KR101770798B1 - 전자기기의 종류 식별 장치 및 방법 - Google Patents

전자기기의 종류 식별 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

전자기기의 종류 식별 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 종류 식별 장치는, 전자기기의 소비전류를 입력 받는 입력부; 상기 소비전류의 평균을 계산하고, 상기 평균으로부터 상기 소비전류의 표준편차 및 신호대잡음비를 계산하는 계산부; 상기 표준편차로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하고, 검출된 상기 레벨 변화로부터 상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 판단부; 및 상기 대표 전류 레벨 및 상기 신호대잡음비 중 하나 이상을 이용하여 상기 전자기기의 종류를 식별하는 식별부를 포함한다.

Description

전자기기의 종류 식별 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR IDENTIFYING TYPE OF ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 스마트 그리드의 요소 기술인 스마트 플러그를 이용하여 전기기기의 종류를 자동으로 식별하는 기술에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 스마트 플러그를 가정 혹은 사무실 내 불특정 다수의 전자기기에 사용할 때 사용자가 연결된 전자기기의 종류를 일일이 설정하는 것이 아니라 소비전류의 파형을 분석하여 전자기기의 종류를 자동으로 인식하는 기술에 관한 것이다.
스마트 그리드는 전통적인 송전과 배전 기술에 정보통신 기술을 접목하여 전력 에너지를 효율적으로 사용하고 관리할 수 있게 하는 기술이다. 현재 전력 검침 기술에는 AMI(Advanced Metering Infrastructure)가 세계적으로 보급이 확대되고 있지만 기존의 아날로그식 전력검침 인프라를 교체하여야 하기 때문에 시간과 비용이 많이 드는 단점이 있다.
이에 비해 스마트 플러그(Smart Plug)는 콘센트와 전자기기 사이에 장착되어 연결된 전자기기의 전력, 전압, 전류 데이터를 실시간으로 측정하고, 이 데이터를 스마트폰 등과 같은 모바일 디바이스에 무선으로 전송하여 전력 검침 데이터를 표시하거나 사용자의 명령으로 전자기기의 전원을 켜거나 끌 수 있는 장치이다. 스마트 플러그는 AMI에 비해 설치가 간단하고 가격이 저렴한 장점이 있어 가정 혹은 사무실 내의 여러 전자기기에 연결하여 사용할 수 있으나 그 때마다 수동 또는 RFID 기술을 사용하여 전자기기의 종류를 별도로 식별하여야 하는 불편이 있다.
한국등록특허공보 제10-1453551호(2014.10.15)
AMI에 비해 스마트 플러그가 저가이긴 하지만, 스마트 플러그를 가정 혹은 빌딩의 모든 전자기기의 플러그에 각각 꽂아 사용하기 보다는 관심 있는 전자기기에 꽂아 몇 시간, 며칠 혹은 그 이상을 사용하며 소비전력 효율이나 사용 전기요금을 확인한 후 다른 전자기기로 옮겨 사용하는 경우가 많다. 이때 해당 전자기기의 전력 데이터를 스마트 플러그나 스마트폰 애플리케이션의 메모리에 저장하기 위해서는 전자기기의 종류를 식별하고 그 결과를 코드로 만들어 전력 데이터에 태그하여야 한다. 이를 위해, 사용자가 스마트폰으로 전자기기의 종류와 이름을 직접 입력하거나, 또는 RFID 보드로 이를 식별할 수 있으나 이 경우 부가적인 시간과 비용이 드는 단점이 있다. 또한 가정이나 사무실에 여러 대의 스마트 플러그를 설치하고 전력 데이터를 무선으로 취합하는 스마트홈 서버의 경우 해당 전자기기의 종류를 자동으로 식별할 수 있다면 매우 편리할 것이다.
이에 따라, 본 발명은 스마트 플러그에서 측정된 소비전류를 실시간으로 분석하여 전자기기의 동작 모드(운전 모드)의 변화에 따른 소비전류의 대표 전류 레벨을 검출하고 소비전류 레벨의 최소값, 최대값, 레벨의 개수 정보와 신호대잡음비 특성 정보 등을 이용하여 현재 연결된 전자기기의 종류를 식별하는 수단을 제공하기 위한 것이다.
가정이나 사무실에서 사용하는 전자기기는 그 종류에 따라 비슷한 수의 동작 모드와 전형적인 소비전류 패턴을 가지고 있다. 예를 들어, PC, 냉장고, TV 등은 스위치를 켜거나 끄는 두 가지 모드 밖에 없지만 헤어드라이어, 선풍기, 전자레인지 등의 경우 2~4단의 동작 모드가 있다. 그리고 동일한 동작 모드에서도 전자기기의 종류에 따라 소비전류의 크기와 패턴, 지속시간이 다른 특징이 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 전자기기의 소비전류를 입력 받는 입력부; 상기 소비전류의 평균을 계산하고, 상기 평균으로부터 상기 소비전류의 표준편차 및 신호대잡음비를 계산하는 계산부; 상기 표준편차로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하고, 검출된 상기 레벨 변화로부터 상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 판단부; 및 상기 대표 전류 레벨의 정보 및 상기 신호대잡음비 중 하나 이상을 이용하여 상기 전자기기의 종류를 식별하는 식별부를 포함하는, 전자기기의 종류 식별 장치가 제공된다.
상기 판단부는, 상기 표준편차의 증감을 측정함으로써 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다.
상기 계산부는, 상기 표준편차의 평균을 계산하며, 상기 판단부는, 상기 표준편차 및 상기 표준편차의 평균으로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다.
상기 판단부는, 상기 표준편차가 설정된 값 이상이고 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 설정된 배수 이상 커지는 시점으로부터 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 작아지는 시점까지의 시간이 설정된 값 이상인 경우 상기 소비전류의 레벨이 변화한 것으로 판단할 수 있다.
상기 계산부는, 다음의 수학식 1 내지 3을 이용하여 상기 평균, 상기 표준편차 및 상기 표준편차의 평균을 계산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016006392764-pat00001
[수학식 2]
Figure 112016006392764-pat00002
[수학식 3]
Figure 112016006392764-pat00003
(여기서,
Figure 112016006392764-pat00004
는 상기 평균,
Figure 112016006392764-pat00005
는 상기 표준편차,
Figure 112016006392764-pat00006
는 상기 표준편차의 평균이며, k는 현재 시점, T는 샘플링 시간, I[kT]는 k번째 샘플링 시간에 측정된 소비전류의 크기값(RMS), N, M은 설정된 데이터 윈도우의 크기를 의미함)
상기 판단부는, 상기 소비전류의 레벨 변화가 검출되는 경우 검출된 상기 소비전류의 레벨을 기 검출된 대표 전류 레벨과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트하거나 검출된 상기 소비전류의 레벨을 새로운 대표 전류 레벨로 등록할 수 있다.
상기 판단부는, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값 이내인 경우, 다음의 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 상기 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112016006392764-pat00007
[수학식 5]
Figure 112016006392764-pat00008
