을 포함하고 라디오(306)는 전이중 통신을 지원할 수 있도록 송신기(TX)와 수신기(RX)를 포함함을 유념한다. 그것은 차고 도어 컨트롤러의 "센더(sender)" 등의 간단한 무선 통신을 이용하여 일부 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 이러한 기능을 지원하도록 컨트롤러와 전원 제어 유닛 사이에서 정보가 교환될 필요가 있다.
비용 및 원하는 동작 기능에 의존하여, 전원 제어 유닛은 Wi-Fi Direct 라디오만을, 또는 Bluetooth 무선 라디오만을, 또는 두 기술을 포함할 수 있다. 컨트롤러 App은 사용자가 제어 공간을 이동할 때 원활한 최선의 통신 링크를 제공하는 전원 제어 요소와 무선 기술의 임의의 조합으로 통신될 수 있다. 이것은 사용자가 본 발명의 바람직한 실시예를 구성하고 사용하는 방식으로 사용자에게 향상된 유연성을 제공하는 컨트롤러로부터 대략 작은 반경 또는 큰 반경으로 제어 공간이 제한되게 할 수 있다.
도 11은 주거 설정에 있어서의 시스템의 바람직한 일 실시예를 나타낸다. 시스템이 필요에 따라 비주거 설정에 적응될 수 있음은 이해될 것이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 전원 제어 유닛은 원하는 애플리케이션에 따라 달리 구성될 수 있다. 단지 예시로서, 차고 도어(26), 천장용 선풍기(28), 실내 조명(30) 및/또는 외부 조명(32)이 스마트폰(100)과 함께 표면 플레이트 뒤에 전원 제어 유닛(300)이 장착되어(상술한 벽 디머 유닛(600)과 유사) 작동될 수 있다. 독립형 램프(34), 엔터테인먼트 장비(36) 및/또는 사무 장비(38)는 스마트폰(100)과 함께 각 전원 제어 유닛(300)이 스위치 유닛으로 구성되어 작동될 수 있다. 필요에 따라 전원 제어 유닛은 특정 애플리케이션을 위해 구성될 수 있음은 이해될 것이다. 예를 들면, 차고 도어(26)는 표면 플레이트 뒤에 장착된 유닛 대신 스위치 유닛으로 제어될 수 있다. 또한, 하나의 스마트폰만이 한 번에 시스템을 액세스할 수 있는 것이 바람직하지만, 다른 스마트폰이 시스템과의 사용을 위해 구성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 스마트폰(100)이 엔터테인먼트 장비(36)를 제어하도록 스위치 유닛(400)으로서 형성된 전원 제어 유닛과의 사용되는 것이 나타나 있다. 사용자는 스위치 유닛(400)을 작동시켜 TV 또는 스테레오 장비 등의 하나 이상의 아이템에의 전력을 활성화 또는 비활성화시킬 수 있다. 이러한 방식으로 엔터테인먼트 장비를 작동시키는 것은 "대기" 모드에 있을 경우의 엔터테인먼트 장비에 의한 전력 소비를 제거하므로 에너지 비용을 저감함다.
도 12a는 플러그(40)와의 사용을 위해 구성된 스위치 유닛(400)의 확대도를 나타낸다. 플러그(40)는 전원 스트립 또는 개별 전기 아이템에 대한 전기적 연결부일 수 있다. 도 12a에 나타낸 바와 같이, 스마트폰(100)은 바람직하게는 엔터테인먼트 장비(36)가 아닌 스위치 유닛(400)과 직접 통신한다.
도 13을 참조하면, 스마트폰(100)이 천장용 선풍기(28)에의 전력을 제어하는 벽 장착 전원 제어 유닛(300)과의 사용 시를 나타낸다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 사용자는 스마트폰(100)의 컨트롤러 App(106)으로 특정 룸 또는 아이템을 선택할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 컨트롤러 App 상의 "천장용 선풍기"를 선택하고 어느 하나는 활성화 시간 또는 속도가 하루의 서로 다른 시간에 따르도록 벽 장착 전원 제어 유닛(300)을 프로그래밍한다. 또는, 사용자는 프로그래밍된 시간 없이 스마트폰(100)으로 천장용 선풍기의 속도를 활성화, 비활성화 또는 변경할 수 있다.
한밤 중에 주위 온도가 시원할 때 냉각 효과를 줄이기 위해 천장용 선풍기의 속도를 낮출 필요가 있음은 잘 알고 있다. 그러나 침실에서, 이는 팬의 회전 속도를 변경하기 위해 이른 아침 시간에 기상할 필요를 야기한다. 따라서, 벽 장착 전원 제어 유닛(300)은 컨트롤러 App에서 사용자에 의해 선택된 파라미터와 함께 벽 장착 전원 제어 유닛(300)이 물리적 불편함 없이 최대 냉각 효과를 제공하도록 주위 온도와 동기하여 천장용 선풍기 속도를 변화시키는 것을 가능하게 하는 주위 온도 센서를 포함할 수 있다.
도 14는 사용자의 명령에 따라 전원 제어 유닛을 활성화하기 위해 사용자가 취하는 행동을 포함하는 방법(800)의 흐름도이다. 이러한 행동은 바람직하게는 특정 전원 제어 유닛에 대해 컨트롤러 App에 의해 제시된 이용 가능한 옵션을 터치하여 전원 제어 유닛에 전달된다. 도 14를 참조하면, 단계 802에서, 사용자는 스마트폰을 스위치 ON하고 스마트폰 운영 체제는 그래픽 스크린에 다수의 아이콘을 표시한다. 사용자는 스마트폰 운영 체제에 의존하는 컨트롤러 App용 아이콘을 찾아 디스플레이를 스크롤하거나 페이지할 수 있다. 찾으면 단계 804에서 사용자는 컨트롤러 App 아이콘을 터치하고 컨트롤러 App이 활성화된다. 단계 806에서, 컨트롤러 App은 라디오가 활성화인지의 여부를 확인하기 위해 검사하고 사용자에게 턴 온하기를 요구한다. 일부 구현에서, 컨트롤러 App은 자동으로 라디오를 턴 온할 수 있다. 일단 턴 온되면, 단계 808에서 컨트롤러 App은 무선 통신 범위 내의 전원 제어 유닛을 찾기 위해 해당 무선 주파수를 스캔한다. 단계 810에 있어서, 전원 제어 유닛이 탐지되지 않으면 컨트롤러 App은 단계 812로 진행되고 사용자에게 통보한다. 단계 814 및 816에서, 하나 이상의 전원 제어 유닛이 탐지될 경우 컨트롤러 App은 각각과 통신하여 그들의 이름 및 유형을 판정하고 이 정보를 스마트폰의 그래픽 스크린에서 사용자에게 디스플레이한다. 사용자가 단계 818에서 표시된 전원 제어 유닛의 아이콘 중 하나를 선택할 경우, 단계 820에서 컨트롤러 App은 특정 전원 제어 유닛에 대한 옵션 페이지를 표시한다. 단계 822에서 사용자가 활성의 전원 제어 유닛에 대한 특정 기능을 선택하면, 컨트롤러 App은 단계 824로 이동하고 전원 제어 유닛에 기능 커맨드를 전송한다. 단계 826에서. 컨트롤러 App은 전원 제어 유닛으로부터의 응답 여부를 검사하고 수신되지 않은 경우 사용자에게 알리고 다음 커맨드를 대기한다. 전원 제어 유닛이 기능이 실행된 것을 확인할 경우, 단계 830에서의 컨트롤러 App은 사용자에게 요구된 기능이 실행되었음을 알리고 다음 커맨드를 대기한다.
상술한 단계는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 다른 순서, 변경, 또는 전체적으로 생략된 특정 단계로 행해질 수 있음이 이해될 것이다.
