KR101735550B1 - System and Method for classifying household appliance using power consumption model generation and preprocessing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주기적으로 동작하는 가전기기에 대한 소비전력 모델을 생성하고 해당 가전기기들의 전처리를 통하여 분류 정확도를 높일 수 있도록 한 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법에 관한 것으로, 수용가의 전력망을 통하여 전송되는 가정의 모든 가전기기들의 소비전력 정보를 받아 네트워크를 통하여 일정 주기로 전력 공급자에게 전송하는 스마트 미터;스마트 미터로부터 받은 소비전력 정보를 이용하여 가전기기의 모델을 생성하고, 전처리 과정을 거쳐 전체 소비전력정보에서 주기성을 제외한 소비전력정보를 이용하여 가전 기기 분류를 위한 소비전력 모델을 생성하여 가전 기기를 분류하는 가전기기 분류 서버;를 포함하는 것이다.The present invention relates to a device and method for classifying household appliances through generation of a power consumption model and preprocessing, which can generate a power consumption model for periodically operating household appliances and increase classification accuracy through pre-processing of the appliances. A smart meter that receives power consumption information of all household appliances transmitted through a customer's power network and transmits the power consumption information to the power supplier at regular intervals through the network; generates a model of the home appliance using power consumption information received from the smart meter; And a household appliance classifying server for classifying the household appliances by generating a power consumption model for classifying the household appliances using the power consumption information excluding the periodicity from the total power consumption information through the process.

Description

소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법{System and Method for classifying household appliance using power consumption model generation and preprocessing}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for classifying household appliances using power consumption model generation and preprocessing,

본 발명은 가전기기 분류에 관한 것으로, 구체적으로 주기적으로 동작하는 가전기기에 대한 소비전력 모델을 생성하고 해당 가전기기들의 전처리를 통하여 분류 정확도를 높일 수 있도록 한 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method for generating a power consumption model for a home appliance that operates periodically and generating a power consumption model that can improve classification accuracy through pre-processing of the home appliances, And more particularly,

최근 전력망에 IT 기술을 접목한 스마트 그리드 기술이 미국과 유럽 등의 선진국을 중심으로 실현되고 있다.Recently, Smart Grid technology that integrates IT technology into the power grid has been realized mainly in developed countries such as USA and Europe.

이와 같은 스마트 그리드의 기술 실현을 위하여 각 가정에 스마트 미터를 설치한다. 스마트 미터는 가정의 소비전력 데이터를 전력 공급자에게 일정주기로 전송한다.Smart meters are installed in each household to realize such smart grid technology. The smart meter transmits the power consumption data of the home to the power supplier at regular intervals.

이러한 스마트 미터의 특성을 이용해서 수용가의 소비전력을 분석하여 사용자들에게 지능형 서비스를 제공하기 위한 연구가 진행되고 있다. Research is underway to analyze the power consumption of consumers by using the characteristics of smart meters and to provide intelligent services to users.

대표적인 기술로 NILM(Non-Intrusive Load Monitoring)이 있다. NILM (Non-Intrusive Load Monitoring) is a representative technology.

NILM은 수용가의 소비전력 패턴을 분석하여 가전기기의 소비전력 모델을 만들어 현재 어떤 가전기기가 사용 중인지 알아내는 기술이다.NILM is a technology that analyzes the power consumption patterns of consumers and creates a power consumption model of household appliances to find out which appliances are currently in use.

NILM을 통하여 알아낸 가전기기 사용정보를 바탕으로 수용가에 거주하는 사용자가 어떠한 행위를 하는지 유추하여 시스템이 스스로 판단하여 서비스를 제공하는 것이 가능해진다.Based on the home appliance usage information obtained through the NILM, it is possible to deduce how a user residing in the customer performs an operation, and the system can provide the service by judging by itself.

이러한 지능형 서비스를 실현하기 위해서는 소비전력 정보를 짧은 시간 내에 정확하게 분석하여 현재 사용 중인 가전기기를 알아내는 것이 중요하다.In order to realize such an intelligent service, it is important to accurately analyze the power consumption information within a short period of time to find out the current household appliances.

NILM에서 시간에 따라 가전기기를 분류하기 위하여 FHMM(Factorial Hidden Markov Model) 기반 소비전력 모델을 사용한다.NILM uses the FHMM (Factorial Hidden Markov Model) based power consumption model to classify household appliances over time.

FHMM은 HMM(Hidden Markov Model)을 사용하여 개별 가전기기들의 소비전력 모델을 생성하고, 개별 가전기기들의 소비전력 모델들을 기반으로 수용가에서 사용 중인 모든 가전기기들에 대한 하나의 소비전력 모델을 생성한다. FHMM uses HMM (Hidden Markov Model) to generate power consumption models for individual home appliances and generates one power consumption model for all home appliances in use based on the power consumption models of individual home appliances .

그러나 FHMM을 이용하여 가전기기를 분류하는 방법은 여러 개의 가전기기에 대한 통합적인 소비전력 모델을 만든다는 장점이 있지만, 분류 정확도가 낮다는 단점이 있다.However, the method of classifying household appliances using FHMM has the advantage of creating an integrated power consumption model for several household appliances, but it has a disadvantage of low classification accuracy.

수용가의 소비전력 분석을 통한 지능형 서비스를 실현하기 위해서는 빠른 시간 내에 정확하게 현재 사용 중인 가전기기가 무엇인지 알아내는 것이 중요하다. In order to realize intelligent service through analyzing the power consumption of a customer, it is important to find out exactly which appliances are currently in use in a short period of time.