(여기서, Il'은 상기 기 검출된 대표 전류 레벨이 업데이트된 값, Tj'은 상기 업데이트된 대표 전류 레벨의 지속 시간, Il은 검출된 상기 소비전류의 레벨, Tl은 검출된 상기 소비전류의 레벨의 지속 시간, Ij는 상기 기 검출된 대표 전류 레벨 중 Il과의 차이가 설정된 값 이내인 j번째 대표 전류 레벨, Tj은 상기 j번째 대표 전류 레벨의 지속 시간임)
상기 판단부는, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우, 검출된 상기 소비전류의 레벨을 새로운 대표 전류 레벨로 등록할 수 있다.
상기 식별부는, 상기 대표 전류 레벨의 최소값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최소값을 비교하거나, 상기 대표 전류 레벨의 최대값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최대값을 비교하거나, 상기 대표 전류 레벨의 개수와 기 저장된 대표 전류 레벨의 개수를 비교하거나, 또는 상기 신호대잡음비의 평균과 기 저장된 신호대잡음비의 평균을 비교하여 상기 전자기기의 종류를 식별할 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 입력부에서, 전자기기의 소비전류를 입력 받는 단계; 계산부에서, 상기 소비전류의 평균을 계산하는 단계; 상기 계산부에서, 상기 평균으로부터 상기 소비전류의 표준편차 및 신호대잡음비를 계산하는 단계; 판단부에서, 상기 표준편차로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계; 상기 판단부에서, 검출된 상기 레벨 변화로부터 상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 단계; 및 식별부에서, 상기 대표 전류 레벨의 정보 및 상기 신호대잡음비 중 하나 이상을 이용하여 상기 전자기기의 종류를 식별하는 단계를 포함하는, 전자기기의 종류 식별 방법이 제공된다.
상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계는, 상기 표준편차의 증감을 측정함으로써 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다.
상기 전자기기의 종류 식별 방법은, 상기 계산부에서, 상기 표준편차의 평균을 계산하는 단계를 더 포함하며, 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계는, 상기 표준편차 및 상기 표준편차의 평균으로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다.
상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계는, 상기 표준편차가 설정된 값 이상이고 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 설정된 배수 이상 커지는 시점으로부터 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 작아지는 시점까지의 시간이 설정된 값 이상인 경우 상기 소비전류의 레벨이 변화한 것으로 판단할 수 있다.
상기 평균, 상기 표준편차 및 상기 표준편차의 평균은, 다음의 수학식 1 내지 3을 이용하여 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016006392764-pat00009
[수학식 2]
Figure 112016006392764-pat00010
[수학식 3]
Figure 112016006392764-pat00011
(여기서,
Figure 112016006392764-pat00012
는 상기 평균,
Figure 112016006392764-pat00013
는 상기 표준편차,
Figure 112016006392764-pat00014
는 상기 표준편차의 평균이며, k는 현재 시점, T는 샘플링 시간, I[kT]는 k번째 샘플링 시간에 측정된 소비전류의 크기값(RMS), N, M은 설정된 데이터 윈도우의 크기를 의미함)
상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 단계는, 상기 소비전류의 레벨 변화가 검출되는 경우 검출된 상기 소비전류의 레벨을 기 검출된 대표 전류 레벨과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트하거나 검출된 상기 소비전류의 레벨을 새로운 대표 전류 레벨로 등록할 수 있다.
상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 단계는, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값 이내인 경우, 다음의 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 상기 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112016006392764-pat00015
[수학식 5]
Figure 112016006392764-pat00016
(여기서, Il'은 상기 기 검출된 대표 전류 레벨이 업데이트된 값, Tj'은 상기 업데이트된 대표 전류 레벨의 지속 시간, Il은 검출된 상기 소비전류의 레벨, Tl은 검출된 상기 소비전류의 레벨의 지속 시간, Ij는 상기 기 검출된 대표 전류 레벨 중 Il과의 차이가 설정된 값 이내인 j번째 대표 전류 레벨, Tj은 상기 j번째 대표 전류 레벨의 지속 시간임)
상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 단계는, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우, 검출된 상기 소비전류의 레벨을 새로운 대표 전류 레벨로 등록할 수 있다.
상기 전자기기의 종류를 식별하는 단계는, 상기 대표 전류 레벨의 최소값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최소값을 비교하거나, 상기 대표 전류 레벨의 최대값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최대값을 비교하거나, 상기 대표 전류 레벨의 개수와 기 저장된 대표 전류 레벨의 개수를 비교하거나, 또는 상기 신호대잡음비의 평균과 기 저장된 신호대잡음비의 평균을 비교하여 상기 전자기기의 종류를 식별할 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 하드웨어와 결합되어 입력부에서, 전자기기의 소비전류를 입력 받는 단계; 계산부에서, 상기 소비전류의 평균을 계산하는 단계; 상기 계산부에서, 상기 평균으로부터 상기 소비전류의 표준편차 및 신호대잡음비를 계산하는 단계; 판단부에서, 상기 표준편차로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계; 상기 판단부에서, 검출된 상기 레벨 변화로부터 상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 단계; 및 식별부에서, 상기 대표 전류 레벨의 정보 및 상기 신호대잡음비 중 하나 이상을 이용하여 상기 전자기기의 종류를 식별하는 단계를 실행시키기 위해 기록매체에 저장된 프로그램이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전자기기의 소비전류 분석을 통해 전자기기의 종류를 자동으로 식별할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들에 따르면, 대표 전류 레벨의 최소값, 최대값, 개수 및 신호대잡음비의 평균 중 적어도 하나를 고려하여 전자기기의 종류를 정확하고 용이하게 식별할 수 있다. 본 발명을 통해 제안된 전자기기의 종류 식별 기술은 AMI 등과 같은 스마트 미터에 용이하게 적용될 수 있다. 