다양한 디바이스의 기능을 제어하는 개별 무선 원격 컨트롤러의 사용이 급속히 증가되고 수십 년 동안 소비자 전자 제품을 원격 제어하는 주류였던 적외선 원격 컨트롤러를 대체하고 있다. 일부 오디오 장비 업체는 오랫동안 원격 컨트롤러를 사용하고 있는 한편, TV 업체 등의 가전 업계의 다른 부문은 적외선 컨트롤을 사용하는 경향이 있다. 대부분의 상황에서 각각 동등하게 잘 작동하는 한편, 컨트롤러와 피제어 디바이스 사이의 시야에 직접적인 라인을 가질 필요는 없지만, 제조하는 데 고가이며 지정된 라디오 주파수 밴드에서 작동해야 하고 다른 무선 디바이스로부터 간섭받을 수 있으므로, 무선 원격 컨트롤러가 우위에 있다고 예상되었다.
차고 도어 오프너 등의 일부 애플리케이션에서, 적외선 컨트롤 작동 제한으로 인해 무선 원격 컨트롤러만이 사용된다. 현재 스마트폰이 보급되고 있으므로, 개인의 원격 제어 애플리케이션을 모두 처리하는 데 하나의 디바이스를 갖는 데에는 상당한 이점이 있다. 그러나 사용자가 날마다 인터페이싱하는 모든 원격 제어 디바이스를 작동시키기 위해 가지고 다닐 필요가 있을 유일한 제어 디바이스로 스마트폰이 정말로 되고 있다면, 동일한 방식으로 서비스될 필요가 있는 수억의 설치 무선 제어 디바이스가 있다.
이하 도 15를 참조하면, 원격 제어 유닛(900)은 본 발명의 바람직한 다른 실시예와 관련하여 나타나 있다. 원격 제어 유닛(900)은, 원격 제어 유닛(900)이 바람직하게는 1GHz 미만의 라디오인 추가적인 라디오(907)를 포함하는 점을 제외하면 전원 제어 유닛(300)과 유사하다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 외부 플러그 연결부(AP, Np 및 EP)는 플러그(216)(도 4b)에 대응하고 소켓 연결부(As,Ns 및 Es)는 소켓(208)(도 4a)에 대응한다.
라디오(907), 1GHz 미만 라디오는 원격 디바이스의 요구 조건에 의존하여 유일한 송신기 또는 송신기 및 수신기일 수 있다. 라디오(907)는 MCU(904)에 의해 다수의 서로 다른 캐리어 주파수에서 작동하도록 구성될 수 있고 데이터는 해당 캐리어 주파수에 변조되어, 단지 예시로 차고 도어 오프너, 경보 시스템, 및/또는 스프링클러 시스템 등의 원격 디바이스에서 호환 가능한 무선 수신기에 의해 수신, 디코딩 및 작용될 수 있다.
라디오(907)는 FSK, GFSK, MSK, OOK 또는 다른 변조 방법일 수 있고 라이센스 프리인 ISM(Industrial Scientific and Medical) 주파수를 포함하는 폭넓은 주파수 범위에 걸쳐 작동할 수 있다. 이 사양은 대부분의 무선 센서 네트워크, 홈 및 빌딩 자동화, 경보 및 보안 시스템 및 산업 모니터링 및 컨트롤에 적용 가능한 한편, 특정 주파수 및 변조 사양을 갖는 시스템 호환 가능 트랜시버가 필요한 애플리케이션일 수 있다. 이 상황에서, 특정 라디오(907)는 본원에 기재된 실시예에 마련될 수 있다.
일부는 더 일반적인 차고 도어 오프너, 주위 게이트, 음악 시스템, 블라인드 및 무비 프로젝션 스크린과의 무선 원격 통신을 현재 이용하는 많은 애플리케이션이 있다. 차고 도어 오프너 단독으로는, 시스템 및 이와 연관된 무선 컨트롤러의 수는 전세계적으로 수억 아니면 수십억에 달한다. 차고 도어를 제어하는 데 스마트폰을 사용하기 위해, 스마트폰이 차고 도어 오프너와 통신하게 할 수 있는 것이 바람직하다. 불행히도, 차고 도어 오프너는 대부분 사유의 기본 변조 방법을 갖는 간단한 무선 통신 시스템을 사용한다. 이에 비해, 스마트폰은 전 세계 모든 업체의 제품 간의 연동을 보장하기 위해 엄격한 국제 표준 및 인증을 준수하는 레거시 Wi-Fi, Wi-Fi Direct 및 Bluetooth 등의 복잡한 무선 시스템을 사용한다.
이웃 차고 등의 인접한 무선 제어 설비로부터의 간섭을 방지하기 위해, 롤링 코드와 같은 복잡한 데이터 보안 방식은, (a) 각 설치를 개별화하고, (b) 범죄 목적으로 인터셉트되는 무선 전송이 이용되는 것을 방지하는 데 이용될 수 있다. 시스템 설계에 의존하여, MCU(904) 및/또는 라디오(906)는 원격 서비스에 필요한 올바른 제어 코드를 제공하는 데 필요한 수학적 계산을 수행할 수 있다.
도 16은 원격 제어 유닛 실시예로서 도시한 N개의 스마트폰(100)과 통신할 수 있는 단일 전원 제어 유닛(200')의 시스템도이다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 단일 전원 제어 유닛은 임의의 다른 무선 네트워크 인프라를 필요로 하지 않고 1:1로 Wi-Fi Direct 피어 투 피어 통신을 이용하는 많은 스마트폰에 의해 제어될 수 있다. 도 16에 나타낸 실시예에서, 전원 제어 유닛(200')은 개별적으로 라디오 통신을 사용하여 스마트폰(100)과 개별적으로 통신할 수 있다. 전원 제어 유닛(200')은 상술한 원격 제어 유닛(900)과 유사한 원격 제어 유닛 실시예로서 제공되며, 바람직하게는 예를 들면, 원격 디바이스(42), 예를 들면 하나 이상의 스마트폰(100)에 의해 제어되는 설치 레거시 시스템과 통신하는 데 사용되는 1GHz 미만 라디오를 포함한다. 도 16에 나타낸 시스템은 원격 제어 유닛(900)이라는 점에서 이하에 기술하지만, 시스템이 그로 한정되는 것은 아님을 이해할 것이다.
원격 제어 유닛으로서의 이용 시 원격 제어 유닛(900)은 바람직하게는 2개의 라디오 트랜시버, 스마트폰과 통신하는 Wi-Fi Direct 라디오 및 원격 디바이스와 무선 통신하는 1GHz 미만 라디오를 포함한다. 원격 시스템이 차고 도어 오프너일 경우, 설치된 레거시 시스템 원격 디바이스(42)는 도어용 개폐 메커니즘일 것이다. 전형적인 레거시 시스템에서, 때때로 "클리커(clicker)"라고 불리는 특수 원격 컨트롤러는 "올림" 및 "내림" 도어 커맨드를 원격 디바이스(42)에 보내는 데 이용된다. 이 경우에, 원격 컨트롤러는 무선 신호 및 인지하고 있는 개별 원격 컨트롤러로부터의 임베디드 데이터를 단지 수신, 디코딩 및 작용하는 차고 도어 컨트롤러와 자연적 페어(pair)이다. 도 16에 나타낸 시스템에서, 원격 제어 유닛(900)은 차고 도어 오프너로 제공된 표준 원격 컨트롤러를 에뮬레이트하고 특정 원격 컨트롤러와 동일한 기능을 수행할 수 있다.
이것이 달성될 수 있는 한 방법은 원격 제어 유닛(900)이 원격 디바이스를 작동시키는 데 필요한 적절한 무선 주파수 및 코드를 학습하는 것이다. 이 방법은 관련된 시스템의 유형에 의존하며, 영화 스크린의 올림 및 내림 등의 간단한 시스템에 대해서는, 사용되는 간단한 데이터 코드가 원격 제어 유닛(900)에 의해 학습될 수 있다. 그러나, 롤링 보안 코드를 내포하는 차고 도어 오프너 등의 보안 시스템에 대해서, 이는 코드가 매번 상이하므로 작용하지 않는다. 이 데이터 메커니즘은 의도적으로 컨트롤 코드의 기록 및 재생을 방지하므로, 원격 컨트롤러의 작업을 "학습"을 저지한다.