종래 기술의 여러 가지 NILM 기법 중, 시간에 따른 가전기기 분류를 위해서 FHMM기반 소비전력 모델을 사용하는 연구가 진행되고 있으나, 해당 방법은 분류 정확도가 80% 이하로 실제 응용을 위해서 부적합하다는 문제가 있다.Of the various NILM techniques of the prior art, studies using a FHMM-based power consumption model for classification of household appliances over time have been under way, but the method has a problem that the classification accuracy is less than 80% for practical applications .

한국공개특허번호 10-2014-0066819호Korean Patent Publication No. 10-2014-0066819 한국공개특허번호 10-2012-0018854호Korean Patent Publication No. 10-2012-0018854

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 가전 기기 분류의 낮은 정확도 문제를 해결하기 위한 것으로, 가정에서 측정할 수 있는 총 소비전력 데이터에서 소비전력 모델을 이용하여 가정에서 사용 중인 가전기기들을 정확하게 분류하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention addresses the problem of low accuracy of classifying household appliances by using the power consumption model in the total power consumption data that can be measured at home, The purpose is to provide.

본 발명은 주기적으로 동작하는 가전기기에 대한 소비전력 모델을 생성하고 해당 가전기기들의 전처리를 통하여 분류 정확도를 높일 수 있도록 한 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a device and method for classifying household appliances through generation of a power consumption model and preprocessing, which can generate a power consumption model for periodically operating household appliances and increase classification accuracy through pre-processing of the appliances. There is a purpose.

본 발명은 주기적으로 동작하는 가전기기에 대한 소비전력 모델을 새롭게 만들고 FHMM 기반 소비전력 모델을 이용하여 가전기기를 분류하기 전에 전처리를 통하여 전체적인 가전기기 분류의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention creates a new power consumption model for periodically operating household appliances and generates a power consumption model that can improve the accuracy of classification of the entire household appliances through preprocessing before classifying the home appliances using the FHMM-based power consumption model And an apparatus and method for classifying household appliances through pretreatment.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치는 수용가의 전력망을 통하여 전송되는 가정의 모든 가전기기들의 소비전력 정보를 받아 네트워크를 통하여 일정 주기로 전력 공급자에게 전송하는 스마트 미터;스마트 미터로부터 받은 소비전력 정보를 이용하여 가전기기의 모델을 생성하고, 전처리 과정을 거쳐 전체 소비전력 정보에서 주기성을 제외한 소비전력 정보를 이용하여 가전 기기 분류를 위한 소비전력 모델을 생성하여 가전 기기를 분류하는 가전기기 분류 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the apparatus for classifying household appliances through generation and preprocessing of a power consumption model according to the present invention receives power consumption information of all household appliances transmitted through a customer's power grid, And a power consumption model for classifying household appliances using the power consumption information excluding the periodicity from the total power consumption information through a preprocessing process and generating a model of the household appliance using the power consumption information received from the smart meter And a home appliance classifying server for classifying the home appliances.

여기서, 가전기기 분류 서버는, 수용가의 소비전력 정보를 전송받으면 가전기기 분류를 하여 분석한 가전기기 사용정보를 다시 수용가로 전달하여 지능형 서비스를 위한 데이터로 이용되도록 하는 것을 특징으로 한다.Here, the household appliance classification server, when receiving the power consumption information of the customer, classifies the household appliance and transmits the analyzed appliance usage information to the customer so as to be used as data for the intelligent service.

그리고 가전기기 분류 서버는, 수용가의 스마트 미터로부터 전송되는 소비전력 정보를 수집하는 데이터 수집부와,상기 데이터 수집부에서 수집된 소비전력 정보를 분석하여 주기적으로 동작하는 가전기기 모델을 생성하는 가전기기 모델 생성부와,상기 가전기기 모델 생성부에서 생성된 가전기기 모델에서 전처리 과정을 통하여 전체 소비전력 정보에서 주기성을 없애는 전처리부와,상기 전처리부에서 주기성을 제외한 소비전력 정보를 이용하여 가전 기기 분류를 위한 소비전력 모델을 생성하는 소비전력 모델 생성부와,상기 소비전력 모델 생성부에서 생성된 소비전력 모델을 이용하여 가전 기기를 분류하는 가전 기기 분류부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The home appliance classifying server includes a data collecting unit for collecting power consumption information transmitted from a smart meter of a customer and a home appliance model for generating a home appliance model operating periodically by analyzing power consumption information collected by the data collecting unit A preprocessing unit for eliminating the periodicity from the total power consumption information through a preprocessing process in the home appliance model generated by the home appliance model generation unit; A power consumption model generating unit for generating a power consumption model for the power consumption model generating unit, and a household appliance classifying unit for classifying the household appliance using the power consumption model generated by the power consumption model generating unit.

그리고 전처리부에서의 전처리 과정은, 전체 소비전력 정보에서 수집된 소비전력을 분석하여 가전기기 모델 생성부에서 생성된 가전기기 모델이 생성하는 소비전력을 빼는 것임을 특징으로 한다.The preprocessing process in the preprocessing unit is characterized by analyzing the power consumption collected from the total power consumption information and subtracting the power consumption generated by the home appliance model generated by the home appliance model generation unit.

