KR101557115B1 - 홈 네트워크 시스템에서의 전력 사용량 분석 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

홈 네트워크 시스템에서의 전력 사용량 분석 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홈 네트워크 시스템에서의 각 기기의 전력 사용량을 분석하는 전력 사용량 분석 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 댁내 전력 사용량을 분석하는 전력 사용량 분석 장치는, 구형 홈 기기별 동작 속성 정보를 저장하는 저장부; 스마트 미터 및 전력 사용량을 측정할 수 있는 지능형 홈 기기로부터 전력 사용량 정보를 수집하는 전력 정보 수집부; 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 지능형 홈 기기로부터 상기 센서를 통해 센싱된 주변 환경의 센싱 정보를 수집하는 센싱 정보 수집부; 상기 동작 속성 정보 및 상기 주변 환경의 센싱 정보를 이용하여 동작중인 구형 홈 기기를 식별하고 이 구형 홈 기기의 동작 상태를 분석하는 상태 분석부; 및 상기 전력 사용량 정보와 상기 구형 홈 기기들의 상태 분석 결과를 이용하여 홈 기기 각각의 전력 사용량을 분석하는 전력 사용량 분석부를 포함한다.

Description

홈 네트워크 시스템에서의 전력 사용량 분석 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR ANALYZING ELECTRICITY CONSUMPTION IN HOME NETWORK SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 홈 네트워크 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홈 네트워크 시스템에서의 각 기기의 전력 사용량을 분석하는 전력 사용량 분석 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
통신 장치, 네트워크 기술 등의 발전으로 인하여, 홈 네트워크라는 개념이 등장하였다. 상기 홈 네트워크는 가정에 설치된 복수의 기기(예컨대, 컴퓨터, 텔레비전, 냉장고 등)를 하나의 네트워크로 형성하고, 사용자의 명령에 따라 각 기기들을 제어한다.
또한, 시간대별 전력 사용량을 측정하여 전력 사용량 정보를 지정된 장치로 송신할 수 있는 스마트 미터(smart meter)가 시중에 유통되고 있다. 상기 스마트 미터는 댁내에서 사용되는 전력을 실시간을 체크하고 저장하고, 이 저장된 데이터를 사용자 또는 에너지 공급업자에게 제공한다. 아래의 특허문헌은 무선 통신 기반 스마트 미터 시스템 및 이를 통한 스마트 미터링 방법에 대해서 개시한다.
그런데 스마트 미터는 댁내에 일반적으로 한 대가 설치되기 때문에, 전체 전력량을 측정하는데 적합할 뿐, 개별 가전기기의 사용량을 수집하는데 부적합하다. 물론, 스마트 미터가 개별 가전기기마다 결합되어 설치되거나 개별 가전기기의 전력 사용량을 측정할 수 있는 스마트 플러그가 설치되어, 가전기기 각각의 전력 사용량을 측정할 수 있으나, 이 경우 각 가전기기 개수에 비례하여 스마트 미터 또는 스마트 플러그를 설치해야 되는 비용상의 문제점이 발생한다.
한편, 자신의 전력 사용량을 실시간으로 측정하여, 이 전력 사용량을 홈 게이트웨이로 전송할 수 있는 지능형 홈 기기가 개발되었다. 그러나 이러한 지능형 홈 기기는 인프라, 비용 등의 문제로 인하여 보급 초기 단계 있으며, 이에 따라 지능형 홈 기기와 구형 홈 기기가 댁내에 혼합되어 구축되고 있는 실정이다.
따라서, 각 홈 기기에 대한 전력량, 특히 구형 홈 기기의 전력 사용량까지 모니터링할 수 있는 구축비용이 절약된 홈 네트워크 기술이 요구된다.
한국공개특허 10-2013-0020995
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 홈 네트워크 시스템에서 스마트 미터와 지능형 홈 기기를 이용하여 구형 홈 기기의 전력 사용량을 분석하는 전력 사용량 분석 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따른 댁내 전력 사용량을 분석하는 전력 사용량 분석 장치는, 구형 홈 기기별 동작 속성 정보를 저장하는 저장부; 스마트 미터 및 전력 사용량을 측정할 수 있는 지능형 홈 기기로부터 전력 사용량 정보를 수집하는 전력 정보 수집부; 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 지능형 홈 기기로부터 상기 센서를 통해 센싱된 주변 환경의 센싱 정보를 수집하는 센싱 정보 수집부; 상기 동작 속성 정보 및 상기 주변 환경의 센싱 정보를 이용하여 동작중인 구형 홈 기기를 식별하고 이 구형 홈 기기의 동작 상태를 분석하는 상태 분석부; 및 상기 전력 사용량 정보와 상기 구형 홈 기기들의 상태 분석 결과를 이용하여 홈 기기 각각의 전력 사용량을 분석하는 전력 사용량 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른 홈 네트워크 시스템에서 댁내의 각 홈 기기에 대한 전력 사용량을 분석하는 방법은, 스마트 미터 및 전력 사용량을 측정할 수 있는 지능형 홈 기기로부터 전력 사용량 정보를 수집하는 단계; 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 지능형 홈 기기로부터 상기 센서를 통해 센싱된 주변 환경의 센싱 정보를 수집하는 단계; 등록된 구형 홈 기기별 동작 속성 정보 및 상기 센싱 정보를 이용하여 동작중인 구형 홈 기기를 식별하고 이 구형 홈 기기의 동작 상태를 분석하는 단계; 및 상기 전력 사용량 정보와 상기 구형 홈 기기들의 상태 분석 결과를 이용하여 홈 기기 각각에 대한 전력 사용량을 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 소수의 스마트 미터를 이용하여 홈 기기별 전력 사용량 정보를 분석하고 사용자에게 제공함으로써, 댁내에서 소모되는 기기별 전력 사용량을 편리하게 파악할 수 있는 편의성을 사용자에게 제공하는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 지능형 홈 기기로부터 수신되는 센싱 정보와 홈 기기로부터 수신되는 전력 사용량 정보를 토대로, 구형 홈 기기의 전력 사용량을 분석하는 장점이 있다.
게다가, 본 발명은 구형 홈 기기의 소비 전력을 모니터링하여, 실제 소비 전력이 변화한 구형 홈 기기의 동작 속성 정보를 갱신함으로써, 더욱 정확하게 구형 홈 기기의 전력 사용량을 확인하는 효과가 있다.
더불어, 본 발명은 구형 홈 기기의 전력 사용량 또는 전력 소모 패턴이 임계값에서 벗어나면, 이 구형 홈 기기에 장애가 발생한 것으로 판단하여 사용자 또는 지정된 서버에 통보함으로써, 구형 홈 기기의 크리티컬 장애를 사전에 예방할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 네트워크 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 게이트웨이의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 속성 테이블을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 게이트웨이에서 구형 홈 기기의 동작 속성 정보를 등록하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 게이트웨이에서 지능형 홈 기기의 센싱 정보를 이용하여 구형 홈 기기의 동작 속성 정보를 생성하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 네트워크 시스템에서 전력 사용량을 분석하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 구형 홈 기기의 소비 전력을 검증하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 네트워크 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 네트워크 시스템은, 복수의 지능형 홈 기기(110-N), 구형 홈 기기(120-N), 전력량계(130), 스마트 미터(140), 차단기(150) 및 홈 게이트웨이(200)를 포함한다. 도 1에서 실선은 전기가 흐르는 전력선을 나타내며, 점선은 데이터 트래픽이 경유하는 통신 경로를 나타낸다. 한편, 특정 구형 홈 기기(120-N)가 통신 가능한 네트워크 가전기기인 경우(예컨대, 셋탑박스, 개인용 컴퓨터 등)인 경우, 해당 구형 홈 기기(120-N)는 홈 게이트웨이(200)와 통신할 수 있다.