그러나, 도 16에 나타낸 시스템은 원래의 업체의 지식 없이 설치되지 않아서 작동 주파수, 캐리어 변조 및 코드 생성 방법을 모두 알고 있고 있을 것이 예상된다. 문제는 상당량의 레거시 시스템을 교체할 필요 없이 스마트폰으로 작동되는 기존 레거시 시스템을 업그레이드하는 방법이다.
본 발명의 이 실시예에서, 원격 제어 유닛(900)은 바람직하게는 재프로그래밍 가능한 메모리에 원격 디바이스(42)의 작동 파라미터를 저장하는 능력을 갖는다. 이들 파라미터를 이용하여, MCU(904)(도 15)는 원래의 무선 원격 제어 기능을 에뮬레이트하고, 1GHz 미만 라디오(907)를 사용하여 동일하게 그 기능을 수행하도록 원격 디바이스(42)에 올바른 커맨드를 보낼 수 있다.
그러나 이렇게 하기 위해서, 바람직하게는 원격 제어 유닛(900)이 첫째로 이미 구축되거나 구축될 모든 원격 디바이스와 선택적으로 통신하고 둘째로 제어될 필요가 있는 원격 디바이스와 자연적인 페어가 되도록 선택적으로 프로그래밍될 수 있어야 함을 알 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 모든 원격 제어 유닛(42)은 바람직하게는 공장에서 출하 시 동일하며 바람직하게는 원격 디바이스(42)와 통신하게 하는 임의의 저장 정보를 반드시 가질 필요는 없다. 개별 원격 제어 유닛이 시스템에 설치될 경우, 이후 무선 통신 링크를 사용하여 데이터가 스마트폰(100)과 원격 제어 유닛(900) 사이에 전송될 수 있게 하는 일반적인 방법으로 스마트폰과 페어링된다. 사용자가 스마트폰(100)을 사용하여 적용 및 설치를 위해 특정 컨트롤러 App을 다운로드할 수 있다. 스마트폰(100)의 터치 감응 그래픽 스크린(102)을 사용하여 사용자는 완전히 원격 디바이스(42)를 기술하는, 컨트롤러 App에 시스템 디스크립션 정보를 입력할 수 있다. 이것은 또한 바람직하게는 DIP 스위치 설정, 모델 유형 등의 임의의 특정 파라미터를 포함해서 컨트롤러 App이 원격 디바이스(42)의 작동 파라미터를 결정할 수 있게 한다. 이 파라미터는 스마트폰(100)으로부터 무선 통신 링크를 통해 전송되며 그들이 원격 디바이스(42)를 제어하는 시스템 작동 기능의 일부가 되는 원격 제어 유닛(900)의 재프로그래밍 가능한 메모리에 저장된다.
이 설명은 작동 파라미터가 스마트폰(100)으로부터 원격 제어 유닛(900)에 송신되는 것을 상정하는 한편, 동일한 방식으로 완전한 기능적 프로그램을 송신하는 것을 배제하지는 않는다. 제어 기능의 복잡성에 의존하여, 보안 목적, 업데이트 목적으로, 또는 원격 디바이스(42)가 다른 기본적인 작동 프로그램을 필요로 하는 새로운 모델이므로 완전한 작동 프로그램 엔티티를 전송할 수 있는 것이 바람직하다. 컨트롤러 App으로부터 수신된 파라미터를 이용하여, 원격 제어 유닛(900)은 원격 디바이스(42)를 작동시키는 데 필요한 제어 주파수, 데이터 및 코드를 완전히 에뮬레이트할 수 있다. 또는, 특정 업체에 대해, 스마트폰의 터치 감응 스크린 상의 컨트롤러 App에 의해 사용자에게 제시된 리스트로부터 실제 원격 컨트롤러 유형을 선택할 수 있거나, 원격 디바이스에 대응하는 바코드가 스캐닝될 수 있다. 애플리케이션의 복잡성 및 원격 디바이스의 유형에 의존하여, 추가 정보가 원래 설정 파라미터에서 원격 디바이스로부터 물리적으로 취득될 필요가 있을 수 있지만, 일단 모든 정보가 컨트롤러 App에 입력되면, 원격 제어 유닛(900)은 스마트폰(100)에 의해 원래의 무선 원격 컨트롤러를 에뮬레이트하도록 프로그래밍될 것이다.
일단 원격 제어 유닛(900)이 원격 디바이스(42)와 호환성을 위해 프로그래밍되었을 경우, 동일한 컨트롤러 App 또는 특정 기능 컨트롤러 App이 설치된 레거시 시스템을 간접적으로 제어하는 데 사용될 수 있다. 다른 스마트폰도 설치된 레거시 시스템을 작동시킬 필요가 있다면, 그들은 일반적인 방법으로 원격 제어 유닛(900)과 페어링될 수 있다. 사용자는 또한 원격 디바이스(42)를 원격 제어 유닛(900)을 통해 제어하게 하는 적절한 컨트롤러 App을 다운로드할 것이다.
원격 제어 유닛(900)과 페어링되었고 원격 디바이스(42)에 대해 컨트롤러 App을 실행하고 있는 임의의 스마트폰은 원격 디바이스를 제어할 수 있다. 예를 들면, 도 17을 참조하면, 스마트폰(100)은 제 1 전원 제어 유닛(200')이 천장용 선풍기(28)를 제어하고 제 2 전원 제어 유닛(200')이 차고 도어(26)를 개폐하도록 제어하는 사용을 나타내고 있다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 사용자는 스마트폰(100)의 컨트롤러 App(106)으로 특정 룸 또는 아이템을 선택할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 컨트롤러 App 상의 "차고 도어"를 선택하고 스마트폰(100)으로 전원 제어 유닛(200')(바람직하게는 원격 제어 유닛(900)으로 구성됨)을 통해 차고 도어(26)를 개폐할 수 있다. 차고 도어 오프너의 예에서, 사용자는 자신의 스마트폰의 스크린을 터치하여 차고 도어 컨트롤러 App을 활성화한다. 컨트롤러 App(106)은 이용 가능한 기능을 표시하고, 이 예에 대해 차고 도어(26)를 개폐할 수 있는 단일 버튼 원격 컨트롤러의 에뮬레이션을 상정한다. 사용자가 스크린 상의 개폐 버튼의 표시를 터치하여 이 기능을 활성화한다. 스마트폰은 무선 통신 시스템을 사용하여 원격 제어 유닛에 개폐 커맨드를 송신한다. 원격 제어 유닛은 개폐 커맨드가 필요함을 판정하고 1GHz 미만 무선 시스템을 사용하여 닫혀 있었을 경우 차고 도어(26)를 열거나 열려 있었을 경우 차고 도어(26)를 닫아 커맨드에 응답하는 원격 디바이스에 적절한 커맨드를 보낸다.
도 17을 계속해서 참조하면, 사용자는 동일한 스마트폰 컨트롤러를 사용하여 컨트롤러 App에서 "천장용 선풍기"를 선택하고 스마트폰(100)으로 천장용 선풍기(28)와의 이용을 위해 특수하게 구성된 전원 제어 유닛(200')을 통해 천장용 선풍기의 속도를 활성화, 비활성화 또는 변경할 수 있다.
상술한 시스템이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 많은 방법으로 확장될 수 있음을 이해할 것이다. 단지 예시로서, 1GHz 미만 라디오는 누름 버튼 스위치의 이용에 의해 단일 기능의 활성화를 포함하는 해당 시스템을 위해 설정된 전기기계식 릴레이 접촉부로 대체될 수 있다. 이 기능은 때때로 차고 도어 개방 시스템에 이용 가능하며 누름 버튼 스위치를 대체하도록 설정된 릴레이 접촉부를 포함한 원격 컨트롤 유닛이 차고 도어를 제어하는 데 이용 가능하게 한다. 그러나, 무선 원격 컨트롤러 대체와 달리, 원격 디바이스와 원격 제어 유닛 사이의 연결은 물리적으로 설치될 필요가 있는 반면, 무선 연결은 설치될 필요가 없다.