즉, 가정이나 사무실에 있는 전자기기에 다수의 스마트 플러그가 설치되어 있고 가정 내의 서버나 호스트 시스템에서 이들의 소비전력 데이터를 취합하고 있을 때, 본 발명의 실시예들을 통해 각 스마트 플러그에서 자체적으로 인식한 전자기기의 종류를 태그로 붙여 무선으로 전송하는 경우 가정이나 사무실의 전자기기별 사용 패턴에 대한 정보를 용이하게 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, AMI에서 사용자가 스마트 플러그에 임의의 전자기기를 꽂아 써도 전자기기의 종류를 자동으로 식별하여 전체 전력 데이터를 취합할 수 있도록 함으로써, 각 전자기기별 또는 전자기기 전체의 소비전력을 용이하게 모니터링할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 냉장고 등과 같이 지속적으로 사용하는 전자기기에 스마트 플러그를 꽂아 사용하면서 소비전류의 신호대잡음비를 자동으로 분석하여 전자기기의 비정상 상태나 고장 여부를 스마트폰에 실시간으로 고지하는 기능 등을 추가적으로 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 종류 식별 장치의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기기의 소비전류의 평균 및 표준편차를 나타낸 예시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기기의 소비전류의 평균 및 표준편차를 나타낸 예시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기기의 소비전류의 표준편차의 평균을 나타낸 예시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기기의 소비전류의 표준편차의 평균을 나타낸 예시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기기의 소비전류의 레벨을 나타낸 예시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기기의 소비전류의 레벨을 나타낸 예시도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 종류 식별 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 9는 도 8의 S808 단계를 상세히 설명하기 위한 흐름도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 종류 식별 장치(100)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 종류 식별 장치(100)는 입력부(102), 계산부(104), 판단부(106) 및 식별부(108)를 포함한다. 이하의 실시예들에 있어서, 전자기기의 종류 식별 장치(100)는 스마트 플러그(미도시)에 별도의 모듈로서 장착되거나, 또는 스마트 플러그와 일체로서 형성될 수 있다. 상기 스마트 플러그는 전자기기(미도시)와 전원부(미도시) 사이에서 전자기기의 소비전류를 측정하고, 측정된 소비전류에 관한 정보를 스마트폰 등과 같은 모바일 기기(미도시)로 전송하며, 상기 모바일 기기로부터 제어 신호를 수신하여 해당 전자기기의 동작을 제어하기 위한 장치이다. 다만, 전자기기의 종류 식별 장치(100)가 반드시 스마트 플러그 상에 존재하여야 하는 것은 아니며, 전자기기의 종류 식별 장치(100)는 예를 들어, 전자기기의 어댑터 등에 장착될 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 전자기기의 종류 식별 장치(100)가 스마트 플러그의 일 구성으로서 존재하는 것으로 가정한다.
입력부(102)는 전자기기의 소비전류를 입력 받는다. 입력부(102)는 예를 들어, 스마트 플러그의 소비전류 미터링기(미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 소비전류 미터링기로부터 전자기기의 소비전류를 입력 받을 수 있다. 상기 소비전류 미터링기는 전자기기의 소비전류를 실시간으로 측정하고, 측정된 소비전류를 입력부(102)에 입력할 수 있다.
계산부(104)는 소비전류의 평균을 계산하고, 상기 평균으로부터 상기 소비전류의 표준편차 및 신호대잡음비를 계산한다. 먼저, 계산부(104)는 다음의 수학식 1을 이용하여 소비전류의 평균을 계산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016006392764-pat00017
여기서,
Figure 112016006392764-pat00018
는 소비전류의 평균, k는 현재 시점, T는 샘플링 시간, I[kT]는 k번째 샘플링 시간에 측정된 소비전류의 크기값(RMS), N은 설정된 데이터 윈도우의 크기를 의미한다.
즉, 계산부(104)는 입력부(102)에 입력된 소비전류의 데이터에 크기가 N인 데이터 윈도우를 씌워 최근 N개의 소비전류에 대한 최신의 평균을 계산할 수 있다.
또한, 계산부(104)는 다음의 수학식 2를 이용하여 소비전류의 표준편차를 계산할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112016006392764-pat00019
여기서,
Figure 112016006392764-pat00020
는 소비전류의 표준편차를 의미한다. 즉, 계산부(104)는 계산된 소비전류의 평균을 이용하여 최근 N개의 소비전류의 표준편차를 최신 표준편차를 계산할 수 있다. 후술할 바와 같이, 상기 표준편차는 해당 소비전류의 레벨 변화 여부(즉, 해당 전자기기의 동작 모드의 변화 여부)를 판단하는 데 사용될 수 있다.
또한, 계산부(104)는 다음의 수학식 3을 이용하여 소비전류의 표준편차의 평균을 계산할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112016006392764-pat00021
여기서,
Figure 112016006392764-pat00022
는 소비전류의 표준편차의 평균이며, M은 설정된 데이터 윈도우의 크기를 의미한다. 후술할 바와 같이, 상기 표준편차의 평균은 소비전류의 흔들림이 심한 경우 해당 소비전류의 레벨 변화 여부를 판단하는 데 사용될 수 있다.
또한, 계산부(104)는 소비전류의 평균 및 표준편차로부터 신호대잡음비(signal to noise ratio)를 계산할 수 있다. 상기 신호대잡음비는 소비전류 파형에서 수치해석적 방법으로 전류의 흔들림을 판단하는 데 사용될 수 있다. 상기 신호대잡음비는 소비전류의 평균과 표준편차의 비로 나타낼 수 있으며, 후술할 바와 같이 전자기기의 종류를 식별하는 데 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기기의 소비전류의 평균 및 표준편차를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기기의 소비전류의 평균 및 표준편차를 나타낸 예시도이다. 이하의 실시예들에 있어서, 제1 전자기기는 예를 들어, 선풍기일 수 있으며, 제2 전자기기는 예를 들어, 데스크탑(PC)일 수 있다.
도 2를 참조하면, (a)는 0.5초의 샘플링 시간으로 측정된 제1 전자기기(선풍기)의 소비전류의 원 데이터(original, 실선으로 표시)와 수학식 1(N은 10으로 가정)을 통해 계산된 소비전류의 평균값(average, 점선으로 표시)을 나타내며, (b)는 수학식 2를 통해 계산된 소비전류의 표준편차 값을 나타내고 있다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 실선으로 표시된 소비전류의 원 데이터에는 미세한 잡음 성분이 포함되어 있지만, 점선으로 표시된 소비전류의 평균값은 원 데이터에 비해 보다 깨끗한 파형으로 이루어짐을 확인할 수 있다. 또한, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 전자기기의 동작 모드의 변화로 소비전류의 레벨이 급격히 변화하는 경우 상기 표준편차 값에 큰 피크가 발생함을 확인할 수 있다. 이에 따라, 후술할 바와 같이, 판단부(106)는 상기 표준편차의 증감을 측정함으로써 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다.
