KR101183263B1 - System And Method For Home Saving Energy In Smart Grid Environment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 홈 환경에서 에너지를 절감하기 위해 추론엔진을 이용하여 상황을 추론하고, 유전자 알고리즘을 이용하여 에너지절약 관점에서 최적의 사용자 패턴을 찾아내어 가전기기를 제어함으로써 에너지를 절감할 수 있는 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 시스템 및 방법에 관한 것으로，보다 상세하게는 사용자의 동선인식 및 주변 온도감지를 포함한 홈 내의 상황정보를 실시간 수집 및 저장하는 상황 정보 입력부와, 상황 정보 입력부에 의해 홈 내의 이전 상황 정보가 기저장된 정보 DB와，상황 정보 입력부로부터 수집되는 홈 내의 상황 정보와 정보 DB에 기저장된 누적 상황 정보를 입력받고, 이를 Rule Base에 저장되어 있는 에너지 관리 패턴 정보를 바탕으로 패턴을 매칭하며, 매칭된 활성화된 규칙을 스케줄링하여 홈 내의 가전기기를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 지능형 추론엔진과, 복수의 가전기기들과 연계되며 추론엔진으로부터 생성되는 제어정보를 입력받아 이를 바탕으로 가전기기를 제어하도록 제어 신호를 송출하여 가전기기를 제어하며 그에 따른 동작 상태를 모니터링 하는 제어부 및 제어부에 의해 제어되는 가전기기의 제어 결과정보를 입력받아 정보 DB에 백업하고 백업된 제어 결과정보를 통해 패턴을 최적화하기 위한 최적화부를 포함한다．The present invention infers the situation by using the inference engine to save energy in the smart home environment, by using a genetic algorithm to find the optimal user pattern in terms of energy saving smart control that can save energy by controlling home appliances The present invention relates to an intelligent home energy saving system and method in a grid environment. More specifically, a situation information input unit which collects and stores real-time situation information in a home including a user's copper wire line and ambient temperature sensing, and a home by a situation information input unit Receives the pre-stored information DB of the previous situation information in the house and the accumulated situation information stored in the information DB and the situation information in the home collected from the situation information input unit, and based on the energy management pattern information stored in the Rule Base, Matches, schedules a matched active rule to An intelligent reasoning engine that generates control information for controlling the home appliance, and a control signal that is connected to a plurality of home appliances and receives control information generated from the inference engine to control the home appliance based on the input, It includes a control unit for controlling and monitoring the operation state according to the control and the control result information of the home appliance controlled by the control unit is received in the information DB and backed up to the information DB and an optimization unit for optimizing the pattern through the backup control result information.

Description

스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 시스템 및 방법{System And Method For Home Saving Energy In Smart Grid Environment}Intelligent Home Energy Saving System and Method in Smart Grid Environment {System And Method For Home Saving Energy In Smart Grid Environment}

본 발명은 홈 에너지 절감 시스템 및 방법에 관한 것으로, 스마트 홈 환경에서 에너지를 절감하기 위하여 전문가 시스템 기반의 추론엔진을 이용하여 홈　내의 상황을 추론하고, 유전자 알고리즘(GA : Genetic Algorithm)을 이용하여 에너지절약 관점에서 최적의 사용자 패턴을 찾아내어 가전기기를 제어함으로써 에너지를 절감할 수 있는 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a home energy saving system and method, in order to save energy in a smart home environment, to infer the situation in the home using an expert system-based reasoning engine, and to use energy by using a genetic algorithm (GA) The present invention relates to an intelligent home energy saving system and method in a smart grid environment that can save energy by finding an optimal user pattern and controlling home appliances from an energy saving perspective.

일반적으로 스마트 그리드(Smart Grid)란 기존의 전력망에 정보기술(IT : Information Technology)을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환하고 이렇게 공유된 정보를 통해 전력 시스템 전체가 하나의 유기체처럼 효율적으로 작동되는 것을 말한다.In general, Smart Grid is a technology that integrates information technology (IT) into an existing power grid, allowing power providers and consumers to exchange real-time information in both directions, and through this shared information, the entire power system is like an organism. It is said to work efficiently.

