KR101635200B1 - 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템 - Google Patents

사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용하여 사람인지와 어른/아이 구분 및 실내 환경 인지 기능을 통한 가정 내 IR 장치, 보안장치 등을 인터랙티브하게 자동 제어하며 동시에 방범 기능을 제공할 수 있는 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템에 관한 것이다.

Description

사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템{Home Smart intelligent monitoring systemusing IOT and Wideband radar sensing}
본 발명은 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용하여 사람인지와 어른/아이 구분 및 실내 환경 인지 기능을 통한 가정 내 IR 장치, 보안장치 등을 인터랙티브하게 자동 제어하며 동시에 방범 기능을 제공할 수 있는 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템에 관한 것이다.
통신 기술의 급속한 발달과 초고속망을 통한 인터넷 보급에 힘입어, 기업이나 공공기관의 사무실을 중심으로 구축되던 네트워크 환경이 가정 내의 디지털 전자기기로 확산되어 가면서 홈 네트워크 산업과 관련기기 시장에 대한 관심이 높아지고 있고, 여기에 더하여 무선 통신 기술을 기반으로 사물 및 환경에 관련된 대용량 센싱 데이터를 전송, 취합, 저장, 분석하여 사용자의 현재 상황에 맞는 정보를 적절히 제공하는 기술이 주목받고 있다.
이러한 기술은 환경과 개인 상황의 자동 인지를 통해 사용자에게 최적의 서비스를 가능하게 하는 기술로서, 인간 생활의 편리성과 안전성을 제공한다.
이러한 기술을 위해서 상황 정보를 수집하는 센서 단말과 이러한 센서 단말을 원격에서 관리하는 관리 서버 간에 매개 역할을 수행하고 상기 센서 단말들을 통합 관리할 수 있는 매개 장치가 구축되고 있으며, 이를 이용한 다양한 서비스도 개발되고 있다.
또한, 최근 가스 사용량과 전기 사용량 등이 급증함에 따라, 화재, 가스 누출 등에 의한 인명 사고도 자주 발생하고 있다.
이에 따라, 사무실, 집, 공장 등의 장소에서는 화재, 가스 등을 감지하는 센서가 설치되고, 사용자들은 이 센서를 통해 화재 발생 또는 가스 누출에 따른 비상상황을 조기에 인지하여 인명피해와 재산피해를 예방하고 있다.
또한, 사용자의 활동량을 감지하는 활동량 감지 센서 등을 집에 설치하여, 이 활동량 감지 센서에서 수집되는 사용자의 활동량 정보를 토대로, 상기 사용자의 위급 상황을 파악하는 기술도 공지되었다.
이러한, 특정 지역의 센서를 통해 수집 감지되는 정보를 원격의 관리 서버와 매개하는 역할을 수행하는 장치로 가정용 게이트웨이 장치를 예로 들 수 있다.
이와 같은, 가정용 게이트웨이 장치는 주로 홀로 생활하는 독거 노인들을 위해 많이 이용된다. 즉, 홀로 생활하는 독거 노인들은 주변에 돌봐줄 사람이 부족해서 센서 및 게이트웨이 장치를 통해 원격으로 이들을 돌봐줄 수 있는 여러 가지 솔루션들이 개발되고 있다.
나아가, 가정용 게이트웨이 장치를 이용한 서비스에 다른 영역의 서비스가 접목되어 복합적인 서비스를 제공하는 기술이 최근 개발되고 있다.
그 중, 가정용 게이트웨이 장치를 이용하여, 사용자가 거주지에 생활하고 있을 때에는 게이트웨이 장치를 이용한 일반적인 U-케어 서비스 및 비상 상황 감시 서비스를 제공하다가, 사용자가 외출을 할 경우에는 댁내에 구비된 각종 센서를 이용하여 외부 침입자를 감시하는 방범 서비스를 제공하는 기술이 개발되어 있다.
