KR101307988B1 - 공간 특징과 상태 추론에 의한 에너지 사용 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

공간 특징과 상태 추론에 의한 에너지 사용 제어 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

공간 특징과 상태 추론에 의한 에너지 사용 제어 방법 및 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른, 에너지 사용 제어 방법은, 에너지가 사용되고 있는 공간에 대한 정보를 추론하고, 추론된 공간에 대한 정보를 기초로 에너지 사용 제어에 적용할 제어-룰을 탐색하며, 탐색된 제어-룰을 기초로 에너지 사용을 제어한다. 이에 의해, 에너지가 사용되고 있는 공간에 대해 추론한 정보를 기반으로 에너지 제어를 위해 적용할 제어-룰을 탐색하여 제어할 수 있게 되어, 에너지 절약과 사용자의 편리함 모두를 이룰 수 있게 된다.

Description

공간 특징과 상태 추론에 의한 에너지 사용 제어 방법 및 시스템{METHOD FOR CONTROLLING ENERGY USAGE ACCORDING TO REASONING SPACE CHARACTERISTIC AND STATE AND SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 에너지 사용 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주거용, 상업용 및 공공기관용 건물 등에서의 에너지 사용 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 에너지 자원의 위기에 따라 에너지 소비 절약 및 에너지 사용의 효율화에 대한 노력이 대두되고 있다. 특히, 국내의 에너지 사용량의 40%를 차지하고 있는 주거용, 상업용 및 공공기관용 건물의 에너지 사용을 절감하기 위한 다양한 논의와 연구가 이루어지고 있으며, 정보 통신 기술(ICT, Information Communication Technology)을 접목하여 에너지 소비 절약 및 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
기존의 방식들은 사람의 이동에 따른 유/무를 인지하여 조명을 제어하거나 또는 예정된 일정을 기반으로 전력 및 조명을 제어함으로써 에너지의 소비 절약 및 효율적인 사용을 유도하고 있다.
하지만, 이러한 방식은 사용자의 의도와 상관없이 전력 및 조명이 제어되는 문제점을 야기하기 때문에 사용자가 불편함을 느낄 수 있으며, 사용자가 원하는 상태로 시스템 제어를 요청하기 때문에 제어 시스템의 운영이 효율적으로 이루어지기 어렵다는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 에너지를 절약하면서 사용자가 불편을 느끼지 않도록 하기 위한 방안으로, 에너지가 사용되고 있는 공간에 대해 추론한 정보를 기반으로 에너지 제어를 위해 적용할 제어-룰을 탐색하여 제어하는 에너지 사용 제어 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 에너지 사용 제어 방법은, 에너지가 사용되고 있는 공간에 대한 정보를 추론하는 단계; 상기 추론 단계에서 추론된 상기 공간에 대한 정보를 기초로, 에너지 사용 제어에 적용할 제어-룰을 탐색하는 단계; 및 상기 탐색단계에서 탐색된 제어-룰을 기초로, 에너지 사용을 제어하는 단계;를 포함한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른, 에너지 사용 제어 방법은, 상기 공간에서 사용자의 움직임, 상기 공간의 조도 및 상기 공간에서의 전력사용현황 중 적어도 하나를 파악하는 단계;를 더 포함하고, 상기 추론단계는, 상기 파악단계에서 파악된 정보들을 조합하여, 공간에 대한 정보를 추론할 수 있다.
또한, 상기 공간에 대한 정보는, 상기 공간의 특징 및 상기 공간의 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 공간의 특징은, 상기 공간 본래의 형태, 용도 및 유형 중 적어도 하나이고, 상기 공간의 상태는, 현재 상기 공간을 활용하고 있는 상태일 수 있다.