이러한 스마트 그리드가 구축되면 소비자는 전기 요금이 비싼 첨두부하(지정된 시간 동안 설비들에 의해 소비되거나 생산된 최대 부하를 의미함) 시 자발적으로 소비를 감소하고 전기 요금이 저렴한 시간대를 이용할 수 있다.With this smart grid in place, consumers will be able to voluntarily reduce their consumption during peak loads (meaning the maximum load consumed or produced by facilities for a specified amount of time), and use less expensive electricity.

즉, 상기 스마트 그리드의 수용가측 핵심 구성요소인 수용가 전력 관리장치를 통해 전기 사용 행태 및 전기요금을 실시간으로 모니터링 하여 사용자가 장치를 제어함으로써 자발적인 에너지 절약을 유도할 수 있게 되며, 전기요금이 저렴하고 수요가 낮은 시간대로 전력 수요를 분산함으로써 피크 전력을 관리하여 확대되는 전력공급을 위한 전력시스템 신규건설 등 투자비용을 절감할 수 있다. 나아가 전기를 저장할 수 있는 배터리 기술이 발전하고 보편화 된다면 전력사용의 분산효과가 더욱 극대화될 것이다.That is, through the consumer power management device, which is a key component of the consumer side of the smart grid, the user can induce voluntary energy saving by controlling the device in real time by monitoring the electricity use behavior and the electric charge in real time. By distributing power demand during low-demand periods, it is possible to manage peak power and reduce investment costs such as new power system construction for expanded power supply. Furthermore, if battery technology that can store electricity is developed and popularized, the distribution effect of power usage will be maximized.

한편, 종래의 첨두부하용 예비력 설비 중 하나인 양수발전은 대표적인 예라 할 수 있다. 이 설비는 양수발전이 에너지를 적게 소비하는 시간대(심야시간)에 물을 퍼올려 저수지에 저장시킨 후, 전기 사용량이 많아질 때 발전하는 형식으로 배터리 역할을 대신하고 있다.On the other hand, pumping power generation, which is one of the conventional peak load reserve power facilities, may be a representative example. This facility takes up the role of a battery by pumping water at a time when the power generation consumes less energy (night time), storing it in a reservoir, and generating electricity when the electricity is used up.

이 외에도 스마트 그리드 환경에서 시민에게 제공하는 대표적인 서비스로는 첨단 재해 예방/대처 서비스인 스마트 안전(Smart Safe), 쾌적하고 안락한 도시환경을 제공하는 스마트 환경(Smart Ambience), 종합적인 자동 건강관리를 제공하는 스마트 병원(Smart Hospital), 지능형 교통 시스템을 통해 최적의 경로를 안내하는 스마트 지능형 교통시스템(Smart ITS) 등이 있다. 또 정부 부처 간이나 정부와 국민 사이의 자유로운 정보 수/발신이 가능한 스마트 정부(Smart Government), 집안의 가전기기들이 홈네트워크로 연결돼 가족 구성원의 생활습관과 이동경로 등에 따라 가장 적합한 미디어 환경 및 서비스가 제공되는 주거환경 스마트 가정(Smart Home)도 이에 해당된다. In addition, the representative services provided to citizens in the smart grid environment include Smart Safe, an advanced disaster prevention and response service, Smart Ambience, which provides a comfortable and comfortable urban environment, and comprehensive automatic health management. Smart Hospital, Smart ITS, which guides the optimal route through intelligent transportation system. In addition, the smart government, which allows free information transmission / distribution between government departments and the government and the people, and home appliances are connected to the home network, so the media environment and services are best suited for family members' lifestyles and movement routes. This also applies to residential environments where smart homes are provided.