전력량계(130)는 회전원판에 전력과 비례하는 회전력을 가하여 전력의 사용시간을 원판의 회전수로 적산하는 계기로서, 댁내에 소비되는 전체 전력 사용량을 측정한다. 상기 전력량계(130)는 네트워크 통신이 불가능하며, 원판의 총 회전수에 대응한 숫자를 전체 전력 사용량으로서 표시한다.
차단기(150)는 전력량계(130)로부터 인입된 전력선을 각 기기로 분배하며, 전력선에 누전 등과 같은 이상이 발생한 경우, 전력을 차단하는 기능을 수행한다.
스마트 미터(smart meter)(140)는 전력량계(130)와 차단기(150) 사이에 설치되어, 댁내에서 소비되는 전체 전력 사용량을 측정하여, 홈 게이트웨이(200)로 실시간 전송한다. 상기 스마트 미터(140)는 전력량계(130)와 하나의 장치로 통합되거나 차단기(150)와 하나의 장치로 통합되어 댁내에 설치될 수도 있다.
구형 홈 기기(120-N)는 타 장치와 네트워크가 불가능하거나 타 장치와 호환되지 않은 방식의 통신 프로토콜을 지원하거나 제한된 네트워크 통신을 수행하는 종래의 가전 기기로서, 자체적인 전력 사용량 측정이 불가능하다. 이러한, 구형 홈 기기(120-N)는 종래의 세탁기, 다리미, 오븐, 가스레인지, TV, 식기 세척기, 셋탑박스, 개인용 컴퓨터 등이다.
지능형 홈 기기(110-N)는 홈 게이트웨이(200)와 통신 가능한 장치로서, 자신이 소모하는 전력 사용량을 실시간으로 측정하여 홈 게이트웨이(200)로 보고한다. 특히, 지능형 홈 기기(110-N)는 적외선 감지 센서, 음향 인식 센서, 영상 인식 센서, 소음 측정 센서, 온도 측정 센서, 조도 측정 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 탑재하고 있으며, 구형 홈 기기(120-N)의 동작에 따라 감지된 주변 환경의 센싱 정보를 홈 게이트웨이(200)로 전송한다. 또한, 지능형 홈 기기(110-N)는 영상 출력 수단(예컨대, 액정화면), 음성 출력 수단(예컨대, 스피커) 등과 같은 하나 이상의 출력 수단을 구비할 수 있다. 이러한 지능형 홈 기기(110-N)는 전력 사용량을 측정이 가능하며 네트워크 통신이 가능한 스마트 TV, 스마트 냉장고, 스마트 월 패드 등이다. 특히, 지능형 홈 기기(110-N)는 적외선 센서를 탑재할 수 있으며, 이 경우 지능형 홈 기기(110-N)는 구형 홈 기기(120-N)로 전송되는 리모컨 적외선 신호를 센싱하여, 홈 게이트웨이(200)로 전송한다.
정보 서버(400)는 구형 홈 기기(120-N)의 식별정보와 매핑된 동작 속성 정보를 저장한다. 또한, 정보 서버(400)는 홈 게이트웨이(200)로부터 구형 홈 기기(120-N)의 식별정보를 수신하면, 이 식별정보와 매핑된 동작 속성 정보를 홈 게이트웨이(200)로 전송한다. 상기 정보 서버(400)는 네트워크(300)를 통해서 홈 게이트웨이(200)로 통신한다. 상기 네트워크(300)는 이동통신망 및 광대역 유선 통신망을 포함하는 것으로서 본 발명의 주지에 관용기술에 해당하므로, 자세한 설명은 생략한다.
홈 게이트웨이(200)는 전력 사용량 분석 장치로서, 각각의 지능형 홈 기기(110-N)와 통신하여, 지능형 홈 기기(110-N)를 제어하고 지능형 홈 기기(110-N)의 상태를 모니터링한다. 또한, 홈 게이트웨이(200)는 외부 통신망 즉, 네트워크(300)와 지능형 홈 기기(110-N) 간의 통신을 중계하고, 더불어 홈 네트워크에 대한 방화벽 기능과 사용자 인증 기능을 수행하기도 한다.
특히, 홈 게이트웨이(200)는 구형 홈 기기(120-N) 주변에 설치된 지능형 홈 기기(110-N) 및 스마트 미터(140)로부터 수신된 데이터를 분석하여, 홈 기기(110-N, 120-N)별 전력 사용량을 분석한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 게이트웨이의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 게이트웨이(200)는 저장부(210), 센싱 정보 수집부(220), 전력 정보 수집부(230), 트래픽 분석부(240), 속성 정보 등록부(250), 상태 분석부(260), 전력 사용량 분석부(270) 및 소비 전력 검증부(280)를 포함한다.
저장부(210)는 일일, 일주일 또는 한 달과 같이 일정 주기별로 소모된 각 홈 기기(110-N, 120-N)의 개별 전력 사용량, 댁내의 전체 전력 사용량 정보를 해당 주기별로 저장한다. 또한, 저장부(210)는 각 홈 기기(110-N, 120-N)의 위치정보를 저장한다. 특히, 저장부(210)는 각 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보가 기록된 속성 테이블을 저장한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 속성 테이블을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 동작 속성 정보는 기기 종류, 식별정보와 매핑되어 저장된다. 상기 기기 종류에는 구형 홈 기기(120-N)의 유형을 나타내는 정보가 기록되고, 식별 정보에는 해당 구형 홈 기기(120-N)의 모델명, 일련번호 등 중 어느 하나가 기록된다. 또한, 동작 속성 정보에는 해당 구형 홈 기기(120-N)가 동작 상태에 따라 구형 홈 기기(120-N)에서 발생되는 소음 크기, 온도 변화 여부, 진동 크기, 조도, 트래픽, 사운드 정보, 영상 정보, 해당 동작과 대응되는 리모컨의 무선 제어 신호, 소비 전력, 해당 홈 기기의 전력 사용 패턴 등과 같은 복수의 속성값이 기록된다.
예컨대, 에어컨의 냉방 상태 정보와 매핑되어, 21dB 크기의 소음, 온도는 하강, 냉방 동작을 지시하는 리모컨 제어 신호로서 '10100'이라는 제어 정보 및 소비 전력으로 600W의 속성값이 동작 속성 정보에 기록될 수 있다. 다른 예로서, 에어컨의 파워 온(on) 상태와 매핑되어, 일시적으로 발생되는 25dB 크기의 소음, 파워 온 동작을 지시하는 '10111'의 리모컨 제어신호, '사운드1'의 사운드 데이터 및 10W의 소비 전력 정보가 속성값으로서 동작 속성 정보에 기록될 수 있다. 또 다른 예로서, 세탁기의 탈수 상태와 매핑되어, 40dB 크기의 소음, 40Hz의 진동 및 '이미지4'에 해당하는 이미지 데이터의 속성값이 동작 속성 정보에 기록될 수 있다.
한편, 동작 속성 정보에 포함된 데이터 중에서, 리모컨 제어신호, 사운드 및 영상은 해당 홈 기기의 동작을 식별하기 위한 고유의 속성값으로서 사용될 수 있다. 즉, 동작 속성 정보에 포함된 속성값 중에서, '(U)'라고 표시된 리모컨 제어신호, 사운드, 영상 중 어느 하나는 특정 홈 기기(110-N, 120-N)가 동작할 때 센싱된 고유의 속성값을 나타내는 것으로서, 예컨대, '사운드1'의 사운드 신호가 인식될 경우, 홈 게이트웨이(200)의 상태 분석부(260)는 에어컨의 동작이 파워 온되었음을 인지한다. 또 다른 예로서, '이미지2'가 영상 인식된 경우, 상태 분석부(260)는 세탁기가 세탁 동작중임을 확인한다. 한편, 리모컨 제어신호로서 '10011'이 감지된 경우, 상태 분석부(260)는 에어컨이 제습 동작중인 것으로 확인한다.