그리고, 상기 제어단계는, 기저장되어 있는 히스토리를 기초로, 상기 탐색단계에서 탐색된 제어-룰 적용 여부를 결정하는 단계; 및 상기 결정단계에서 상기 제어-룰 적용을 결정하면, 상기 탐색된 제어-룰을 기초로 에너지 사용을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제어단계는, 상기 탐색단계에서 제어-룰이 탐색되지 않으면, 상기 공간에 대한 정보를 저장하는 단계; 및 상기 저장단계에서 저장된 상기 공간에 대한 정보를 기초로 생성한 제어-룰을 기초로, 에너지 사용을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어단계는, 상기 탐색단계에서 탐색된 제어-룰을 기초로, 상기 공간의 조도와 상기 공간에서의 전력사용을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 에너지 사용 제어 시스템은, 에너지가 사용되고 있는 공간에 대한 정보를 추론하는 추론 엔진; 상기 추론 엔진에서 추론된 상기 공간에 대한 정보를 기초로, 에너지 사용 제어에 적용할 제어-룰을 탐색하는 제어-룰 관리자; 및 상기 제어-룰 관리자에서 탐색된 제어-룰을 기초로, 에너지 사용을 제어하는 제어 분석기;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 에너지가 사용되고 있는 공간에 대해 추론한 정보를 기반으로 에너지 제어를 위해 적용할 제어-룰을 탐색하여 제어할 수 있게 되어, 에너지 절약과 사용자의 편리함 모두를 이룰 수 있게 된다.
특히, 공간의 특징과 상태에 따라 적합한 제어-룰을 적용할 수 있으므로, 에너지 사용을 보다 효율적으로 통제할 수 있음은 물론, 에너지 절약을 극대화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명이 적용가능한 에너지 사용 제어시스템 운용을 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 도면을 블럭들로 개념화하여 도시한 도면, 그리고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 에너지 사용 제어 방법의 설명에 제공되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용가능한 에너지 사용 제어시스템 운용을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 에너지 사용 제어시스템은 건물 내에 설치된 센서들의 센싱 결과들을 중계기를 통해 수집하고, 수집된 결과들을 기초로 건물 특징/상태를 추론하며, 추론 결과를 기초로 건물 내의 조도와 전력을 제어한다.
도 2는 도 1에 도시된 도면을 블럭들로 개념화하여 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 센서들(110, 120 및 130)은 건물 내에 설치된 것들로 건물 내에서 각종 정보들을 수집한다.
구체적으로, PIR(Pyroelectric Infrared Ray) 센서(110)은 인체의 온도를 감지하여, 건물 내 사용자 움직임을 파악한다. 건물 내 사용자 움직임을 파악으로, 건물 내 위치도 함께 파악가능하다.
조도 센서(120)는 건물 내 조명의 밝기를 파악하고, 전력 센서(130)는 건물 내에서 전력을 소모하고 있는 전자기기들을 파악한다. 전력 센서(130)는 건물 내에서 전자기기에 전력을 공급하고 전자기기와 근거리 통신을 통해 전자기기에 대한 정보(종류, 사양 등)를 파악할 수 있는 스마트 콘센트로 구현가능하다.
중계기(200)는 센서들(110, 120 및 130)에 의해 파악된, i) 건물 내에서의 사용자 움직임 정보, ii) 건물 내 조도 및 iii) 건물 내에서 전력을 소모하고 있는 전자기기들에 대한 정보(전력사용현황)를 수집하고, 수집된 정보들을 제어 시스템(300)으로 전달한다.
중계기(200)와 센서들(110, 120 및 130)은 무선으로 연결되는 것이 바람직하지만, 유선으로 연결되는 것을 배제하지 않는다. 또한, 중계기(200)와 제어 시스템(300) 역시 무선 연결은 물론 유선 연결도 가능하다.
제어 시스템(300)은 중계기(200)로부터 전달되는 정보들을 기초로 건물의 특징/상태를 추론하고, 추론 결과를 기초로 제어기(400)를 통해 건물 내의 조도와 전력을 제어한다. 이와 같은 기능을 수행하는 제어 시스템(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 스토리지(310), 추론 엔진(320), 제어-룰 관리자(330) 및 제어 분석기(340)를 포함한다.
스토리지(310)는 중계기(200)로부터 전달되는 정보들(사용자 움직임, 조도 및 전력사용현황)을 저장하고, 저장된 정보들을 조합한다. 정보 조합은, i) 사용자 움직임과 조도의 조합, ii) 사용자 움직임과 전력사용현황의 조합, iii) 조도와 전력사용현황은 물론, iv) 사용자 움직임, 조도 및 전력사용현황의 조합 모두 가능하다.
추론 엔진(320)은 스토리지(310)에서 조합된 정보를 토대로, 건물 특징과 건물 상태를 추론한다. 건물 특징과 건물 상태에 대한 상세한 설명은 도 3에 대한 설명 부분에서 후술한다.
