KR100788922B1 - Method and system for offering intelligent home service - Google Patents
Method and system for offering intelligent home service Download PDFInfo
- Publication number
- KR100788922B1 KR100788922B1 KR1020060066399A KR20060066399A KR100788922B1 KR 100788922 B1 KR100788922 B1 KR 100788922B1 KR 1020060066399 A KR1020060066399 A KR 1020060066399A KR 20060066399 A KR20060066399 A KR 20060066399A KR 100788922 B1 KR100788922 B1 KR 100788922B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- home service
- context data
- user
- context
- predicted
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/2803—Home automation networks
- H04L12/2823—Reporting information sensed by appliance or service execution status of appliance services in a home automation network
- H04L12/2827—Reporting to a device within the home network; wherein the reception of the information reported automatically triggers the execution of a home appliance functionality
- H04L12/2829—Reporting to a device within the home network; wherein the reception of the information reported automatically triggers the execution of a home appliance functionality involving user profiles according to which the execution of a home appliance functionality is automatically triggered
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1116—Determining posture transitions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4884—Other medical applications inducing physiological or psychological stress, e.g. applications for stress testing
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Psychology (AREA)
- Social Psychology (AREA)
- Developmental Disabilities (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 홈 서비스 제공 방법의 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a method for providing an intelligent home service according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 장치로부터 생체 및 환경 컨텍스트를 획득하는 것을 보여주는 도면이다. 2 is a diagram illustrating obtaining a living body and an environment context from a sensor device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텍스트 정규화 테이블을 보여주는 도면이다. 3 is a diagram illustrating a context normalization table according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SVM(Linear Support Vector Machine) 알고리즘을 이용하여 홈 서비스를 예측하는 구조를 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a structure for predicting a home service using a linear support vector machine (SVM) algorithm according to an embodiment of the present invention.
도 5a는 사용자의 학습에 의하여 시간에 따른 TV 작동 분포를 보여주는 도면이다. 5A is a diagram illustrating a distribution of TV operation with time according to a user's learning.
도 5b는 사용자의 학습에 의하여 맥박에 따른 TV 작동 분포를 보여주는 도면이다. 5B is a diagram illustrating a TV operation distribution according to a pulse according to a user's learning.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 심전도 분석에 따른 홈 서비스를 추천 및 제공하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a step of recommending and providing a home service according to an electrocardiogram analysis according to an embodiment of the present invention.
도 7은 심전도(ECG) 센서로부터 획득한 정상적인 심전도 신호와 정상 범위를 벗어난 심전도 신호를 보여주는 도면이다. 7 is a diagram illustrating a normal ECG signal obtained from an ECG sensor and an ECG signal out of a normal range.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 홈 서비스 제공 시스템의 블록도이다. 8 is a block diagram of an intelligent home service providing system according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 생체 컨텍스트 15: 환경 컨텍스트10: biometric context 15: environmental context
20: SVM 알고리즘 210: 센서부20: SVM algorithm 210: sensor unit
220: 컨텍스트 관리부 230: 이력 기반 예측부220: context management unit 230: history-based prediction unit
240: 규칙 기반 예측부 250: 예측결과 비교부240: rule-based prediction unit 250: prediction result comparison unit
260: 홈 서비스 제어부 270: 심전도 분석부260: home service control unit 270: ECG analysis unit
280: 홈 서비스 추천부280: Home Service Recommendation
본 발명은 지능형 홈 서비스를 제공하는 것에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서 장치로부터 생체 및 환경 컨텍스트(context)를 획득하여 이로부터 두 단계의 홈 서비스 예측 과정을 거쳐 사용자에게 홈 서비스를 제공하는 지능형 홈 서비스 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to providing an intelligent home service, and more particularly, an intelligent home that obtains a living body and environment context from a sensor device and provides a home service to a user through a two-step home service prediction process. It relates to a service providing method and system.
최근 홈 네트워크 환경에 대한 연구가 활발히 진행 중이고, 특히 인간과 상호 의사소통이 가능하도록 지능적으로 작동하는 홈 서비스에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. Recently, research on the home network environment is being actively conducted, and in particular, research on the home service that operates intelligently to enable mutual communication with human beings is being actively conducted.
인간을 위해 자동적이고 효율적인 서비스를 제공하는 스마트 홈(smart home)은 유비쿼터스 컴퓨팅(ubiquitous computing)이 구현된 홈에 지능적인 스마트 미들웨어(intelligent smart middleware)가 더해져 실현된다. Smart homes that provide automatic and efficient services for humans are realized by adding intelligent smart middleware to homes with ubiquitous computing.