도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 원격 제어 유닛(900)은, 전원 제어 유닛(300)이 전원 제어 회로(310)를 갖는 것과 동일한 방식으로 전원 제어 회로(910)를 포함한다. 원격 제어 유닛(900)은 원격 디바이스와 통신하는 라디오(907)를 포함하는 한편, 전원 제어 유닛(300)과 관련하여 기술한 모든 전원 제어 기능을 여전히 제공할 수 있다. 조명 또는 기기를 전원 소켓(As, Ns 및 Es)에 플러그인하고 특정 원격 제어 유닛에 적용 가능한 적절한 컨트롤러 App을 로딩함으로써, 전원 온/전원 오프, 조명 온/조면 오프, 광 딤 등과 같은 기능이 또한 원격 제어 유닛(900)을 통해 제공될 수 있다. 도 15는 스위치(312 및 314) 등의 외부 스위치를 나타내고 있지 않지만, 이것은 원격 제어 유닛에의 제한이 아니고 외부 스위치는 특정 원격 제어 유닛이 필요로 한다면 제공될 수 있다.
원격 제어 유닛(900)이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 다양한 방법으로 구성될 수 있음은 이해될 것이다. 예를 들면, 원격 제어 유닛(900)의 전자 서브시스템이 별도의 주 전원 콘센트가 필요하지 않는 조명 스위치 벽 플레이트 뒤에 설치될 수 있다. 전원 제어 회로(910)는 조명 공간에 대해 광 디밍 기능 또는 조명 온/오프 기능을 제공하는 데 사용될 수 있다.
원격 제어 유닛(900)은 제어 기능 및/또는 동작의 완전히 다른 세트를 갖는 다른 독립적인 제어 시스템과의 무선 또는 유선 인터페이스를 제공할 수 있다. 이 경우에, 원격 제어 유닛(900)은 다른 시스템과 스마트폰 사이에 인터페이스를 제공할 수 있다. 스마트폰(100)을 통해 서버로부터 기능의 서브세트를 다운로드하고 원격 제어 유닛 내의 재프로그래밍 가능한 메모리에 전송할 수 있음으로써, 스마트폰에 의해 제어될 임의의 고유 능력을 갖지 않는 시스템은 대체 대신 그들의 기능이 확장될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 원격 제어 유닛(900)의 라디오(906)는 완전히 다른 무선 기능을 지원하는 대체의 라디오로 대체될 수 있다. 예를 들면, Zigbee, Z-Wave 등과 같은 다른 표준을 준수하는 이용 가능한 많은 특정 애플리케이션 디바이스가 있다. 특정 기능을 수행하는 디바이스를 갖는 것이 유용할 수 있는 한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서 이용되는 Wi-Fi Direct 시스템으로 이들 기능을 복제하는 데 적용 가능할 수 있다. 이러한 상황에서, 원격 제어 유닛에 적절한 라디오(907)를 설치함으로써, 스마트폰(100)과 다른 통신 사양을 준수하는 원격 디바이스 사이에 통신 경로를 설치할 수 있음을 알 수 있다.
적절한 컨트롤러 App이 스마트폰 내에 다운로드되어서 1GHz 미만 라디오 기능이 원격 제어 유닛에 로드되어 실행될 때, 레거시 Wi-Fi, Wi-Fi Direct 또는 Bluetooth 디바이스와 호환 가능하지 않는 Zigbee 디바이스 등의 다른 시스템에 대해 마찬가지로 행해질 수 있다.
이하 도 18을 참조하면, 절전 유닛(1000)은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 나타나 있다. 절전 유닛(1000)은 전력 측정 회로(1020)가 포함된 것을 제외하면 전원 제어 유닛(300)과 동일하다.
절전 유닛(1000)은 플러그(216)(도 4b)에 대응하는 외부 플러그 연결부(Ap, Np 및 Es), 및 소켓(208)(도 4a)에 대응하는 소켓 연결부(As, Ns 및 Es)를 포함한다.
전력 측정 회로(1020)는 주전원 콘센트 플러그(Ap, Np 및 Ep)를 통해 전달된 전기의 전기적 파라미터가 측정되게 할 수 있다. 이 파라미터는 MCU(1004)가 이용 가능해서 순시 전압, 전류 및 전력, Irms 및 Vrms, 평균 실제 및 피상 전력 및 에너지 대 펄스 변환이 이용 가능하다.
라디오(1006)를 사용하여, 측정된 전기적 파라미터의 일부 또는 전부가 통신 링크를 통해 스마트폰(100)에 보내질 수 있다. 일단 스마트폰에 저장되면, 컨트롤러 App은 필요할 경우 추가 계산 및 변환을 행하고 사용자의 보기를 위해 스마트폰의 터치 감응 스크린에 그래픽 포맷으로 결과를 표시할 수 있다. 이 파라미터의 적절한 처리는 피부착 디바이스 또는 기기에 의해 이용되는 순시 전력 등의 정보가 표시되게 할 수 있다. 경시적 전력 사용, 사용 총 전력 및 경향 분석은 또한, 절전 유닛(1000)에 의해 바람직하게 측정된 기본적인 전기적 데이터의 유용한 표시의 일부이고 사용자에게 표시될 수 있다. 스마트폰의 인터넷 기능을 사용함으로써, 컨트롤러 App은 전력 회사의 요금 및 비용을 액세스하고, 사용자에게 사용량 및 비용 비교를 사용자에게 제공할 수 있다.
피부착 기기 또는 디바이스에 의해 이용되는 전기의 순시 전기 파라미터를 측정 및 보내는 것 이외에, 절전 유닛(1000)은 또한 바람직하게는 피부착 기기 또는 디바이스가 사용 중이 아닐 경우 대기 또는 '흡혈(vampire)' 전력을 자동적으로 턴 오프함으로써 전력을 절약할 수 있다.
컨트롤러 App 및 스마트폰(100)과 절전 유닛(1000) 사이의 무선 통신 링크를 사용하여 사용자는 임계 전력 한계를 설정할 수 있다. 이는 피부착 기기 및 디바이스를 대기 모드로 두고 이어서 절전 유닛에 순시 전력을 측정 및 기록하게 함으로써 달성되고, 또는 사용자는 인지 시에 스마트폰 그래픽 터치 스크린을 통해 수동으로 대기 전력 한계를 입력할 수 있다. 임계 전력 한계는 바람직하게는 대기 전력 한계보다 높지만 작동 전력보다 낮아서, 임계 전력 한계보다 낮은 순시 전력 측정이 취해지는 것은 피부착 디바이스가 스위치 오프되는 것을 의미한다.
절전 유닛(1000)은 바람직하게는 전원이 피부착 기기 또는 디바이스에 항시 이용 가능할 때 사용자에게 시간을 결정하도록 자동 셧 다운 모드를 갖는다. 이 시간 동안, 피부착 기기는 컨트롤러 App의 스위치 ON 또는 스위치 OFF 커맨드를 이용하여 자신의 전력 스위치 또는 절전 유닛(1000) 중 하나를 통해 필요에 따라 ON 또는 OFF 전환될 수 있다. 편리를 위해, 이 기간은 일반 시간이라고 한다. 일반 시간 외의 시간은 셧다운 시간이라 한다. 이들 다른 시간의 판정 방법의 예는 일반 사무소 환경을 고려할 경우, 직원들은 예를 들면 6:00am 내지 6:00pm에 사무실에 있을 것이라 예측되어서, 이 기간은 일반 시간이다고 컨트롤러 App에 의해 절전 유닛(1000)에 설정될 것이다. 6:00pm 내지 6:00am(야간) 기간을 설정함으로써 셧다운일 것이다.
절전 유닛(1000)이, 예를 들면 PC, 프린터 및 스캐너를 포함할 수 있는 컴퓨터 워크스테이션에 전원을 공급했을 경우, 전원이 스위치 온되어 일반 사용될 수 있다. 6:00pm가 될 경우, 절전 유닛(1000)은 피부착 기기 또는 디바이스에 의해 이용되는 전력량을 검사하며, 이 경우에 컴퓨터 워크스테이션이다. 측정된 전력이 대기 한계를 초과하면, 컴퓨터 워크스테이션이 아직 사용 중이며 액션이 취해지지 않은 것을 의미한다.