또한, 도 2의 경우 제1 전자기기의 소비전류의 흔들림이 크지 않으므로 표준편차 값이 깨끗하게 피크를 보이지만, 도 3의 경우 제2 전자기기에서 소프트웨어 애플리케이션이 실행될 때마다 제2 전자기기의 소비전류의 흔들림이 상당히 심하므로 표준편차 값만으로는 소비전류의 레벨 변화가 언제 발생하는지를 정확히 아는 데 어려움이 있다. 따라서, 이 경우 판단부(106)는 상술한 표준편차 및 상기 표준편차의 평균으로부터 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다. 이에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기기의 소비전류의 표준편차의 평균을 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기기의 소비전류의 표준편차의 평균을 나타낸 예시도이다. 도 4 및 도 5에서, 실선은 소비전류의 표준편차를 나타내며, 점선은 소비전류의 표준편차의 평균을 나타낸다. 도 4는 도 2의 제1 전자기기의 소비전류 데이터에 대해 수학식 2를 적용하여 계산된 소비전류의 표준편차 값(std, 여기서 N은 10으로 가정)과 제1 전자기기의 소비전류 데이터에 대해 수학식 3을 적용하여 계산된 소비전류의 표준편차의 평균값(avg-std, 여기서 M은 10으로 가정)의 추이를 비교하여 나타내고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 실선으로 표시된 표준편차 값이 급격히 증가하고 몇 개의 샘플링 시간이 경과한 후에 상기 표준편차의 평균값이 상기 표준편차의 값의 변화에 따라 증가함을 확인할 수 있다. 다만, 이 경우 원래의 표준편차 값은 소비전류가 일정한 값(레벨)을 유지하게 되면서 급격히 0으로 감소하게 되어 표준편차의 평균보다 작아지게 된다.
또한, 도 5는 도 3의 제2 전자기기의 소비전류 데이터에 대해 수학식 2를 적용하여 계산된 소비전류의 표준편차 값(std, 여기서 N은 10으로 가정)과 제2 전자기기의 소비전류 데이터에 대해 수학식 3을 적용하여 계산된 소비전류의 표준편차의 평균값(avg-std, 여기서 M은 10으로 가정)의 추이를 비교하여 나타내고 있다. 도 5에서는 도 4에서와 달리, 제2 전자기기의 소비전류 데이터에 무작위의 잡음 성분이 포함됨에 따라 앞서 설명한 표준편차 값과 표준편차의 평균값 사이의 증감 관계를 찾기가 어렵다.
이에 따라, 후술할 바와 같이, 판단부(106)는 소비전류의 흔들림이 심한 경우 상기 표준편차가 설정된 값(예를 들어, 0.001) 이상이고 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 설정된 배수(α) 이상 커지는 시점으로부터 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 작아지는 시점까지의 시간이 설정된 값(Tdur) 이상인 경우 상기 소비전류의 레벨이 변화한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 판단부(106)는 상기 소비전류의 레벨이 변화한 것으로 판단된 이후부터 해당 소비전류에 대한 평균을 실시간으로 업데이트하고, 그 다음 레벨 변화시 그때까지 계산된 소비전류의 평균을 새로운 소비전류의 레벨로 저장할 수 있다.
다시 도 1로 돌아오면, 판단부(106)는 계산부(104)에서 계산된 표준편차 및 표준편차의 평균 중 하나 이상을 이용하여 소비전류의 레벨 변화를 검출한다. 본 실시예들에 있어서, 소비전류의 레벨은 소비전류의 전류 크기를 의미한다.
일 예시로서, 판단부(106)는 계산부(104)에서 계산된 표준편차를 이용하여 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 판단부(106)는 상기 표준편차의 증감을 측정함으로써 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다. 즉, 판단부(106)는 표준편차가 설정된 값 이상 증가하거나 감소하는 경우(즉, 이전 표준편차에 비해) 소비전류의 레벨이 변화한 것으로 판단할 수 있다.
다른 예시로서, 판단부(106)는 소비전류의 흔들림이 심한 경우 계산부(104)에서 계산된 표준편차 및 표준편차의 평균으로부터 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 판단부(106)는 소비전류의 흔들림이 심한 경우 상기 표준편차가 설정된 값 이상이고 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 설정된 배수(α) 이상 커지는 시점으로부터 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 작아지는 시점까지의 시간이 설정된 값(Tdur) 이상인 경우 상기 소비전류의 레벨이 변화한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 판단부(106)는 검출된 상기 레벨 변화로부터 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단할 수 있다. 판단부(106)는 상기 소비전류의 레벨 변화가 검출되는 경우 검출된 소비전류의 레벨을 기 검출된 대표 전류 레벨과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트하거나 검출된 소비전류의 레벨을 새로운 대표 전류 레벨로 등록할 수 있다. 이에 대해서는 도 6 및 도 7를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기기의 소비전류의 레벨을 나타낸 예시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기기의 소비전류의 레벨을 나타낸 예시도이다. 여기서, α = 2, Tdur = 3 인 상태에서 제1 전자기기의 소비전류의 레벨 및 제2 전자기기의 소비전류의 레벨이 측정된 것으로 가정한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 전자기기의 경우 4개의 소비전류 레벨이 관측되며, 제2 전자기기의 경우 2개의 소비전류 레벨이 관측됨을 확인할 수 있다. 다만, 제2 전자기기의 경우 전원이 켜진 후 여러 소프트웨어가 실행됨에 따라 소비전류 레벨이 상당히 큰 폭으로 흔들리는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전자기기의 소비전류의 대표 전류 레벨의 개수, 크기, 지속 시간 등을 측정하고, 이 값들로부터 전자기기의 종류를 식별할 수 있다. 이를 위해, 판단부(106)는 1차적으로 소비전류의 레벨을 검출한 후 유사한 값들의 레벨끼리 하나의 대표 전류 레벨로 클러스터링할 수 있다. 이후, 판단부(106)는 새로운 소비전류 레벨이 검출될 때마다 검출된 소비전류 레벨과 기 검출된 대표 전류 레벨을 모두 비교하여 검출된 소비전류 레벨과 가장 유사(근접)한 값을 갖는 대표 전류 레벨과의 차이를 계산할 수 있다. 만약, 상기 차이가 동일 레벨 허용값(tolerance)(ε) 이내인 경우, 판단부(106)는 검출된 소비전류 레벨이 기 검출된 대표 전류 레벨 중 하나에 포함되는 것으로 판단하며, 상기 검출된 소비전류를 반영한 가중 평균값을 계산하여 해당 대표 전류 레벨을 업데이트할 수 있다. 구체적으로, 검출된 소비전류의 레벨과 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값 이내인 경우, 판단부(106)는 다음의 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 상기 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112016006392764-pat00023