그러나, 위 기술은 단순히 사용자가 외출시 버튼입력을 통해 외출 상황을 입력하면, 방범 서비스 모드로 동작하고 복귀시 복구 버튼을 입력하거나 사용자 키 입력을 통해 복귀 상황을 입력하여, 일반적인 게이트웨이 장치를 이용한 U-케어 서비스 등의 모드로 동작하는 구성으로 이루어진다.
이와 같은 종래의 기술은, 사용자는 외출 및 복귀시에 게이트웨이 장치에 외출 및 복귀 사실을 입력해야 하는 불편함이 있으며, 성인 이외에 조작을 수행할 수 없는 아이들이 서비스를 이용하기 위해서는 복잡한 조작 절차를 숙지하고, 매번 전자 기기 장치를 조작해야 원활한 서비스를 제공받을 수 있는 문제점이 있다.
(선행문헌) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0004706호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용하여 사람인지와 어른/아이 구분 및 실내 환경 인지 기능을 통한 가정 내 IR 장치, 보안장치 등을 인터랙티브하게 자동 제어하며 동시에 방범 기능을 제공할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 제 2 목적은 IOT클라우드수단을 구성하여 실시간으로 가정 내 장치들을 관리하고, 관리되는 장치들은 사용자가 소지하고 있는 스마트기기를 통해 상호 대화형으로 상태를 모니터링하고 제어할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템은,
레이더 신호를 발생시키기 위한 CMOS광대역레이더센서(110)와,
상기 레이더 신호의 반사파를 획득하여 변화된 주변 환경 조건 정보를 검출하기 위한 주변환경조건검출부(120)와,
상기 검출된 주변 환경 조건 정보를 획득하여 주변 환경 조건 정보를 업데이트하고 해당 업데이트된 레이더 신호 정보를 상기 주변환경조건검출부로 전송하기 위한 주변환경조건업데이트부(130)와,
상기 주변환경조건검출부에 의해 검출된 변화된 주변 환경 조건 정보를 획득하여 물체의 에너지 크기를 분석하고, 분석된 에너지 크기 정보를 참조하여 사람인지를 판단하며, 사람일 경우에 물체의 에너지 크기를 이용하여 아동인지 성인인지를 판단하기 위한 사람인지분석부(140)와,
상기 분석된 물체가 사람일 경우에 감지된 사람까지의 거리를 계산하기 위한 거리계산부(150)와,
기 설정된 환경 설정 데이터를 저장하고 있는 환경설정저장부(160)와,
상기 환경설정저장부에 저장된 환경 설정 데이터를 참조하여 가정 내 IR 장치에 제어 신호를 송출하거나, 보안장치로 보안 제어 신호를 송출하기 위한 중앙제어수단(170)과,
상기 IR 장치, 보안장치로부터 응답 결과 신호를 획득하여 IOT클라우드수단과 스마트기기에 탑재된 스마트앱으로 제공하기 위한 원격네트워크수단(180)을 포함하여 구성되는 인텔리전트스마트감지수단(100)과;
IR 장치, 가정 내 모니터링 장치, 보안장치 및 IOT클라우드수단과 MQTT 프로토콜을 이용하여 접속을 실행하여 실시간 장치 정보를 획득하기 위한 네트워크접속실행부(210)와,
상기 네트워크접속실행부에 의해 획득된 장치 정보를 참조하여 가정 내 모니터링 장치들에 대한 모니터링 정보, 가정 내 보안장치의 보안 정보, 초기 설정에 따른 자동화 정보, 유저와의 대화 정보, 유저의 스케줄 정보, 가족 간 SNS 정보를 포함한 앱실행 정보를 출력하기 위한 앱실행부(220)를 포함하여 구성되는 스마트앱(200)을 탑재하고 있는 스마트기기(300)와;
상기 인텔리전트스마트감지수단과 스마트기기로부터 제공된 응답 결과 신호 및 앱 실행 정보를 실시간으로 획득하기 위한 IOT접속실행부(410)와,
상기 획득된 실시간 정보들을 획득하여 디비관리부로 제공하기 위한 IOT관리제어부(420)와,
상기 관리제어부에 의해 제공된 실시간 정보를 획득하여 데이터베이스의 구조를 생성, 삭제, 수정하며, 접속된 장치에 대한 정보를 데이터베이스에 제공하며, 개인서비스 정보를 데이터베이스에 제공하기 위한 IOT디비관리부(430)를 포함하여 구성되는 IOT클라우드수단(400);을 포함한다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템을 통해, 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용하여 사람인지와 어른/아이 구분 및 실내 환경 인지 기능을 통한 가정 내 IR 장치, 보안장치 등을 인터랙티브하게 자동 제어하며 동시에 방범 기능을 제공할 수 있게 되어 하기와 같은 효과를 발휘하게 된다.
