KR101154556B1 - Method and apparatus for managing energy considering user situational information - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사용자의 소비 에너지를 관리 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 사용자 상황 정보를 인식하고 인식한 사용자 상황 정보에 따라 사용자 개인에 특화된 소비 에너지의 관리 방법에 관한 것이다
본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 변화하는 사용자 상황 정보와 에너지 상태에 따라 실시간으로 소비 에너지를 관리함으로써 에너지 소비 효율을 최대화할 수 있으며, 사용자의 에너지 소비 패턴과 에너지 소비에 따른 사용자의 만족도를 반영하여 에너지 소비를 관리함으로써, 사용자의 에너지 소비에 대한 만족도를 감쇠시키지 않는 범위 내에서 소비되는 에너지량을 줄일 수 있다. 또한 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보 및 사용자 상황 정보에 기초하여 사용자의 소비 에너지를 자동으로 예측 관리함으로써, 사용자는 별도의 제어없이 소비되는 에너지를 관리할 수 있다.
에너지 관리, 제어, 사용자 상황, 상황 정보, 동적 정보, 정적 정보, 에너지 활용 지수
The present invention relates to a method for managing energy consumption of a user, and more particularly, to a method for managing energy consumption specialized for an individual user in accordance with recognized user context information.
The energy management method according to the present invention can maximize energy consumption efficiency by managing energy consumption in real time according to changing user context information and energy state, and reflects user's energy consumption pattern and user's satisfaction according to energy consumption. By managing energy consumption, it is possible to reduce the amount of energy consumed within a range that does not attenuate the user's satisfaction with energy consumption. In addition, the energy management method according to the present invention automatically manages the energy consumption of the user based on the user static information, the user dynamic information and the user context information, so that the user can manage the energy consumed without additional control.
Energy Management, Control, User Situation, Situational Information, Dynamic Information, Static Information, Energy Utilization Index
Description
본 발명은 사용자의 소비 에너지를 관리 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 사용자의 상황 정보를 인식하고 인식한 사용자의 상황 정보에 따라 사용자 개인에 특화된 소비 에너지의 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for managing energy consumption of a user, and more particularly, to a method for managing energy consumption specific to a user according to a user's context information that recognizes the user's context information.
에너지는 사회-생태학적으로 그리고 환경적으로 중요한 이슈가 되고 있으며, 인간의 행복은 에너지를 얼마나 자유롭게 사용할 수 있는가에 의하여 크게 결정된다. 에너지를 사용하던 사용자들이 경제적, 환경적 이유로 에너지를 이전과 동일하게 사용할 수 없는 경우, 사용자의 습관이 바뀌기 전까지 불편함을 느끼며 더 나아가서 불행하다고 인식한다.Energy is an important socio-ecological and environmental issue, and human happiness is largely determined by how freely it can be used. If the users who use energy cannot use the same energy as before for economic and environmental reasons, they feel uncomfortable and further unhappy until their habits change.
한편 에너지 사용은 환경 문제와 적지 않은 관련성을 가지고 있다. 에너지를 무작위로 개발하고 절제없이 사용함에 따라 공기 오염, 오존층의 파괴, 온실 효과로 인한 기온 상승 등 다양한 문제점들이 발생하고 있다. 또한 에너지의 희소성에 따라 에너지를 구입하는데 소요되는 사용자의 경제적 부담이 증가하게 된다. 결국 사용자의 입장에서 볼 때 성공적인 에너지 관리는 에너지 사용에 대한 사용자의 만족도 극대화라고 하는 목표의 달성을 위해 환경적, 경제적으로 상충을 얼마나 잘 해결하느냐에 달려있다. Energy use, on the other hand, has a lot to do with environmental issues. As the energy is randomly developed and used without moderation, various problems occur such as air pollution, destruction of the ozone layer, and temperature rise due to the greenhouse effect. In addition, the scarcity of the energy increases the economic burden on the user to purchase energy. In the end, successful energy management, from the user's point of view, depends on how well the environmental and economic conflicts are resolved to achieve the goal of maximizing user satisfaction with energy use.
또한 에너지의 필요성 정도와 에너지 사용에 따른 사용자의 만족도는 사용자가 에너지를 필요로 하는 시간, 장소, 활동 내용 등 사용자의 상황에 따라 변동적이다. 이와 같은 점들을 살펴 볼 때 에너지 효용은 사용자의 상황에 따라 종속적으로 결정되며, 무조건 에너지 사용량이 많은 것도 적은 것도 이상적인 것이 아닌 상충적 요소들이 존재한다. 따라서 사용자의 상황에 따라 에너지 소비에 따른 만족도를 최대로 유지하며 에너지 소비량을 줄이는 것이 에너지 관리의 중요한 목적이 될 수 있다.In addition, the degree of need for energy and the user's satisfaction with energy use vary depending on the user's situation such as time, place, and activity content. In view of these points, energy utility is determined depending on the user's situation, and there are conflicting factors that are not ideal even if the energy consumption is large or small. Therefore, the main purpose of energy management may be to maintain the maximum satisfaction of energy consumption and reduce energy consumption according to the user's situation.