이러한 미들웨어에 관한 연구로, 마이크로소프트의 Easy living, AHRI(Aware Home Research Initiative)의 Aware Home, Adaptive House 등이 있다. Research on such middleware includes Microsoft's Easy living, Aware Home by AHRI (Aware Home Research Initiative), and Adaptive House.
Easy living은 사용자의 위치를 추적하고, 사용자의 위치에 근거한 가전 서비스를 제공하는 것을 제시하였다. 하지만, Easy living에서는 주로 사용자 위치 감지 및 사용자 인증에 대한 부분에 초점이 맞추어져 있고, 사용자 및 환경 컨텍스트의 분석에 의한 지능적인 홈 서비스 제공에 관한 내용은 담고 있지 않다. Easy living suggests tracking a user's location and providing home appliances based on the user's location. However, Easy living mainly focuses on user location detection and user authentication, and does not contain information on intelligent home service provision by analyzing user and environment contexts.
한편, Aware Home은 연구의 방향이 주로 혼자 사는 노인에 적합한 지능형 홈(intelligent home) 구성에 초점을 맞추고 있고 이에 대한 적절한 서비스 등을 제공하고 있다. 한 예로 Aware Home에서는 사용자의 움직임이 일정기간 없는 경우에 경보를 발생시키는 서비스를 제공하고 있다. 그리고, Adaptive House에서는 에너지의 소비를 최소화하면서 사용자의 만족도를 최대화하기 위한 방법을 제시하였다. 그러나 이러한 연구에도 사용자 및 환경 컨텍스트를 기초로 지능적인 홈 서비스를 제공하는 것에 관한 내용은 담고 있지 않다. On the other hand, Aware Home focuses on constructing an intelligent home suitable for the elderly who live alone, and provides appropriate services. For example, Aware Home provides a service that generates an alarm when there is no user movement for a certain period of time. In addition, Adaptive House proposed a method for maximizing user satisfaction while minimizing energy consumption. However, this study does not contain information on providing intelligent home services based on user and environment contexts.
즉, 종래에 스마트 홈을 구현하기 위한 다양한 연구가 있었으나, 사용자의 생체 정보와 환경 정보를 바탕으로 상황 분석을 수행함으로써 사용자의 행동 패턴을 예측하여 홈 서비스를 제공하는 것에 관한 연구는 미비하였고, 예측의 정확도가 높지 않았다. That is, in the past, there have been various studies for implementing a smart home, but studies on providing a home service by predicting a user's behavior pattern by performing a situation analysis based on the user's biometric information and environment information are insufficient. The accuracy of was not high.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자의 생체 및 환경 컨텍스트로부터 두 단계의 홈 서비스 예측 단계를 거쳐 홈 서비스를 자동으로 실행하는 지능형 홈 서비스를 제공하는 데 있다. The present invention has been devised to improve the above problems, and the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an intelligent home service that automatically executes a home service through a two-step home service prediction step from the user's biological and environmental contexts. There is.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 홈 서비스 제공 방법은 (a) 센서장치로부터 사용자 생체 컨텍스트(context) 데이터와 환경 컨텍스트 데이터를 획득하는 단계, (b) 상기 획득된 컨텍스트 데이터를 정규화하는 단계, (c) 상기 정규화된 컨텍스트 데이터를 소정의 알고리즘에 입력하여 홈 서비스를 예측하고, 상기 정규화된 컨텍스트 데이터를 소정의 규칙에 따라 홈 서비스를 예측하는 단계 및 상기 (c) 단계에서의 두 예측된 결과가 같은 경우에 그 결과에 따라 홈 서비스를 실행하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, the intelligent home service providing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of (a) obtaining user biometric context data and environment context data from the sensor device, (b) the obtained context Normalizing data, (c) inputting the normalized context data into a predetermined algorithm to predict a home service, predicting the home service according to a predetermined rule, and (c) If the two predicted results in are the same, then executing the home service according to the result.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 홈 서비스 제공 시스템은 센서장치로부터 사용자 생체 컨텍스트(context) 데이터와 환경 컨텍스트 데이터를 획득하는 센서부, 상기 획득된 컨텍스트 데이터를 정규화하는 컨텍스트 관리부, 상기 정규화된 컨텍스트 데이터를 소정의 알고리즘에 입력하여 홈 서비스를 예측하는 이력 기반 예측부, 상기 정규화된 컨텍스트 데이터를 소정의 규칙에 따라 홈 서비스를 예측하는 규칙 기반 예측부, 상기 이력 기반 예측부와 상기 규칙 기반 예측부에서 예측된 결과를 비교하는 예측결과 비교부 및 상기 예측결과 비교부에 의해 예측된 결과가 같은 경우 예측된 결과에 따라 홈 서비스를 제어하는 홈 서비스 제어부를 포함한다. In order to achieve the above object, the intelligent home service providing system according to an embodiment of the present invention is a sensor unit for obtaining user biometric context data and environment context data from a sensor device, a context for normalizing the obtained context data A management unit, a history-based prediction unit predicting a home service by inputting the normalized context data into a predetermined algorithm, a rule-based prediction unit predicting a home service according to a predetermined rule, and the history-based prediction unit And a prediction result comparison unit comparing the results predicted by the rule-based prediction unit, and a home service control unit controlling a home service according to the predicted result when the result predicted by the prediction result comparison unit is the same.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 지능형 홈 서비스 제공 방법 및 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining an intelligent home service providing method and system according to embodiments of the present invention.