또한, 해당 홈 기기가 동작할 때, 발생하는 전력 사용 패턴이 도 3에 도시된 바와 같이, 해당 구형 홈 기기(120-N)의 모델명과 매핑되어 속성 테이블에 기록된다. 상기 전력 사용 패턴은 구형 홈 기기(120-N)가 동작할 때, 측정되는 해당 구형 홈 기기(120-N)의 전력 소비량을 시간 흐름에 따라 나타내는 것으로서, 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태별로 구분된 복수의 전력 사용 패턴이 동작 속성 정보에 기록될 수도 있다.
센싱 정보 수집부(220)는 각각의 지능형 홈 기기(110-N)와 근거리 무선 통신 또는 유선 통신하여, 구형 홈 기기(120-N)의 주변에서 수집된 센싱 정보를 각 지능형 홈 기기(110-N)로부터 수신한다.
전력 정보 수집부(230)는 스마트 미터(140)로부터 댁내의 전체 전력 사용량 정보를 수신하고, 더불어 각각의 지능형 홈 기기(110-N)로부터 지능형 홈 기기(110-N)에서 소모되는 전력 사용량 정보를 수신한다.
트래픽 분석부(240)는 구형 홈 기기(120-N)에서 발생하는 트래픽을 분석하는 기능을 수행한다. 즉, 트래픽 분석부(240)는 내부 네트워크, 즉 홈 네트워크에서 발생하는 각 패킷을 확인하고, 이 패킷의 목적지 또는 발송지가 구형 홈 기기(120-N)인지 여부를 분석하여, 트래픽을 발생시킨 구형 홈 기기(120-N)를 식별한다.
속성 정보 등록부(250)는 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보를 획득하여 저장부(210)의 속성 테이블에 기록하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 속성 정보 등록부(250)는 구형 홈 기기(120-N)의 등록을 시도하는 사용자로부터 구형 홈 기기(120-N)의 식별정보를 수신하면, 이 구형 홈 기기(120-N)의 식별정보를 정보 서버(400)로 전송하여 이에 대한 응답으로 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보를 수신하여 저장부(210)의 속성 테이블에 저장한다. 한편, 속성 정보 등록부(250)는 정보 서버(400)로부터 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보가 수신되지 않으면, 후술하는 도 5의 방법과 같이 센싱 정보 수집부(220), 전력 정보 수집부(230) 및 트래픽 분석부(240)에서 분석 또는 수집되는 정보를 이용하여 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보를 생성하여 저장부(210)의 속성 테이블에 저장한다.
상태 분석부(260)는 동작중인 구형 홈 기기(120-N)를 식별하고, 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태를 확인하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 상태 분석부(260)는 센싱 정보 수집부(220)에서 수집되는 센싱 정보, 전력 정보 수집부(230)에서 수신한 전체 전력 사용량 정보, 트래픽 분석부(240)에서 분석한 구형 홈 기기(120-N)의 트래픽 정보 중 하나 이상을 이용하여 작동중인 구형 홈 기기(120-N)를 식별한다. 또한, 상태 분석부(260)는 상기 수집된 센싱 정보를 분석하여, 동작중인 구형 홈 기기(120-N)의 상태를 인식한다.
바람직하게, 상태 분석부(260)는 센싱 정보에서 구형 홈 기기의 동작을 식별하기 위한 고유의 속성값이 기록된 경우, 이 고유 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 저장부(210)의 속성 테이블에서 확인하여 구형 홈 기기(120-N)의 상태를 식별할 수 있다. 즉, 상태 분석부(260)는 센싱 정보에서 리모컨 제어신호, 사운드, 영상 중 어느 하나가 포함된 경우, 해당 속성값(즉, 리모컨 제어신호, 사운드 또는 영상)과 매핑된 기기 종류와 식별정보 그리고 상태 정보를 저장부(210)의 속성 테이블에서 확인함으로써, 동작중인 구형 홈 기기(120-N)를 식별하고, 이 구형 홈 기기(120-N)의 상태를 확인할 수 있다.
한편, 상태 분석부(260)는 센싱 정보에서 구형 홈 기기의 동작을 식별할 수 있는 고유의 속성값이 미기록된 경우, 센싱 정보와 가장 근접한 데이터를 가지는 동작 속성 정보를 저장부(210)의 속성 테이블에서 확인하여, 이렇게 확인한 동작 속성 정보를 토대로 동작중인 구형 홈 기기(120-N)를 식별하고 상태를 확인할 수 있다. 예컨대, 상태 분석부(260)는 센싱 정보에 소음 20dB, 온도 하강이 기록된 경우, 복수의 동작 속성 정보 중에서 소음 속성값과 온도 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 1차적으로 선정한다. 즉, 상태 분석부(260)는 센싱 정보와 동일한 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 1차적으로 선정한다. 아울러, 상태 분석부(260)는 상기 1차적으로 선정한 동작 속성 정보 중에서, 상기 소음 20dB와 온도 하강과 가장 근접한 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 해당 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보로서 확인하고, 이 동작 속성 정보를 토대로 구형 홈 기기(120-N)를 식별하고 구형 홈 기기(120-N)의 상태를 확인한다.
전력 사용량 분석부(270)는 전력 정보 수집부(230)에서 수집한 전력 사용량 정보 및 상태 분석부(260)에서 분석한 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태를 토대로, 홈 기기(110-N, 120-N)별 전력 사용량과 전체 사용량을 분석하여 저장부(210)에 저장한다. 바람직하게, 전력 사용량 분석부(270)는 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태에 따른 소비 전력을 저장부(210)의 속성 테이블에서 확인하고, 이 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태가 유지되는 시간과 상기 소비 전력을 토대로, 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용량을 산출한다. 또한, 전력 사용량 분석부(270)는 전체 사용량을 토대로 댁내의 전기 요금이 누진 구간에 도달하기까지 남아있는 전력량을 확인하여, 이 누진 구간까지 남아있는 잔여 전력 사용량을 확인한다.
소비 전력 검증부(280)는 전력 정보 수집부(230)에서 수집한 전력 사용량 정보를 토대로, 각 구형 홈 기기(120-N)의 상태별 실제 소비 전력을 검증하여, 저장부(210)의 속성 테이블에 기록된 소비 전력을 갱신하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 소비 전력 검증부(280)는 전체 전력 사용량에서 지능형 홈 기기(110-N)의 전력 사용량을 감산하여, 구형 홈 기기(120-N)의 실제 전력 사용량을 추정한다.
또한, 소비 전력 검증부(280)는 상기 추정한 실제 전력 사용량과 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작시간을 토대로, 구형 홈 기기(120-N)의 실제 소비 전력을 산출하고, 이렇게 산출한 실제 소비 전력과 저장부(210)의 속성 테이블에 저장된 구형 홈 기기(120-N)의 소비 전력을 비교한다. 나아가, 소비 전력 검증부(280)는 속성 테이블에 기록된 소비 전력이 상기 실제 소비 전력과 일치하지 않으면, 상기 속성 테이블에 기록된 소비 전력을 상기 실제 소비 전력으로 변경하여, 속성 테이블을 갱신한다. 이때, 소비 전력 검증부(280)는 상기 속성 테이블에 기록된 소비 전력이 상기 실제 소비 전력의 차이가 임계범위 이상의 차이가 발생하면, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작이 비정상적으로 것으로 판단하여, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 점검 요청 메시지를 생성하여 사용자 또는 지정된 서버(예컨대, A/S 서버)로 통보한다.