그러나, 측정된 전력이 임계 한계 미만이었으면, 컴퓨터 워크스테이션은 턴 오프되었고 사용되는 전원은 대기 또는 흡혈 전력뿐임을 의미한다. 절전 유닛(1000)이 이 조건이라고 판정할 때, 바람직하게는 소켓(As, Ns, 및 Es)으로부터 전원을 분리하고 전원은 컴퓨터 워크스테이션이 매일의 작업을 위해 이용을 위해 재연결 및 준비될 때의 다음 6:00am까지 분리된 상태로 유지된다.
셧다운 시간, 또는 이 예에서는 6:00pm의 개시 시에 대기 전력 한계가 초과되는 상황에서는, 절전 유닛(1000)은 제공되는 순시 전력의 감시를 계속한다. 이는 컴퓨터 워크스테이션이 중단 없이 전력을 계속 공급받게 한다. 그러나, 절전 유닛(1000)이 순시 전력이 임계 한계 미만이 됨으로써 컴퓨터 워크스테이션이 턴 오프되었음을 검출했을 경우, 전원은 전원 소켓(As, Ns 및 Es)으로부터 분리되고 절전 유닛(1000)은 셧다운 시간으로 들어간다.
도 18에는 나타내지 않았지만, 각각의 절전 유닛(1000)은 도 5의 전원 제어 유닛(300)에 대해 나타낸 바와 같이 동일한 외부 분리 스위치(312) 및 연결 스위치(314)를 포함할 수 있다. 연결 스위치를 누르면 절전 유닛(1000)은 셧다운 기간을 종료시키고 전원이 일반적으로 분리된 시간 동안 컴퓨터 워크스테이션이 활성화되게 하는 전원 소켓(As, Ns 및 Es)에 전력을 인가한다. 사전 결정된 시간 후에, 절전 유닛(1000)은 일반 시간에 도달하지 않았을 경우 순시 전력을 감시하는 일반 셧다운 시간을 입력한다. 셧다운 시간 동안 순시 전력이 임계 한계 미만이 될 경우 절전 유닛은 다시 전원 소켓(As, Ns 및 Es)에의 전원을 분리한다.
바람직하게는 언제든지 절전 유닛(1000)은 시간에 관계없이 스마트폰(100)에서 실행되는 컨트롤러 App에 의해 온 또는 오프될 수 있다.
다른 예에서 절전 유닛은 사전 결정된 최대값 미만을 필요로 하는 디바이스에만 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 사용자는 피부착 디바이스에 의해 사용되는 전력을 감시하도록 절전 유닛(1000)에 지시할 수 있고, 사전 결정된 최대값을 초과할 경우 피부착 디바이스를 분리하도록 지시할 수 있다. 1차 회로 차단기를 경유하는 데 필요한 전력 레벨 훨씬 아래의 주 전원 고장 또는 디바이스 고장 후에, 피부착 디바이스를 보호하기 위해 마찬가지인 애플리케이션이 이용될 수 있다.
피부착 디바이스에 의해 이용되는 전력을 측정할 수 있다는 것은 절전, 제어, 규제, 및 보호 애플리케이션이 단순히 한정된 예만 제공하고 있는 당업자에게 명백할 것을 고안하게 함을 이해할 것이다. 또한 상기 절전 유닛(1000)의 동작에 대한 설명은 예시이며 다른 복잡한 절전 방법이 본 발명의 범위 내에서 고안될 수 있음은 이해될 것이다.
도 15를 다시 참조하면, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 2개의 원격 제어 유닛(900)이 1GHz 미만 라디오(907)를 통해 서로 무선으로 통신할 수 있다. 라디오(906)는 바람직하게는 스마트폰(100)과 무선으로 통신하는 데 이용되는 한편, 적절한 사유 커맨드 및 제어 프로토콜이, 2개의 제어 유닛간의 전이중 통신이 1GHz 미만 라디오(907)를 이용하여 확립될 수 있도록 당업자에 의해 고안될 수 있다. 본 실시예에서, 2개의 원격 제어 유닛(900) 중 하나가 스마트폰(100)과 통신할 수 있을 필요는 없으며, 이는 다른 원격 제어 유닛(900)을 통해 간접적으로 할 수 있기 때문이다. 따라서, 라디오(906)는 원격 제어 유닛(900) 중 하나를 생략하여 비용 및 전력을 절약할 수 있다.
본 발명이 바람직한 실시예에 사용될 경우, 용어 마스터 원격 제어 유닛은 라디오(906)를 포함하는 도 15에 나타낸 원격 제어 유닛(900)을 말한다. 용어 슬레이브(slave) 원격 제어 유닛은 라디오(906)는 생략되지만, 바람직하게는 모든 다른 양태가 일치하는 원격 제어 유닛(900)을 말한다.
마스터 원격 제어 유닛 및 슬레이브 원격 제어 유닛은 바람직하게는 1GHz 미만 라디오를 사용하여 서로 무선 통신한다. 마스터 원격 제어 유닛은 바람직하게는 Wi-Fi Direct 및 라디오(906)를 사용하여 스마트폰(100)과 무선 통신한다. 1GHz 미만 라디오는 사용 국가에서 법적으로 작동 가능할 경우 사유 요구 사항을 포함하는 임의의 바람직한 표준을 준수할 수 있음을 유념한다.
본 발명의 실시예는 특정 슬레이브 원격 제어 유닛과 통신하며 제어할 수 있는 하나의 마스터 원격 제어 유닛이 있는 간단한 다중 디바이스 전원 제어 그룹을 형성할 수 있도록 결정된다. 이 바람직한 실시예에서, 각 마스터 원격 제어 유닛은, 단지 예시로서 자신 포함 그룹으로서 기능하는 4개의 슬레이브 원격 제어 유닛을 제어하지만, 그룹의 슬레이브 원격 제어 유닛의 수는 기능적 요구 조건에 의존하여 4개 보다 많거나 적을 수 있음을 알 수 있다. 슬레이브 원격 제어 유닛은 단순한 기능만, 예를 들면 전원 온/오프, 조명 온/오프 또는 광 딤을 실행할 필요가 있으므로, 매우 적은 전력을 소모하는 매우 저가의 디바이스일 것이다. 더 복잡한 기능은, 필요에 따라 스마트폰 컨트롤러 App과 함께 4개의 슬레이브 원격 제어 유닛의 각각에 기본적인 기능 커맨드를 내리는 마스터 원격 제어 유닛에 의해 제어될 수 있지만, 이 기본 커맨드의 최종 타이밍 및 시퀀싱은 사용자가 결정할 수 있다.
본 실시예에서 설명한 시스템은 바람직하게는, 마스터 원격 제어 유닛에 적당히 근접함으로써 그룹을 구성한다고 예상되는 5개의 별개의 전원 제어 디바이스(1 마스터 및 슬레이브는 4)까지 제공한다. 예를 들면, 전원 제어 그룹은 같은 룸 또는 인접한 룸에서 조명 및 전원을 제어할 수 있지만, 반드시 집 전체 에어리어에 이루어지는 것은 아니다. 사용자는 바람직하게는 스마트폰(100)에서 작동하는 컨트롤러 App을 통해 개별적으로 또는 다른 더 복잡한 배치로 5개의 전원 제어 유닛까지 그룹의 제어를 갖는다. 컨트롤러 App을 사용하여 사용자는 그룹에 대해 하나 이상의 프로파일을 설정해서 다른 전원 및 조명의 배치가 정의될 수 있고 "Arrive Home", "Watch TV", "Chill Out" 등과 같은 인식 가능한 이름이 할당될 수 있다. 예를 들면 "Arrive Home" 프로파일 등의 프로파일이 스마트폰(100)으로부터 활성화되며, 이는 정문이 열리기 전에 밖으로부터 아파트 내의 적절한 조명을 턴 온하여, 사용자의 진입 전에 아파트가 조명될 수 있는 것을 보장한다. 이 배치를 이용하여 달성될 수 있는 전력 및 조명 기능의 변형은 매우 크며 주어진 예는 예시일뿐이며 제한이 아님은 명백하다.