설명에 앞서 용어를 정의하면 컨텍스트(context)는 개체의 상태를 특성화시킬 수 있는 정보로 정의되며, 여기서 개체란 사람, 장소 또는 물리적인 오브젝트가 될 수 있다. 예를 들면, 체온, 맥박, 실내 온도, 얼굴 표정, 사람의 위치, 자세 등이 될 수 있다. Before the term is defined, the context is defined as information that can characterize the state of the object, where the object can be a person, place, or physical object. For example, it may be body temperature, pulse rate, room temperature, facial expression, human position, posture, and the like.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 홈 서비스 제공 방법의 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method for providing an intelligent home service according to an embodiment of the present invention.
먼저, 온도 센서, 카메라, 맥박 및 체온 센서 등과 같은 센서 장치로부터 사용자의 생체 컨텍스트(10)와 환경 컨텍스트(15) 데이터를 획득한다(S110). 자세한 내용은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다. First,
그 다음, 미리 설정된 컨텍스트 정규화 테이블로부터 센서장치로부터 획득한 컨텍스트(10, 15) 데이터를 정규화(normalization)시킨다(S120). 즉, 각 컨텍스트(10, 15)의 데이터는 그 단위와 범위가 다양한데 각 컨텍스트(10, 15)의 특정 범위에 있는 데이터를 0.1, 0.2, 0.3 등의 값으로 모두 정규화시킨다. 컨텍스트 정규화 테이블에 관한 자세한 내용은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다. Next, the
컨텍스트(10, 15) 데이터를 정규화시킨 후, 컨텍스트(10, 15) 데이터를 소정의 알고리즘에 입력하여 홈 서비스를 예측한다(S130). 이때, 소정의 알고리즘은 학습을 통해 사용자의 행동 패턴에 관하여 저장된 다수의 데이터(예를 들어 사용자가 TV를 켤 때 사용자의 맥박은 얼마이고 자세는 어떠하고 등등의 컨텍스트 데이터)를 기초로 입력된 컨텍스트(10, 15)에 가장 부합하는 홈 서비스 내용을 찾는 알고리즘이다. 바람직하게는 SVM(Support Vector Machine) 알고리즘(20)을 사용할 수 있다. After normalizing
또한, 정규화된 컨텍스트(10, 15) 데이터를 소정의 규칙에 따라 홈 서비스를 예측한다(S130). 소정의 규칙은 특정의 값의 범위에 있는 컨텍스트(10, 15) 데이터가 입력되면 특정의 홈 서비스를 작동시키는 규칙을 말한다. 바람직하게는, 데이터 마이닝(Data mining) 기법에 의해 만들어진 규칙에 따라 홈 서비스를 예측한다. In addition, the home service is predicted based on the normalized
앞서 설명한 두 가지 방법으로 예측된 결과가 동일한지 여부를 판단한다(S140). 예측된 결과가 동일한 경우에만 예측된 결과에 따라 홈 서비스를 실행시킨다(S150). 예측된 결과가 동일하지 않으면 다시 처음으로 돌아가 컨텍스트(10, 15) 데이터를 입력 받고(S110) 다시 홈 서비스를 예측하는 과정을 반복한다. It is determined whether the results predicted by the two methods described above are the same (S140). Only when the predicted result is the same, the home service is executed according to the predicted result (S150). If the predicted result is not the same, the process returns to the beginning again and receives the context (10, 15) data (S110) and repeats the process of predicting the home service again.