또한, 소비 전력 검증부(280)는 상기 추정한 실제 전력 사용량을 토대로, 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용 패턴을 모니터링하고, 이 전력 사용 패턴이 저장부(210)의 속성 테이블에 기록된 상기 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용 패턴과 임계값 이상으로 일치하지 않으면, 상기 구형 홈 기기(120-N)에 대한 점검 요청 메시지를 생성하여 사용자 또는 지정된 서버로 통보할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 게이트웨이에서 구형 홈 기기의 동작 속성 정보를 등록하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 홈 게이트웨이(200)의 속성 정보 등록부(250)는 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용량을 모니터링하고자 하는 사용자로부터 구형 홈 기기(120-N)의 식별 정보(예컨대, 모델 정보)와 구형 홈 기기의 상세정보(즉, 설치 위치와 기기 종류 정보)를 입력받는다(S401). 이때, 사용자는 자신이 소유한 이동통신단말(예컨대, 스마트폰)을 이용하여 구형 홈 기기(120-N)에 부착된 바코드, QR 코드를 해독하여 구형 홈 기기(120-N)의 식별 정보를 인식하거나 구형 홈 기기(120-N)의 외부에 기록된 식별 정보를 육안으로 확인한 후에, 이동통신단말, 컴퓨터 등을 이용하여 구형 홈 기기(120-N)의 식별 정보를 홈 게이트웨이(200)로 전송할 수 있다. 이 경우, 홈 게이트웨이(200)의 속성 정보 등록부(250)는 사용자의 이동통신단말, 컴퓨터 등으로부터 구형 홈 기기(120-N)의 식별 정보를 수신한다.
다음으로, 속성 정보 등록부(250)는 사용자로부터 입력받은 구형 홈 기기(120-N)의 식별 정보(예컨대, 모델 정보)를 정보 서버(400)로 전송함으로써, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보를 정보 서버(400)로 요청한다(S403). 그러면, 정보 서버(400)는 상기 구형 홈 기기(120-N)의 식별 정보와 매핑된 동작 속성 정보가 저장되어 있는지 여부를 확인하여 저장된 경우, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 식별 정보와 매핑된 동작 속성 정보를 홈 게이트웨이(200)로 전송하고, 미저장된 경우 홈 게이트웨이(200)로 정보 제공 불가 메시지를 전송한다.
이어서, 속성 정보 등록부(250)는 상기 구형 홈 기기(120-N)의 식별 정보와 매핑되는 동작 속성 정보가 정보 서버(400)로부터 수신되는지 여부를 모니터링하여 수신되면, 정보 서버(400)로부터 수신한 동작 속성 정보를 사용자로부터 입력받은 구형 홈 기기(120-N)의 식별 정보 및 기기 종류와 매핑하여 새로운 속성 테이블을 생성하고, 이렇게 생성한 속성 테이블을 저장부(210)에 저장한다(S405, S407).
반면에 S405 단계에서, 속성 정보 등록부(250)는 상기 구형 홈 기기(120-N)의 식별정보와 매핑되는 동작 속성 정보가 정보 서버(400)로부터 수신되지 않으면, 후술하는 도 5의 방법과 같이 지능형 홈 기기(110-N)와 스마트 미터(140)로부터 수신되는 데이터를 이용하여 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보를 생성하여 저장부(210)의 속성 테이블에 저장한다(S409).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 게이트웨이에서 지능형 홈 기기의 센싱 정보를 이용하여 구형 홈 기기의 동작 속성 정보를 생성하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 속성 정보 등록부(250)는 상기 구형 홈 기기(120-N)의 식별정보와 매핑되는 동작 속성 정보가 정보 서버(400)로부터 수신되지 않으면, 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보 획득을 수동으로 진행하는 것을 지시하는 수동 등록 요청 메시지를 출력한다(S501). 즉, 속성 정보 등록부(250)는 상기 구형 홈 기기(120-N)의 식별정보와 매핑된 동작 속성 정보가 정보 서버(400)에 미저장된 경우, 정보 서버(400)로부터 정보 제공 불가 메시지를 수신하고, 이에 따라 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보를 수동으로 진행해야 함을 알리는 수동 등록 요청 메시지를 출력한다. 이때, 속성 정보 등록부(250)는 홈 네트워크 시스템에 구축된 출력 수단(예컨대, TV, 월 패드 등)을 이용하여 상기 수동 등록 요청 메시지를 출력할 수 있고, 또는 사용자의 이동통신단말로 상기 수동 등록 요청 메시지를 전송할 수 있다. 바람직하게, 속성 정보 등록부(250)는 모니터링 대상이 되는 구형 홈 기기(120-N) 이외의 다른 구형 홈 기기(120-N)의 동작 중지를 요청하는 메시지를 출력하여, 구형 홈 기기(120-N)를 등록할 때 사용자가 하나의 구형 홈 기기(120-N)만을 동작시키도록 유도한다.
다음으로, 상기 수동 등록 요청 메시지를 확인한 사용자는 해당 구형 홈 기기(120-N)를 동작시키고, 구형 홈 기기(120-N)의 속성 정보 모니터링 신호를 입력한다. 이어서, 속성 정보 등록부(250)는 상기 속성 정보 모니터링 신호를 입력 받음에 따라, 사용자로부터 입력받은 기기 종류 정보와 식별정보가 기록된 상기 구형 홈 기기(120-N)에 대한 속성 테이블을 저장부(210)에서 생성한다. 다음으로, 속성 정보 등록부(250)는 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용에 대한 모니터링을 전력 정보 수집부(230)로 지시하고, 더불어 센싱 정보 수집부(220)로 센싱 정보 수집을 지시한다.
그러면, 전력 정보 수집부(230)는 스마트 미터(140) 및 지능형 홈 기기(110-N)로부터 실시간 수신되는 전력 사용량 정보를 분석하여, 구형 홈 기기(120-N)의 동작에 따라 소모되는 전력 사용량의 변화를 실시간 모니터링하고(S503), 각 지능형 홈 기기(110-N)의 전력 사용량과 댁내의 전체 전력 사용량도 함께 모니터링한다.
그리고 센싱 정보 수집부(220)는 상기 구형 홈 기기(120-N)의 주변에서 발생하는 출력 패턴을 센싱하기 위한 하나 이상의 지능형 홈 기기(110-N)를 선정한다(S505). 이때, 센싱 정보 수집부(220)는 사용자로부터 입력받은 구형 홈 기기(120-N)의 위치정보와 저장부(210)에 저장된 지능형 홈 기기(110-N)의 위치정보를 토대로, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 주변에 위치한 하나 이상의 지능형 홈 기기(110-N)를 구형 홈 기기(120-N)의 출력을 센싱하는 지능형 홈 기기(110-N)로 선정한다. 예컨대, 센싱 정보 수집부(220)는 상기 구형 홈 기기(120-N)의 위치정보가 주방인 경우, 주방에 위치된 하나 이상의 지능형 홈 기기(110-N)를 상기 구형 홈 기기(120-N)의 출력을 센싱하는 기기로 선정한다.
다음으로, 센싱 정보 수집부(220)는 상기 선정한 지능형 홈 기기(110-N)로 센싱 정보 수집을 지시하여, 구형 홈 기기(120-N)의 주변에 설치된 지능형 홈 기기(110-N)로 하여금 구형 홈 기기(120-N)에서 발생하는 주변 환경을 센싱하게 한다. 이어서, 센싱 정보 수집부(220)는 지능형 홈 기기(110-N)에서 센싱되는 정보, 예컨대, 구형 홈 기기(120-N)의 주변에 감지되는 진동 크기, 소음 크기, 조도, 온도, 영상 정보, 사운드 정보, 리모컨 제어신호 등을 지능형 홈 기기(110-N)로부터 각각 수신한다(S507).