에너지 관리에 있어서 핵심적인 사항 중 하나는 사용자의 에너지 패턴에 따라 사용자가 소비하는 에너지 종류와 양을 예측하는 것이다. 현재 보편적으로 제안되고 있는 에너지 소비의 예측 기법들은 시계열 방법과 회귀분석 방법, 그리고 계량경제적 모형(Econometric models)을 이용한 에너지의 소비 예측 방법이다. One of the key points in energy management is to predict the type and amount of energy consumed by a user according to the user's energy pattern. Currently, energy consumption prediction methods that are commonly proposed are energy consumption prediction methods using time series method, regression analysis method, and economic models.
첫번째로 시계열 방법은 에너지 소비를 충분히 설명할 수 있는 다른 변수를 확정할 수 없다고 판단될 때 에너지 소비에 대한 과거 추세를 바탕으로 하여 예측하는 기법이다(Bargur and Mandel, 1981). 두 번째로 회귀분석 방법은 에너지 소비의 결정 변수에 대한 사전 지식 혹은 선 경험을 바탕으로 하여 발견적 방법으로 최적의 인과관계를 도출하는 접근법이다(Sharma et al.,2000; Rao and Parikh, 1996; Farahbalhsh et al., 1998, Pai and Hone, 2007). 즉, 주로 추정된 에너지 소비량을 바탕으로 인구를 독립변수로, 에너지 소비량을 종속변수로 하여 회귀분석 모형을 개발하는 것이다. 이때 필요한 경우 선형이 아니라 polynomial three degree curve로 할 수도 있다. 세 번째로 계량경제적 모형을 사용하는 방법도 에너지 사용에 대한 사용자의 과거 패턴을 기준으로 에너지 종류와 소비량에 대한 경제적 측면의 모형을 이용하여 계량적인 에너지 소비 패턴을 제안하는 방식이다(Rao and Parikh, 1996; Ramaprasad, 1993). First, time series is a technique for predicting on the basis of past trends in energy consumption when it is judged that no other variable that can fully explain energy consumption can be determined (Bargur and Mandel, 1981). Secondly, regression analysis is an approach that derives optimal causality by a heuristic method based on prior knowledge or prior experience of the determinants of energy consumption (Sharma et al., 2000; Rao and Parikh, 1996; Farahbalhsh et al., 1998, Pai and Hone, 2007). In other words, a regression model is developed based on the estimated energy consumption, with the population as an independent variable and energy consumption as a dependent variable. At this time, if necessary, it may be a polynomial three degree curve instead of linear. Third, the method of using the econometric model is also a method of proposing a quantitative energy consumption pattern using an economic model of energy type and consumption based on the user's past pattern of energy use (Rao and Parikh, 1996; Ramaprasad, 1993).
그러나 위에서 살펴본 종래 에너지 예측 관리 기법은 대부분 사용자의 에너지 소비에 관련한 정보를 사후적으로 수집, 분석하고 분석한 정보에 기초하여 현재 사용자가 소비하는 에너지를 관리한다는 한계점을 가지고 있다. 종래의 사후적 에너지 관리 방법은 변화하는 사용자의 상황에 따라 에너지 소비 예측을 정확하게 관리하기 곤란한다. 또한 종래 사후적 에너지 관리 기법은 사용자의 에너지 소비 패턴, 에너지 소비에 따른 만족도 등과 같은 사용자의 에너지 소비 경향을 고려하지 않고 일률적으로 에너지 소비를 관리하기 때문에, 에너지 소비에 따른 사용자의 만족도를 충실하게 반영하지 못한다는 문제점을 가진다.However, the conventional energy prediction management techniques described above have the limitation of managing energy currently consumed by users based on the information collected, analyzed, and analyzed afterwards regarding the energy consumption of most users. Conventional ex post energy management methods are difficult to accurately manage energy consumption prediction according to changing user situations. In addition, the conventional post-energy management technique faithfully reflects the user's satisfaction according to the energy consumption because it manages energy consumption uniformly without considering the user's energy consumption tendency such as the user's energy consumption pattern and the satisfaction with the energy consumption. There is a problem that can not.
본 발명은 위에서 언급한 종래 에너지 관리 기법들이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 사용자가 소비하는 에너지를 사전에 또는 실시간으로 관리하는 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the conventional energy management techniques mentioned above, an object of the present invention is to provide a method for managing the energy consumed by the user in advance or in real time.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 사용자의 정적 정보와 동적 정보로부터 추론된 사용자의 상황 정보에 기초하여 사용자가 소비하는 에너지를 정확하게 관리하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for accurately managing energy consumed by a user based on the user's situational information inferred from the static and dynamic information of the user.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 사용자의 에너지 소비 패턴과 에너지 소비에 따른 사용자의 만족도를 반영하여, 사용자에 특화된 에너지 관리 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a user-specific energy management method by reflecting the user's energy consumption pattern and the user's satisfaction according to the energy consumption.
본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득하는 단계와 획득한 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보로부터 사례기반추론 방식으로 사용자의 상황 정보를 판단하는 단계와, 판단한 사용자의 상황 정보에서 요구되는 에너지 정보를 판단하고 판단한 에너지의 잔존량을 실시간으로 모니터링하는 단계와, 판단한 사용자의 상황 정보에 기초하여 현재 상태에서 필요한 에너지량 및 가용 에너지량를 계산하고 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 에너지 활용 지수를 계산하는 단계 및 계산한 에너지 활용 지수, 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 상황 정보에 기초하여 에너지 소비를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, the energy management method according to the present invention is to obtain the user's static information or dynamic information and the situation information of the user in a case-based reasoning method from the obtained static or dynamic information of the user Determining the energy information required by the determined situation information of the user, and monitoring the remaining amount of the determined energy in real time; and based on the determined situation information of the user, Calculating the energy utilization index using the remaining energy amount, the required energy amount, and the available energy amount, and controlling the energy consumption based on the calculated energy utilization index, the static information of the user, the dynamic information, and the situation information. It is characterized by including.