제어-룰 관리자(330)는 추론 엔진(320)에서 추론된 건물 특징/상태에 적합한 제어-룰을 탐색한다. 스토리지(310)에는 다양한 제어-룰들이 저장되어 있다. 만약, 해당되는 제어-룰이 존재하지 않는다면, 추론된 건물 특징/상태에 적합한 제어-룰이 새로이 생성되게 된다.
제어 분석기(340)는 탐색/생성된 제어-룰에 따라 건물 내의 에너지 사용을 제어할 것인지 여부를 결정한다. 탐색/생성된 제어-룰에 따른 제어를 결정하면, 제어 분석기(340)는 탐색/생성된 제어-룰로 제어기(400)를 제어한다.
하지만, 탐색/생성된 제어-룰에 따라 제어하지 않기로 결정하면, 제어 분석기(340)는 추후 참조/처리를 위해 추론 엔진(320)에서 추론된 건물 특징/상태를 스토리지(310)에 히스토리 정보로 저장한다.
제어기(400)는 건물 내에서 조명을 제어하고, 전력 공급을 콘센트 별로 제어하는 설비이다.
이하에서는, 도 2에 도시된 시스템에 의해 에너지 사용 제어가 수행되는 과정에 대해, 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 에너지 사용 제어 방법의 설명에 제공되는 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 에너지 사용 제어 방법은, 건물과 건물 이외의 장소 모두에 대해 적용가능한 바, 건물과 건물 이외의 장소를 통칭하는 용어로 "공간"을 사용하겠다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 공간 내에 설치된 센서들(110, 120 및 130)이 사용자 움직임, 조도 및 전력사용현황을 파악한다(S510). 전력사용현황은 공간 내에서 전력을 소모하고 있는 전자기기들에 정보이다.
S510단계에서 센서들(110, 120 및 130)에 의해 파악된 정보들은, 중계기(200)를 통해 제어 시스템(300)의 스토리지(310)에 전달되어 저장된다.
또한, 스토리지(310)는 저장된 정보들을 조합한다(S520). S520단계에서의 정보 조합은, 사용자 움직임, 조도 및 전력사용현황 모두를 조합하는 것이 일반적이겠지만, i) 사용자 움직임과 조도의 조합, ii) 사용자 움직임과 전력사용현황의 조합 또는 iii) 조도와 전력사용현황의 조합도 가능하다.
이후, 추론 엔진(320)은 S520단계에서 조합된 정보를 토대로, 공간 특징과 공간 상태를 추론한다(S530). 공간 특징은 공간 본래의 형태, 용도, 유형 등을 나타내는 것으로, 추론결과가 회의실, 화장실 등으로 나타날 수 있다. 공간 상태는 현재 공간을 활용하고 있는 상태를 나타내는 것으로, 추론결과가 회의중, 용변중 등으로 나타날 수 있다.
예를 들어, S520단계에서의 조합 정보가,
i) 사용자 움직임 : 소수 사용자의 움직임과 다수 사용자 착석,
ii) 조도 : 일부가 밝고 다른 일부는 어두움,
iii) 전력사용현황 : 빔프로젝터, 노트 PC, 에어콘이 가동중
인 경우, 공간 특징은 "회의실"로, 공간 상태는 "회의중"으로 추론될 수 있다.
S530단계에서 추론된 공간 특징과 공간 상태를 기초로, 제어-룰 관리자(330)는 적합한 제어-룰을 탐색한다(S540).
예를 들어, 공간 특징은 "회의실"로, 공간 상태는 "회의중"으로 추론된 경우, 스크린 주변 영역의 조도는 낮게 스크린으로부터 멀리 떨어진 영역의 조도는 높게 유지하고, 회의와 관련 있는 전자기기에 대한 전력 공급은 유지하되 회의와 무관한 전자기기에 대한 대기전력 공급을 차단하는 내용의 제어-룰이, S540단계에서 탐색된다.
한편, 적합한 제어-룰이 탐색되지 않으면, 제어-룰 관리자(330)는 S530단계에서 추론된 공간 특징과 공간 상태를 스토리지(310)에 저장하고 관리 담당자에 통보한다. 그러면, 전력 제어 관리 담당자가 추론된 공간 특징과 공간 상태에 적합한 제어-룰을 새로이 생성하여 스토리지(310)에 저장하게 된다.
이후, 제어 분석기(340)는 S540단계에서 탐색/생성된 제어-룰을 적용한 공간 내의 에너지 사용 제어 여부를 결정한다(S550). S550단계에서의 결정을 위해 제어 분석기(340)는 스토리지(310)의 히스토리 정보를 점검하는데, 구체적으로 i) S530단계에서 추론된 건물 특징과 건물 상태가 히스토리 정보에 포함되어 있는 경우, 제어-룰 적용하지 않을 것으로 결정하지만, ii) 그렇지 않은 경우에는 제어-룰을 적용할 것으로 결정한다.
S550단계에서 제어-룰 적용이 결정되면(S550-Y), 제어 분석기(340)는 제어-룰을 제어기(400)에 전달하여, 제어-룰에 따른 조도와 전력 제어가 이루어지도록 한다(S560).
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : PIR 센서 120 : 조도 센서
130 : 전력 센서 200 : 중계기
300 : 제어 시스템
310 : 스토리지 320 : 추론 엔진
330 : 제어-룰 관리자 340 : 제어 분석기
400 : 제어기