다음으로, 속성 정보 등록부(250)는 센싱 정보 수집부(220)에서 수신한 각 센싱 정보와 매핑된 상태 정보가 상기 구형 홈 기기(120-N)의 속성 테이블에 기록되어 있는지 여부를 확인한다(S509). 즉, 속성 정보 등록부(250)는 지능형 홈 기기 각각으로부터 수신한 다수의 센싱 정보와 매핑된 상태 정보가 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보에 기록되어 있는지를 확인한다. 예컨대, 속성 정보 등록부(250)는 다수의 지능형 홈 기기(110-N)로부터 온도 상승 정보, 특정 이미지 및 특정 사운드를 수신한 경우, 이 온도 상승 정보, 상기 특정 이미지 및 특정 사운드와 매핑된 상태 정보가 모니터링 중인 구형 홈 기기(120-N)의 속성 테이블에 기록되어 있는지 여부를 확인한다.
이어서, 속성 정보 등록부(250)는 수집된 각 센싱 정보와 매핑된 상태 정보가 미저장된 경우, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 새로운 상태 정보를 생성하고(S511), 전력 사용량 분석부(270)로 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작에 따른 소비 전력 산출을 지시한다.
그러면, 전력 사용량 분석부(270)는 전력 정보 수집부(230)에 의해서 수신된 전력 사용량 정보를 분석하여 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태에 따른 소비 전력을 산출한다(S513). 즉, 전력 사용량 분석부(270)는 스마트 미터(140)로부터 수신된 전력 사용량에 지능형 홈 기기(110-N)로부터 수신한 전력 사용량을 감산하여 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용량을 추정하고, 이렇게 추정한 전력 사용량에 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작시간을 나눔으로써, 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태에 따른 소비 전력을 산출한다.
다음으로, 속성 정보 등록부(250)는 전력 사용량 분석부(270)에 의해 분석된 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태에 따른 소비 전력, 그리고 새롭게 생성한 상태 정보를 상기 센싱 정보와 매핑하여 구형 홈 기기(120-N)의 속성 테이블에 기록한다(S515). 즉, 속성 정보 등록부(250)는 S507 단계에서 수집된 센싱 정보와 매핑된 상태 정보가 구형 홈 기기(120-N)의 속성 테이블에 기록되지 않은 경우, 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태가 이전과는 다른 새로운 동작 상태를 나타내는 것으로 판별하여, 이에 따라 새로운 상태 정보를 생성하고 이 상태에 따른 소비 전력을 확인한 후, 상기 상태 정보와 소비 전력을 상기 수집한 각 센싱 정보와 매핑하여 속성 테이블에 기록한다.
도 3의 (c)를 참조하여 예를 들어 설명하면, 상기 도 3의 (c)에 따른 속성 테이블에는 온도, 조도, 영상 및 사운드에 대한 센싱 정보가 포함되고 더불어 상기 구형 홈 기기(120-N)의 상태가 3가지의 상태로 구분된다. 상기 A 상태는 구형 홈 기기(120-N)의 주변에 온도가 상승하고, 조도 40lux 측정되고 영상 이미지로서 '이미지11'이 인식되고, 사운드로서 '사운드7'에 해당하는 사운드가 인식된다. 상기 상태 정보는 사용자의 입력 정보에 따라 명칭이 변경될 수 있다. 예컨대, 구형 홈 기기(120)가 오븐인 경우, 사용자의 입력정보에 근거하여 'A 상태', 'B 상태', 'C 상태'는 각각 '오븐 동작', '그릴 동작', 'OFF'로 명명될 수 있다.
또한, 상태 분석부(260)는 도 3의 (c)에 나타난 상태 정보를 인공지능적으로 명명할 수 있다. 예를 들어, 상태 분석부(260)는 동작 속성 정보의 소비 전력에 데이터가 기록되지 않은 경우, 해당 상태를 'OFF'로 명명할 수 있다. 나아가, 상태 분석부(260)는 지능형 홈 기기(110-N)로부터 수신된 음성 인식 센싱 정보 또는 영상 인식 센싱 정보를 이용하여, 구형 홈 기기(120-N)에서 상태에 따라 출력하는 안내 멘트 또는 영상을 인식하고, 이렇게 음성 또는 영상 인식한 정보를 기반으로 상기 각 상태를 자동적으로 명명할 수 있다.
다음으로, 속성 정보 등록부(250)는 모니터링 해제 신호가 사용자로부터 수신되는지 여부를 확인하여(S517), 수신되는 경우 상기 전력 정보 수집부(230)에서 모니터링한 구형 홈 기기(120-N)의 사용 전력 변화량을 확인한다. 즉, 속성 정보 등록부(250)는 구형 홈 기기(120-N)의 모니터링을 중단시키는 모니터링 해제 신호가 사용자로부터 수신되면, 전력 정보 수집부(230)에서 모니터링한 구형 홈 기기(120-N)의 사용 전력 변화량을 확인한다.
그리고 속성 정보 등록부(250)는 상기 전력 변화량을 토대로, 시간 흐름에 따라 구형 홈 기기(120-N)가 소모하는 소비 전력의 변화 정도를 나타내는 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용 패턴을 생성한다(S519). 다음으로, 속성 정보 등록부(250)는 상기 구형 홈 기기(120-N)의 모델 정보와 매핑하여 상기 생성한 전력 사용 패턴을 속성 테이블에 기록한다(S521).
한편, S509 단계에서, 속성 정보 등록부(250)는 각 센싱 정보와 매핑된 상태 정보가 속성 테이블에 이미 기록된 경우, 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태가 동일한 상태로 계속 유지되고 있는 것으로 판단하여, S507 단계 이후를 재진행한다.
또한, S517 단계에서 속성 정보 등록부(250)는 모니터링 해제 신호가 사용자로부터 수신되지 않으면, S507 단계 이후를 진행한다.
한편, 속성 정보 등록부(250)는 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태별로 전력 사용 패턴을 생성하여, 상기 생성한 동작 상태별 전력 사용 패턴을 속성 테이블에 기록할 수도 있다. 도 3의 (c)를 예를 들어 설명하면, 속성 정보 등록부(250)는 오븐 "A 상태", "B 상태", "C 상태" 각각에 대한 전력 사용 패턴을 확인하여 속성 테이블에 기록할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 네트워크 시스템에서 전력 사용량을 분석하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 홈 게이트웨이(200)의 전력 정보 수집부(230)는 스마트 미터(140)로부터 댁내에서 사용되는 전체 전력 사용량 정보를 실시간으로 수신하고, 상기 수신한 전체 전력 사용량 정보를 시간에 따라 저장부(210)에 축적하여 저장한다(S601).
또한, 전력 정보 수집부(230)는 자신의 소비 전력의 측정이 가능한 다수의 지능형 홈 기기(110-N)로부터 지능형 홈 기기(110-N)의 전력 사용량 정보를 실시간 수신하고, 이렇게 수신한 전력량 정보를 지능형 홈 기기(110-N)의 식별정보와 매핑하여 시간에 따라 축적하여 저장부(210)에 저장한다(S603).