[수학식 5]
Figure 112016006392764-pat00024

여기서, Il'은 상기 기 검출된 대표 전류 레벨이 업데이트된 값, Tj'은 상기 업데이트된 대표 전류 레벨의 지속 시간, Il은 검출된 상기 소비전류의 레벨, Tl은 검출된 상기 소비전류의 레벨의 지속 시간, Ij는 상기 기 검출된 대표 전류 레벨 중 Il과의 차이가 설정된 값 이내인 j번째 대표 전류 레벨, Tj은 상기 j번째 대표 전류 레벨의 지속 시간이다.
이때, 동일레벨 허용값(ε)은 검출된 소비전류 레벨의 최대값의 2% 내지 20% 사이의 값이 될 수 있다. 상기 동일레벨 허용값(ε)을 필요 이상으로 크게 설정하면 도 2에서의 제1 전자기기처럼 소비전류 레벨이 미세하게 변하는 경우 새로운 소비전류 레벨을 정확히 검출할 수 없으며, 상기 동일레벨 허용값(ε)을 필요 이상으로 작게 설정하면 도 3에서의 제2 전자기기처럼 육안으로 봤을 때 동일한 소비전류 레벨도 다른 레벨이라 판단하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에서는 소비전류의 흔들림이 작은 경우에는 동일레벨 허용값(ε)을 소비전류 최대값의 2%에 근접하게 설정하고 전류의 흔들림이 큰 경우에는 동일레벨 허용값(ε)을 소비전류 최대값의 20%에 근접하게 설정하도록 하였다.
다시 도 1로 돌아오면, 식별부(108)는 상기 소비전류의 대표 전류 레벨의 정보 및 신호대잡음비 중 하나 이상을 이용하여 전자기기의 종류를 식별한다. 여기서, 대표 전류 레벨의 정보는 예를 들어, 대표 전류 레벨의 최소값, 최대값, 개수 등이 될 수 있다. 구체적으로, 식별부(108)는 대표 전류 레벨의 최소값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최소값을 비교하거나, 대표 전류 레벨의 최대값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최대값을 비교하거나, 대표 전류 레벨의 개수와 기 저장된 대표 전류 레벨의 개수를 비교하거나, 또는 신호대잡음비의 평균과 기 저장된 신호대잡음비의 평균을 비교하여 전자기기의 종류를 식별할 수 있다. 상기 기 저장된 대표 전류 레벨의 최소값, 최대값, 개수 및 신호대잡음비 등은 각 전자기기별로 분류되어 저장되어 있을 수 있다. 이와 같이, 식별부(108)는 대표 전류 레벨의 최소값, 최대값, 개수 및 신호대잡음비의 평균 중 적어도 하나를 고려하여 전자기기의 종류를 정확하고 용이하게 식별할 수 있다. 만약, 식별부(108)에서 대표 전류 레벨의 최소값, 최대값, 개수 및 신호대잡음비의 평균 모두를 고려하여 전자기기의 종류를 식별하는 경우, 상기 식별의 정확도가 더욱 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 계산부(104)는 소비전류의 평균 및 표준편차로부터 신호대잡음비를 계산할 수 있다. 계산부(104)는 소비전류의 평균과 표준편차의 비로부터 해당 소비전류의 신호대잡음비(
Figure 112016006392764-pat00025
)를 계산할 수 있다. 이는 아래 수학식 6과 같이 나타날 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112016006392764-pat00026