이때, 홈 서비스는 TV, 오디오, DVD, 에어컨, 전등 등의 작동과 관련될 수 있고, 더 세부적으로 TV채널의 선택, 음악의 종류, 영화 장르, 에어컨의 세기, 전등의 밝기 등을 고려할 수 있다. In this case, the home service may be related to the operation of the TV, audio, DVD, air conditioner, light, and the like, and more specifically, the selection of a TV channel, the type of music, the movie genre, the intensity of the air conditioner, the brightness of the light, and the like may be considered. .
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 장치로부터 생체(10) 및 환경 컨텍스트(15)를 획득(S110)하는 것을 보여주는 도면이다. 2 is a diagram illustrating obtaining (S110) a
본 발명의 실시예에 따른 컨텍스트(10, 15)는 사용자의 생체적인 특징을 나타내는 맥박, 체온, 심전도(ECG; electrocardiogram), 얼굴 표정, 사용자 자세의 5가지 생체 컨텍스트(10)와 실내의 환경 특징을 나타내는 실내 온도, 사용자 위치, 시간의 3가지 환경 컨텍스트(15)로 구성된다. 컨텍스트(10, 15)는 열거한 8가지뿐만 아니라 사용자의 생체적인 특징과 환경 특징을 나타낼 수 있고 센서 장치에 의해 획득할 수 있다면 다양하게 선택될 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다.The
상기 열거한 8가지의 컨텍스트는 각각의 센서장치를 통해서 획득할 수 있다(S110). 실내 온도는 온도 센서로부터, 눈초점은 눈초점 카메라로부터, 심전도는 심전도 센서로부터, 얼굴 표정은 얼굴 표정 감지카메라로부터, 맥박과 체온은 사용자가 휴대하는 PDA(Personal Digital Assistant)에 연결된 맥박센서 및 체온센서를 통해서, 사람의 위치와 자세는 실내의 각 영역에 설치된 다수의 카메라를 통해서 알 수 있다. 해당 컨텍스트(10, 15)를 감지하는 센서 장치는 비용과 성능을 고려하여 다양하게 선택될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 센서장치로부터 획득한 각 컨텍스트(10, 15)의 데이터는 이어서 정규화 과정을 거치게 된다. The eight contexts listed above may be obtained through the respective sensor devices (S110). The room temperature is from the temperature sensor, the eye focus is from the eye focus camera, the electrocardiogram is from the ECG sensor, the facial expression is from the facial expression detection camera, and the pulse and body temperature are connected to the PDA (Personal Digital Assistant). Through the sensors, the position and posture of a person can be known through a plurality of cameras installed in each area of the room. It will be appreciated that the sensor device for detecting the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텍스트 정규화 테이블(normalization table)을 보여주는 도면이다. 3 is a diagram illustrating a context normalization table according to an embodiment of the present invention.
각 컨텍스트(10, 15) 데이터는 그 단위와 범위가 다양하므로, 도 3과 같이 각 컨텍스트(10, 15) 데이터를 특정 범위의 데이터를 0.1~0.9의 9가지 값으로 정규화(normalization)한다(S120). 표를 보면, 사용자의 맥박에 관하여 총 9개의 값으로 정규화하였는데, 이는 휴식기에 성인의 평균맥박이 1분에 약 72회이며 40 이하의 맥박과 140 초과의 맥박은 실제 사용자의 위급한 상태에 해당하는 것이므로 제외한다. 체온의 경우에 사람의 정상 체온은 연령별 및 개인별 차이가 존재하지만 보통 34~39도 임을 감안하여 이 범위에서 9단계로 정규화하였다. 얼굴표정의 경우는 찰스 다윈(Charles Darwin)이 제시한 ("The expression of the emotions in man and animals", Electronic Text Center, University of Virginia Library 참조) 6가지 기본적인 얼굴표정(Surprise, Fear, Sad, Angry, Disgust, Happy)과 무표정(Blank)을 기준으로 하여 7단계로 정규화하였다. 