그 밖에 일 예로, KT에서는 실시간 전력 사용량을 모니터링 할 수 있고 원격으로 가전기기를 제어할 수 있으며 신재생 에너지 사용과 더불어 실시간 전력 요금제와 연동하여 자동으로 요금제에 따라 가전제품의 전력사용량을 조절할 수 있는 제어 서비스를 스마트폰(SmartPhone)을 통해 제공한다.For example, KT can monitor real-time power usage, can control home appliances remotely, and can automatically adjust the power consumption of home appliances according to the plan by interlocking with real-time power plans along with renewable energy usage. Provides control services through smartphones.

그러나 스마트 그리드 환경에서 이렇게 가정에서의 가전기기를 제어하여 에너지를 절약하는 방법은 다소 수동적이다. 사용자가 에너지의 실시간 전력 사용을 판단하여 가전기기를 제어하고 전력 수요를 낮은 시간대로 분산하거나 전력요금제에 따라 전력사용량을 조절하기 때문에 최적화된 에너지 절약이라고는 할 수 없다.
However, in a smart grid environment, controlling home appliances in the home to save energy is somewhat passive. It is not an optimized energy saving because the user determines the real-time power use of energy to control the home appliance, distributes the power demand to a low time period, or adjusts the power consumption according to the electric power plan.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 스마트 그리드 환경 홈 내부에서 불필요하게 소모되는 에너지를 절감하기 위해 전문가 시스템 기반의 추론 엔진을 이용하여 상황을 추론하고, 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 이용하여 에너지 절약 관점에서 지능적으로 최적의 사용자 패턴을 찾아내어 가전기기를 제어함으로써 에너지를 절감할 수 있는 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to infer the situation using an expert system-based inference engine to reduce the energy consumed unnecessarily inside the smart grid environment home, genetic algorithm (Genetic Algorithm) The purpose of the present invention is to provide an intelligent home energy saving system and method in a smart grid environment that can save energy by controlling home appliances by intelligently finding an optimal user pattern from an energy saving perspective.

상기 문제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 스마트 그리드 환경에서 지능형 홈 에너지 절감 시스템은　홈 에너지 절감 시스템에 있어서, 사용자의 동선 인식 및 주변 온도 감지를 포함한 홈 내의 상황 정보를 실시간 수집 및 저장하는 상황 정보 입력부; 상기 상황 정보 입력부에 의해 홈 내의 이전 상황 정보가 기저장된 정보 DB; 상기 상황 정보 입력부로부터 수집되는 홈 내의 상황 정보와 상기 정보 DB에 기저장된 누적 상황 정보를 입력받고, 이를 Rule Base에 저장되어 있는 에너지 관리 패턴 정보를 바탕으로 패턴을 매칭하여 상황을 추론하고, 매칭된 활성화된 규칙을 스케줄링하여 홈 내의 가전기기를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 지능형 추론엔진; 복수의 가전기기들과 연계되며, 상기 추론엔진으로부터 생성되는 제어 정보를 입력받아 이를 바탕으로 상기 가전기기를 제어하도록 제어 신호를 송출하여 상기 가전기기를 제어하며 그에 따른 동작　상태를 모니터링 하기 위한 제어부; 및　상기 제어부에 의해 제어되는 가전기기의 제어 결과 정보를 입력받아 상기 정보 DB에 백업하고 백업된 제어 결과 정보를 통해 상기 패턴을 최적화하기 위한 최적화부를 포함하는 것이　특징이다．Intelligent home energy saving system in the smart grid environment of the present invention as a means for solving the above problems in the home energy saving system, the situation information for real-time collection and storage of the situation information in the home including the user's copper wire recognition and ambient temperature detection An input unit; An information DB in which previous situation information in the home is previously stored by the situation information input unit; Receives the situation information in the home collected from the situation information input unit and the cumulative situation information previously stored in the information DB, and infers the situation by matching the pattern based on the energy management pattern information stored in the Rule Base, Intelligent reasoning engine generating control information for controlling the home appliances in the home by scheduling an activated rule; A control unit connected to a plurality of home appliances, the control unit for receiving the control information generated from the inference engine and controlling the home appliance by sending a control signal to control the home appliance based on the control information; And an optimizer for receiving the control result information of the home appliance controlled by the controller and backing it to the information DB and optimizing the pattern through the backed up control result information.