그리고 가전기기 분류 서버에서 가전 기기를 분류하기 위해 사용되는 가전기기의 소비전력 패턴은, 주기적으로 동작하는 가전기기의 소비전력 패턴,사용자가 가전기기를 켜고 끌 때 일정한 전력을 소비하는 가전기기의 소비전력 패턴,가전기기의 동작 모드에 따라 다른 소비전력을 갖는 가전기기의 소비전력 패턴으로 구분하는 것을 특징으로 한다.The power consumption pattern of the household appliances used for classifying the household appliances in the household appliances classifying server is a power consumption pattern of the household appliances that operate periodically and a consumption pattern of the household appliances consuming a constant power when the user turns on and off the household appliances A power pattern, and a power consumption pattern of a home appliance having different power consumption depending on an operation mode of the home appliance.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 방법은 수용가의 스마트 미터로부터 전송되는 소비전력 정보를 수집하는 단계;수집된 소비전력 정보를 분석하여 주기적으로 동작하는 가전기기 모델을 생성하는 단계;생성된 가전기기 모델에서 전처리 과정을 통하여 전체 소비전력 정보에서 주기성을 없애는 단계;주기성을 제외한 소비전력 정보를 이용하여 가전 기기 분류를 위한 소비전력 모델을 생성하는 단계; 및 생성된 소비전력 모델을 이용하여 가전 기기를 분류하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of classifying household appliances through generation and preprocessing of a power consumption model, comprising: collecting power consumption information transmitted from a smart meter of a customer; analyzing collected power consumption information to periodically Generating a power consumption model for classifying household appliances using the power consumption information excluding the periodicity, generating a power consumption model for the home appliance model using the generated power consumption information, ; And classifying the household appliances using the generated power consumption model.

여기서, 전체 소비전력정보에서 주기성을 없애는 단계에서, 전처리 과정은 전체 소비전력 정보에서 수집된 소비전력을 분석하여 가전기기 모델 생성부에서 생성된 가전기기 모델이 생성하는 소비전력을 빼는 것임을 특징으로 한다.Herein, in the step of eliminating the periodicity from the total power consumption information, the preprocessing process is characterized by analyzing the power consumption collected from the total power consumption information to subtract the power consumption generated by the home appliance model generated by the home appliance model generation unit .

그리고 수집된 소비전력을 분석하여 주기적으로 동작하는 가전기기 모델을 생성하는 단계에서, 사용되는 가전기기의 소비전력 패턴은, 주기적으로 동작하는 가전기기의 소비전력 패턴,사용자가 가전기기를 켜고 끌 때 일정한 전력을 소비하는 가전기기의 소비전력 패턴,가전기기의 동작 모드에 따라 다른 소비전력을 갖는 가전기기의 소비전력 패턴으로 구분하는 것을 특징으로 한다.In the step of generating the home appliance model that periodically operates by analyzing the collected power consumption, the power consumption pattern of the home appliances to be used includes a power consumption pattern of the home appliance that operates periodically, A power consumption pattern of a household appliance that consumes a constant power, and a power consumption pattern of a home appliance having different power consumption depending on an operation mode of the appliance.

그리고 주기적으로 동작하는 가전기기의 소비전력 패턴의 가전기기에 대한 소비전력 모델은,The power consumption model for the household appliances of the power consumption pattern of the household appliances that operate periodically,

Figure 112015069365751-pat00001
으로 정의되고,
Figure 112015069365751-pat00002
는 주기적으로 동작하는 가전기기가 시간 t일 때 소비하는 전력, s는 가전기기 동작의 개수, T는 가전기기의 전체 동작 주기를 의미하며 An(1≤n≤s)은 특정 동작 모드가 갖는 소비전력 값, tn은 특정 동작 모드가 동작하는 시간을 의미하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112015069365751-pat00001
Lt; / RTI >
Figure 112015069365751-pat00002
Is the power consumed when the home appliance periodically operates at time t, s is the number of home appliances operation, T is the total operating period of home appliances, and A n (1? N ? S) A power consumption value, and t n means a time during which the specific operation mode is operated.

그리고 수용가에서 수집되는 소비전력 정보는,And the power consumption information collected in the customer,

Figure 112015069365751-pat00003
으로 정의되고,
Figure 112015069365751-pat00004
는 시간 t일 때 수용가에서 수집되는 총 소비전력,
Figure 112015069365751-pat00005
는 시간 t일 때 가전기기 i의 소비전력, i는 1부터 n까지이며, n은 수용가에 있는 가전기기의 개수를 의미하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112015069365751-pat00003
Lt; / RTI >
Figure 112015069365751-pat00004
Is the total power consumption collected at the time t,
Figure 112015069365751-pat00005
Is the power consumption of the home appliance i at time t, i is from 1 to n, and n is the number of household appliances in the household.

그리고 주기성을 제외한 소비전력 정보는,

Figure 112015069365751-pat00006
이고,The power consumption information excluding the periodicity,
Figure 112015069365751-pat00006
ego,

Figure 112015069365751-pat00007
는 전처리과정 후의 소비전력,
Figure 112015069365751-pat00008
는 시간 t일 때 수용가에서 수집되는 총 소비전력,
Figure 112015069365751-pat00009
는 주기적으로 동작하는 가전기기가 시간 t일 때 소비하는 전력인 것을 특징으로 한다.
Figure 112015069365751-pat00007
Is the power consumption after the preprocessing process,
Figure 112015069365751-pat00008
Is the total power consumption collected at the time t,
Figure 112015069365751-pat00009
Is a power consumed when the home appliance periodically operates at time t.

이와 같은 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The apparatus and method for classifying household appliances through generation and preprocessing of the power consumption model according to the present invention have the following effects.

첫째, 주기적으로 동작하는 가전기기의 모델을 설계한 후 전처리 기법을 통하여 FHMM기반 소비전력 모델의 정확도를 높일 수 있다.First, after designing a model of periodically operating household appliances, the accuracy of the FHMM based power consumption model can be improved through the preprocessing technique.

둘째, 가정에서 측정할 수 있는 총 소비전력 데이터에서 소비전력 모델을 이용하여 가정에서 사용 중인 가전기기들을 정확하게 분류할 수 있다.Second, it is possible to accurately classify the household appliances in the home using the power consumption model from the total power consumption data which can be measured at home.