한편, 본 발명에 따른 에너지 관리 장치는 센서 네트워크, 사용자 정보 데이터베이스, 인터넷 네트워크, 위치추적 단말기, 네비게이션 단말기로부터 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득하는 사용자 정보 획득부와, 획득한 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보에 기초하여 사례기반 추론 방식으로 사용자의 상황 정보를 판단하는 상황 정보 판단부와, 판단한 사용자의 상황 정보에 따라 소비되는 에너지를 예측하는 에너지 소비 예측부와, 판단한 사용자의 상황 정보에 기초하여 사용자의 현재 상태에서 가용 에너지량를 계산하고 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 에너지 활용 지수를 계산하는 지수 계산부와, 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 상황 정보에 기초로 에너지 활용 지수를 이용하여 에너지 소비를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the energy management device according to the present invention is a user information acquisition unit for obtaining the user's static information or dynamic information from the sensor network, the user information database, the Internet network, the location tracking terminal, the navigation terminal, and the acquired user's static information or On the basis of the dynamic information, the situation information determination unit for determining the situation information of the user in a case-based reasoning method, an energy consumption prediction unit for predicting the energy consumed according to the determined situation information of the user, and based on the determined situation information of the user An index calculation unit that calculates the amount of available energy in the user's current state and calculates an energy utilization index using the remaining amount of energy, the amount of energy required, and the amount of available energy, and utilizes the energy based on the user's static information, dynamic information, and contextual information. Control to control energy consumption using exponents It is characterized by including a wealth.
본 발명에 따른 에너지 관리 방법 및 장치는 종래 에너지 관리 방법과 비교하여 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.The energy management method and apparatus according to the present invention have various effects as follows compared to the conventional energy management method.
첫째, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 변화하는 사용자의 상황 정보와 에너지 상태에 따라 실시간으로 소비 에너지를 관리함으로써, 에너지 소비 효율을 최대화할 수 있다.First, the energy management method according to the present invention can maximize energy consumption efficiency by managing consumption energy in real time according to changing user situation information and energy status.
둘째, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 사용자의 에너지 소비 패턴과 에너지 소비에 따른 사용자의 만족도를 반영하여 에너지 소비를 관리함으로써, 사용자의 에너지 소비에 대한 만족도를 감쇠시키지 않는 범위 내에서 소비되는 에너지량을 줄일 수 있다.Second, the energy management method according to the present invention by managing the energy consumption by reflecting the user's energy consumption pattern and the user's satisfaction according to the energy consumption, the amount of energy consumed within the range that does not attenuate the user's satisfaction with energy consumption Can be reduced.
셋째, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 사용자의 상황 정보에 기초하여 사용자의 소비 에너지를 자동으로 예측 관리함으로써, 사용자는 별도의 제어없이 소비되는 에너지를 관리할 수 있다.Third, the energy management method according to the present invention automatically manages the energy consumption of the user based on the user's static information, dynamic information and the user's context information, so that the user can manage the energy consumed without additional control. .