도 2의 제1 전자기기(즉, 선풍기)의 소비전류의 경우 신호대잡음비의 평균값이 3963.67이고, 도 3의 제2 전자기기(즉, PC)의 소비전류의 경우 신호대잡음비의 평균값이 64.83으로 나타날 수 있다. 이때, 소비전류의 흔들림이 클수록 표준편차가 커져서 신호대잡음비는 작아질 수 있다. 상기 신호대잡음비를 기준으로 동일레벨 허용값(ε)을 결정하여 제1 전자기기의 경우 동일레벨 허용값(ε)을 소비전류 최대값의 2%, 제2 전자기기의 경우 동일레벨 허용값(ε)을 소비전류 최대값의 20%로 설정한 것으로 가정하였을 때, 도 6에서 검출된 제1 전자기기의 소비전류의 대표 전류 레벨은 아래와 같다.
● 레벨 1: 4.9mA(지속 시간 108.5초, 점유율 9.7%)
● 레벨 2: 115.0mA(지속 시간 306초, 점유율 27.2%)
● 레벨 3: 124.5mA(지속 시간 471.5초, 점유율 42.0%)
● 레벨 4: 146.5mA(지속 시간 237.5초, 점유율 21.1%)
또한, 도 7에서 검출된 제2 전자기기의 소비전류의 대표 전류 레벨은 아래와 같다.
● 레벨 1: 49.9mA(지속 시간 729초, 점유율 28.9%)
● 레벨 2: 543.1mA(지속 시간 1796초, 점유율 71.1%)
본 발명의 실시예들에 따라 여러 가전제품에 대한 소비전류의 대표 전류 레벨의 크기, 지속시간 및 신호대잡음비의 평균을 나열하면 아래 표 1과 같다.
가전제품 종류 대표 전류 레벨 (지속 시간, 점유율) 평균 신호대잡음비
TV 34.1mA(734초, 27.8%) - 214mA(1903초, 72.2%) 157.93
냉장고 4.0mA(1575초, 63.4%) - 558.4mA(899초, 36.2%) -3.848A(11초, 0.4%) 68.69
PC 49.9mA(729초, 28.9%) - 543.1mA(1796초, 71.1%) 64.83
프린터 232mA(1514초, 94.5%) - 2.55A(89초, 5.5%) 89.18
전자레인지 307.2mA(147초, 70.9%) - 7.16A(60초, 29.1%) 704.60
선풍기 4.9mA(729초, 28.9%) - 115.0mA(306초, 27.2%) - 124.5mA(471.5초, 42.0%) - 146.5mA(237.5초, 21.1%) 3963.67
헤어 드라이기 5mA(33초, 10.6%) - 641.2mA(6.5초, 2.1%)
- 2.30A(12초, 3.9%) - 3.42A(151초, 48.8%) - 5.34A(107.5초, 34.6%)		 1510.7
상기 표 1을 참조하면, 아래와 같은 몇 가지 중요한 사실을 알 수 있다.
첫째, 전자기기의 대표 전류 레벨의 최소값은 전자기기별로 조금씩 다르지만 그룹화되어 있다. 선풍기와 헤어드라이어, PC, TV는 최저 소비전류 레벨이 5mA~50mA로 낮은 편이지만, 냉장고와 프린터, 전자레인지는 224mA~307mA로 높은 편이다. 모든 전자기기의 전원 스위치를 누르면 초기에 전류값이 최저 레벨이 된다는 점을 감안하면 최저 소비전류 레벨은 미지의 전자기기에 대한 좋은 정보가 될 수 있다.
둘째, 소비전류 레벨이 몇 가지가 나올지 모르는 상황에서 신호대잡음비의 평균을 확인하면 가전제품에 대한 부가적인 정보를 얻을 수 있다. 냉장고와 PC, 프린터는 소비전류 신호가 많이 흔들리기 때문에 신호대잡음비가 64~89로 비교적 낮은 편이다. 반면, 선풍기와 헤어드라이어처럼 소비전력이 낮은 가전제품은 소비전류 파형이 깨끗하므로 신호대잡음비가 1510~3963으로 상당히 높은 편이다. 나머지는 전자레인지(704)와 TV(158) 순으로 신호대잡음비가 높다.
셋째, 측정된 소비전류의 대표 전류 레벨의 최대값을 확인하면 가전제품의 특징을 파악하는데 큰 도움이 된다. 대표 전류 레벨의 최대값이 높은 순으로 가전제품을 나열하면 다음과 같다.
전자레인지(7.16A) > 헤어드라이어(5.34A) > 냉장고(3.85A) > 프린터(2.55A) > PC(543mA) > TV(214mA) > 선풍기(146mA)
마지막으로, 소비전류를 측정한 후 충분한 시간이 경과하면 소비전류 레벨의 개수를 파악할 수 있다. 상기 표 1로부터 레벨(운전 모드)의 개수별로 가전제품을 다음과 같이 분류할 수 있다.
● 2종류 전류 레벨(ON/OFF): TV, 프린터, PC, 전자레인지
● 3종류 전류 레벨: 냉장고
● 4종류 전류 레벨: 선풍기
● 5종류 전류 레벨: 헤어드라이어
상기 네 가지 특성을 모두 비교하면서 가장 공통적으로(최대 4개) 많이 포함되는 전자기기가 본 발명에서 제안하는 알고리즘에 의해 식별된 전자기기가 될 수 있다.
일 실시예에서, 입력부(102), 계산부(104), 판단부(106) 및 식별부(108)는 하나 이상의 프로세서 및 그 프로세서와 연결된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함하는 컴퓨팅 장치 상에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로세서의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 컴퓨팅 장치 내의 프로세서는 각 컴퓨팅 장치로 하여금 본 명세서에서 기술되는 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 명령어를 실행할 수 있고, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 명령어는 프로세서에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치로 하여금 본 명세서에 기술되는 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 종류 식별 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8에 도시된 방법은 예를 들어, 전술한 전자기기의 종류 식별 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
S802 단계에서, 입력부(102)는 전자기기의 소비전류를 입력 받는다. 상술한 바와 같이, 입력부(102)는 예를 들어, 스마트 플러그의 소비전류 미터링기(미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 소비전류 미터링기로부터 전자기기의 소비전류를 입력 받을 수 있다.
S804 단계에서, 계산부(104)는 소비전류의 평균, 표준편차, 표준편차의 평균 및 신호대잡음비를 계산한다. 계산부(104)는 상술한 수학식 1 내지 3 및 6을 이용하여 소비전류의 평균, 표준편차, 표준편차의 평균 및 신호대잡음비를 계산할 수 있다. 이에 대해서는 앞에서 자세히 설명하였는바, 여기서는 그 자세한 설명을 생략하도록 한다.
S806 단계에서, 판단부(106)는 소비전류의 레벨 변화를 검출한다. 일 예시로서, 판단부(106)는 앞에서 계산된 표준편차의 증감을 측정함으로써 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다. 다른 예시로서, 판단부(106)는 앞에서 계산된 표준편차 및 표준편차의 평균으로부터 소비전류의 레벨 변화를 검출할 수 있다. 구체적으로, 판단부(106)는 상기 표준편차가 설정된 값 이상이고 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 설정된 배수 이상 커지는 시점으로부터 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 작아지는 시점까지의 시간이 설정된 값 이상인 경우 소비전류의 레벨이 변화한 것으로 판단할 수 있다.
S808 단계에서, 판단부(106)는 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단한다. 이에 대해서는 도 9를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
S810 단계에서, 식별부(108)는 소비전류의 대표 전류 레벨 및 신호대잡음비 중 하나 이상을 이용하여 전자기기의 종류를 식별한다. 구체적으로, 식별부(108)는 대표 전류 레벨의 최소값과 기 저장된 전자기기의 대표 전류 레벨의 최소값을 비교하거나, 대표 전류 레벨의 최대값과 기 저장된 전자기기의 대표 전류 레벨의 최대값을 비교하거나, 대표 전류 레벨의 개수와 기 저장된 전자기기의 대표 전류 레벨의 개수를 비교하거나, 또는 신호대잡음비의 평균과 기 저장된 전자기기의 신호대잡음비의 평균을 비교하여 전자기기의 종류를 식별할 수 있다.
도 9는 도 8의 S808 단계를 상세히 설명하기 위한 흐름도이다.
S902 단계에서, 판단부(106)는 검출된 소비전류의 레벨과 기 검출된 대표 전류 레벨을 비교하고, 이들 간의 차이를 계산한다.
만약, 검출된 소비전류의 레벨과 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값 이내일 경우, S904 단계에서, 판단부(106)는 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트한다. 상술한 바와 같이, 판단부(106)는 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트할 수 있다.
만약, 검출된 소비전류의 레벨과 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우, S906 단계에서, 판단부(106)는 검출된 소비전류의 레벨을 새로운 대표 전류 레벨로 등록한다.
한편, 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 기술한 방법들을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램, 및 상기 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상적으로 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 프로그램의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 전자기기의 종류 식별 장치
102 : 입력부
104 : 계산부
106 : 판단부
108 : 식별부