스마트폰(100) 및/또는 컨트롤러 App은 아날로그 음성 커맨드의 디지털 표시를 분석하고 사용자가 말한 필요한 기능을 판정하는 음성 인식 능력을 포함할 수 있다. 컨트롤러 App은, 전원 제어 유닛이 사용자가 말한 커맨드를 실행하게 되는 사전 결정된 프로토콜을 준수하는 일련의 요청 및 커맨드에 선택된 전원 제어 유닛을 자동으로 조합한다. 컨트롤러의 App 음성 인식 및 활성화 능력에 의해 제어되는 기능의 예는 적절히 장비된 차고 도어의 개방이다. 이 경우 스마트폰(100)은 "핸즈프리 모드"에서 동작할 수 있고 컨트롤러 App은 음성 인식 모드에서 실행될 것이다. 사용자는 차고를 떠날 준비가 될 경우, "오픈 도어"를 말하며, 이는 마치 스마트폰이 통화를 위해 사용되는 바와 마찬가지로 일반 아날로그 음성 커맨드로서 스마트폰(100)에 의해 수신된다. 컨트롤러 App은 아날로그 "오프 도어" 커맨드의 디지털 형태를 해석하고, 명령의 시퀀스를 개시하고, 사전 결정된 프로토콜이 부여되어 있을 경우 차고 도어가 열리게 되는 차고 도어 컨트롤러를 가지고 검사한다. 스마트폰(100)과 차고 도어 컨트롤러 사이의 유사한 시퀀스의 커맨드는 차고 도어를 폐쇄하게 하는 보이스 커맨드 "클로즈 도어"에 응할 수 있다.
도 19는 사용자와 스마트폰 사이의 예시적 액션, 커맨드, 및 응답의 흐름도로서 방법(1100)을 나타내며, 스마트폰 및 전원 제어 유닛은 차고 도어 컨트롤러와 함께 이용되어서 사용자가 말한 커맨드가 차고 도어를 열게 하는 시스템에 의해 인식된다. 특히, 방법(1100)은 단계 1102의 음성 인식 모드에서는 컨트롤러 App의 하위 App일 수 있는 예시적인 차고 App을 실행하는 것을 포함한다. 단계 1104에서, 사용자는 "오픈 도어"를 말한다. 차고 App은 단계 1106에서 음성 커맨드를 처리하고 무선 링크를 통해 차고 도어 컨트롤러에 "오픈 도어" 명령을 보낸다. 도어 컨트롤러는 차고 App으로부터 요구를 수신하고 단계 1108에서 "오픈 도어" 커맨드를 수신했음의 확인을 응답한다. 차고 App은 단계 1110에서 도어 컨트롤로로부터 응답을 대기하고 수신되지 않을 경우나 올바르지 않을 경우, 스텝 1112에서 스텝 1114로 진행되고 사용자는 도어 오픈 요청이 실패되었음을 알림받고 요청이 종료된다. 도어 컨트롤러부터의 응답이 올바를 경우, 차고 App은 단계 1112로부터 1116으로 진행되고 음성 합성을 이용하여 사용자에게 차고 도어를 여는 그들의 요구를 확인하도록 요청한다. 단계 1118에서 사용자가 "오픈 도어 확인"을 말해 응답함으로써 단계 1120에서 차고 App은 "오픈 도어 확인" 응답을 차고 도어 오프너에게 보내고, 차고 도어를 여는 사용자 요청을 완료한다. 차고 도어 오프너는 단계 1122에서 "오픈 도어"임을 확인하고 이어 진행되어 차고 도어를 열어 요구된 기능을 완료한다.
상술한 단계는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 전체적으로 다른 순서, 변형, 또는 특정 단계 생략되어 행해질 수 있음이 이해될 것이다.
음성 활성화 및 제어는 상술한 실시예 중 하나와 함께 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 본 발명의 추가 실시예에서, 음성 활성화 및 제어의 사용은 또한 다른 전원 제어 및 원격 제어 애플리케이션에 통합될 수 있다. 이것은 예를 들면, 원격 제어 유닛과 함께 이용되는 음성 인식 능력을 갖는 컨트롤러 App이 말한 명령으로 원격 디바이스를 활성화할 수 있다. 본 발명의 이 실시예는 그 기능을 수행하는 데 기존 라디오 신호 활성화 원격 무선 제어 디바이스에 변경을 요하지 않음이 이해될 것이다.
전원 제어 유닛의 음성 인식 및 활성화는, 컨트롤러 App만으로 제공되는 것보다 더 넓은 서비스를 실행하는 APP에 의한 전원 제어 유닛의 음성 제어를 허용하게 하는 별도의 서드 파티 애플리케이션 프로그램(App)에 통합될 수 있음은 이해될 것이다.
본 발명의 시스템 및 방법은 다양한 가정용 및/또는 상업적 환경에서 적용될 수 있음은 이해될 것이다. 단지 예시로서, 전원 제어 유닛은, 상술한 컨트롤러가 차고 도어 오프너 드라이브를 작동시키는데 사용될 수 있도록, 차고 도어 오프너 드라이브에 부착 또는 일체화될 수 있다. 전원 제어 유닛은 또한 상술한 것과 같은 컨트롤러와의 사용을 위해 경보 시스템에 부착 또는 일체화될 수 있다. 전원 제어 유닛은, 상술한 컨트롤러가 커튼, 블라인드, 차양 또는 무비 스크린을 구동하는 데 이용될 수 있도록 전동 커튼, 블라인드, 차양 또는 무비 스크린에 부착되거나 일체화될 수 있다. 전원 제어 유닛은, 상술한 컨트롤러가 시스템의 작동을 활성화 및/또는 프로그래밍하는 데 이용될 수 있도록, 수영장 여과 시스템 또는 수영장/정원 조명 시스템에 부착 또는 일체화될 수 있다. 전원 제어 유닛은, 보통 수도꼭지인 입력으로부터 보통 호수 연결부인 출력까지 물의 흐름을 조절하는 배터리 작동 관개 디바이스에 일체화될 수 있다. 이러한 디바이스는 일반적으로 복잡한 설치 절차를 가지며, 상술한 컨트롤러는 배터리 작동식 관개 디바이스의 제어를 활성화 및/또는 프로그래밍하는 데 사용될 수 있다. 전원 제어 유닛은, 상술한 컨트롤러가 공조 유닛을 활성화하는 데 이용될 수 있도록 룸 공조 유닛에 부착 또는 통합될 수 있다. 전원 제어 유닛은 상술한 컨트롤러가 천장용 선풍기를 활성화하고 그 속도를 제어할 수 있도록 룸 천장용 선풍기에 부착 또는 일체화될 수 있다. 전원 제어 유닛, 디머 제어 유닛 또는 양쪽의 그룹은 가정 공간보다 큰 SME 또는 상업적 소매 공간에서 조명을 제어하는 데 이용될 수 있다.
단일 컨트롤러가 복수의 시스템과 함께 사용될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러는 하나 이상의 룸에서의 조명 시스템, 전기 가열 등의 환경 제어 시스템, 경보 시스템, 차고 도어 오프너, TV 또는 스테레오로 장비 등의 기기, 및 전기를 필요로 하는 임의의 다른 보조 디바이스 및/또는 시스템의 어느 하나 이상을 제어하는 데 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 스마트폰 자체는 음성 인식 및 활성화를 위한 설치를 포함할 수 있다. 많은 애플리케이션에서, 말한 커맨드로 전원 제어 유닛을 활성화하는 능력은 사용의 편리성과 안전성 모두에서 중요한 능력이다.
본원에서 사용되는 문구 "전원 제어 유닛"은 예를 들면 전기 장치 또는 시스템, 및 컨트롤러 사이에 작용하는 중간 디바이스를 설명하는 데 사용된다. 단지 예시로서, 상술한 스위치 유닛, 디머 유닛, 벽 디머 유닛, 스위치 스트립, 전력 측정 유닛, 원격 제어 유닛 및 절전 유닛이 전원 제어 유닛의 예시적인 형태이다.