또한, 홈 게이트웨이(200)의 센싱 정보 수집부(220)는 구형 홈 기기(120-N)의 주변에 설치된 다수의 지능형 홈 기기(110-N)로부터 센싱 정보를 수신한다(S605). 즉, 구형 홈 기기(120-N)의 주변에 설치된 다수의 지능형 홈 기기(110-N)는 상기 구형 홈 기기(120-N)의 주변에서 센싱된 센싱 정보를 홈 게이트웨이(200)로 전송하고, 센싱 정보 수집부(220)는 지능형 홈 기기(110-N)에서 센싱된 구형 홈 기기(120-N)의 주변 환경에 대한 센싱 정보를 수신한다.
이어서, 트래픽 분석부(240)는 홈 네트워크에서 발생하는 트래픽을 모니터링한다(S607). 즉, 센싱 정보 수집부(220)는 내부 네트워크에서 송수신되는 패킷을 분석하여, 홈 네트워크에서 트래픽을 발생시키는 구형 홈 기기(120-N) 식별한다.
다음으로, 상태 분석부(260)는 센싱 정보 수집부(220)에 의해 수집된 각 센싱 정보와 트래픽 분석부(240)에서 분석한 트래픽 정보를 토대로, 동작중인 구형 홈 기기(120-N)를 식별하고, 더불어 이 구형 홈 기기(120-N)의 상태를 분석한다(S609). 이때, 상태 분석부(260)는 트래픽 분석부(240)에 의해 구형 홈 기기(120-N)의 트래픽 정보가 모니터링되는 경우, 이 트래픽 정보를 토대로 구형 홈 기기(120-N)를 식별할 수 있다.
또한, 상태 분석부(260)는 센싱 정보 수집부(220)에서 수집된 각 센싱 정보와 매칭되는 동작 속성 정보를 저장부(210)의 속성 테이블에서 확인한 후, 이 동작 속성 정보와 매핑된 모델명과 기기 종류를 확인함으로써 구형 홈 기기(120-N)를 식별할 수 있으며, 상기 확인한 동작 속성 정보에 기록된 구형 홈 기기(120-N)의 상태 정보를 확인함으로써 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태를 인식할 수 있다. 한편, 상태 분석부(260)는 스마트 미터(140)로부터 수신된 전력 사용량을 토대로 전력 사용량 패턴을 분석하고, 이 전력 사용량 패턴과 임계값 이상으로 유사한 패턴을 가지는 동작 속성 정보를 저장부(210)의 속성 테이블에서 확인함으로써, 동작중인 구형 홈 기기(120-N)를 식별할 수도 있다.
바람직하게, 상태 분석부(260)는 센싱 정보에서 구형 홈 기기(120-N)의 고유의 속성값(예컨대, 이미지 정보, 리모컨 제어신호, 사운드 정보)이 포함된 경우, 이 고유의 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 저장부(210)의 속성 테이블에서 확인함으로써, 구형 홈 기기(120-N)를 식별하고 동작 상태를 확인한다. 한편, 상태 분석부(260)는 구형 홈 기기(120-N)의 고유 속성값이 센싱 정보에 포함되지 않은 경우, 각 센싱 정보와 가장 근접한 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 저장부(210)의 속성 테이블에서 확인하여 구형 홈 기기(120-N)를 식별하고 동작 상태를 확인한다. 이때, 상태 분석부(260)는 복수의 동작 속성 정보 중에서 수집된 각 센싱 정보와 동일한 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 1차적으로 선별하고, 이렇게 1차적으로 선별한 다수의 동작 속성 정보 중에서 상기 각 센싱 정보와 가장 유사한 정보를 가지는 동작 속성 정보를 해당 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보로서 최종 선정한다. 그리고 상태 분석부(260)는 상기 최종적으로 선정한 동작 속성 정보를 토대로, 동작중인 구형 홈 기기(120-N)를 식별하고 상태를 확인한다. 예컨대, 상태 분석부(260)는 센싱 정보에 소음 21dB, 온도 하강이 기록된 경우, 복수의 동작 속성 정보 중에서 소음 데이터와 온도 데이터를 가지는 동작 속성 정보를 1차적으로 선별한다. 그리고 상태 분석부(260)는 상기 1차적으로 선정한 동작 속성 정보 중에서, 상기 소음 21dB와 온도 하강과 가장 근접한 데이터를 가지는 동작 속성 정보를 해당 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보로서 확인하고, 이 동작 속성 정보를 토대로 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태를 식별하고 구형 홈 기기(120-N) 자체를 식별한다.
상기 상태 분석부(260)는 구형 홈 기기(120-N) 및 이 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태를 식별한 후, 식별된 정보를 전력 사용량 분석부(270)로 전달한다. 그러면, 전력 사용량 분석부(270)는 상태 분석부(260)로부터 수신한 정보를 토대로, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 상태에 따른 소비 전력을 저장부(210)의 속성 테이블에서 확인하고, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 소비 전력을 확인한다. 이어서, 전력 사용량 분석부(270)는 센싱 정보 수집부(220)를 통해 수신한 센싱 정보를 토대로, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작 시간을 확인한다. 이때, 전력 사용량 분석부(270)는 상기 센싱 정보가 변화되지 않고 유지되고 있으면 구형 홈 기기(120-N)가 동일한 상태로 동작되고 있는 것으로 판단하고, 이 동작 상태가 유지되는 시간을 카운트하고, 이렇게 카운트한 시간을 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작 시간인 것으로 확인한다. 다음으로, 전력 사용량 분석부(270)는 상기 동작 시간과 상기 확인한 구형 홈 기기(120-N)의 소비 전력을 토대로, 구형 홈 기기(120-N)의 동작 시간과 동작 상태에 따른 전력 사용량을 산출하여 저장부(210)에 저장한다(S611).
이어서, 전력 사용량 분석부(270)는 사용자가 전력 사용량 정보를 요청하거나 전력 사용량 보고 주기가 도래하면, 저장부(210)에 저장된 홈 기기(110-N, 120-N)별 전력 사용량 정보와 전체 사용량 정보를 저장부(210)에서 추출하여, 이렇게 추출한 홈 기기(110-N, 120-N)별 전력 사용량 정보와 전체 사용자 정보가 포함된 전력 사용량 정보를 생성하여 사용자에게 제공한다(S613). 이때, 전력 사용량 분석부(270)는 사용자가 지정한 이동통신단말, 이메일 또는 홈 네트워크 시스템의 출력수단(예컨대, 디스플레이 수단)으로 상기 전력 사용량 정보를 전송할 수 있다. 바람직하게, 전력 사용량 분석부(270)는 상기 전체 사용량을 토대로 댁내의 전기 요금이 누진 구간에 도달하기까지 남아있는 전력량을 확인하여, 이 누진 구간까지 남아있는 잔여 전력 사용량을 상기 전력 사용량 정보에 함께 기록한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 구형 홈 기기의 소비 전력을 검증하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 소비 전력 검증부(280)는 저장부(210)에 저장된 홈 기기별 전력 사용량 정보를 토대로, 일정 시간동안 소비된 구형 홈 기기(120-N) 및 지능형 홈 기기(110-N) 각각에 대한 전력 사용량을 확인한다(S701). 또한, 소비 전력 검증부(280)는 저장부(210)에 저장된 전력 사용량 정보를 토대로, 일정 시간동안 소비된 전체 전력 사용량을 확인한다(S703).
이어서, 소비 전력 검증부(280)는 상기 확인한 전체 전력 사용량에서 각 지능형 홈 기기(110-N)의 전력 사용량을 감산하여, 구형 홈 기기(120-N)의 실제 전력 사용량을 추정한다. 다음으로, 소비 전력 검증부(280)는 상기 추정한 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용량과 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작 시간을 토대로, 구형 홈 기기(120-N)의 실제 소비 전력을 산출한다(S705). 이때, 소비 전력 검증부(280)는 구형 홈 기기(120-N)의 동작 상태가 여러 형태로 나타난 경우(즉, 구형 홈 기기의 동작 상태를 구분하는 상태 정보가 속성 테이블에 복수 개로 기록된 경우), 동작 상태별로 실제 소비 전력을 산출한다.