이하 첨부한 도면을 참고보 본 발명에 따른, 사용자의 상황 정보를 반영한 에너지 관리 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the energy management method reflecting the user's context information according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.1 is a functional block diagram of an energy management apparatus according to an embodiment of the present invention.
사용자 정보 획득부(10)는 사용자가 소지하고 있는 단말기로부터 사용자 정보를 획득하거나 또는 사용자 인터페이스를 통해 입력한 사용자 정보를 획득하거나 또는 사용자 또는 사용자 주변에 배치되어 있는 센서 등을 통해 사용자 정보를 획득한다. 여기서 사용자 정보는 사용자 정적 정보와 사용자 동적 정보이며 사용자 정적 정보란 쉽게 변하지 않는 사용자 정보로 사용자의 성별, 주소, 에너지 소비 성향/패턴, 회사 주소, 에너지 소비 대상 등과 같은 정보를 의미하며, 사용자의 동적 정보란 상황에 따라 쉽게 변하는 사용자 정보로 현재 시간, 현재 위치, 날씨, 현재 행동, 사용자의 현재 상태 등과 같은 정보를 의미한다.The user
상황 정보 판단부(20)는 사용자 정보 획득부(10)로부터 획득한 사용자 정적 정보 또는 사용자 동적 정보를 이용하여 사례기반 추론방식으로 사용자 상황 정보를 판단한다. 바람직하게, 상황 정보 판단부(20)는 정보 온톨로지 DB(25)를 이용하여 사용자 정보 획득부(10)로부터 획득한 사용자 정적 정보 또는 사용자 동적 정보로부터 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보를 생성한다. 여기서 사용자 상황 정보란 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보로부터 추론되는 사용자의 상황(situation)을 나타내는 정보를 의미한다. 상황 정보 판단부(20)는 사용자의 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보를 이용하여 사례기반 추론방식으로 사용자 상황 정보를 판단한다. 사례 데이터베이스(30)에는 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보에 대응하는 다양한 사례에 대한 데이터베이스가 저장되어 있다. 상황 정보 판단부(20)는 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보를 각각 변수로 하여 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보와 가장 유사한 사례를 사례 데이터베이스에서 검색하여 검색한 사례를 사용자 상황 정보로 판단한다. 사용자 상황 정보는 종래 다양한 사례기반 추론 방식을 통해 판단할 수 있는데, 예를 들어 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보를 구성하는 단어와 동일 또는 유사한 단어를 사례 검색어로 포함하는 사례를 사례 데이터베이스에서 검색하여 검색한 사례를 사용자 상황 정보로 판단한다.The context
에너지 소비 예측부(40)는 판단한 사용자 상황 정보에 기초하여, 사용자의 현재 상황에서 이용하는 에너지 소비 대상물, 즉 자동차, 냉방 장치, 난방 장치 등과 같이 사용자가 사용하는 에너지 소비 대상물을 판단하고, 사용자 상황 정보에 따라 에너지 소비 대상물이 소비하게 될 필요 에너지량을 예측한다. 에너지 소비량 데이터베이스(50)에는 사용자가 사용하는 다양한 에너지 소비 대상물에 대한 에너지 효율에 대한 정보가 저장되어 있으며, 에너지 소비 예측부(40)는 에너지 소비량 데이터베이스(50)에 저장되어 있는 정보를 이용하여 사용자 상황 정보에 따라 소비하게될 에너지원의 소비량을 예측한다.The energy
지수 계산부(60)는 판단한 사용자 상황 정보에 기초하여 사용자의 현재 상태에서 가용 에너지량를 계산하고, 현재 상태의 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 에너지 활용 지수를 계산한다. 지수 계산부(60)는 에너지 모니터링부(61), 에너지 활용 지수 계산부(63), 가용 에너지 계산부(65), 에너지 활용 데이터베이스(67)을 포함하고 있다.The
지수 계산부(60)의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 에너지 모니터링부(61)는 진행되는 사용자 상황 정보에 따라 변화하는 잔존 에너지량을 실시간으로 모티터링한다. 한편, 가용 에너지 계산부(65)는 현재 사용자 상황 정보에서 가용할 수 있는 에너지량을 계산한다. 가용 에너지 계산부(65)는 가용 에너지량을 계산하기 위하여, 에너지 활용 데이터베이스(67)에 저장되어 있는 현재 가용 에너지의 가격, 에너지 가용 여부를 판단할 있는 정보 등을 이용한다. 바람직하게, 에너지 활용 데이터베이스(67)는 인터넷 네트워크 또는 위치 정보 제공 서버에 접속되어 있거나, 인터넷 네트워크 또는 위치 정보 제공 서버가 제공하는 가용 에너지에 대한 가격 정보, 사용자의 현재 위치 정보, 사용자의 현재 위치에 근접한 에너지 판매소 등에 대한 정보를 이용할 수 있다. 에너지 활용 지수 계산부(63)는 사용자 상황 정보를 고려하여 필요 에너지량, 잔존 에너지량, 가용 에너지에 대한 정보를 이용하여 에너지 활용 지수를 계산한다.Looking at the configuration of the
제어부(70)는 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보와 확장된 사용자 동적 정보 및 사용자 상황 정보에 기초로 에너지 활용 지수를 이용하여 에너지 소비를 제어한다. 제어부(70)의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 레벨 판단부(71)는 계산한 에너지 활용 지수가 위험 레벨, 주의 레벨, 안전 레벨 중 어떤 레벨에 해당하는지 판단한다. 안전 레벨은 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보 및 사용자 상황 정보에 기초하여 실시간으로 모니터링한 잔존 에너지량이 필요 에너지량보다 크거나 또는 잔존 에너지량과 가용 에너지량의 합이 필요 에너지량보다 큰 상태를 의미하며, 주의 레벨은 잔존 에너지량이 필요 에너지량보다 작지만 에너지 관리를 통해 별도의 가용 에너지없이 현재 사용자의 상황을 진행할 수 있는 상태를 의미하며, 위험 레벨은 잔존 에너지량이 필요 에너지량보다 작으며 에너지 관리를 통해서도 현재 사용자 상황을 진행하기 곤란한 상태를 의미한다. 레벨 판단부(71)는 에너지 활용 지수가 안전 레벨이 아닌 경우, 현재 소비하고 있는 전체 에너지 소비 항목을 모니터링하며 사용자 상황 정보 또는 사용자 에너지 소비 패턴/성향에 기초하여 줄일 수 있는 에너지 소비 항목을 판단하여 사용자 상황 정보에서 판단한 에너지 소비 항목의 제어를 통해 별도의 가용 에너지없이 현재 사용자의 상황을 진행할 수 있는지 판단하여 주의 레벨 또는 위험 레벨을 판단한다.The