바람직하게는, 바람직한 실시예의 하나 이상의 시스템은 라우터나 액세스 포인트 없이도 작동하도록 구성되어 있다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 시스템은 코드 없이 구성된다(즉, 전기 코드를 사용하지 않고 작동함).
일 실시예에 대해 설명한 특징은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 적절하게 다른 실시예에 적용되거나 또는 다른 실시예의 특징과 조합 및 교환될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 본원에 개시된 본 발명의 명세서 및 실시를 고려하면 당업자에게 명백할 것이다. 명세서 및 실례들은 단순한 예시이며 다음의 청구 범위에 의해 규정되는 본 발명의 진정한 범위 및 사상과 함께 고려되어야 한다.

Claims (61)

  1. 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록, 컨트롤러와의 피어 투 피어(peer-to-peer) 링크를 통해 상기 전기 장치를 제어하는 전원 제어 디바이스로서,
    상기 컨트롤러는 프로세서, 메모리, 유저 인터페이스, 및 무선 통신 트랜시버를 갖고,
    상기 디바이스는,
    메모리를 갖는 마이크로프로세서;
    상기 마이크로프로세서로부터의 커맨드를 실시하여 상기 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키도록 구성된 전원 제어 회로; 및
    상기 컨트롤러와의 양방향, 피어 투 피어 통신을 위해 작동 가능한 무선 통신 트랜시버를 포함하고,
    상기 마이크로프로세서는,
    상기 컨트롤러가 레거시 Wi-Fi 디바이스일 경우 Wi-Fi 액세스 포인트를 시뮬레이션하거나, 또는 상기 컨트롤러가 Wi-Fi Direct 디바이스일 경우 상기 마이크로프로세서 또는 상기 컨트롤러의 어느 것이 그룹 오너(owner) 역할을 담당하도록 상기 컨트롤러와 협정함으로써, 상기 컨트롤러와의 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스의 상기 무선 통신 트랜시버는 Wi-Fi Direct 기술을 이용하는 전원 제어 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스의 상기 무선 통신 트랜시버는 Bluetooth 기술을 이용하는 전원 제어 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스의 상기 무선 통신 트랜시버는 근거리 무선 통신 기술을 이용하는 전원 제어 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 상기 컨트롤러로부터의 명령의 수신 후에 상기 전기 장치에의 전기를 완전히 차단하는 데 작동 가능한 전원 제어 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 회로는 디머 제어(dimmer control)로서 구성되는 전원 제어 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 전기 벽 소켓에 플러그인되는 활성 플러그 단자를 포함하는 전원 제어 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 전기 기기(electrical appliance) 또는 장비를 플러그인하는 활성 소켓 단자를 포함하는 포함하는 전원 제어 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 조명 스위치의 페이스플레이트(faceplate) 뒤에 장착 가능한 전원 제어 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 전기 소켓의 페이스플레이트 뒤에 장착 가능한 전원 제어 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는, 온/오프 스위치의 페이스플레이트 뒤에 장착 가능한 전원 제어 디바이스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 상기 전기 장치와 일체화되는 전원 제어 디바이스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 컨트롤러에 의한 시간 의존 기능으로 프로그래밍되는 전원 제어 디바이스.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 컨트롤러의 타이밍 회로에 의존하는 클록(clock)을 포함하는 전원 제어 디바이스.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 독립적인 배터리 백업 클록 및 캘린더 회로를 포함하는 전원 제어 디바이스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로컨트롤러는, 상기 컨트롤러가 상기 전원 제어 디바이스의 상기 무선 통신 트랜시버의 범위 밖에 진행할 경우 상기 전기 장치에의 전기를 차단하도록 프로그래밍되는 전원 제어 디바이스.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로컨트롤러는, 상기 컨트롤러가 상기 전원 제어 디바이스의 상기 무선 통신 트랜시버의 범위 내에 진행할 경우 상기 전기 장치에의 전원을 공급하도록 프로그래밍되는 전원 제어 디바이스.
  18. 제 1 항에 있어서,
    전원 스트립을 형성하는 복수의 상기 전원 제어 디바이스를 더 포함하고, 상기 전원 스트립은 복수의 전기 소켓을 포함하고, 각각의 전기 소켓은 상기 컨트롤러에 의해 개별적으로 제어 가능한 전원 제어 디바이스.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스의 무선 통신 트랜시버는 제 2 컨트롤러로부터의 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 전원 제어 디바이스의 마이크로프로세서는 상기 무선 주파수 신호를 디코딩하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스의 마이크로프로세서는 무선 주파수 신호를 저장하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스의 무선 통신 트랜시버는 상기 제 2 컨트롤러로부터 수신된 신호에 일치하는 신호를 상기 제 2 컨트롤러에 의해 제어되는 원격 전기 장치에 전송하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 상기 컨트롤러로부터의 복수의 무선 주파수 신호의 파라미터를 수신 및 저장하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스의 무선 트랜시버는 복수의 저장된 무선 주파수 신호 중 하나의 파라미터에 의해 정의된 신호와 일치하는 신호를 상기 제 2 컨트롤러에 의해 제어되는 원격 전기 장치에 전송하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 상기 전원 제어 디바이스에 전기적으로 결합된 전기 장치에 양단에 인가되는 전압 및 흐르는 전류를 측정하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는, 상기 전원 제어 디바이스에 전기적으로 결합된 전기 장치에 의해 소비되는 전력을 감시하고 사전 결정된 최대 전력이 초과될 경우 상기 전기 장치를 분리하도록 프로그래밍되는 전원 제어 디바이스.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 상기 컨트롤러에 의해 지정된 기간 동안 전원을 연결하도록 프로그래밍되는 전원 제어 디바이스.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 피연결 디바이스가 사용 중일 경우, 전원을 분리하지 않도록 프로그래밍되는 전원 제어 디바이스.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 상기 컨트롤러에 의해 전송된 서브 프로그램을 저장하도록 구성된 비 휘발성 다시 쓰기 가능한 메모리를 포함하는 전원 제어 디바이스.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 사용자에 의한 수동 작업을 위해 구성되는 전원 제어 디바이스.
  30. 제 1 항에 있어서,
    제 2 무선 통신 트랜시버를 더 포함하는 전원 제어 디바이스.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 무선 통신 트랜시버는 1GHz보다 크지 않은 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 무선 통신 트랜시버는 ZigBee, Bluetooth, 및 근거리 무선 통신(near field communications)의 하나로부터 선택되는 무선 사양을 지원하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  33. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서의 메모리는 비 휘발성 다시 쓰기 가능한 메모리이고, 상기 마이크로프로세서는 상기 비 휘발성 다시 쓰기 가능한 메모리에 상기 전기 장치와 연관된 작동 파라미터를 저장하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  34. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 장치는 플러그를 포함하고,
    상기 디바이스는 소켓 및 플러그를 더 포함하고, 상기 소켓은 상기 전기 장치의 플러그를 수용하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  35. 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록 상기 전기 장치를 원격 제어하는 방법으로서,
    무선 컨트롤러와 상기 전기 장치에의 전기 공급을 제어하는 전원 제어 디바이스 사이의 보안 양방향, 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하는 단계로서, 상기 컨트롤러가 상기 전원 제어 디바이스와의 통신에 Wi-Fi Direct를 이용하지 않을 경우 상기 전원 제어 디바이스에 Wi-Fi 액세스 포인트 역할을 할당하거나, 또는 상기 컨트롤러가 통신에 Wi-Fi Direct를 이용할 경우, 상기 전원 제어 디바이스 및 컨트롤러가 Wi-Fi Direct 그룹 오너 역할을 담당하도록 상기 전원 제어 디바이스와 상기 컨트롤러 사이에 협정하는 것을 포함하는, 상기 개방하는 단계;
    상기 무선 컨트롤러의 사용자 인터페이스에 상기 전원 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계;
    커맨드를 상기 무선 컨트롤러로 상기 피어 투 피어 무선 통신 링크를 통해 상기 전기 장치의 전기 공급을 변화시키는 상기 전원 제어 디바이스에 전송하는 단계;
    상기 전원 제어 디바이스에서 커맨드를 수신하는 단계; 및
    상기 커맨드에 따라 상기 전기 장치의 전기 공급을 변화시키는 단계를 포함하는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 링크는 Bluetooth 기술을 사용하여 개방되는 방법.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 링크는 근거리 무선 통신 기술을 이용하여 개방되는 방법.