즉, 사람인지 기능, 어른/아이 구분 기능, 실내 클로터 인지 기능(커튼, 의자, 청소로봇등), 사람 인지 자동 제어 기능, 상호대화를 통한 엔터테인먼트적 요소를 제공하게 된다.
또한, IOT클라우드수단을 구성하여 실시간으로 가정 내 장치들을 관리하고, 관리되는 장치들은 사용자가 소지하고 있는 스마트기기를 통해 상호 대화형으로 상태를 모니터링하고 제어할 수 있도록 함으로써, 현재 상태를 실시간으로 그리고 정확하게 모니터링할 수 있게 되며, 각 개인이 스마트기기에 일정을 저장하면 이를 확인하고 알려주는 비서와 같은 역할도 추가적으로 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 인텔리전트스마트감지수단 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 인텔리전트스마트감지수단의 데이터 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 스마트앱 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 스마트앱의 데이터 흐름도이며, 도 6은 실시간 대화형 엔터테인먼트 요소를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 IOT클라우드수단 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 IOT클라우드수단의 데이터 흐름도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다.
또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는, 본 발명에 의한 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 전체 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템은 크게, 인텔리전트스마트감지수단(100), 스마트앱(200)을 탑재하고 있는 스마트기기(300), IOT클라우드수단(400) 및 이들을 연결하기 위한 네트워크망(통신망)으로 구성되게 된다.
본 발명의 핵심 구성수단인 인텔리전트스마트감지수단(100)은 광대역 레이더 기술을 이용하여 물체의 에너지 크기를 검출하고, 이를 통해 사람인지를 수행하며, 사람일 경우에 아동인지 성인인지를 분석하여 이에 따라 자동으로 가정 내 IR 장치, 보안장치와 통신하여 제어 및 모니터링을 수행하게 되는 것이다.
상기 IR 장치는 TV, 에어콘, 난방기와 같은 제품들을 의미하며, 보안장치는 본 발명의 시스템 내 레이더 센싱 기능을 이용하여 무엇인가를 감지하고 이상징후를 판단하여 사용자에게 알려주는 장치를 의미한다.
또한, 상기 IOT클라우드수단(400)을 구성하여 모든 가정 내 장치들의 정보들은 IOT클라우드수단에 저장되며 관리하게 되어 실시간으로 스마트앱을 통해 모니터링을 수행할 수 있도록 한다.
특히, 상기 IOT클라우드수단은 바람직하게는 글로벌 플랫폼인 아마존서비스에서 개발된 디바이스 매니저를 통하여 실시간으로 관리하게 된다.
또한, 상기 스마트앱(200)을 통해 가정 내 장치들과 상호 대화형으로 상태를 확인하고 제어할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 특징은 종래의 보안제품(카메라, CCTV 등)의 사각으로 불리는 가정 내에서의 보안 업무를 수행하게 되는데, 가족이 집에 없을 경우는 물론이고, 아동만 집에 있을 경우도 보안 기능을 활성화시켜 가족들이 서로 안심하고 생활할 수 있도록 도와준다.