본　발명의　일　실시　예에　따르면，상기 최적화부는, 유전자 알고리즘(GA : Genetic Algorithm)을 이용하여 반복적인 실행에 의해 최적화 패턴을 취득하고 이를 정보 DB에 적용하는 것이　특징이다．According to one embodiment of the present invention, the optimizer obtains an optimization pattern by iterative execution using a genetic algorithm (GA) and applies it to an information DB.

또한, 상기 제어부는, 상기 제어 신호에　의해 복수의 가전기기를 ON/OFF 및 세기 조절을 제어하기 위한 PLC Adapter을 포함하는 것이　특징이다．In addition, the control unit includes a PLC adapter for controlling ON / OFF and intensity control of a plurality of home appliances according to the control signal.

한편, 본 발명의 스마트 그리드 환경에서 지능형 홈 에너지 절감 방법은 홈 에너지 절감 방법에 있어서, 홈 내의 상황 정보를 수집 및 저장하는 단계; 추론 엔진 기반으로 상기 상황 정보와 정보 DB에 기저장된 누적 상황 정보를 통해 Rule Base에 저장되어 있는 에너지 관리 패턴 정보를 바탕으로 패턴을 매칭하여　홈　내의 상황을 추론하는 단계; 매칭된 활성화된 규칙을 스케줄링하여 홈 내의 가전기기를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 단계; 상기 제어 정보로부터 복수의 가전기기에 대하여 ON/OFF 및 세기 조절을 포함한 제어가 실행되는 단계; 및 상기 복수의 가전기기의 제어 결과 정보를 상기 정보 DB에 백업하고 백업된 제어 결과 정보를 통해 최적화된 패턴을 산출하고 이를 상기 에너지 관리 패턴 정보에 반영하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다．On the other hand, the intelligent home energy saving method in the smart grid environment of the present invention, home energy saving method comprising the steps of: collecting and storing the situation information in the home; Inferring the situation in the home by matching the pattern based on the energy management pattern information stored in the Rule Base through the situation information and the cumulative situation information previously stored in the information DB based on the inference engine; Scheduling the matched activated rule to generate control information for controlling the home appliance in the home; Performing control including ON / OFF and intensity control on the plurality of home appliances from the control information; And backing up the control result information of the plurality of home appliances to the information DB, calculating an optimized pattern through the backed up control result information, and reflecting the same in the energy management pattern information.

본　발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 최적화된 패턴의 산출은 유전자 알고리즘(GA : Genetic Algorithm)을 이용하여 반복적인 실행에 의해 최적화 패턴을 취득하고 이를 정보 DB에 적용하는 것이 특징이다.
According to an embodiment of the present invention, the calculation of the optimized pattern is characterized by obtaining an optimization pattern by repetitive execution using a genetic algorithm (GA) and applying it to the information DB.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 시스템 및 방법에　따르면，스마트 그리드 환경 홈 내부에서 불필요하게 소모되는 에너지를 절감하기 위해 전문가 시스템 기반의 추론 엔진을　이용하여 상황을 추론하고, 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 이용하여 에너지 절약 관점에서 지능적으로 최적의 사용자 패턴을 찾아내어 가전기기를 제어함으로써 에너지를 절감할 수 있는 장점이　있다.
According to the intelligent home energy saving system and method in the smart grid environment according to the present invention as described above, to infer the situation by using an expert system-based reasoning engine to reduce the energy consumed unnecessarily inside the smart grid environment home And, by using genetic algorithm (Genetic Algorithm) intelligently to find the optimal user pattern from the energy saving perspective to control the home appliances, there is an advantage that can save energy.