이어서, 소비 전력 검증부(280)는 동작 상태별 실제 소비 전력과 저장부(210)의 속성 테이블에 저장된 구형 홈 기기(120-N)의 상태 정보별 소비 전력을 각각 비교하여(S707), 어느 하나라도 일치하지 않으면, 일치하지 않은 속성 테이블의 소비 전력을 상기 산출한 실제 소비 전력을 변경하여 속성 테이블의 소비 전력 데이터를 갱신한다(S709). 즉, 소비 전력 검증부(280)는 산출한 실제 소비 전력이 속성 테이블에 기록된 구형 홈 기기(120-N)의 소비 전력과 일치하지 않으면, 구형 홈 기기(120-N)의 노후화 등으로 인하여 구형 홈 기기(120-N)의 소비 전력이 변화된 것으로 인지하여, 속성 테이블에 저장된 구형 홈 기기(120-N)의 소비 전력을 상기 산출한 실제 소비 전력으로 갱신한다.
또한, 소비 전력 검증부(280)는 상기 속성 테이블에 기록된 소비 전력이 상기 실제 소비 전력의 차이가 임계범위 이상의 차이가 발생하면, 상기 구형 홈 기기(120-N)의 동작이 비정상적으로 것으로 판단하여, 상기 구형 홈 기기(120-N)에 대한 점검 알림 메시지를 생성하여 사용자 단말(예컨대, 스마트폰) 또는 지정된 서버(예컨대, A/S 서버)로 전송한다.
한편, 소비 전력 검증부(280)는 상기 추정한 구형 홈 기기(120-N)의 실제 전력 사용량을 토대로 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용 패턴을 확인하고, 이 전력 사용 패턴이 저장부(210)의 속성 테이블에 기록된 상기 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용 패턴과 임계값 이상으로 일치하지 않으면, 상기 구형 홈 기기(120-N)에 대한 점검 요청 메시지를 생성하여 사용자 또는 지정된 서버로 통보할 수 있다.
소비 전력 검증부(280)는 주기적으로 도 7과 방법을 반복하여, 구형 홈 기기(120-N)의 노후화에 따라 발생하는 구형 홈 기기(120-N)의 소비 전력의 변화 상태를 감지하여, 속성 테이블에 상기 변화된 소비 전력을 반영한다.
또한, 전력 사용량 분석부(270)는 전력 정보 수집부(230)에서 수신된 전력 사용량 정보와 상태 분석부(260)에서 분석한 구형 홈 기기(120-N)의 상태 정보를 토대로, 실시간으로 구형 홈 기기(120-N)의 실제 소비 전력을 산출한 후, 속성 테이블에 기록된 구형 홈 기기(120-N)의 소비 전력을 선택적으로 갱신할 수도 있다.
한편, 전력 사용량 분석부(270)는 복수의 구형 홈 기기(120-N)에 대한 전력 사용량 정보가 수집되어 저장부(210)에 저장된 경우, 축적된 전력 사용량 정보를 분석하여 구형 홈 기기(120-N)별 실제 전력 사용량을 추정할 수 있다. 예컨대, 제1주기에 구형 홈 기기1, 구형 홈 기기2, 지능형 홈 기기1, 지능형 홈 기기2가 동작중이고, 제1주기에 소모된 지능형 홈 기기1, 지능형 홈 기기2의 전력 사용량이 각각 400Wh, 500Wh이며, 또한 상기 제1주기의 전체 전력 사용량이 1600Wh이라고 가정하자. 또한, 제2주기에서 구형 홈 기기1, 지능형 홈 기기1, 지능형 홈 기기2가 동작중이고, 제2주기에 소모된 지능형 홈 기기1, 지능형 홈 기기2의 전력 사용량이 각각 400Wh, 500Wh이고 전체 전력 사용량이 1100Wh이라고 추가적으로 가정하자. 그러면, 전력 사용량 분석부(270)는 제1주기에 상기 구형 홈 기기1 및 구형 홈 기기2의 실제 전력 사용량은 700Wh로 추정하고, 제2주기에 구형 홈 기기1의 실제 전력 사용량이 200Wh인 것으로 추정할 수 있다. 또한, 전력 사용량 분석부(270)는 제1주기에서 추정한 구형 홈 기기1과 구형 홈 기기2의 실제 전력 사용량 700Wh에서 제2주기에 추정한 구형 홈 기기1의 200Wh을 감산함으로써, 상기 구형 홈 기기2의 실제 전력 사용량이 500Wh인 것으로 추정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템은, 소수의 스마트 미터(140)를 이용하여 홈 기기(110-N, 120-N)별 전력 사용량 정보를 분석하고 사용자에게 제공함으로써, 댁내에서 소모되는 기기별 전력 사용량을 편리하게 파악할 수 있는 편의성을 사용자에게 제공하다. 또한, 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템은 지능형 홈 기기(110-N)로부터 수신되는 센싱 정보와 전력 사용량 정보를 토대로, 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용량을 분석한다. 게다가, 본 발명에 따른 홈 네트워크 시스템은, 구형 홈 기기(120-N)의 소비 전력을 모니터링하여, 실제 소비 전력이 변화한 구형 홈 기기(120-N)의 동작 속성 정보를 갱신함으로써, 더욱 정확하게 구형 홈 기기(120-N)의 전력 사용량을 확인할 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
110-N : 지능형 홈 기기 120-N : 구형 홈 기기
130 : 전력량계 140 : 스마트 미터
150 : 차단기 200 : 홈 게이트웨이
210 : 저장부 220 : 센싱 정보 수집부
230 : 전력 정보 수집부 240 : 트래픽 분석부
250 : 속성 정보 등록부 260 : 상태 분석부
270 : 전력 사용량 분석부 280 : 소비 전력 검증부
300 : 네트워크 400 : 정보 서버

Claims (23)

  1. 댁내 전력 사용량을 분석하는 전력 사용량 분석 장치에 있어서,
    구형 홈 기기별 동작 속성 정보를 저장하는 저장부;
    스마트 미터 및 전력 사용량을 측정할 수 있는 지능형 홈 기기로부터 전력 사용량 정보를 수집하는 전력 정보 수집부;
    적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 지능형 홈 기기로부터 상기 센서를 통해 센싱된 구형 홈 기기의 주변 환경에 대한 센싱 정보를 수집하는 센싱 정보 수집부;
    상기 동작 속성 정보 및 상기 주변 환경의 센싱 정보를 이용하여 동작중인 구형 홈 기기를 식별하고 이 구형 홈 기기의 동작 상태를 분석하는 상태 분석부; 및
    상기 전력 사용량 정보와 상기 구형 홈 기기들의 상태 분석 결과를 이용하여 홈 기기 각각의 전력 사용량을 분석하는 전력 사용량 분석부;를 포함하고,
    상기 전력 사용량 분석부는, 상기 구형 홈 기기들의 상태 분석 결과와 상기 동작 속성 정보를 이용하여 각 구형 홈 기기의 전력 사용량을 분석하고,
    상기 상태 분석부는, 구형 홈 기기의 고유의 속성값이 상기 센싱 정보에 포함되어 있는지 여부를 확인하고, 포함된 경우 상기 고유의 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 상기 저장부에서 확인하고, 이 동작 속성 정보를 토대로 동작중인 구형 홈 기기를 식별하고 이 구형 홈 기기의 동작 상태를 분석하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    정보 서버로 구형 홈 기기의 식별정보를 전송하고 이에 대한 응답으로 상기 정보 서버로부터 구형 홈 기기의 동작 속성 정보를 수신하여 상기 저장부에 저장하는 속성 정보 등록부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    사용자로부터 구형 홈 기기의 식별정보를 수신하고, 상기 센싱 정보 수집부에서 센싱된 센싱 정보를 상기 식별정보를 가지는 구형 홈 기기의 동작 속성 정보로서 상기 저장부에 저장하는 속성 정보 등록부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 속성 정보 등록부는,
    상기 센싱 정보가 상기 식별정보를 가지는 구형 홈 기기의 동작 상태에 따른 동작 속성 정보로서 상기 저장부에 저장되어 있는지 여부를 판별하고 저장되지 않은 경우, 상기 구형 홈 기기에 대한 새로운 동작 상태를 생성하고 이 동작 상태와 상기 센싱 정보를 동작 속성 정보로서 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 속성 정보 등록부는,