요약하자면, 사람인지 기능, 어른/아이 구분 기능, 실내 클로터 인지 기능(커튼, 의자, 청소로봇등), 사람 인지 자동 제어 기능, 상호대화를 통한 엔터테인먼트적 요소를 제공할 수 있다.
그리고, 수상한 움직임이 탐지되면 실시간으로 구성원에게 경고 제공, 실시간으로 사람의 동선에 따라 전등을 온오프, 실내의 사람을 인식하여 자동으로 냉난방기의 온도 조절, 티비를 자동으로 온오프하며, 선호도에 따른 티비를 보여줌, 아동과 어른 및 애완동물을 구분하여 자동으로 안전 레벨(맞춤형 시큐리티)을 유지할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 인텔리전트스마트감지수단 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 인텔리전트스마트감지수단의 데이터 흐름도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 인텔리전트스마트감지수단(100)은, CMOS광대역레이더센서(110)와, 주변환경조건검출부(120)와, 주변환경조건업데이트부(130)와, 사람인지분석부(140)와, 거리계산부(150)와, 환경설정저장부(160)와, 중앙제어수단(170)과, 원격네트워크수단(180)을 포함하여 구성되게 된다.
상기 CMOS광대역레이더센서(110)는 레이더 신호를 발생시키기 위한 기능을 수행하게 되는데, CMOS칩 기반의 레이더 센서로서, 물리해상도 1.5센티미터, 서브해상도 2밀리미터의 사양을 제공하며, 높은 투과성과 환경에 강인하며, 직접 반사파에 대한 신호처리 기술을 제공하고 있다.
상기와 같이, 광대역 레이더 기술을 사물인터넷에 융합시키게 되면 사람인지 기능, 성인/아이 구분 기능, 실내 클로터 인지 기능, 사람인지에 따른 자동 제어 기능, 상호 대화를 통한 엔터테인먼트적 요소를 제공할 수 있게 된다.
종래에 가정 내에 도입되었던 센서들은 초음파 센서, 레이저 센서, 광학센서, 모션센서등이 있는데, 상기 초음파센서는 속도 및 정확성이 떨어지며, 동시 장애물 인지가 불가능하며, 날씨에 약한 단점이 있으며, 상기 레이저 센서는 직진성이 강하지만 빛에 약하며, 동시 장애물 인지가 불가능하며, 환경에 약한 단점이 있으며, 상기 광학 센서는 빛에 약하며, 고가 장비인 카메라 시스템이 필요하며, 날씨에 약한 단점이 있으며, 상기 모션센서는 방향성이 없으며, 정지 장애물 인지를 못하며, 고양이, 커튼, 사람을 모두 객체로 인식하여 오동작이 발생하는 단점이 있었다.
그러나, 본 발명과 같이 광대역 레이더 기술을 이용하게 되면 상기한 문제점을 해결하게 되며, 멀티 타겟팅, 주변 환경에 따른 지능형 인지 기능을 제공할 수 있게 된다.
상기 주변환경조건검출부(120)는 레이더 신호의 반사파를 획득하여 변화된 주변 환경 조건 정보를 검출하게 된다.
즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 레이더 신호를 획득하면, 최우선으로 현재의 가정 내 상태를 확인하게 되는데, 가정 내의 다양한 반사파들로 인하여 신호잡음이 많지만 레이더를 이용하게 되면 가정 내 환경에 대한 주변 환경 데이터에서 변화된 가정 내 환경의 조건들을 확인할 수 있게 된다.