Claims (19)

  1. 전자기기의 소비전류를 입력 받는 입력부;
    상기 소비전류의 평균을 계산하고, 상기 평균으로부터 상기 소비전류의 표준편차 및 신호대잡음비를 계산하는 계산부;
    상기 표준편차로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하고, 검출된 상기 레벨 변화로부터 상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 판단부; 및
    상기 대표 전류 레벨의 정보의 정보 및 상기 신호대잡음비 중 하나 이상을 이용하여 상기 전자기기의 종류를 식별하는 식별부를 포함하며,
    상기 판단부는, 상기 소비전류의 레벨 변화가 검출되는 경우 검출된 상기 소비전류의 레벨을 기 검출된 대표 전류 레벨과 비교하고, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값 이내인 경우 다음의 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 상기 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트하고, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우 검출된 상기 소비전류의 레벨을 새로운 대표 전류 레벨로 등록하는, 전자기기의 종류 식별 장치.

    [수학식 4]
    Figure 112017033634180-pat00052


    [수학식 5]
    Figure 112017033634180-pat00053

    (여기서, Il'은 상기 기 검출된 대표 전류 레벨이 업데이트된 값, Tj'은 상기 업데이트된 대표 전류 레벨의 지속 시간, Il은 검출된 상기 소비전류의 레벨, Tl은 검출된 상기 소비전류의 레벨의 지속 시간, Ij는 상기 기 검출된 대표 전류 레벨 중 Il과의 차이가 설정된 값 이내인 j번째 대표 전류 레벨, Tj은 상기 j번째 대표 전류 레벨의 지속 시간임)
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는, 상기 표준편차의 증감을 측정함으로써 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는, 전자기기의 종류 식별 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 계산부는, 상기 표준편차의 평균을 계산하며,
    상기 판단부는, 상기 표준편차 및 상기 표준편차의 평균으로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는, 전자기기의 종류 식별 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 판단부는, 상기 표준편차가 설정된 값 이상이고 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 설정된 배수 이상 커지는 시점으로부터 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 작아지는 시점까지의 시간이 설정된 값 이상인 경우 상기 소비전류의 레벨이 변화한 것으로 판단하는, 전자기기의 종류 식별 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 계산부는, 다음의 수학식 1 내지 3을 이용하여 상기 평균, 상기 표준편차 및 상기 표준편차의 평균을 계산하는, 전자기기의 종류 식별 장치.