Claims (8)

  1. 에너지가 사용되고 있는 공간에서 사용자의 움직임, 상기 공간의 조도 및 상기 공간에서의 전력사용현황 중 적어도 하나를 파악하는 단계;
    상기 공간에 대한 정보를 추론하는 단계;
    상기 추론 단계에서 추론된 상기 공간에 대한 정보를 기초로, 에너지 사용 제어에 적용할 제어-룰을 탐색하는 단계; 및
    상기 탐색단계에서 탐색된 제어-룰을 기초로, 에너지 사용을 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 추론단계는,
    상기 파악단계에서 파악된 움직임, 조도 및 전력사용현황 중 일부 또는 전부를 조합하여, 공간에 대한 정보를 추론하며,
    상기 공간에 대한 정보는,
    상기 공간의 특징 및 상기 공간의 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 공간의 특징은,
    상기 공간 본래의 형태, 용도 및 유형 중 적어도 하나이고,
    상기 공간의 상태는,
    현재 상기 공간을 활용하고 있는 상태인 것을 특징으로 하는 에너지 사용 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    기저장되어 있는 히스토리를 기초로, 상기 탐색단계에서 탐색된 제어-룰 적용 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 결정단계에서 상기 제어-룰 적용을 결정하면, 상기 탐색된 제어-룰을 기초로 에너지 사용을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용 제어 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 탐색단계에서 제어-룰이 탐색되지 않으면, 상기 공간에 대한 정보를 저장하는 단계; 및
    상기 저장단계에서 저장된 상기 공간에 대한 정보를 기초로 생성한 제어-룰을 기초로, 에너지 사용을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 탐색단계에서 탐색된 제어-룰을 기초로, 상기 공간의 조도와 상기 공간에서의 전력사용을 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용 제어 방법.
  8. 에너지가 사용되고 있는 공간에서 사용자의 움직임, 상기 공간의 조도 및 상기 공간에서의 전력사용현황 중 적어도 하나를 파악하는 센서들;
    상기 공간에 대한 정보를 추론하는 추론 엔진;
    상기 추론 엔진에서 추론된 상기 공간에 대한 정보를 기초로, 에너지 사용 제어에 적용할 제어-룰을 탐색하는 제어-룰 관리자; 및
    상기 제어-룰 관리자에서 탐색된 제어-룰을 기초로, 에너지 사용을 제어하는 제어 분석기;를 포함하고,
    상기 추론 엔진은,
    상기 센서들에 의해 파악된 움직임, 조도 및 전력사용현황 중 일부 또는 전부를 조합하여, 공간에 대한 정보를 추론하며,
    상기 공간에 대한 정보는,
    상기 공간의 특징 및 상기 공간의 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용 제어 시스템.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008250912A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Nippon Oil Corp エネルギー消費算出システム及びエネルギー消費算出方法
KR20110126997A (ko) * 2010-05-18 2011-11-24 주식회사 디리아 상황인지를 이용한 에너지 관리 시스템 및 방법

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