본 발명에서 설명하고 있는 주변환경 데이터는 일반적인 환경에서 집안에 변동이 없을 경우의 이상적인 상태(가구 위치 등) 데이터, 창문을 열었을 때 창문이 열렸다는 데이터나, 바람이 불어 창가의 커튼이 움직일 때 감지되는 데이터, 청소 로봇과 같은 가정 내 이동장치를 감지했을 때의 데이터, 아이나 어른 또는 애완동물이 감지되었을 때의 데이터 등이 주변 환경의 데이터를 의미하게 된다.
상기 주변환경조건업데이트부(130)는 검출된 주변 환경 조건 정보를 획득하여 주변 환경 조건 정보를 업데이트하고 해당 업데이트된 레이더 신호 정보를 상기 주변환경조건검출부로 전송하여 이후 획득될 레이더 신호에 따른 주변 환경 데이터의 변화를 검출하도록 한다.
상기 사람인지분석부(140)는 상기 주변환경조건검출부에 의해 검출된 변화된 주변 환경 조건 정보를 획득하여 물체의 에너지 크기를 분석하고, 분석된 에너지 크기 정보를 참조하여 사람인지를 판단하며, 사람일 경우에 물체의 에너지 크기를 이용하여 아동인지 성인인지를 판단하게 된다.
본 발명에 적용되는 레이더 센서는 광대역 레이더 센서로써, 1.5센티미터 단위로 전파를 발생시킨 후, 무엇인가에 맞고 되돌아오는 직접 반사파를 분석하여 주변을 감지하게 된다.
이때, 어른이나 아이 또는 고양이나 강아지 같은 애완동물에 전파가 맞았을 경우, 동일한 물체라도 거리당 맞고 들어오는 반사파의 개수(반사파는 포인터에 대한 반사파가 아니라 같은 1미터 거리에서 오는 반사파라도 어른에게는 많은 수의 반사파가 발생됨)가 틀리며, 이러한 반사파에서 나오는 에너지값을 계산하여 종합적인 1미터 거리에 있는 물체에 대한 에너지값으로 도출된다.
따라서, 물체의 모양에 따라서도 반사파의 크기가 다르고 여기에 직접적인 반사파의 파형도 다르기 때문에 이러한 여러 결과를 종합하여 일반적인 환경에서 이것이 사람인지 아닌지에 대한 결과를 확률적으로 알 수 있게 된다.
그리고, 움직임이 감지될 경우에 움직이는 물체가 사람이라면 이에 따른 제어를 수행하지만, 사람이 아니라면 제어를 수행할 필요가 없게 되므로 사람인지 기능을 수행하는 것이다.
이후, 거리계산부(150)는 분석된 물체가 사람일 경우에 감지된 사람까지의 거리를 계산하게 된다.
즉, 사람이 존재하거나 움직일 경우에 그 유무를 판별하고 거리를 판별하게 된다.
한편, 환경설정저장부(160)에는 사용자가 미리 설정한 환경 설정 데이터를 저장하고 있게 된다.
상기 환경 설정 데이터로는 예를 들어, 실내외 감지 센서 설정데이타(온도, 습도, 여러 감지 센서 값들)와 자동으로 조절되느냐 인터렉티브하게 조절되느냐에 대한 데이터, 그리고 보안의 정도를 설정하거나 가족 간 SNS기능을 위한 구성원 정보 설정 등의 데이터를 의미하며, 이외에도 다양한 설정이 가능하다.
이때, 확인된 데이터를 가지고 제어를 수행하게 되는데, 기존에 정의된 환경설정 데이터들과 비교를 중앙제어수단(170)에서 수행하게 된다.
여기서, 제어 기능은 크게 2가지고 분류되는데, 예를 들어, 가정 내 IR 장치들을 제어하는 부분, 보안을 다루는 보안 장치를 제어하는 부분으로 분류되게 된다.
즉, 상기 중앙제어수단(170)은 환경설정저장부에 저장된 환경 설정 데이터를 참조하여 가정 내 IR 장치에 제어 신호를 송출하거나, 보안장치로 보안 제어 신호를 송출하기 위한 기능을 수행하게 되는 것이다.