셋째, 주기적으로 동작하는 가전기기에 대한 소비전력 모델을 생성하고 해당 가전기기들의 전처리를 통하여 분류 정확도를 높일 수 있다.Third, a power consumption model for periodically operating household appliances can be created and classification accuracy can be improved through preprocessing of the appliances.

넷째, FHMM 기반 NILM 기술의 가전기기 분류 정확도를 높임으로써 수용가에 거주하는 사용자들을 위한 지능형 서비스 구현을 가능하도록 한다.
Fourth, it is possible to implement the intelligent service for the users residing in the customer by increasing the classification accuracy of the home appliance classification of FHMM based NILM technology.

도 1은 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 가전 기기 분류 서버의 상세 구성도
도 3a내지 도 3c는 가전기기의 전력 소비 패턴 그래프
도 4는 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 방법을 나타낸 플로우 차트
도 5는 본 발명에 따른 가전 기기의 분류 정확도 비교 그래프Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a diagram showing the construction of a classification apparatus for a household appliance through generation and pre-processing of a power consumption model according to the present invention
2 is a detailed configuration diagram of a home appliance classification server according to the present invention.
Figs. 3A to 3C are graphs of power consumption patterns of household appliances
4 is a flowchart showing a method of classifying household appliances through power consumption model generation and preprocessing according to the present invention
FIG. 5 is a graph showing a comparison of classification accuracy of home appliances according to the present invention

이하, 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the apparatus and method for classifying household appliances through generation and pre-processing of a power consumption model according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The features and advantages of the apparatus and method for classifying household appliances through generation and preprocessing of a power consumption model according to the present invention will be apparent from the following detailed description of each embodiment.

도 1은 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가전 기기 분류 서버의 상세 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a household appliance classification apparatus through generation and preprocessing of a power consumption model according to the present invention, and FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a home appliance classification server according to the present invention.

본 발명은 주기적으로 동작하는 가전기기에 대한 소비전력 모델을 생성하고 해당 가전기기들의 전처리를 통하여 분류 정확도를 높일 수 있도록 한 것이다.The present invention generates a power consumption model for periodically operating household appliances and improves classification accuracy through pre-processing of the appliances.

이와 같은 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법은 수용가의 소비전력 정보를 바탕으로 주기적으로 동작하는 가전기기의 모델을 생성하고 전처리 과정을 거친 후 가전기기를 분류하는 구성, 주기적으로 동작하는 가전기기에 대한 소비전력 모델 생성에 관한 구성, 수용가에서 수집된 소비전력에서 주기성을 없애기 위한 전처리에 관한 구성을 포함한다.The apparatus and method for classifying household appliances through generation and preprocessing of a power consumption model according to the present invention generates a model of a home appliance that periodically operates based on power consumption information of a consumer, A configuration for generating a power consumption model for periodically operating household appliances, and a configuration for preprocessing for eliminating the periodicity in the power consumption collected by the customer.

FHMM 기법에서 분류 정확도를 낮추는 주요한 원인 중 하나는, 주기적으로 동작하는 가전기기를 정확하게 분류할 수 없었기 때문이다.One of the main reasons for lowering the classification accuracy in the FHMM technique is that it can not correctly classify periodically operating appliances.

예를 들어, 냉장고의 경우 두 가지 동작이 주기적으로 반복되는데, 냉장고의 내부 온도가 상승할 경우 온도를 유지하기 위하여 동작하는 제상 모드와 기본적인 냉장고 상태 유지를 위한 일반 모드로 나뉜다.For example, in the case of a refrigerator, two operations are periodically repeated. The defrosting mode operates to maintain the temperature when the internal temperature of the refrigerator rises, and the normal mode for maintaining the basic refrigerator state.

FHMM 기법의 경우 가전기기를 사용할 확률을 기반으로 분류하기 때문에 냉장고의 두 가지 모드에 대한 주기성을 반영하기 어렵다.The FHMM technique is difficult to reflect the periodicity of the two modes of refrigerator because it classifies it based on the probability of using household appliances.

따라서 본 발명에서는 주기적으로 동작하는 가전기기에 대한 소비전력 모델을 새롭게 만들고 FHMM 기반 소비전력 모델을 이용하여 가전기기를 분류하기 전에 전처리를 통하여 전체적인 가전기기 분류의 정확도를 높인다.Therefore, in the present invention, a new power consumption model for periodically operating household appliances is newly created, and the accuracy of classification of the entire household appliances is improved through preprocessing before classifying the home appliances using the FHMM-based power consumption model.

도 1은 수용가의 소비전력 정보를 이용하여 가전기기를 분류하는 시스템(100)의 구조를 나타낸 것이다.1 shows a structure of a system 100 for classifying household appliances using power consumption information of a consumer.

본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치는 수용가의 전력망(110)을 통하여 전송되는 가정의 모든 가전기기들의 소비전력 정보를 받아 네트워크(130)를 통하여 일정 주기로 전력 공급자에게 전송하는 스마트 미터(120)와, 스마트 미터(120)로부터 받은 소비전력 정보를 이용하여 가전기기의 모델을 생성하고 전처리 과정을 거친 후 가전기기를 분류하는 가전기기 분류 서버(140)를 포함한다.The classification apparatus for generating home appliances through the generation and preprocessing of the power consumption model according to the present invention receives the power consumption information of all home appliances transmitted through the power network 110 of the customer, And a home appliance classifying server 140 for classifying home appliances after generating models of home appliances using the power consumption information received from the smart meter 120 and performing a preprocessing process.

가정의 모든 가전기기들의 소비전력 정보는 수용가의 전력망(110)을 통하여 스마트 미터(120)으로 전송된다.The power consumption information of all household appliances in the home is transmitted to the smart meter 120 through the power network 110 of the customer.