도 １은 본 발명의 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 시스템을 나타내는 구성도.
도 ２는 본 발명의 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 방법을 나타내는 순서도.1 is a block diagram showing an intelligent home energy saving system in the smart grid environment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart illustrating an intelligent home energy saving method in the smart grid environment of the present invention.

이하 본 발명의 본 발명의 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 시스템 및 방법에 대한 구체적인 실시 예들을 첨부되는 도면을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, specific embodiments of an intelligent home energy saving system and method in a smart grid environment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 시스템을 나타내는 구성도이며, 도 ２는 본 발명의 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a block diagram showing an intelligent home energy saving system in the smart grid environment of the present invention, Figure 2 is a flow chart showing an intelligent home energy saving method in the smart grid environment of the present invention.

본 발명은 정보 DB(20)와 다양한 센서(동작감지센서 내지 RFID 센서 등)로부터 홈 내부의 사용기기, 사용시간, 사용자 정보, 사용자 위치정보 및 기기 컨트롤 정보 등 다양한 상황 정보를 입력받아 지능형 추론 엔진(30) 기반의 상황을 추론하고, 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 이용하여 에너지 절약 관점에서 지능적으로 최적의 사용자 패턴을 찾아내어 가전기기를 ON/OFF 및 세기의 조절 등을 적절히 제어함으로써 스마트 홈의 에너지를 절감 할 수 있는 스마트 그리드 환경에서의 지능형 홈 에너지 절감 시스템으로, 그 구성을 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이, 상황 정보 입력부(10), 정보 DB(20), 추론 엔진(30), 제어부(40) 및 최적화부(50)를 포함하여 구성된다．The present invention receives an intelligent inference engine by receiving a variety of contextual information such as a user device, a use time, user information, user location information, and device control information inside the home from the information DB 20 and various sensors (such as a motion sensor or an RFID sensor). (30) Inference based on the situation, using a genetic algorithm (Genetic Algorithm) to intelligently find the optimal user pattern in terms of energy saving by controlling the ON / OFF and intensity control of the home appliance appropriately, As an intelligent home energy saving system in a smart grid environment that can save energy, the configuration thereof is shown in FIG. 1, the situation information input unit 10, the information DB 20, the inference engine 30, and the controller. 40 and the optimization unit 50 are configured.

상기 상황 정보 입력부(10)는 홈 내부에 마련된 다종의 가전기기들(1)과 연계되고, 적외선 기반의 동작감지 센서, 조도센서, 온도센서 및 RFID 등을 포함한 복수의 센서들을 포함하여 홈 내부의 사용기기, 사용시간, 사용자 정보, 사용자 위치정보 및 기기 컨트롤 정보와 상기 사용자의 동선 인식 및 주변의 온도 등을 감지하는 등 다양한 홈 상황 정보를 실시간으로 수집하고 이를 저장한다．The situation information input unit 10 is connected to various home appliances 1 provided in the home, and includes a plurality of sensors including an infrared based motion detection sensor, an illuminance sensor, a temperature sensor and an RFID, etc. It collects and stores various home situation information in real time such as using device, use time, user information, user location information and device control information, and detecting the user's movement of copper and surrounding temperature.

상기 정보 DB(20)는 상기 상황 정보 입력부(10)에 수집되는 실시간 홈 상황 정보를 비롯하여 이전 상황 정보가 저장되어 누적되어 있다. 이러한 정보들이 저장된 상기 정보DB(20)는　이하에서 설명하는 추론 엔진(30)의 요청 시, 해당 상황 정보들이 상기 추론엔진(30)으로 제공된다．The information DB 20 stores and accumulates previous situation information including real time home situation information collected by the situation information input unit 10. The information DB 20 in which such information is stored provides relevant situation information to the inference engine 30 at the request of the inference engine 30 described below.

상기 추론 엔진(30)은 홈 내의 가전기기(1)를 제어하기 위하여 상황을 추론하기 위한　것으로 전문가 시스템 기반의 추론 엔진을 이용하는 바, 본　발명의 일 실시 예에서는 지능형 추론 엔진인 JESS(Java Expert System Shell 이하 'JESS' 라 칭함)를 제시하고 있다. 이러한 추론 엔진(30)은　상기 상황 정보 입력부(10)로부터 수집되는 홈 내의 상황 정보와 상기 정보 DB(20)에 기저장된 누적 상황 정보를 제공받아, 이를Working Memory(300)에　전송하고　상기 정보 DB(20)와 Rule Base(310)에 저장되어 있는 에너지 관리 패턴 정보를 바탕으로 패턴을 매칭하여 상황을 추론하며, 매칭된 활성화된 규칙을 순서에 맞게 스케줄링한다. 그리고, 조명기기, TV, 에어컨, 전기온수기, 전기장판 등　가전기기(1)의 ON/OFF 및 세기 조절 등의 홈 내 가전기기(1)를 제어하기 위한 제어 정보를 생성한다．The reasoning engine 30 uses an expert system-based reasoning engine to infer a situation in order to control the home appliance 1 in a home. In one embodiment of the present invention, the intelligent reasoning engine JESS (Java Expert System) Shell hereinafter referred to as 'JESS'. The inference engine 30 receives the situation information in the home collected from the situation information input unit 10 and the cumulative situation information previously stored in the information DB 20, and transmits it to the working memory 300 and sends the information DB. Based on the energy management pattern information stored in the 20 and the rule base 310, the pattern is matched to infer a situation, and the matched active rule is scheduled in order. Then, it generates control information for controlling home appliances 1 in the home such as ON / OFF and intensity control of the lighting appliance, TV, air conditioner, electric water heater, electric appliance 1 and the like.

한편, 상기 제어부(40)는 복수의 가전기기(1)들과 연계되어 있으며, 상기 추론 엔진(30)으로부터 생성되는 제어 정보를 입력받아 이를 바탕으로 상기 가전기기(1)를 제어하도록 제어 신호를 송출하여 상기 가전기기(1)를 제어하며 그에 따른 동작 상태를 모니터링 한다. 이때, 상기 제어부(40)는, 상기 제어 신호에 의해 복수의 가전기기(1)를 ON/OFF 및 세기 조절 등의 제어를 실행하기 위한 PLC Adapter(400)을 포함한다. 그리고, 상기 제어부(40)는 제어되는 가전기기(1)의 제어 결과 정보를 수집하여 제공한다．On the other hand, the control unit 40 is associated with a plurality of home appliances (1), receives the control information generated from the inference engine 30 receives a control signal to control the home appliance (1) based on this By sending the control the home appliance (1) and monitors the operation state accordingly. In this case, the control unit 40 includes a PLC adapter 400 for executing a control such as ON / OFF and intensity control of the plurality of home appliances 1 by the control signal. The control unit 40 collects and provides control result information of the controlled home appliance 1.

상기 최적화부(50)는 상기 제어부(40)에 의해 제어되는 가전기기(1)의 제어 결과 정보를 입력받아 상기 정보 DB(20)에 백업하고 백업된 제어 결과 정보를 통해 상기 패턴을 최적화하며, 이 결과는 다음 상황 정보가 수집되었을 경우 반영한다．The optimizer 50 receives the control result information of the home appliance 1 controlled by the control unit 40 and backs up to the information DB 20 and optimizes the pattern through the backed up control result information. This result is reflected when the following situation information has been collected.

여기서, 상기 최적화부(50)는, 유전자 알고리즘(GA : Genetic Algorithm)을 이용하여 반복적인 실행에 의해 최적화 패턴을 취득하고, 이를 정보 DB(20)에 적용하도록 구성된다．Here, the optimizer 50 is configured to acquire an optimization pattern by repetitive execution using a genetic algorithm (GA) and apply it to the information DB 20.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 지능형 에너지 절감 방법을 설명하기 위한 순서도로, 도시된 바와 같이, 상기 상황 정보 입력부(10)에서는 다양한 센서 내지 RFID에 의해 홈　내의 가정기기(1) 사용에 대한 상황 정보들을 수집하며, 이러한 정보들을 상기 정보 DB(20)에 저장한다.(S 10)On the other hand, Figure 2 is a flow chart for explaining the intelligent energy saving method according to the present invention, as shown, the situation information input unit 10 in the situation for the use of the home appliance (1) in the home by the various sensors or RFID Information is collected, and the information is stored in the information DB 20 (S 10).

이후, 본 발명에 따른 JESS을 기반으로 한 추론 엔진(30)에서는 상기 상황 정보와 정보 DB(20)에 기저장된 누적 상황 정보를 통해 Rule Base(310)에 저장되어 있는 에너지 관리 패턴 정보를 바탕으로 패턴을 매칭하여(S 20) 홈 내의 상황을 추론하게 된다. 그리고, 상기 추론 엔진(30)에서 매칭된 활성화된 규칙을 스케줄링하여(S 30) 홈 내의 가전기기를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 된다.Subsequently, the inference engine 30 based on the JESS according to the present invention is based on the energy management pattern information stored in the Rule Base 310 through the situation information and the accumulated situation information previously stored in the information DB 20. The pattern is matched (S 20) to infer a situation in the home. In addition, the inference engine 30 generates the control information for controlling the home appliance in the home by scheduling a matched activated rule (S30).

그 다음, 상기 제어부(40)에서는 상기 제어 정보로부터 복수의 가전기기(1)에 대하여　ON/OFF 및 세기 조절 등의 제어를 하기 위한 제어 신호를 송출하여 상기 복수의 가전기기(1)들의 제어를 수행하며, 상기 가전기기(1)들의 동작 상태를 모니터링 한다.(S 40)Next, the control unit 40 sends control signals for controlling ON / OFF and intensity control of the plurality of home appliances 1 from the control information to control the plurality of home appliances 1. And to monitor the operating state of the home appliances (1) (S 40).

상기 최적화부(50)에서는 상기 복수의 가전기기(1)의 제어 결과 정보를 상기 정보 DB(20)에 백업함(S 50-1)과 더불어, 백업된 제어 결과 정보를 통해 유전자 알고리즘(GA : Genetic Algorithm)을 기반으로 최적화된 패턴을 산출하고, 이를 상기 에너지 관리 패턴 정보에 반영함으로써(S 50-2), 상기 가전기기를 적절히 제어하여 홈의 에너지를 절감하게 된다.(S 50)　The optimizer 50 backs up the control result information of the plurality of home appliances 1 to the information DB 20 (S 50-1), and performs a genetic algorithm (GA) through the backed up control result information. Genetic Algorithm) is calculated based on the optimized pattern and reflected in the energy management pattern information (S 50-2), by controlling the home appliance appropriately to reduce the energy of the home (S 50).

이와 같은 본 발명의 스마트 그리드 환경에서의 지능형 에너지 절감 방법의 일 예로써 전기온수기를 적용하여 설명하면 다음과 같다. 사용자의 전기온수기의 사용시간은 약 20분 가량이다. 이 사용 시간은 이전의 사용자 패턴을 분석하여 에너지 절약 관점에서 사용 최적 패턴을 분석하여 측정한 시간이다. 사용자가 전기온수기를 ON 시킨 후, 특정시간 내에 온수기 사용정보가 들어왔을 경우에 적정 사용시간 20분 이후 사용자의 위치가 욕실이 아닐 경우 자동적으로 온수기를 OFF 시킨다. 만약 특정시간 내에 온수기 사용 입력 정보가 없을 경우에는 온수기를 OFF 시켜 낭비될 수 있는 에너지를 절감하는　것이다.
As an example of the intelligent energy saving method in the smart grid environment of the present invention will be described by applying an electric water heater. The running time of the user's electric water heater is about 20 minutes. This usage time is the time measured by analyzing the optimal user pattern from the viewpoint of energy saving by analyzing the previous user pattern. After the user turns on the electric water heater, if the water heater usage information comes in within a certain time, the water heater is automatically turned off when the user's location is not in the bathroom after 20 minutes. If there is no input information for using the water heater within a certain time, turn off the water heater to save energy that can be wasted.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