이후, 상기 원격네트워크수단(180)은 IR 장치, 보안장치로부터 응답 결과 신호를 획득하여 IOT클라우드수단과 스마트기기에 탑재된 스마트앱으로 제공하게 된다.
즉, MQTT/HTTP 프로토콜을 이용하여 IOT클라우드수단과 스마트기기와 통신하여 해당 정보를 제공하게 되는 것이다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이, IR 장치를 제어할 경우에 제어 신호가 획득되면 실시간으로 제어하고, 동시에 실내 환경에 따른 제어 상태를 원격네트워크수단을 이용하여 IOT클라우드수단과 스마트기기로 제공하게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 스마트앱 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 스마트앱의 데이터 흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 스마트앱(200)은 스마트기기(300)에 탑재되게 되며, 스마트기기의 자원을 이용하여 제어를 수행하게 된다.
이를 위하여, 상기 스마트앱(200)은, 네트워크접속실행부(210), 앱실행부(220)를 포함하여 구성하게 된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 스마트앱을 실행하게 되면, 인터랙티브 제어 설정 화면이 제공되며, 모드 관리 목록을 제공하여 인터랙티브 모드 관리를 수행할 수 있도록 해준다.
예를 들어, 냉방 기준 온도, 난방 기준 온도, TV 설정, 시큐리티 설정 등을 설정하기 위한 창을 제공하게 되는 것이다.
또한, 기본적으로 자동제어 기능과 인터랙티브 기능을 제공하게 되는데, 자동 제어는 초기 한번의 설정에 의하며 이후는 실내의 사람 유무/아동유무에 따라서 자동으로 제어되며, 인터랙티브 기능은 실시간으로 실내외의 사용자와 대화를 통하여 제어를 수행하는 것이다.
따라서, 사용자와 대화하며, 제어를 수행할 수 있게 되는 것이다.
상기 네트워크접속실행부(210)는 IR 장치, 보안장치 및 IOT클라우드수단과 MQTT 프로토콜을 이용하여 접속을 실행하여 실시간 장치 정보를 획득하게 된다.
이를 통하여 가정 내 장치들로부터 제공되는 정보들을 실시간으로 획득할 수 있으며, IOT클라우드수단으로부터도 가정 내 장치들의 정보를 획득할 수 있게 된다.
따라서, 사용자들은 가정 내 장치나 클라우드수단으로부터 데이터를 획득하고 이중 가장 최근에 업데이트된 장치의 환경 정보를 획득하게 된다.
상기 앱실행부(220)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 네트워크접속실행부에 의해 획득된 장치 정보를 참조하여 가정 내 모니터링 장치들에 대한 모니터링 정보, 가정 내 보안장치의 보안 정보, 초기 설정에 따른 자동화 정보, 유저와의 대화 정보, 유저의 스케줄 정보, 가족 간 SNS 정보를 포함한 앱실행 정보를 출력하는 기능을 수행하게 된다.
이를 위하여 앱실행부에서는 네트워크접속실행부를 통하여 획득된 데이터를 수신받게 된다.
이때, 앱실행부는 크게 다섯가지의 세부 기능들로 분기된다.
즉, 보안장치의 보안 정보 제공, 초기 설정에 따른 자동화 정보 제공, 유저와의 대화 정보 제공, 유저의 스케줄 정보 제공, 가족 간 SNS 정보 제공을 수행하게 된다.
상기 스케줄 정보 제공은 비서 기능을 의미하며, 보안장치의 보안 정보 제공은 사용자에게 실시간으로 화면에 출력하게 되며, 유저와의 대화 정보 제공, 유저의 스케줄 정보 제공, 가족 간 SNS 정보 제공은 음성 인식 기능을 통하여 사용자와 대화형으로 진행하게 되며, 상기한 기능들은 사용자에 의하여 선택되어 진다.