  38. 제 35 항에 있어서,
    상기 링크는 Wi-Fi Direct 통신 기술을 사용하여 개방되는 방법.
  39. 제 35 항에 있어서,
    상기 표시하는 단계는 복수의 전원 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계를 포함하고,
    커맨드를 수신하기 위해 상기 전원 제어 디바이스의 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
  40. 제 35 항에 있어서,
    상기 커맨드를 전송하는 단계는 상기 컨트롤러에 의해 시간 의존 기능을 갖는 프로그램을 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  41. 제 35 항에 있어서,
    상기 전기 공급을 변화시키는 단계는 상기 전기 장치에 전기를 완전히 차단하는 단계를 포함하는 방법.
  42. 제 35 항에 있어서,
    무선 컨트롤러로 상기 무선 피어 투 피어 통신 링크를 통해 제 2 커맨드를 상기 전원 제어 디바이스에 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 커맨드는 상기 무선 컨트롤러에 의해 전송된 선행 커맨드를 덮어쓰기하는 방법.
  43. 제 35 항에 있어서,
    사용자 음성 커맨드를 수신하고 상기 사용자 음성 커맨드를 상기 전원 제어 디바이스에 전송되는 커맨드로 변환하는 단계를 더 포함하는 방법.
  44. 제 35 항에 있어서,
    상기 무선 컨트롤러에 의해 전송되는 어떠한 명령도 사용하지 않고, 전기 소켓의 활성 단자에의 전기 공급을 수동으로 변화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  45. 제 35 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스에서 제 2 커맨드를 수신하고 상기 제 2 커맨드를 라디오 주파수를 통해 원격 전기 장치에 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  46. 제 35 항에 있어서,
    상기 디바이스에 의해 소비되는 전력을 측정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 전기 장치에 의해 소비되는 전력이 사전 결정된 최대값 한계에 도달할 경우, 상기 전기 장치에의 전기 공급을 종료하는 단계를 더 포함하는 방법.
  48. 제 35 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 상기 컨트롤러에 의해 지정된 기간 동안 전원을 연결하도록 프로그래밍되는 방법.
  49. 제 35 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스는 피연결 디바이스가 사용 중일 경우, 전원을 분리하지 않도록 프로그래밍되는 방법.
  50. 제 35 항에 있어서,
    하나 이상의 컨트롤러가 상기 전원 제어 디바이스의 범위 내에 있는지의 여부를 확인하기 위해 상기 전원 제어 디바이스로부터 발견 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  51. 제 35 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스와 상기 무선 컨트롤러 사이의 통신 링크는 상기 전원 제어 디바이스로 개방된 유일한 통신 링크인 방법.
  52. 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록, 컨트롤러와의 피어 투 피어 링크를 통해 상기 전기 장치를 제어하는 전원 제어 디바이스로서,
    상기 컨트롤러는 프로세서, 메모리, 유저 인터페이스, 및 무선 통신 트랜시버를 갖고,
    상기 디바이스는,
    메모리를 갖는 마이크로프로세서;
    상기 마이크로프로세서로부터의 커맨드를 실시하여 상기 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키도록 구성된 전원 제어 회로; 및
    상기 컨트롤러와의 양방향, 피어 투 피어 통신을 위해 작동 가능한 무선 통신 트랜시버를 포함하고,
    상기 마이크로프로세서는,
    상기 컨트롤러와의 연락을 개시하는 발견 메시지를 항상 보내서 상기 컨트롤러와의 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 사전 결정된 시간 간격으로 발견 메시지를 보내 상기 컨트롤러가 상기 디바이스의 무선 범위 내에 있는지의 여부를 확인하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  54. 제 52 항에 있어서,
    상기 컨트롤러가 통신에 Wi-Fi Direct를 이용하고, 상기 마이크로프로세서는 상기 컨트롤러 또는 상기 디바이스가 상기 컨트롤러와 상기 디바이스 사이의 그룹 오너 역할을 담당할지의 여부에 대해 상기 컨트롤러와의 협정을 개시하도록 상기 컨트롤러로부터 질의 메시지를 수신하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  55. 제 52 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 상기 마이크로프로세서와 상기 컨트롤러 사이에 보안 링크가 개방되었다면 상기 컨트롤러에만 통신하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  56. 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록 상기 전기 장치를 원격 제어하는 방법으로서,
    무선 컨트롤러와 상기 전기 장치에의 전기 공급을 제어하는 전원 제어 디바이스 사이의 보안 양방향, 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하는 단계로서, 상기 전원 제어 디바이스는 상기 무선 컨트롤러와의 연락을 개시하는 발견 메시지를 항상 보내서 상기 컨트롤러와의 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하는 단계;
    상기 무선 컨트롤러의 사용자 인터페이스에 상기 전원 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계;
    커맨드를 상기 무선 컨트롤러로 상기 피어 투 피어 무선 통신 링크를 통해 상기 전기 장치의 전기 공급을 변화시키는 상기 전원 제어 디바이스에 전송하는 단계;
    상기 전원 제어 디바이스에서 커맨드를 수신하는 단계; 및
    상기 커맨드에 따라 상기 전기 장치의 전기 공급을 변화시키는 단계를 포함하는 방법.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스와 상기 무선 컨트롤러 사이의 통신 링크는 상기 전원 제어 디바이스로 개방된 유일한 통신 링크인 방법.
  58. 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록, 컨트롤러와의 피어 투 피어 링크를 통해 상기 전기 장치를 제어하는 전원 제어 디바이스로서,
    상기 컨트롤러는 프로세서, 메모리, 유저 인터페이스, 및 무선 통신 트랜시버를 갖고,
    상기 디바이스는,
    메모리를 갖는 마이크로프로세서;
    상기 마이크로프로세서로부터의 커맨드를 실시하여 상기 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키도록 구성된 전원 제어 회로; 및
    상기 컨트롤러와의 양방향, 피어 투 피어 통신을 위해 작동 가능한 무선 통신 트랜시버를 포함하고,
    상기 마이크로프로세서는,
    상기 컨트롤러 또는 상기 마이크로프로세서가 그룹 오너 역할을 담당할지의 여부를 상기 컨트롤러와 협정하도록 구성되는 한편, 상기 디바이스가 상기 컨트롤러에 링크되는 전원 제어 디바이스.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 사전 결정된 시간 간격으로 발견 메시지를 보내 상기 컨트롤러가 상기 디바이스의 무선 범위 내에 있는지의 여부를 확인하도록 구성되는 전원 제어 디바이스.
  60. 전기 장치에의 전기 공급을 제어하도록 상기 전기 장치를 원격 제어하는 방법으로서,
    무선 컨트롤러와 상기 전기 장치에의 전기 공급을 제어하는 전원 제어 디바이스 사이의 보안 양방향, 피어 투 피어 무선 통신 링크를 개방하는 단계로서, 상기 무선 컨트롤러 또는 상기 전원 제어 디바이스가 그룹 오너 역할을 담당할지의 여부를 컨트롤러와 협정하는 단계를 포함하는 한편, 상기 무선 컨트롤러와 상기 전원 제어 디바이스가 서로 링크되는, 상기 개방하는 단계;
    상기 무선 컨트롤러의 사용자 인터페이스에 상기 전원 제어 디바이스의 상태를 표시하는 단계;
    커맨드를 상기 무선 컨트롤러로 상기 피어 투 피어 무선 통신 링크를 통해 상기 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키도록 상기 전원 제어 디바이스에 전송하는 단계;
    상기 전원 제어 디바이스에서 커맨드를 수신하는 단계; 및
    상기 커맨드에 따라 상기 전기 장치에의 전기 공급을 변화시키는 단계를 포함하는 방법.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 전원 제어 디바이스와 상기 무선 컨트롤러 사이의 통신 링크는 상기 전원 제어 디바이스로 개방된 유일한 통신 링크인 방법.
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