실내온도의 경우에는 보통 사람이 쾌적하게 느끼는 실내 온도가 19~22도임을 감안하여 이를 기준으로 9단계로 정규화하였다. 시간은 사람이 활동하는 시간을 고려하여 표와 같이 9단계로 정규화 과정을 거쳤다. 사용자 위치는 실내를 9구역으로 나누어서 정규화 과정을 거쳤다. 도 3의 정규화 테이블은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 예일 뿐, 정규화 과정은 9 가지 값뿐만 아니라 데이터를 더욱 세부적으로 나누어 더 많은 값으로 정규화할 수도 있고 더 적은 값으로 정규화할 수도 있음은 물론이다.Since the data of each
컨텍스트(10, 15) 데이터를 정규화할 때, 일정시간 간격으로 센서장치로부터 획득한 컨텍스트(10, 15) 데이터를 입력받는다. 입력받은 데이터가 전술한 컨텍스트 정규화 테이블에 정의한 값의 범위에 해당하는 값이 없다면 에러 처리를 하고 다시 새로운 컨텍스트(10, 15) 데이터를 입력받는다. 에러 체크를 통과한 컨텍스트(10, 15) 데이터는 미리 설정된 컨텍스트 정규화 테이블에 따라 정규화(S120)되고, 정규화된 데이터는 홈 서비스를 예측하는 단계(S130)로 전송된다. When normalizing the context (10, 15) data, the context (10, 15) data obtained from the sensor device is received at regular intervals. If the input data does not have a value corresponding to the range of values defined in the above-described context normalization table, error processing is performed and new context (10, 15) data is input again. The context (10, 15) data that has passed the error check is normalized (S120) according to a preset context normalization table, and the normalized data is transmitted to the step of predicting a home service (S130).
정규화된 데이터는 소정의 알고리즘에 입력되어 홈 서비스를 예측한다(S130). 바람직하게는 SVM(Support Vector Machine) 알고리즘(20)을 사용한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SVM 알고리즘(20)을 이용하여 홈 서비스를 예측하는 구조를 나타내는 도면인데, 복수개의 리니어 SVM(LSVM; Linear Support Vector Machine)을 이용하여 사용자의 위치에 따라서 계층적으로 실행하여 홈 서비스를 예측할 수 있다. 정규화된 컨텍스트(10, 15)를 SVM 알고리즘(20)에 입력하여, 종래 학습에 의한 사용자의 행동 패턴에 관한 데이터를 바탕으로 입력된 컨텍스트(10, 15) 데이터에 가장 부합하는 사용자의 행동 패턴을 예측한다. The normalized data is input to a predetermined algorithm to predict the home service (S130). Preferably, a support vector machine (SVM)
또한, 정규화된 컨텍스트(10, 15) 데이터를 소정의 규칙(Rule)에 따라 홈 서비스를 예측하는데(S130), 바람직하게는 데이터 마이닝(Data mining) 기법에 의해 만들어진 규칙에 따라 홈 서비스를 예측한다. In addition, the normalized
데이터 마이닝이란 데이터베이스로부터 과거에는 알지 못했지만 데이터 속에 서 상관 관계(association rule)를 발견하여 새로운 데이터 모델을 찾아 미래에 실행 가능한 정보를 추출해 내고 의사 결정에 이용하는 과정을 말한다. Data mining is the process of discovering correlation rules in data from a database, but not in the past, finding new data models, extracting actionable information in the future, and using it in decision making.
도 5a는 사용자의 학습에 의하여 시간에 따른 TV 작동 분포를 보여주는 도면이고, 도 5b는 사용자의 학습에 의하여 맥박에 따른 TV 작동 분포를 보여주는 도면이다. FIG. 5A is a diagram illustrating a distribution of TV operation according to time according to the learning of the user, and FIG. 5B is a diagram of a distribution of TV operation according to the pulse according to the learning of the user.