    상기 전력 정보 수집부에서 수신된 전력 사용량 정보를 이용하여, 상기 식별정보를 가지는 구형 홈 기기의 소비 전력, 전력 사용 패턴 중 하나 이상을 확인하고, 이 소비 전력, 전력 사용 패턴 중 하나 이상을 상기 동작 속성 정보에 포함시켜 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    구형 홈 기기에서 발생하는 네트워크 트래픽을 분석하는 트래픽 분석부;를 더 포함하고,
    상기 상태 분석부는, 상기 트래픽 분석부에서 분석한 트래픽 정보를 추가적으로 이용하여 동작중인 구형 홈 기기를 식별하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상태 분석부는,
    상기 센싱 정보에 고유의 속성값이 포함되어 있지 않으면, 상기 센싱 정보와 매칭되는 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 상기 저장부에서 확인하고, 이 동작 속성 정보를 토대로 동작중인 구형 홈 기기를 식별하고 이 구형 홈 기기의 동작 상태를 분석하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 사용량 분석부는,
    댁내의 전력 사용량이 누진 구간에 도달하였는지 여부를 분석하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 사용량 분석부는,
    상기 동작 속성 정보에 포함된 구형 홈 기기의 동작 상태별 소비 전력을 토대로, 구형 홈 기기의 전력 사용량을 분석하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스마트 미터로부터 수신된 전력 사용량 정보와 상기 지능형 홈 기기로부터 수신한 전력 사용량 정보의 차이를 토대로 구형 홈 기기의 실제 소비 전력을 확인하고, 이 실제 소비 전력과 상기 저장부의 동작 속성 정보에 저장된 소비 전력이 일치하는지 여부를 검증하여 검증 결과에 따라 동작 속성 정보에 포함된 소비 전력을 갱신하는 전력 사용량 검증부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전력 사용량 검증부는,
    상기 실제 소비 전력과 상기 동작 속성 정보에 저장된 소비 전력의 차이가 임계범위를 이탈하는 차이가 발생하거나, 상기 구형 홈 기기의 전력 소비 패턴이 상기 저장부의 동작 속성 정보에 포함된 전력 소비 패턴과 임계값 이상으로 일치하지 않으면 구형 홈 기기가 비정상적으로 동작하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 장치.
  13. 홈 네트워크 시스템에서 댁내의 각 홈 기기에 대한 전력 사용량을 분석하는 방법으로서,
    스마트 미터 및 전력 사용량을 측정할 수 있는 지능형 홈 기기로부터 전력 사용량 정보를 수집하는 단계;
    적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 지능형 홈 기기로부터 상기 센서를 통해 센싱된 구형 홈 기기의 주변 환경에 대한 센싱 정보를 수집하는 단계;
    등록된 구형 홈 기기별 동작 속성 정보 및 상기 센싱 정보를 이용하여 동작중인 구형 홈 기기를 식별하고 이 구형 홈 기기의 동작 상태를 분석하는 단계; 및
    상기 전력 사용량 정보와 상기 구형 홈 기기들의 상태 분석 결과를 이용하여 홈 기기 각각에 대한 전력 사용량을 분석하는 단계;를 포함하고,
    상기 전력 사용량을 분석하는 단계는, 상기 구형 홈 기기들의 상태 분석 결과와 상기 동작 속성 정보를 이용하여 각 구형 홈 기기의 전력 사용량을 분석하고,
    상기 동작 상태를 분석하는 단계는,
    구형 홈 기기의 고유의 속성값이 상기 센싱 정보에 포함되어 있는지 여부를 확인하고, 포함된 경우 상기 고유의 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 확인하는 단계; 및
    상기 확인한 동작 속성 정보를 토대로 동작중인 구형 홈 기기를 식별하고 이 구형 홈 기기의 동작 상태를 분석하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    정보 서버로 구형 홈 기기의 식별정보를 전송하고 이에 대한 응답으로 상기 정보 서버로부터 구형 홈 기기의 동작 속성 정보를 수신하여 등록하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    사용자로부터 구형 홈 기기의 식별정보를 수신하고, 상기 지능형 홈 기기로부터 센싱된 센싱 정보를 상기 식별정보를 가지는 구형 홈 기기의 동작 속성 정보로서 등록하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 등록하는 단계는,
    상기 센싱 정보가 상기 식별정보를 가지는 구형 홈 기기의 동작 상태에 따른 동작 속성 정보로서 등록되어 있는지 여부를 판별하여 등록되지 않은 경우, 상기 구형 홈 기기에 대한 새로운 동작 상태를 생성하는 단계; 및
    상기 생성한 동작 상태와 상기 센싱 정보를 동작 속성 정보로서 등록하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 등록하는 단계는,
    상기 스마트 미터 및 상기 지능형 홈 기기로부터 수신된 전력 사용량 정보를 이용하여, 상기 식별정보를 가지는 구형 홈 기기의 소비 전력, 전력 사용 패턴 중 하나 이상을 확인하는 단계; 및
    상기 확인한 소비 전력, 전력 사용 패턴 중 하나 이상이 포함된 동작 속성 정보를 등록하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 상태를 분석하는 단계는,
    구형 홈 기기에서 발생하는 네트워크 트래픽을 분석하고, 이 트래픽 분석 결과를 추가적으로 이용하여 동작중인 구형 홈 기기를 식별하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
  19. 삭제
  20. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 상태를 분석하는 단계는,
    상기 센싱 정보에 고유의 속성값이 포함되어 있지 않으면, 상기 센싱 정보와 매칭되는 속성값을 가지는 동작 속성 정보를 확인하여, 이 동작 속성 정보를 토대로 동작중인 구형 홈 기기를 식별하고 이 구형 홈 기기의 동작 상태를 분석하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
  21. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 사용량을 분석하는 단계는,
    상기 동작 속성 정보에 포함된 구형 홈 기기의 동작 상태별 소비 전력을 토대로, 구형 홈 기기의 전력 사용량을 분석하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
  22. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스마트 미터로부터 수신한 전력 사용량 정보와 상기 지능형 홈 기기로부터 수신한 전력 사용량 정보의 차이를 토대로 구형 홈 기기의 실제 소비 전력을 확인하는 단계;
    상기 실제 소비 전력과 상기 구형 홈 기기의 동작 속성 정보에 포함된 소비 전력이 일치하는지 여부를 검증하는 단계; 및
    상기 검증 결과에 따라, 상기 동작 속성 정보에 포함된 상기 구형 홈 기기의 소비 전력을 갱신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 검증하는 단계는,
    상기 실제 소비 전력과 상기 동작 속성 정보에 포함된 상기 구형 홈 기기의 소비 전력의 차이가 임계값 이상의 차이가 발생하면, 상기 구형 홈 기기의 비정상적으로 동작하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 사용량 분석 방법.
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