에너지 소비 제어부(73)는 레벨 판단부(71)에서 판단한 에너지 활용 지수가 안전 레벨인 경우, 별도의 에너지 관리 없이 에너지 상태를 계속해서 모니터링한다. 한편, 레벨 판단부(71)에서 판단한 에너지 활용 지수가 주의 레벨 또는 위험 레벨인 경우, 에너지 소비 제어부(73)는 관리 에이전트(75)를 호출하여 사용자가 소비하는 에너지를 관리하도록 한다.If the energy utilization index determined by the
관리 에이전트(75)는 에너지 활용 지수가 주의 레벨인지 아니면 위험 레벨인지에 따라 다르게 에너지 소비를 관리하게 된다. 먼저 에너지 활용 지수가 주의 레벨로 판단되는 경우, 관리 에이전트(75)는 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보, 확장된 사용자 동적 정보 및 사용자 상황 정보에 기초하여 사용자의 에너지 소비에 따른 만족도 절감을 최소화하면서 에너지 소비를 줄인다. 관리 에이전트(75)는 사용자의 에너지 소비에 따른 만족도 절감을 최소화하기 위하여 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보, 확장된 사용자 동적 정보 또는 사용자 상황 정보, 에너지 소비 패턴/성향, 예를 들어 계절 정보, 기온 정보, 아침/점심/저녁의 시간 정보, 사용자가 현재 자가용으로 출근 중인지 퇴근 중인지에 대한 상황 정보를 이용한다. 한편, 에너지 활용 지수가 위험 레벨로 판단되는 경우, 관리 에이전트(75)는 사용자의 에너지 소비에 따른 만족도를 고려하지 않고 사용자 상황 정보에 기초하여 가장 필수적인 에너지 소비를 제외한 에너지 소비를 없앤다. 에너지 소비 제어부(73)는 관리 에이전트(75)의 관리 명령에 따라 에너지를 소비하는 대상물을 제어한다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자의 정적 정보와 동적 정보를 획득하는 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram illustrating a system for obtaining static and dynamic information of a user according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고로 살펴보면, 사용자 정보를 획득하는 일 예로 사용자 또는 사용자 주변에 배치되어 있는 센서로부터 센서 네트워크(1)를 통해 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득한다. 사용자 정보 획득부(10)는 사용자 또는 사용자 주변에 배치되어 있는 센서에 기저장된 사용자 정보를 수신하거나, 직접 사용자의 위치 정보 또는 사용자의 신체 정보, 즉 사용자의 체온, 활동량, 맥박수 등을 획득한다. 사용자 정보를 획득하는 다른 예로 사용자 단말기에 저장되어 있는 사용자 정보 데이터베이스에서 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득한다. 사용자가 소지하고 있는 핸드폰, PDA 등에서 사용자의 정적 정보를 수신하거나 핸드폰, PDA에 저장되어 있는 사용자의 일정 관리 등과 같은 동적 정보를 수신한다. 사용자 정보를 획득하는 또 다른 예로 인터넷 네트워크(5), 위치 추적 단말기(7), 네비게이션 단말기(9)를 통해 사용자의 현재 위치, 사용자의 현재 위치 주변의 에너지 판매소, 에너지 가격 등에 대한 정보를 획득한다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 다양한 방식으로 사용자 정적 정보와 사용자 동적 정보를 획득할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.Referring to FIG. 2, as an example of obtaining user information, static information or dynamic information of a user is obtained through the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating an energy management method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고로 보다 구체적으로 설명하면, 센서 네트워크, 사용자 정보 데이터베이스, 인터넷 네트워크, 위치추적 단말기, 네비게이션 단말기 등과 같이 사용자 정보를 수집하는 장치로부터 사용자 정적 정보 또는 사용자 동적 정보를 획득한다(S1). 획득한 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 정보 온톨로지를 이용하여 생성한 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보로부터 사례기반 추론방식으로 사용자 상황 정보를 판단한다(S3). Referring to FIG. 3 in more detail, user static information or user dynamic information is obtained from a device that collects user information, such as a sensor network, a user information database, an internet network, a location tracking terminal, a navigation terminal, and the like (S1). The user context information is determined from the obtained user static information, the user dynamic information, the extended user static information generated by using the information ontology, or the extended user dynamic information by case-based reasoning (S3).