도 5a를 참조하면, 17시와 21시 사이에 사용자가 TV를 동작한 경우가 많이 나타남을 알 수 있다. 즉, 시간과 TV의 작동 사이의 관계만 보면 17시와 21시 사이에 TV를 작동시켜주면 사용자가 만족할 가능성이 높음을 알 수 있다. 그러나, 그래프를 살펴보면 17시와 21시 사이에도 TV를 작동하지 않는 데이터가 많음을 알 수 있다. 따라서, TV의 작동에 영향을 미치는 다른 컨텍스트(10, 15)를 추가로 고려한다. 도 5b를 살펴보면, 사용자의 맥박이 82~100 사이일 때 TV를 동작한 경우가 많이 나타남을 알 수 있다. 이러한 방법으로 17시와 21시 사이에 사용자의 맥박이 82~100일 때 TV를 자동으로 작동시켜줄 수 있다. 이 규칙도 사용자의 행동 패턴을 정확하게 예측하기에는 좀 모자랄 수도 있지만, 더 많은 컨텍스트(10, 15)들의 상관 관계를 분석하여 규칙을 만들어 낸다면 더 정확한 규칙을 만들어 낼 수 있다. Referring to FIG. 5A, it can be seen that many times a user operates a TV between 17 and 21 o'clock. In other words, the relationship between time and the operation of the TV can be seen that the user is likely to be satisfied if you operate the TV between 17 and 21 o'clock. However, looking at the graph, it can be seen that there is a lot of data that does not operate the TV between 17 o'clock and 21 o'clock. Thus, another
예를 들어, '맥박이 80과 100 사이이고, 체온이 37.0도보다 낮고, 얼굴 표정이 슬프면, 부드러운 음악을 연주하라'와 같이 4개의 컨텍스트(10, 15)의 상관관계를 분석하여 하나의 규칙을 만들어 낼 수 있다. For example, if the pulse is between 80 and 100, the body temperature is lower than 37.0 degrees, and the facial expression is sad, play soft music. Can produce
SVM 알고리즘(20)과 데이터 마이닝 규칙에 의해 각각 예측된 결과가 동일한 경우에만 예측된 결과에 따라 홈 서비스를 실행시킨다(S150). 따라서 사용자의 행 동을 더 정확하게 예측하여 홈 서비스를 제공할 수 있다. Only when the results predicted by the
[표 1]TABLE 1
[표 1]은 본 발명의 일 실시예에 따라 나타난 예측한 결과의 정확도를 나타낸다. 두 방법에 의하여 예측된 결과가 같은 경우에 홈 서비스를 제공한 결과, 예측결과의 정확도가 70%가 넘는다는 것을 알 수 있다. 컨텍스트(10, 15)의 내용을 좀 더 다양하게 하면 정확도가 더 높아질 것으로 예상된다. Table 1 shows the accuracy of the predicted results shown according to one embodiment of the invention. As a result of providing the home service when the result predicted by the two methods is the same, it can be seen that the accuracy of the prediction result is more than 70%. It is expected that the more accurate the content of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 심전도 분석에 따른 홈 서비스를 추천 및 제공하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a step of recommending and providing a home service according to an electrocardiogram analysis according to an embodiment of the present invention.
전술한 방법으로 예측된 결과에 따라 홈 서비스를 실행한 후 심전도(ECG) 분석을 통하여 사용자의 스트레스 변화를 분석한다(S160). 심전도는 심장의 수축에 따른 활동전류를 곡선으로 기록한 것으로, 심전도의 PR 간격(PR interval)의 좁고 넓음에 따라 스트레스 양의 많고 적음을 판단할 수 있다. 도 7은 심전도(ECG) 센서로부터 획득한 정상적인 심전도 신호와 정상 범위를 벗어난 심전도 신호를 보여주는 도면으로, 홈 서비스가 실행되기 전후의 심전도를 비교하여 사용자의 스트레스의 양이 많아졌는지 적어졌는지를 판단할 수 있다. After the home service is executed according to the result predicted by the above method, the stress change of the user is analyzed through electrocardiogram (ECG) analysis (S160). ECG is a curve recording the active current according to the contraction of the heart, it can be determined that the amount of stress is large and small according to the narrow and wide PR interval of the ECG. 7 is a diagram illustrating a normal ECG signal obtained from an ECG sensor and an ECG signal out of a normal range. Can be.