스마트 미터(120)은 일정 주기로 수용가의 소비전력 정보를 네트워크(130)를 통하여 전력 공급자에게 전송한다. 이때 네트워크(130)는 Zigbee, WiFi 등 무선 네트워크 형태이거나 PLC 등과 같은 유선 네트워크 형태일 수 있다.The smart meter 120 transmits power consumption information of the customer at regular intervals to the power supplier via the network 130. [ At this time, the network 130 may be a wireless network such as Zigbee or WiFi, or a wired network such as a PLC.

수용가의 소비전력 정보를 전송받으면 가전기기 분류 서버(140)에서 가전기기 분류 기법을 통하여 분석한 가전기기 사용정보를 다시 수용가로 전달하여 지능형 서비스를 위한 데이터로 이용할 수 있다.Upon receipt of the power consumption information of the customer, the appliance usage information analyzed by the appliance classification server 140 in the appliance classification server 140 may be transmitted to the customer and used as data for the intelligent service.

가전기기 분류 서버(140)는 도 2에서와 같이, 수용가의 스마트 미터로부터 전송되는 소비전력을 수집하는 데이터 수집부(21)와, 데이터 수집부(21)에서 수집된 소비전력을 분석하여 주기적으로 동작하는 가전기기 모델을 생성하는 가전기기 모델 생성부(22)와, 가전기기 모델 생성부(22)에서 생성된 가전기기 모델에서 전처리 과정을 통하여 전체 소비전력정보에서 주기성을 없애는 전처리부(23)와, 전처리부(23)에서 주기성을 제외한 소비전력정보를 이용하여 가전 기기 분류를 위한 소비전력 모델을 생성하는 소비전력 모델 생성부(24)와, 소비전력 모델 생성부(24)에서 생성된 소비전력 모델을 이용하여 가전 기기를 분류하는 가전 기기 분류부(25)를 포함한다.2, the home appliance classification server 140 includes a data collection unit 21 for collecting power consumption transmitted from a smart meter of a customer, and a power consumption analysis unit 21 for analyzing the power consumption collected by the data collection unit 21 and periodically A preprocessing unit 23 for eliminating the periodicity from the total power consumption information through a preprocessing process on the home appliance model generated by the home appliance model generating unit 22, a home appliance model generating unit 22 for generating an operating appliance model, A power consumption model generation unit 24 for generating a power consumption model for classifying household appliances using the power consumption information excluding the periodicity in the preprocessing unit 23, And a household appliance classifying section 25 for classifying household appliances using the power model.

여기서, 전처리부(23)에서의 전처리 과정은 전체 소비전력 정보에서 수집된 소비전력을 분석하여 가전기기 모델 생성부(22)에서 생성된 가전기기 모델이 생성하는 소비전력을 빼는 것이다.Here, the preprocessing process in the preprocessing unit 23 is a process of analyzing the power consumption collected from the entire power consumption information and subtracting the power consumption generated by the home appliance model generated by the home appliance model generation unit 22.

도 3은 가전기기의 전력 소비패턴에 따른 분류를 나타낸다.3 shows a classification according to a power consumption pattern of the household appliance.

가전기기의 전력 소비패턴은 3가지로 나뉠 수 있는데, 도 3a의 타입 1은 주기적으로 동작하는 가전기기의 소비전력 패턴이다. 예를 들어 냉장고 등이 있다. The power consumption patterns of the home appliances can be divided into three types. The type 1 of FIG. 3A is the power consumption pattern of the household appliances that operate periodically. For example, there are refrigerators.

도 3b의 타입 2는 사용자가 가전기기를 켜고 끌 때 일정한 전력을 소비하는 가전기기의 소비전력 패턴이다. 예를 들어 전기 주전자, 램프 등이 있다.3B is a power consumption pattern of a household appliance that consumes a certain amount of power when the user turns the household appliance on and off. For example, an electric kettle, a lamp, and the like.

도 3c의 타입 3는 가전기기의 동작 모드에 따라 다른 소비전력을 갖는 가전기기의 소비전력 패턴이다. 예를 들어 헤어 드라이기의 경우 1, 2, 3단에 따라 소비전력의 크기가 다르다.3C is a power consumption pattern of household appliances having different power consumption depending on the operation mode of the household appliance. For example, in the case of a hair dryer, power consumption differs depending on stages 1, 2, and 3.

타입 2와 3의 경우 사용자의 사용 유무에 따라서 전력을 소비하기 때문에 주기성은 없다.Type 2 and 3 have no periodicity because they consume power depending on whether or not the user is using it.

그러나 타입 1의 경우에는 항상 전원이 연결되어 있으면서 주기성을 갖기 때문에, 가전기기 사용 확률을 기초로 하는 FHMM 기반 소비전력 모델에는 이러한 특성을 반영하기가 어렵다.However, in the case of Type 1, it is difficult to reflect these characteristics in the FHMM-based power consumption model based on the usage probability of home appliances because the power is always connected and has periodicity.

따라서 타입 1의 특성을 갖는 가전기기에 대한 새로운 소비전력 모델이 필요하며 그 모델은 수학식 1과 같다.Therefore, a new power consumption model for home appliances having the characteristics of Type 1 is required, and the model thereof is shown in Equation (1).

Figure 112015069365751-pat00010
Figure 112015069365751-pat00010

Figure 112015069365751-pat00011
는 주기적으로 동작하는 가전기기가 시간 t일 때 소비하는 전력을 나타낸다. s는 가전기기 동작의 개수를 의미하며 냉장고의 경우는 두 개의 동작 모드가 있기 때문에 s는 2이다.
Figure 112015069365751-pat00011
Represents the power consumed when the home appliance that operates periodically is at time t. s refers to the number of appliances operation and s is 2 because there are two operating modes for the refrigerator.