    [수학식 1]
    Figure 112016006392764-pat00027


    [수학식 2]
    Figure 112016006392764-pat00028


    [수학식 3]
    Figure 112016006392764-pat00029

    (여기서,
    Figure 112016006392764-pat00030
    는 상기 평균,
    Figure 112016006392764-pat00031
    는 상기 표준편차,
    Figure 112016006392764-pat00032
    는 상기 표준편차의 평균이며, k는 현재 시점, T는 샘플링 시간, I[kT]는 k번째 샘플링 시간에 측정된 소비전류의 크기값(RMS), N, M은 설정된 데이터 윈도우의 크기를 의미함)
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별부는, 상기 대표 전류 레벨의 최소값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최소값을 비교하거나, 상기 대표 전류 레벨의 최대값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최대값을 비교하거나, 상기 대표 전류 레벨의 개수와 기 저장된 대표 전류 레벨의 개수를 비교하거나, 또는 상기 신호대잡음비의 평균과 기 저장된 신호대잡음비의 평균을 비교하여 상기 전자기기의 종류를 식별하는, 전자기기의 종류 식별 장치.
  10. 입력부에서, 전자기기의 소비전류를 입력 받는 단계;
    계산부에서, 상기 소비전류의 평균을 계산하는 단계;
    상기 계산부에서, 상기 평균으로부터 상기 소비전류의 표준편차 및 신호대잡음비를 계산하는 단계;
    판단부에서, 상기 표준편차로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계;
    상기 판단부에서, 검출된 상기 레벨 변화로부터 상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 단계; 및
    식별부에서, 상기 대표 전류 레벨의 정보 및 상기 신호대잡음비 중 하나 이상을 이용하여 상기 전자기기의 종류를 식별하는 단계를 포함하며,
    상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 단계는, 상기 소비전류의 레벨 변화가 검출되는 경우 검출된 상기 소비전류의 레벨을 기 검출된 대표 전류 레벨과 비교하고, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값 이내인 경우 다음의 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 상기 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트하고, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우 검출된 상기 소비전류의 레벨을 새로운 대표 전류 레벨로 등록하는, 전자기기의 종류 식별 방법.

    [수학식 4]
    Figure 112017033634180-pat00054


    [수학식 5]
    Figure 112017033634180-pat00055

    (여기서, Il'은 상기 기 검출된 대표 전류 레벨이 업데이트된 값, Tj'은 상기 업데이트된 대표 전류 레벨의 지속 시간, Il은 검출된 상기 소비전류의 레벨, Tl은 검출된 상기 소비전류의 레벨의 지속 시간, Ij는 상기 기 검출된 대표 전류 레벨 중 Il과의 차이가 설정된 값 이내인 j번째 대표 전류 레벨, Tj은 상기 j번째 대표 전류 레벨의 지속 시간임)
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계는, 상기 표준편차의 증감을 측정함으로써 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는, 전자기기의 종류 식별 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 계산부에서, 상기 표준편차의 평균을 계산하는 단계를 더 포함하며,
    상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계는, 상기 표준편차 및 상기 표준편차의 평균으로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는, 전자기기의 종류 식별 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계는, 상기 표준편차가 설정된 값 이상이고 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 설정된 배수 이상 커지는 시점으로부터 상기 표준편차가 상기 표준편차의 평균보다 작아지는 시점까지의 시간이 설정된 값 이상인 경우 상기 소비전류의 레벨이 변화한 것으로 판단하는, 전자기기의 종류 식별 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 평균, 상기 표준편차 및 상기 표준편차의 평균은, 다음의 수학식 1 내지 3을 이용하여 계산되는, 전자기기의 종류 식별 방법.

    [수학식 1]
    Figure 112016006392764-pat00035


    [수학식 2]
    Figure 112016006392764-pat00036


    [수학식 3]
    Figure 112016006392764-pat00037

    (여기서,
    Figure 112016006392764-pat00038
    는 상기 평균,
    Figure 112016006392764-pat00039
    는 상기 표준편차,
    Figure 112016006392764-pat00040
    는 상기 표준편차의 평균이며, k는 현재 시점, T는 샘플링 시간, I[kT]는 k번째 샘플링 시간에 측정된 소비전류의 크기값(RMS), N, M은 설정된 데이터 윈도우의 크기를 의미함)
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 청구항 10에 있어서,
    상기 전자기기의 종류를 식별하는 단계는, 상기 대표 전류 레벨의 최소값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최소값을 비교하거나, 상기 대표 전류 레벨의 최대값과 기 저장된 대표 전류 레벨의 최대값을 비교하거나, 상기 대표 전류 레벨의 개수와 기 저장된 대표 전류 레벨의 개수를 비교하거나, 또는 상기 신호대잡음비의 평균과 기 저장된 신호대잡음비의 평균을 비교하여 상기 전자기기의 종류를 식별하는, 전자기기의 종류 식별 방법.
  19. 하드웨어와 결합되어
    입력부에서, 전자기기의 소비전류를 입력 받는 단계;
    계산부에서, 상기 소비전류의 평균을 계산하는 단계;
    상기 계산부에서, 상기 평균으로부터 상기 소비전류의 표준편차 및 신호대잡음비를 계산하는 단계;
    판단부에서, 상기 표준편차로부터 상기 소비전류의 레벨 변화를 검출하는 단계;
    상기 판단부에서, 상기 소비전류의 레벨 변화가 검출되는 경우 검출된 상기 소비전류의 레벨을 기 검출된 대표 전류 레벨과 비교하고, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값 이내인 경우 다음의 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 상기 기 검출된 대표 전류 레벨을 업데이트하고, 검출된 상기 소비전류의 레벨과 상기 기 검출된 대표 전류 레벨과의 차이가 설정된 값을 초과하는 경우 검출된 상기 소비전류의 레벨을 새로운 대표 전류 레벨로 등록함으로써, 검출된 상기 레벨 변화로부터 상기 소비전류의 대표 전류 레벨을 판단하는 단계; 및
    식별부에서, 상기 대표 전류 레벨의 정보 및 상기 신호대잡음비 중 하나 이상을 이용하여 상기 전자기기의 종류를 식별하는 단계
    를 실행시키기 위해 기록매체에 저장된 프로그램.

    [수학식 4]
    Figure 112017033634180-pat00056


    [수학식 5]
    Figure 112017033634180-pat00057

    (여기서, Il'은 상기 기 검출된 대표 전류 레벨이 업데이트된 값, Tj'은 상기 업데이트된 대표 전류 레벨의 지속 시간, Il은 검출된 상기 소비전류의 레벨, Tl은 검출된 상기 소비전류의 레벨의 지속 시간, Ij는 상기 기 검출된 대표 전류 레벨 중 Il과의 차이가 설정된 값 이내인 j번째 대표 전류 레벨, Tj은 상기 j번째 대표 전류 레벨의 지속 시간임)
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