사용자의 스트레스가 완화되었다고 판단되면 해당 홈 서비스를 예측할 때의 컨텍스트(10, 15) 데이터를 저장하여, 다음에 다른 컨텍스트(10, 15)로부터 홈 서비스를 예측할 때 중요한 데이터로 이용할 수 있다. 또한, 스트레스가 완화되었다면 제공되는 홈 서비스와 비슷한 성향의 홈 서비스를 사용자에게 추천하고 제공할 수 있다(S170). When it is determined that the stress of the user is alleviated, the context (10, 15) data for predicting the corresponding home service may be stored and used as important data for predicting the home service from the other contexts (10, 15). In addition, if stress is alleviated, a home service having a similar tendency to the provided home service may be recommended and provided to the user (S170).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 홈 서비스 제공 시스템의 블록도이다. 8 is a block diagram of an intelligent home service providing system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 홈 서비스 제공 시스템은 센서부(210), 컨텍스트 관리부(220), 이력 기반 예측부(230), 규칙 기반 예측부(240), 예측결과 비교부(250) 및 홈 서비스 제어부(260)를 포함할 수 있다. 또한, 심전도 분석부(270) 및 홈 서비스 추천부(280)를 더 포함할 수 있다. The intelligent home service providing system according to an embodiment of the present invention includes a
센서부(210)에서는 온도 센서, 카메라, 맥박 및 체온 센서 등과 같은 센서 장치로부터 사용자의 생체 컨텍스트(10)와 환경 컨텍스트(15) 데이터를 획득한다. 이때, 생체 컨텍스트(10) 데이터는 맥박, 체온, 심전도(ECG), 얼굴 표정, 눈초점, 사용자 자세 등일 수 있다. 그리고, 환경 컨텍스트(15) 데이터는 사용자 위치, 실내 온도, 시간 등을 포함할 수 있다. The
컨텍스트 관리부(220)에서는 미리 설정된 컨텍스트 정규화 테이블로부터 센서장치로부터 획득한 컨텍스트(10, 15) 데이터를 정규화시킨다.The
이력 기반(History-based) 예측부(230)는 컨텍스트 관리부(220)에서 입력된 정규화된 컨텍스트(10, 15) 데이터를 소정의 알고리즘에 입력하여 사용자를 위한 홈 서비스를 예측하는 역할을 한다. 이때, 소정의 알고리즘은 학습을 통해 사용자의 행동 패턴에 관하여 저장된 다수의 데이터를 기초로 입력된 컨텍스트(10, 15)에 가장 부합하는 홈 서비스 내용을 찾는 알고리즘이다. 소정의 알고리즘은 SVM(Support Vector Machine) 알고리즘(20)을 사용하는 것이 바람직하다. The history-based
규칙 기반(Rule-based) 예측부(240)는 컨텍스트 관리부(220)에서 입력된 정규화된 컨텍스트(10, 15) 데이터를 소정의 규칙(Rule)에 입력하여 사용자를 위한 홈 서비스를 예측하는 역할을 한다. 소정의 규칙은 특정의 값의 범위에 있는 컨텍스트(10, 15) 데이터가 입력되면 특정의 홈 서비스를 작동시키는 규칙을 말한다. 바람직하게는, 데이터 마이닝(Data mining) 기법에 의해 만들어진 규칙에 따라 홈 서비스를 예측할 수 있다. The rule-based
예측결과 비교부(250)는 앞선 두 가지 방법에 의하여 예측된 결과를 비교한다. 예측된 결과가 동일하면 예측된 결과를 홈 서비스 제어부(260)로 전달하고, 예측된 결과가 동일하지 않으면 센서부(210)로부터 컨텍스트(10, 15) 데이터를 입력 받아 전술한 과정을 반복한다. The prediction result
홈 서비스 제어부(260)는 예측결과 비교부(250)에서 두 가지 방법에 의한 예측된 결과가 동일하다가 판단한 경우 예측된 결과에 따라 홈 서비스를 실행하는 역할을 한다. The
홈 서비스 제어부(260)에 의해 홈 서비스가 실행되기 전후의 심전도(ECG)의 분석으로 사용자의 스트레스 변화를 분석하는 심전도 분석부(270) 및 심전도 분석부(270)에서 홈 서비스가 실행된 후 스트레스가 완화되었다고 판단된 경우 비슷한 성향의 다른 홈 서비스를 추천 또는 제공하는 홈 서비스 추천부(280)를 더 포함할 수 있다. Stress after the home service is executed in the
이때, 상기 '~부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 어떤 기능들을 수행한다. 그렇지만, 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 상기 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 상기 구성 요소는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 상기 구성 요소가 제공하는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 구성 요소들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.In this case, the term '~ part' means a hardware component such as software, a field programmable gate array (FPGA), or an application specific integrated circuit (ASIC), and performs certain functions. However, it is not meant to be limited to software or hardware. The component may be configured to be in an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors. Thus, as an example, the component may include components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functionality provided by the components can be combined into a smaller number of components or further separated into additional components. In addition, the components may be implemented to regenerate one or more CPUs in a device.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.
상기한 바와 같은 본 발명의 지능형 홈 서비스 제공 시스템 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. According to the intelligent home service providing system and method of the present invention as described above has one or more of the following effects.