10 : 상황 정보 입력부 20 : 정보 db
30 : 추론 엔진 40 : 제어부
50 : 최적화부10: context information input unit 20: information db
30: inference engine 40: control unit
50: optimizer

Claims (5)

홈 에너지 절감 시스템에 있어서,
홈 내에 구비되는 동작감지 센서, 조도센서, 온도센서 및 RFID를 포함한 다종의 센서를 포함하며, 상기 다종의 센서로부터 홈 내부의 사용기기, 사용시간, 사용자 정보, 사용자 위치 정보 및 기기 컨트롤 정보와 사용자의 동선 인식 및 주변의 온도 감지를 포함한 상황 정보를 실시간 수집하고 이를 저장하는 상황 정보 입력부;
상기 상황 정보 입력부에 의해 수집되는 실시간 상황 정보와 홈 내의 이전 상황 정보가 저장된 정보 DB;
상기 상황 정보 입력부로부터 수집되는 홈 내의 실시간 상황 정보와 상기 정보 DB에 기저장된 누적 상황 정보를 입력받고, 이를 Rule Base에 저장되어 있는 에너지 관리 패턴 정보를 바탕으로 패턴을 매칭하여 상황을 추론하고, 매칭된 활성화된 규칙을 순서에 맞게 스케줄링하여 홈 내의 가전기기를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하는 지능형 추론 엔진;
복수의 가전기기들과 연계되고 상기 추론엔진으로부터 생성되는 제어 정보를 입력받아 이를 바탕으로 상기 가전기기를 제어하도록 제어 신호를 송출하여 상기 가전기기를 제어하며 그에 따른 동작 상태를 모니터링 하고 제어되는 가전기기의 제어 결과 정보를 수집하는 제어부; 및
상기 제어부에 의해 수집되는 가전기기의 제어 결과 정보를 입력받아 상기 정보 DB에 백업하고, 백업된 제어 결과 정보를 통해 상기 패턴을 최적화하되, 유전자 알고리즘(GA : Genetic Algorithm)을 이용하여 반복적인 실행에 의해 최적화 패턴을 취득하고 이를 정보 DB에 반영하는 최적화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 스마트 그리드 환경에서 지능형 홈 에너지 절감 시스템.In the home energy saving system,
It includes a plurality of sensors including a motion detection sensor, an illuminance sensor, a temperature sensor, and an RFID provided in the home, and the use device, use time, user information, user location information and device control information and user in the home from the various sensors. A situation information input unit which collects and stores situation information in real time, including copper line recognition and ambient temperature detection;
An information DB in which real-time situation information collected by the situation information input unit and previous situation information in the home are stored;
Receives real-time situation information in the home collected from the situation information input unit and cumulative situation information previously stored in the information DB, and infers a situation by matching patterns based on energy management pattern information stored in a rule base. An intelligent inference engine that generates the control information for controlling the home appliances in the home by scheduling the activated rules in order;
A home appliance that is connected to a plurality of home appliances and receives control information generated from the inference engine and sends a control signal to control the home appliance based on the control information and controls the home appliance and monitors the operation state accordingly. A control unit for collecting control result information of the control unit; And
Receives the control result information of the home appliance collected by the control unit and backs it up to the information DB, and optimizes the pattern through the backed up control result information, using a genetic algorithm (GA: Genetic Algorithm) for repetitive execution. Intelligent home energy saving system in a smart grid environment, characterized in that it comprises an optimization unit for obtaining the optimization pattern and reflecting it in the information DB. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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