도 4는 획득한 사용자 정적 정보 또는 사용자 동적 정보로부터 생성한 사용자 온톨로지의 일 예를 도시하고 있다. 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 홍길동이라는 사용자는 주소가 서초동이며, 종로에 위치하는 회사로 출근하는 회사원이며, SM5 휘발유 차량을 소유하고 있다는 사용자 정적 정보를 획득하며, 현재 날짜는 2009년 7월 28일이며, 사용자 현재 위치는 거주지인 서초동이며 오늘 요일은 수요일로서 am 7시 13분이라는 사용자 동적 정보를 획득한다. 사례기반 추론 방식으로 사용자 상황 정보를 판단하기 위하여, 바람직하게 정보 온톨로지를 사용할 수 있다. 정보 온톨로지란 사용자 정적 정보 또는 사용자 동적 정보를 구성하는 각 단어로부터 생성 가능한 의미 정보를 확장하기 위해 사용되는 온톨로지를 의미한다. 예를 들어, 낮/밤, 오전/오후, 요일, 월, 계절, 년도, 휴가, 휴일, 명절 등과 같은 시간 관련 온톨로지, 국가, 도시, 산, 해변, 놀이 공원 등과 같은 장소 관련 온톨로지, 여행, 업무, 출장, 신혼여행, 데이트 등과 같은 상황 관련 온톨로지 등이 정보 온톨로지로 사용된다. 일 예로 사용자 정적 정보 또는 사용자 동적 정보만을 이용하여 직접 사례기반추론방식으로 사용자의 상황 정보를 판단한다. 다른 예로 사용자 정적 정보 또는 사용자 동적 정보로부터 정보 온톨로지를 이용하여 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보를 획득하고, 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보와 확장된 사용자 동적 정보를 이용하여 사례기반추론방식으로 사용자 상황 정보를 판단한다. 예를 들어, 2009년 7월 28일이라는 날짜 정보로부터 여름이라는 확장된 사용자 동적 정보를 획득하거나, AM7:13이라는 시간 정보로부터 아침이라는 확장된 사용자 동적 정보를 획득하거나, 수요일이라는 요일 정보로부터 평일이라는 확장된 사용자 동적 정보를 획득한다. 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보에 가장 유사한 사례를 사례 데이터베이스에서 검색하여 사용자 상황 정보를 판단한다. 예를 들어, 여름, 아침 7시 13분, 평일, 현재 자신의 차량 이용, 서초동 등과 같은 사용자 정보와 가장 유사한 사례를 사례 데이터베이스에서 검색하여 현재 사용자 상황이 회사 출근 중이라는 사용자 상황 정보를 판단한다. 4 illustrates an example of a user ontology generated from acquired user static information or user dynamic information. As shown in FIG. 4, the user named Hong-Gil-Dong is an address of Seocho-Dong, an office worker who goes to a company located in Jongno, and obtains user static information that owns an SM5 gasoline vehicle, and the current date is July 2009. 28 days, the user's current location is Seocho-dong, where he resides, and today's day is Wednesday, which obtains user dynamic information at 7:13 am. In order to determine user context information in a case-based reasoning method, an information ontology may be preferably used. An information ontology means an ontology used to extend semantic information that can be generated from each word constituting user static information or user dynamic information. For example, time-related ontology such as day / night, am / pm, day of the week, month, season, year, vacation, holiday, holiday, etc., place-related ontology such as country, city, mountain, beach, amusement park, travel, work Contextual ontology such as business trips, business trips, honeymoons, and dating are used as information ontology. As an example, the situation information of a user is determined by using a case-based reasoning method using only user static information or user dynamic information. As another example, the extended user static information or the extended user dynamic information is obtained by using the information ontology from the user static information or the user dynamic information, and the user static information, the user dynamic information, the extended user static information, and the extended user dynamic information are obtained. Use the case-based reasoning method to determine the user context information. For example, obtain extended user dynamic information called summer from date information of July 28, 2009, extended user dynamic information called morning from time information of AM7: 13, or weekday information from weekday information of Wednesday. Obtain extended user dynamic information. The user context information is determined by searching the case database for the case most similar to user static information, user dynamic information, extended user static information, or extended user dynamic information. For example, the case database is searched for the case most similar to the user information such as summer, 7:13 am, weekday, current car use, Seocho-dong, and the like to determine the user situation information that the current user situation is going to work.
다시 도 3을 참고로 살펴보면, 판단한 사용자 상황 정보에 기초하여 사용자가 사용하는 에너지 소비 대상물의 필요 에너지량을 예측한다(S5). 예를 들어, 사용자가 자신의 차량을 이용하여 출근 중이며, 인터넷 네트워크를 통해 수신한 사용자의 거주지에서 회사까지의 교통 상황 등을 고려하여 소비하게 될 에너지량을 예측한다. 에너지 소비 대상물이 소비하는 에너지량을 계속하서 모니터링하며, 현재 잔존 에너지량, 사용자 상황에서 필요 에너지량, 사용자가 가용할 수 있는 에너지량에 기초하여 에너지 활용 지수를 계산한다(S7). 계산한 에너지 활용 지수가 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨 중 어떤 레벨에 속하는지를 판단하여 관리 에이전트를 이용하여 판단한 레벨에 따라 에너지 소비 대상물이 소비하는 에너지를 관리한다(S9). Referring to FIG. 3 again, based on the determined user context information, the required amount of energy of the energy consumption target used by the user is predicted (S5). For example, the user estimates the amount of energy to be consumed in consideration of the traffic situation from the user's place of residence to the company, which the user is going to work using his vehicle and received through the Internet network. The amount of energy consumed by the energy consumption object is continuously monitored, and an energy utilization index is calculated based on the current amount of remaining energy, the amount of energy required in the user situation, and the amount of energy available to the user (S7). It is determined whether the calculated energy utilization index belongs to a safety level, an attention level, or a danger level, and manages the energy consumed by the energy consumption object according to the level determined by the management agent (S9).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지 활용 지수를 계산하는 단계(S7)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart for explaining in more detail the step (S7) of calculating the energy utilization index according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참고로 살펴보면, 사용자의 현재 상황에서 잔존 에너지량을 모니터링하고(S11) 사용자가 사용하는 에너지 소비 대상물이 소비하는 에너지량에 기초하여 앞으로 사용자 현재 상황에서 필요 에너지량을 판단한다(S13). 한편, 사용자의 현재 위치, 현재 시간, 사용자 상황 정보, 사용자 예산, 사용자 주변 정보 등을 고려하여 가용 에너지량을 계산한다(S15). 예를 들어, "사용자는 현재 회사에서 집으로 퇴근 중"이라는 사용자 상황 정보와, 밤 11시(현재 시각), 사당동 도로(현재 위치), 현재 시각에 영업 중인 주유소에 대한 정보에 기초하여 가용 에너지량을 계산한다. 모니터링한 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 아래 수학식(1)과 같이 사용자의 에너지 활용 지수(I)를 계산한다(S17).Referring to FIG. 5, the amount of energy remaining in the user's current situation is monitored (S11), and the amount of energy required in the user's current situation is determined based on the amount of energy consumed by the energy consumption object used by the user (S13). . On the other hand, the amount of available energy is calculated in consideration of the current location of the user, the current time, the user context information, the user budget, information around the user (S15). For example, available energy is based on user context information "User is currently leaving work from home", and information about gas stations open at 11 pm (current time), Sadang-dong road (current location), and current time. Calculate the amount. The energy utilization index (I) of the user is calculated using the monitored remaining energy amount, required energy amount and available energy amount as shown in Equation (1) below (S17).
[수학식 1][Equation 1]
f는 에너지의 가용 여부를 나타내는 지수로 가용 여부에 따라 0 내지 1의 값을 가지며, AE는 현재 상태의 가용 에너지량, RE는 현재 상태의 잔존 에너지량, NE는 현재 상태에서 필요 에너지량을 나타낸다. 가용 지수는 사용자가 용이하게 에너지를 얻을 수 있는 상태를 나타내는 지수로, 새벽, 밤에는 가용 지수가 낮아지며, 사용자의 현재 위치, 주변 에너지 판매소의 위치, 사용자의 예산에 따라 에너지를 용이하게 얻을 수 있는 상태에 따라 지수가 변동한다.f is an index indicating whether energy is available and has a value of 0 to 1 depending on availability, AE represents the amount of available energy in the current state, RE represents the amount of remaining energy in the current state, and NE represents the amount of energy required in the current state. . The available index is an index that indicates that the user can easily obtain energy. The available index decreases at dawn and at night. The available index can be easily obtained according to the user's current location, the location of the surrounding energy store, and the user's budget. The index fluctuates depending on the condition.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지 활용 지수를 이용한 에너지 관리 방법(S9)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating in more detail an energy management method S9 using an energy utilization index according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참고로 살펴보면, 계산한 에너지 활용 지수가 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨 중 어떤 레벨에 속하는지를 판단한다(S21). 에너지 활용 지수가 안전 레벨에 속하는 경우, 현재 에너지 소비 패턴을 그대로 유지하며 에너지 소비 상태를 계속해서 모니터링한다(S22). Referring to FIG. 6, it is determined whether the calculated energy utilization index belongs to a safety level, an attention level, or a danger level (S21). If the energy utilization index is within the safety level, the current energy consumption pattern is maintained as it is and continuously monitors the energy consumption state (S22).
한편, 에너지 활용 지수가 주의 레벨에 속하는 경우, 관리 에이전트를 활성화하며(S23), 활성화된 관리 에이전트는 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보를 고려한 사용자의 에너지 소비 패턴/성향을 판단한다(S24). 여기서 사용자의 에너지 소비 패턴/성향이란 사용자 정적 정보, 사용자 동적 정보, 확장된 사용자 정적 정보 또는 확장된 사용자 동적 정보에 따른 사용자의 에너지 소비 습관을 의미한다. 예를 들어, 사용자가 차량을 이용하는 경우 사용자가 설정한 차량 내 온도 정보가 계절별로 구분되어 누적 저장되어 있으며, 여름, 낮이라는 사용자 정보와 여름, 낮의 경우 차량 내 설정된 평균 온도 17도라는 온도 정보에 기초하여 사용자는 여름 차량 내 온도를 낮게 설정한다는 에너지 소비 패턴/성향을 판단한다. 바람직하게, 사용자의 에너지 소비 패턴/성향은 사용자 데이터베이스에 사용자의 차량 운행 습관을 데이터베이스로 기록하고 있다. 관리 에이전트는 사용자의 에너지 소비 패턴/성향에 따라 사용자의 에너지 소비에 따른 만족도 순위를 결정하여 만족도 순위가 낮은 에너지 소비량을 줄이도록 제어한다(S25). 만족도 우선 순위는 사용자의 에너지 소비 패턴/성향에 기초하여 발생 횟수가 많은 에너지 소비 패턴/경향의 만족도 우선 순위를 높게 설정하거나 사용자에 에너지 소비 패턴/성햐에 대한 목록을 출력하여 사용자가 직접 선택하도록 할 수 있다. 예를 들어, 사용자 A의 경우 여름 차량 내 실내 온도를 기설정한 상온 온도(예를 들어 23도)보다 낮게 설정하여 이용하는 횟수가 많은 경우 온도 제어에 따른 에너지 소비 패턴/경향의 만족도 우선 순위를 높게 설정하는 반면 사용자 B의 경우 여름 차량 내 실내 온도를 기설정한 상온 온도 이하로 설정하는 횟수가 작은 경우 온도 제어에 따른 에너지 소비 패턴/성향의 만족도 우선 순위를 낮게 설정한다. On the other hand, if the energy utilization index is in the attention level, and activates the management agent (S23), the activated management agent energy of the user considering the user static information, user dynamic information, extended user static information or extended user dynamic information The consumption pattern / propensity is determined (S24). Herein, the energy consumption pattern / propensity of the user means user's energy consumption habit according to user static information, user dynamic information, extended user static information, or extended user dynamic information. For example, when a user uses a vehicle, temperature information in the vehicle set by the user is classified and stored according to seasons, and user information such as summer and day and 17 ° C average temperature set in the vehicle during summer and day Based on the user determines the energy consumption pattern / propensity to set a low temperature in the summer vehicle. Preferably, the energy consumption pattern / propensity of the user records the vehicle driving habits of the user in the database. The management agent determines the degree of satisfaction according to the energy consumption of the user according to the energy consumption pattern / propensity of the user, and controls to reduce the energy consumption with the low satisfaction ranking (S25). Satisfaction priority is based on the energy consumption pattern / tendency of the user to set a high priority of the satisfaction of the energy consumption pattern / trend that occurs frequently, or to output the list of energy consumption patterns / performance to the user to select directly. Can be. For example, in case of user A, the indoor temperature in the summer vehicle is set lower than the preset room temperature (for example, 23 degrees), and the number of times of use is high, so that the priority of satisfaction of energy consumption pattern / trend according to temperature control is increased. On the other hand, when the number of times of setting the indoor temperature in the summer vehicle below the preset room temperature is small, the user B sets a low priority of the energy consumption pattern / propensity according to the temperature control.
한편, 에너지 활용 지수가 위험 레벨에 속하는 경우, 관리 에이전트를 활성화하며(S26), 활성화된 관리 에이전트는 사용자의 에너지 소비 패턴/성향을 고려하지 않은 채 사용자 상황 정보에 필수적으로 필요한 에너지 소비를 제외한 에너지 소비를 차단하며(S27), 용이하게 가용하지 못하더라도 필요하다면 가용 에너지를 획득할 수 있는 판매점, 위치, 가격 등에 대한 정보를 사용자에게 제공한다(S28). 여기서 사용자 상황 정보에 필수적으로 필요한 에너지란 에너지 소비 대상물에 따라 다르게 설정되는 에너지로, 에너지 소비 대상물 제조자에 의해 기설정되거나 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 에너지 소비 대상물이 차인 경우, 차 제조자가 차 운행에 따라 소비되는 에너지를 필수 에너지로 설정할 수 있으며 차 운행을 제외한 차량 온도 제어, 차량 음향 제어 등에 소비되는 에너지는 부수적인 에너지로 설정할 수 있다.On the other hand, if the energy utilization index is at risk level, the management agent is activated (S26), and the activated management agent does not consider the energy consumption pattern / propensity of the user, except for energy consumption necessary for the user situation information, which is necessary for the user situation information. Blocking the consumption (S27), even if not readily available to provide the user with information about the store, location, price, etc., if available to obtain available energy (S28). Here, the energy necessary for the user context information is energy that is set differently according to the energy consumption object, and may be preset by the energy consumption object manufacturer or set by the user. For example, when the energy consumption target is a car, a car manufacturer may set energy consumed by driving a car as essential energy, and energy consumed for vehicle temperature control and vehicle sound control, except for driving, may be set as an incidental energy. have.
도 7은 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨에 따른 에너지 소비량을 도시하고 있는 그래프이다. 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법을 사용하면 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨에 따라 단위 시간당 에너지 소비량이 줄어드는 것을 알 수 있다.7 is a graph showing energy consumption according to safety level, attention level, and danger level. As shown in Figure 7, using the energy management method according to the invention it can be seen that the energy consumption per unit time is reduced according to the safety level, attention level, risk level.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.The computer-readable recording medium may include a magnetic storage medium (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), an optical reading medium (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and a carrier wave (eg, the Internet). Storage medium).
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
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도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.1 is a functional block diagram of an energy management apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자의 정적 정보와 동적 정보를 획득하는 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram illustrating a system for obtaining static and dynamic information of a user according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating an energy management method according to an embodiment of the present invention.
도 4는 획득한 사용자 정적 정보와 동적 정보로부터 생성한 사용자 온톨로지의 일 예를 도시하고 있다.4 illustrates an example of a user ontology generated from acquired user static information and dynamic information.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지 활용 지수를 계산하는 단계(S7)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart for explaining in more detail the step (S7) of calculating the energy utilization index according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지 활용 지수를 이용한 에너지 관리 방법(S9)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating in more detail an energy management method S9 using an energy utilization index according to an embodiment of the present invention.
도 7은 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨에 따른 에너지 소비량을 도시하고 있는 그래프이다.7 is a graph showing energy consumption according to safety level, attention level, and danger level.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
10: 사용자 정보 획득부 20: 상황 정보 판단부10: user information acquisition unit 20: situation information determination unit
25: 정보 온톨로지 DB 30: 사례 정보 DB25: Information Ontology DB 30: Case Information DB
40: 에너지 소비 예측부 50: 에너지 소비량 DB40: energy consumption prediction unit 50: energy consumption DB
60: 지수 계산부 61: 에너지 모니터링부60: index calculation unit 61: energy monitoring unit
63: 에너지 활용 지수 계산부 65: 가용 에너지 계산부63: energy utilization index calculator 65: available energy calculator
67: 에너지 활용 DB 70: 제어부67: energy utilization DB 70: control unit
71: 레벨 판단부 73: 에너지 소비 제어부71: level determination unit 73: energy consumption control unit
75: 관리 에이전트75: management agent
Claims (11)
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