상기 음성 인식 기능을 제공하기 위하여 음성인식모듈을 구성하는 것은 일반적인 기술이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 IOT클라우드수단 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템의 IOT클라우드수단의 데이터 흐름도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 IOT클라우드수단(400)은, IOT접속실행부(410), IOT관리제어부(420), IOT디비관리부(430)를 포함하여 구성되게 된다.
상기 IOT접속실행부(410)는 상기 인텔리전트스마트감지수단과 스마트기기로부터 제공된 응답 결과 신호 및 앱 실행 정보를 실시간으로 획득하게 된다.
즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 클라우드 연결 서비스를 위하여 MQTT 프로토콜을 이용하게 되며, 인텔리전트스마트감지수단(100)과 스마트앱(200)으로부터 획득된 데이터를 처리하여 클라우드 서비스를 제공하게 된다.
상기 인텔리전트스마트감지수단(100)과 스마트앱(200)으로부터 획득된 데이터는 네트워크단에서 인증을 통하여 접속이 이루어지며, 이는 기존의 보안 규칙에 의하여 액세스하게 된다.
상기 IOT관리제어부(420)는 획득된 실시간 정보들을 획득하여 디비관리부로 제공하게 된다.
이때, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 IOT디비관리부(430)는 관리제어부에 의해 제공된 실시간 정보를 획득하여 데이터베이스의 구조를 생성, 삭제, 수정하며, 접속된 장치에 대한 정보를 데이터베이스에 제공하며, 개인서비스 정보를 데이터베이스에 제공하게 된다.
상기 실시간 정보로는 본 발명의 시스템으로부터 획득할 수 있는 실내 감지 센서(온도,습도 등) 데이터정보와 현재 실내 보안 수준, 실내 사람 유무 등에 대한 정보를 의미하며, 이러한 실시간 정보와 각 IoT 장치 및 가족 구성원의 위치정보도 저장되어 가족 간의 위치확인 및 정보 전달에도 사용된다.
이를 위하여, 상기 IOT디비관리부(430)는 데이터베이스매니저부, 스마트기기매니저부, 서비스매니저부로 구성되게 되며, 실시간 정보를 각각의 매니저부로 제공하게 된다.
상기 데이터베이스매니저부는 실시간으로 데이터베이스의 구조를 생성, 삭제, 수정하는 기능을 수행하며, 상기 스마트기기매니저부는 접속되는 스마트기기에 대한 정보를 관리하여 데이터베이스매니저부로 제공하며, 서비스매니저부는 개인화된 서비스에 대한 정보를 관리하여 사용자 간 동작의 원활성을 제공하게 된다.
또한, 추가적으로 보안매니저부를 구성하여 이를 통하여 가정 내 장치와 사용자의 접속에 대한 보안 설정을 실시간으로 업데이트하여 이상 징후나 잘못된 접속에 대한 관리를 수행하게 된다.
기본적으로 온도센서가 가정 내에 존재하며, 이는 새로운 제품에 들어가지 않고 독립적 제품으로 소비자가 사용할 경우, 기존 제품과 내부 연동이 되지 않기 때문에 기본적인 온도/습도와 같은 필요한 데이터를 본 발명의 시스템에서 독립적으로 획득하여야 냉난방기 같은 장치를 자동제어할 수 있게 된다.
예를 들어, 현재 온도가 30도일 경우, 사람이 없다거나 그리고 기본 설정 온도값이 30도 이하로 되어있지 않다면 굳이 에어콘을 가동할 필요가 없으며, 사람을 감지하였을 경우, 에어콘을 동작시켜 자동으로 온도를 낮추게 된다.
또한, 아이인지, 어른인지 감지를 하여 TV로 신호를 주어 전원을 켜고 기본적으로 선호 채널이 설정되어 있다면 채널까지도 전환하여 틀어줄 수도 있게 되는 것이다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 인텔리전트스마트감지수단
200 : 스마트앱
300 : 스마트기기
400 : IOT클라우드수단

Claims (3)

  1. 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템에 있어서,
    레이더 신호를 발생시키기 위한 CMOS칩 기반의 광대역레이더센서(110)와,
    상기 레이더 신호의 반사파를 획득하여 변화된 주변 환경 조건 정보를 검출하기 위한 주변환경조건검출부(120)와,
    상기 검출된 주변 환경 조건 정보를 획득하여 주변 환경 조건 정보를 업데이트하고, 주변환경 조건 정보의 변화를 검출할 수 있도록 해당 업데이트된 레이더 신호 정보를 상기 주변환경조건검출부로 전송하기 위한 주변환경조건업데이트부(130)와,
    상기 주변환경조건검출부에 의해 검출된 변화된 주변 환경 조건 정보를 획득하고, 반사파의 크기와 파형을 이용하여 물체의 에너지 값을 분석하고, 분석된 에너지 값을 참조하여 사람인지를 판단하며, 사람일 경우에 물체의 에너지 크기를 이용하여 아동인지 성인인지를 판단하기 위한 사람인지분석부(140)와,
    상기 분석된 물체가 사람일 경우에 감지된 사람까지의 거리를 계산하기 위한 거리계산부(150)와,
    기 설정된 환경 설정 데이터를 저장하고 있는 환경설정저장부(160)와,
    상기 환경설정저장부에 저장된 환경 설정 데이터를 참조하여 가정 내 IR 장치에 제어 신호를 송출하거나, 보안장치로 보안 제어 신호를 송출하기 위한 중앙제어수단(170)과,
    상기 IR 장치, 보안장치로부터 응답 결과 신호를 획득하여 IOT클라우드수단과 스마트기기에 탑재된 스마트앱으로 제공하기 위한 원격네트워크수단(180)을 포함하여 구성되는 인텔리전트스마트감지수단(100)과;
    IR 장치, 보안장치 및 IOT클라우드수단과 MQTT 프로토콜을 이용하여 접속을 실행하여 실시간 장치 정보를 획득하기 위한 네트워크접속실행부(210)와,
    상기 네트워크접속실행부에 의해 획득된 장치 정보를 참조하여 가정 내 보안장치의 보안 정보, 초기 설정에 따른 자동화 정보, 유저와의 대화 정보, 유저의 스케줄 정보, 가족 간 SNS 정보를 포함한 앱실행 정보를 출력하기 위한 앱실행부(220)를 포함하여 구성되어 가정내 장치들과 상호 대화형으로 상태를 확인하고 제어할 수 있는 스마트앱(200)을 탑재하고 있는 스마트기기(300)와;
    상기 인텔리전트스마트감지수단과 스마트기기로부터 제공된 응답 결과 신호 및 앱 실행 정보를 실시간으로 획득하기 위한 IOT접속실행부(410)와,
    상기 획득된 실시간 정보들을 획득하여 디비관리부로 제공하기 위한 IOT관리제어부(420)와,
    상기 IOT관리제어부(420)에 의해 제공된 실시간 정보를 획득하여 데이터베이스의 구조를 생성, 삭제, 수정하며, 접속된 장치에 대한 정보를 데이터베이스에 제공하며, 개인서비스 정보를 데이터베이스에 제공하기 위한 IOT디비관리부(430)를 포함하여 구성되는 IOT클라우드수단(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 CMOS광대역레이더센서(110)는,
    CMOS칩 기반의 레이더 센서인 것을 특징으로 하는 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 환경 설정 데이터는,
    실내외 감지 센서 설정 데이터, 자동 조절 혹은 인터렉티브 조절 데이터, 보안의 정도 설정 데이터, 가족 간 SNS기능을 위한 구성원 정보 설정 데이터 중 적어도 어느 하나 이상의 데이터인 것을 특징으로 하는 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템.
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