T는 가전기기의 전체 동작 주기를 의미하며 An(1≤n≤s)은 특정 동작 모드가 갖는 소비전력 값이다. tn은 특정 동작 모드가 동작하는 시간을 의미한다.T is the total operating period of the appliances and A n (1? N ? S) is the power consumption value of the specific operation mode. t n means the time at which the specific operation mode operates.

수학식 1을 통하여 주기적으로 동작하는 가전기기의 소비전력을 모델링할 수 있다. The power consumption of the household appliances that operate periodically can be modeled through Equation (1).

이와 같은 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치에서의 가전기기를 분류하는 과정은 다음과 같다.The process of classifying the home appliances in the home appliances classifying apparatus through the generation of the power consumption model and the preprocessing according to the present invention is as follows.

도 4에서와 같이, 수용가의 스마트 미터(120)로부터 전송되는 소비전력을 수집한다.(S401)4, the power consumption transmitted from the smart meter 120 of the customer is collected (S401)

그리고 수집된 소비전력을 분석하여 주기적으로 동작하는 가전기기 모델을 생성한다.(S402)Then, the collected power consumption is analyzed to generate a home appliance model that operates periodically (S402)

이때, 해당 가전기기의 An과 tn은 다른 가전기기를 사용하지 않는 새벽시간 때의 소비전력으로부터 얻을 수 있다.At this time, A n and t n of the home appliances can be obtained from the power consumption at the dawn time when the other home appliances are not used.

예를 들어 냉장고의 경우, 새벽 3시에서 4시 사이에는 사용자가 잠들어 있기 때문에 다른 가전기기를 사용할 확률이 낮고 냉장고는 항상 전원이 연결되어 있기 때문에 새벽에도 주기적으로 동작한다는 점을 이용하여 동작 모드별 소비전력과 시간을 얻을 수 있다.For example, in the case of a refrigerator, since the user is sleeping between 3:00 am and 4:00 am, the probability of using other home appliances is low and the refrigerator is always connected to the power source, The power consumption and time can be obtained.

이렇게 생성된 모델은 전처리 과정을 통하여 전체 소비전력정보에서 주기성을 없앤 후(S403) FHMM을 이용하여(S404) 가전기기를 분류한다.(S405)After the generated model is removed from the total power consumption information through the preprocessing process (S403), the home appliance is classified using the FHMM (S404) (S405)

여기서, 전처리 과정은 전체 소비전력 정보에서 수집된 소비전력을 분석하여 주기적으로 동작하는 가전기기 모델을 생성하는 (S402) 단계에서 생성된 가전기기 모델이 생성하는 소비전력을 빼는 것을 의미한다.Here, the preprocessing process refers to subtracting the power consumption generated by the home appliance model generated in the step S402 of generating a home appliance model that periodically operates by analyzing the power consumption collected from the total power consumption information.

수용가에서 수집된 소비전력은 수학식 2로 표현할 수 있다.The power consumption collected by the customer can be expressed by Equation (2).

Figure 112015069365751-pat00012
Figure 112015069365751-pat00012

Figure 112015069365751-pat00013
는 시간 t일 때 수용가에서 수집되는 총 소비전력을 의미하며,
Figure 112015069365751-pat00014
는 시간 t일 때 가전기기 i의 소비전력을 의미한다. i는 1부터 n까지이며, n은 수용가에 있는 가전기기의 개수를 의미한다. 전처리 과정은 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
Figure 112015069365751-pat00013
Is the total power consumption collected at the time t,
Figure 112015069365751-pat00014
Means the power consumption of the home appliance i at time t. i is from 1 to n, and n is the number of household appliances in the household. The preprocessing process can be expressed by Equation (3).

Figure 112015069365751-pat00015
Figure 112015069365751-pat00015

Figure 112015069365751-pat00016
는 전처리과정 후의 소비전력을 의미한다.
Figure 112015069365751-pat00016
Means the power consumption after the preprocessing process.

Figure 112015069365751-pat00017
는 주기성이 없기 때문에 전처리 과정에서 사용한 가전기기를 제외한 나머지 가전기기에 대한 소비전력 모델을 생성하여(S404), 나머지 가전기기를 분류한다.(S405)
Figure 112015069365751-pat00017
The power consumption model for the remaining home appliances except the home appliances used in the preprocessing process is generated (S404), and the remaining home appliances are classified (S405)

그리고 도 5는 본 발명에 따른 가전 기기의 분류 정확도 비교 그래프이다.And FIG. 5 is a graph comparing the classification accuracy of the home appliance according to the present invention.

수용가에서 사용하는 가전기기가 2개부터 7개까지라는 가정 하에 실제 수집한 소비전력 정보를 기반으로 분석한 것으로, 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 적용하였을 때 정확도가 높아졌다는 것을 알 수 있다.It is analyzed based on the power consumption information that is actually collected under the assumption that the number of household appliances used in the customer is from 2 to 7. It can be seen that accuracy is improved when the power consumption model generation and preprocessing according to the present invention is applied have.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법은 가정에서 측정할 수 있는 총 소비전력 데이터에서 소비전력 모델을 이용하여 가정에서 사용 중인 가전기기들을 정확하게 분류하는 것으로, 주기적으로 동작하는 가전기기에 대한 소비전력 모델을 생성하고 해당 가전기기들의 전처리를 통하여 분류 정확도를 높일 수 있도록 한 것이다.The apparatus and method for classifying household appliances through the generation and preprocessing of the power consumption model according to the present invention can accurately classify appliances in use at home using the power consumption model in the total power consumption data that can be measured at home In this paper, a power consumption model for periodically operating household appliances is created and classification accuracy can be improved through preprocessing of the appliances.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It is therefore to be understood that the specified embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description and that all such differences falling within the scope of equivalents thereof are intended to be embraced therein It should be interpreted.

21. 데이터 수집부 22. 가전기기 모델 생성부
23. 전처리부 24. 소비전력 모델 생성부
25. 가전 기기 분류부21. Data collection unit 22. Home appliance model generation unit
23. Preprocessing section 24. Power consumption model generation section
25. Home Appliance Classification Division

Claims (11)

수용가의 전력망을 통하여 전송되는 가정의 모든 가전기기들의 소비전력 정보를 받아 네트워크를 통하여 일정 주기로 전력 공급자에게 전송하는 스마트 미터;
스마트 미터로부터 받은 소비전력 정보를 이용하여 가전기기의 모델을 생성하고, 생성된 가전기기 모델에서 전체 소비전력정보에서 주기성을 없애는 전처리 과정을 수행하고, 전체 소비전력정보에서 주기성을 제외한 소비전력정보를 이용하여 가전 기기 분류를 위한 소비전력 모델을 생성하여 가전 기기를 분류하는 가전기기 분류 서버;를 포함하고,
상기 가전기기 분류 서버에서 가전 기기를 분류하기 위해 사용되는 가전기기의 소비전력 패턴은, 주기적으로 동작하는 가전기기의 소비전력 패턴, 사용자가 가전기기를 켜고 끌 때 일정한 전력을 소비하는 가전기기의 소비전력 패턴, 가전기기의 동작 모드에 따라 다른 소비전력을 갖는 가전기기의 소비전력 패턴으로 구분하는 것을 특징으로 하는 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치.A smart meter that receives power consumption information of all home appliances transmitted through a customer's power network and transmits the power consumption information to the power supplier at regular intervals through a network;
A preprocessing process is performed to eliminate the periodicity from the total power consumption information in the generated home appliance model using the power consumption information received from the smart meter, and the power consumption information excluding the periodicity from the total power consumption information And a household appliance classification server for classifying household appliances by generating a power consumption model for classifying household appliances using the household appliances,
The power consumption pattern of the household appliances used for classifying the household appliances in the household appliances classification server includes a power consumption pattern of the household appliances that operate periodically and a consumption pattern of the household appliances consuming a constant power when the user turns on and off the household appliances And a power consumption pattern of a home appliance having different power consumption depending on an operation mode of the home appliance. 제 1 항에 있어서, 가전기기 분류 서버는,
수용가의 소비전력 정보를 전송받으면 가전기기 분류를 하여 분석한 가전기기 사용정보를 다시 수용가로 전달하여 지능형 서비스를 위한 데이터로 이용되도록 하는 것을 특징으로 하는 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치.The home appliance system according to claim 1,
Receiving the power consumption information of the customer, classifies the household appliance and transmits the analyzed appliance usage information to the customer so as to be used as data for the intelligent service, thereby generating the power consumption model and classifying the household appliance through the preprocessing Device. 제 1 항에 있어서, 가전기기 분류 서버는,
수용가의 스마트 미터로부터 전송되는 소비전력 정보를 수집하는 데이터 수집부와,
상기 데이터 수집부에서 수집된 소비전력 정보를 분석하여 주기적으로 동작하는 가전기기 모델을 생성하는 가전기기 모델 생성부와,
상기 가전기기 모델 생성부에서 생성된 가전기기 모델에서 전처리 과정을 통하여 전체 소비전력정보에서 주기성을 없애는 전처리부와,
상기 전처리부에서 주기성을 제외한 소비전력 정보를 이용하여 가전 기기 분류를 위한 소비전력 모델을 생성하는 소비전력 모델 생성부와,
상기 소비전력 모델 생성부에서 생성된 소비전력 모델을 이용하여 가전 기기를 분류하는 가전 기기 분류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치.The home appliance system according to claim 1,
A data collecting unit for collecting power consumption information transmitted from a smart meter of a customer,
A home appliance model generation unit for generating a home appliance model that periodically operates by analyzing the power consumption information collected by the data collection unit;
A preprocessing unit for eliminating the periodicity from the total power consumption information through a preprocessing process on the home appliance model generated by the home appliance model generation unit;
A power consumption model generation unit for generating a power consumption model for classifying household appliances using the power consumption information excluding the periodicity in the preprocessing unit;
And a household appliance classifying section for classifying the household appliance using the power consumption model generated by the power consumption model generating section. 제 3 항에 있어서, 전처리부에서의 전처리 과정은,
전체 소비전력 정보에서 수집된 소비전력 정보를 분석하여 가전기기 모델 생성부에서 생성된 가전기기 모델이 생성하는 소비전력을 빼는 것임을 특징으로 하는 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치.The method according to claim 3, wherein the pre-
Wherein the power consumption information collected from the total power consumption information is analyzed and the power consumption generated by the home appliance model generated by the home appliance model generation unit is subtracted. 삭제delete 수용가의 스마트 미터로부터 전송되는 소비전력 정보를 수집하는 단계;
수집된 소비전력 정보를 분석하여 주기적으로 동작하는 가전기기 모델을 생성하는 단계;
생성된 가전기기 모델에서 전처리 과정을 통하여 전체 소비전력 정보에서 주기성을 없애는 단계;
주기성을 제외한 소비전력 정보를 이용하여 가전 기기 분류를 위한 소비전력 모델을 생성하는 단계; 및 생성된 소비전력 모델을 이용하여 가전 기기를 분류하는 단계;를 포함하고,
수집된 소비전력을 분석하여 주기적으로 동작하는 가전기기 모델을 생성하는 단계에서, 사용되는 가전기기의 소비전력 패턴은 주기적으로 동작하는 가전기기의 소비전력 패턴, 사용자가 가전기기를 켜고 끌 때 일정한 전력을 소비하는 가전기기의 소비전력 패턴, 가전기기의 동작 모드에 따라 다른 소비전력을 갖는 가전기기의 소비전력 패턴으로 구분하는 것을 특징으로 하는 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 방법.Collecting power consumption information transmitted from the smart meter of the customer;
Analyzing the collected power consumption information to generate a home appliance model that operates periodically;
Removing the periodicity from the total power consumption information through the preprocessing process in the generated home appliance model;
Generating a power consumption model for classifying household appliances using power consumption information excluding periodicity; And classifying the household appliances using the generated power consumption model,
The power consumption pattern of the household appliance used in the step of generating the periodically operating household appliance model by analyzing the collected power consumption may be a power consumption pattern of the household appliance that operates periodically and a power consumption pattern when the user turns on and off the household appliance And a power consumption pattern of the home appliances having different power consumption according to the operation mode of the home appliance. The method of claim 1, 제 6 항에 있어서, 전체 소비전력정보에서 주기성을 없애는 단계에서,
전처리 과정은 전체 소비전력 정보에서 수집된 소비전력을 분석하여 가전기기 모델 생성부에서 생성된 가전기기 모델이 생성하는 소비전력을 빼는 것임을 특징으로 하는 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 방법.7. The method according to claim 6, wherein in the step of eliminating the periodicity from the total power consumption information,
Wherein the preprocessing step is a step of analyzing the power consumption collected from the total power consumption information and subtracting the power consumption generated by the home appliance model generated by the home appliance model generation unit, and classifying the home appliance using the preprocessing method . 삭제delete 제 6 항에 있어서, 주기적으로 동작하는 가전기기의 소비전력 패턴의 가전기기에 대한 소비전력 모델은,
Figure 112017018418587-pat00018
으로 정의되고,
Figure 112017018418587-pat00019
는 주기적으로 동작하는 가전기기가 시간 t일 때 소비하는 전력,
s는 가전기기 동작의 개수,
T는 가전기기의 전체 동작 주기를 의미하며 An(1≤n≤s)은 특정 동작 모드가 갖는 소비전력 값, tn은 특정 동작 모드가 동작하는 시간을 의미하는 것을 특징으로 하는 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 방법.7. The power consumption model for a household appliance according to claim 6, wherein the power consumption pattern of the periodically operating household appliances includes:
Figure 112017018418587-pat00018
Lt; / RTI >
Figure 112017018418587-pat00019
Is the power consumed when the home appliance periodically operates at time t,
s is the number of appliances operation,
T is a total operation period of the home appliances, A n (1? N ? S) is a power consumption value of a specific operation mode, and t n is a time when a specific operation mode is operated. Classification of household appliances through generation and preprocessing. 제 6 항에 있어서, 수용가에서 수집되는 소비전력 정보는,
Figure 112015069365751-pat00020
으로 정의되고,
Figure 112015069365751-pat00021
는 시간 t일 때 수용가에서 수집되는 총 소비전력,
Figure 112015069365751-pat00022
는 시간 t일 때 가전기기 i의 소비전력, i는 1부터 n까지이며, n은 수용가에 있는 가전기기의 개수를 의미하는 것을 특징으로 하는 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 방법.7. The method according to claim 6,
Figure 112015069365751-pat00020
Lt; / RTI >
Figure 112015069365751-pat00021
Is the total power consumption collected at the time t,
Figure 112015069365751-pat00022
Is the power consumption of the home appliance (i) at time t, i is from 1 to n, and n is the number of household appliances in the household. 제 6 항에 있어서, 주기성을 제외한 소비전력 정보는,
Figure 112015069365751-pat00023
이고,
Figure 112015069365751-pat00024
는 전처리과정 후의 소비전력,
Figure 112015069365751-pat00025
는 시간 t일 때 수용가에서 수집되는 총 소비전력,
Figure 112015069365751-pat00026
는 주기적으로 동작하는 가전기기가 시간 t일 때 소비하는 전력인 것을 특징으로 하는 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 방법.
7. The method of claim 6, wherein the power consumption information excluding the periodicity includes:
Figure 112015069365751-pat00023
ego,
Figure 112015069365751-pat00024
Is the power consumption after the preprocessing process,
Figure 112015069365751-pat00025
Is the total power consumption collected at the time t,
Figure 112015069365751-pat00026
Is a power consumed when the home appliance periodically operates at a time t. ≪ RTI ID = 0.0 > [10] < / RTI >
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210064686A (en) * 2019-11-26 2021-06-03 부산대학교 산학협력단 Appliance classification method and device for cloud-based nilm platform

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011024366A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 パナソニック株式会社 Utilization-time changing support device, and method therefor
JP2013213825A (en) * 2012-03-30 2013-10-17 Infometis Co Ltd Method of monitoring electric instrument, and monitoring device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101172602B1 (en) 2010-08-24 2012-08-08 강릉원주대학교산학협력단 Method, system and computer-readable recording medium for administrating electric power per appliance
KR101411254B1 (en) 2012-11-22 2014-07-01 아주대학교산학협력단 Decision Method and system for Consumer Electronic with Electric Power Consume Pattern Recognition

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011024366A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 パナソニック株式会社 Utilization-time changing support device, and method therefor
JP2013213825A (en) * 2012-03-30 2013-10-17 Infometis Co Ltd Method of monitoring electric instrument, and monitoring device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210064686A (en) * 2019-11-26 2021-06-03 부산대학교 산학협력단 Appliance classification method and device for cloud-based nilm platform
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