첫째, 두 가지 방법에 의하여 예측된 결과를 비교함으로써 홈 서비스의 예측의 정확도를 높일 수 있다는 장점이 있다. First, the accuracy of prediction of home service can be improved by comparing the results predicted by the two methods.
둘째, 사용자의 생체 및 환경 컨텍스트를 획득하여 이로부터 홈 서비스를 예측할 수 있다는 장점도 있다. Second, there is an advantage that the home service can be predicted from the biological and environmental context of the user.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060066399A KR100788922B1 (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Method and system for offering intelligent home service |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060066399A KR100788922B1 (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Method and system for offering intelligent home service |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100788922B1 true KR100788922B1 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=39148075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060066399A KR100788922B1 (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Method and system for offering intelligent home service |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100788922B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101094357B1 (en) | 2009-08-31 | 2011-12-15 | 고려대학교 산학협력단 | System and method for monitoring environment using SVM |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050046580A (en) * | 2003-11-14 | 2005-05-18 | 한국전자통신연구원 | System and method for multi-modal context-sensitive applications in home network environment |
KR20060019008A (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-03 | 삼성전자주식회사 | System and method for managing conversational user interface with usage pattern |
US20060140205A1 (en) | 2004-12-07 | 2006-06-29 | Baik Seoung H | Intelligent management apparatus and method of digital home network system |
KR20060076839A (en) * | 2004-12-29 | 2006-07-05 | 학교법인 대양학원 | Apparatus and method for providing context-aware service |
-
2006
- 2006-07-14 KR KR1020060066399A patent/KR100788922B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050046580A (en) * | 2003-11-14 | 2005-05-18 | 한국전자통신연구원 | System and method for multi-modal context-sensitive applications in home network environment |
KR20060019008A (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-03 | 삼성전자주식회사 | System and method for managing conversational user interface with usage pattern |
US20060140205A1 (en) | 2004-12-07 | 2006-06-29 | Baik Seoung H | Intelligent management apparatus and method of digital home network system |
KR20060076839A (en) * | 2004-12-29 | 2006-07-05 | 학교법인 대양학원 | Apparatus and method for providing context-aware service |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101094357B1 (en) | 2009-08-31 | 2011-12-15 | 고려대학교 산학협력단 | System and method for monitoring environment using SVM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210288832A1 (en) | Automatically learning and controlling connected devices | |
US10949022B2 (en) | Method, device, and system for determining a false touch on a touch screen of an electronic device using an AI model | |
US11551103B2 (en) | Data-driven activity prediction | |
US10636524B2 (en) | Method and system for optimized wake-up strategy via sleeping stage prediction with recurrent neural networks | |
US20200302928A1 (en) | Electronic device and controlling method thereof | |
Alemdar et al. | Multi-resident activity tracking and recognition in smart environments | |
Prossegger et al. | Multi-resident activity recognition using incremental decision trees | |
US11270565B2 (en) | Electronic device and control method therefor | |
CN111898758A (en) | User abnormal behavior identification method and device and computer readable storage medium | |
CN112051743A (en) | Device control method, conflict processing method, corresponding devices and electronic device | |
US20200133211A1 (en) | Electronic device and method for controlling electronic device thereof | |
KR100809659B1 (en) | System and method for offering intelligent home service | |
US20240095143A1 (en) | Electronic device and method for controlling same | |
US11539546B2 (en) | Home appliances and method for controlling home appliances | |
CN116916504B (en) | Intelligent control method, device and equipment for dimming panel and storage medium | |
US20210178113A1 (en) | Systems and methods for audible sleep therapy | |
Thakur et al. | Framework for a personalized intelligent assistant to elderly people for activities of daily living | |
CN111161883A (en) | Disease prediction system based on variational self-encoder and electronic equipment thereof | |
Anderson et al. | Similarity measure for anomaly detection and comparing human behaviors | |
WO2020168444A1 (en) | Sleep prediction method and apparatus, storage medium, and electronic device | |
US20220088346A1 (en) | Sleep inducing device | |
KR100788922B1 (en) | Method and system for offering intelligent home service | |
Hagras et al. | Incremental synchronous learning for embedded-agents operating in ubiquitous computing environments | |
Abbasi et al. | A model for identifying the behavior of Alzheimer’s disease patients in smart homes | |
Mirra et al. | Reinforcement learning based approach for smart homes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121002 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131002 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |