KR101798394B1 - 스마트 살균기를 위한 iot 기반 중앙 통제형 장치 - Google Patents

스마트 살균기를 위한 iot 기반 중앙 통제형 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치는 실내 공간에 장착된 각각의 공기 정화기나 공기 살균기에 부가 장착되어 공기 정화기나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 감지하고 중앙 통제 서버로부터 전송된 구동 명령에 따라 공기 정화기나 공기 살균기를 작동시키는 데이터 수집 및 중간 제어부와; 상기 데이터 수집 및 중간 제어부로부터 공기 정화기나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 수신받아 중앙 관리 서버로 전송하고, 중앙 관리 서버로부터 전송된 공기 정화기나 공기 살균기의 구동 명령을 상기 데이터 수집 및 중간 제어부로 전송하는 중앙 통제 서버; 및 상기 중앙 통제 서버로부터 전송된 공기 정화기나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 수신받아 저장 및 디스플레이하고, 각 공기 정화기나 공기 살균기의 작동 스케줄(Schedule)에 따라 중앙 통제 서버에 구동 명령을 전송하는 중앙 관리 서버로 이루어지고, 상기 데이터 수집 및 중간 제어부는 공기 정화기나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 감지하는 실내 공기 센싱부와, 상기 실내 공기 센싱부에 의해 감지된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 중앙 통제 서버로 전송하거나 중앙 통제 서버로부터 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 공기 정화기나 공기 살균기의 구동 명령을 수신받는 제1 무선 통신부, 및 상기 제1 무선 통신부를 통해 수신된 구동 명령에 따라 공기 정화기나 공기 살균기를 제어하는 공기 정화기 제어부를 포함한다.

Description

스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치{The central control type apparatus based on IoT for a smart sterilizer}
본 발명은 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 각 병실의 공기 오염 상태를 IoT(Internet of Things) 기술을 이용하여 모니터링한 다음, IoT 기술을 이용하여 각 병실에 장착된 공기 살균기나 공기 정화기를 원격 조종하여 각 병실의 공기 오염 상태를 개선할 수 있는 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치에 관한 것이다.
현대 사회에 이르러 사람들은 실내에 머무는 시간이 증가하고 있다.
환경부 국립 환경 과학원의 연구 조사에 따르면 한국인은 하루 중 21시간 이상 실내에서 체류하고 있으며, 체류 시간에 따라 노출량에 의한 오염 정도가 개인별 최대 3배까지 차이를 보이고 있다.
또한, 이런 환경적 요소에 취약한 어린이 및 노약자들의 노출 빈도가 가장 높게 나타나고 있다.
실내 공기의 오염도는 자연적으로 정화가 되는 실외 공기에 비해서 한정된 공간에 머물기 때문에 실외 공기보다 더욱 높다.
하지만, 이를 인식하고 실생활에서 적절히 대처하기에는 어렵다.
미국 EPA(Environmental Protection Agency) 조사 결과에서는 실내 공기 오염 물질의 농도가 실외 대기 오염 물질보다 2~5배, 때로는 100배 이상 높다고 밝힌 바 있다.
특히, 국내 중소형 병원에서는 실내 공기 오염 규제를 받지 않는 열악한 실내 환경이 대부분이다.
일상 환자나 면역력이 낮은 환자들, 특히, 어린이들이 병원에 방문했을 때 병원균 또는 대기 오염 물질에 감염될 위험은 매우 크다.
한편, 국내 특정 중소형 병원에서도 공기 정화기나 살균 소독기가 보급되고 있지만, 보급된 공기 정화기나 살균 소독기가 야간에 1회 운영되거나, 수동 살균 작동 등으로 공기 정화 및 살균 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
최근 들어 국내에서는 소형 개원의의 실내 공기 개선 지원 제도를 만들어서 시설 개선 또는 의료 환경에 맞는 공기 살균 정화 장비 구입을 독려함으로써 자발적 개선을 유도하고 있다.
수동 또는 개별 살균 소독기 위주의 일반 병의원 및 보건소의 공기 상태는 공기 중으로 병원균이나 대기 오염 물질이 번식하여 여러 질병을 유발할 수 있고, 환자에게 2차 감염을 일으킬 수도 있다.
도면 7은 일반 병원안에서 2차 감염에 대한 실제 발생 통계로 2013년에는 유행성이하선염이 17,024이고, 수두는 37,361, B형 간염은 122, 결핵은 40,198, 성홍열은 3,678 이였으며, 이외에 기타 2차 감염에 대한 발생건수는 더 많은 것으로 예측된다.
한편, 본 발명의 선행 기술로는 특허등록번호 "10-0684294"호의 "실내 공기질 관리를 위한 원격 통신 제어용 CO2 가스 측정 장치"가 출원되어 등록되었는데, 상기 실내 공기질 관리를 위한 원격 통신 제어용 CO2 가스 측정 장치는 이산화탄소(CO2) 가스를 측정하는 장치에 있어서, 입력 전원을 각 구성의 동작 전원으로 변환하여 공급하기 위한 전원부와; 상기 CO2 가스의 농도를 일정 주기마다 검지하기 위한 센서부; 현재 CO2 농도 및 경보 상태를 표시하기 위한 표시부; 각 구성의 동작을 전반적으로 제어하며, 상기 검지 된 현재 CO2 농도와 설정치를 비교하여 그 비교 결과에 따라 경보 상태를 출력하기 위한 제어부; 상기 설정치를 변경하기 위한 키입력부; 상기 제어부에서 출력된 경보 상태에 따라 공조 팬이 가동되도록 경보 출력하는 출력부; 및 현재의 운전 모드와, CO2 농도, 및 경보 상태를 외부의 원격 장치로 전송하고, 외부 원격 장치로부터 공기질 관리를 원격 제어 받기 위해 외부 원격 장치와 상호 통신을 수행하기 위한 통신부를 포함한다.
대한민국 특허등록번호 10-0684294 (2007.02.20) 대한민국 특허등록번호 10-1160986 (2012.06.29) 대한민국 특허공개번호 10-2016-0019577 (2016.02.22)
이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 실내 공간, 특히, 병원 내 각 병실의 대기 오염 상태를 중앙 관제 서버에서 실시간으로 모니터링(Monitoring)한 다음, 각 병실의 오염된 공기를 중앙 관제 서버의 통제하에 자동으로 정화 및 소독시킴으로써 병실 내 환자의 2차 감염을 예방할 수 있는 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치는 실내 공간에 장착된 각각의 공기 정화기나 공기 살균기에 부가 장착되어 공기 정화기나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 감지하고 중앙 통제 서버로부터 전송된 구동 명령에 따라 공기 정화기나 공기 살균기를 작동시키는 데이터 수집 및 중간 제어부와; 상기 데이터 수집 및 중간 제어부로부터 공기 정화기나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 수신받아 중앙 관리 서버로 전송하고, 중앙 관리 서버로부터 전송된 공기 정화기나 공기 살균기의 구동 명령을 상기 데이터 수집 및 중간 제어부로 전송하는 중앙 통제 서버; 및 상기 중앙 통제 서버로부터 전송된 공기 정화기나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 수신받아 저장 및 디스플레이하고, 각 공기 정화기나 공기 살균기의 작동 스케줄(Schedule)에 따라 중앙 통제 서버에 구동 명령을 전송하는 중앙 관리 서버로 이루어지고, 상기 데이터 수집 및 중간 제어부는 공기 정화기나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 감지하는 실내 공기 센싱부와, 상기 실내 공기 센싱부에 의해 감지된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 중앙 통제 서버로 전송하거나 중앙 통제 서버로부터 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 공기 정화기나 공기 살균기의 구동 명령을 수신받는 제1 무선 통신부, 및 상기 제1 무선 통신부를 통해 수신된 구동 명령에 따라 공기 정화기나 공기 살균기를 제어하는 공기 정화기 제어부를 포함한다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치는 실내 공간, 특히, 병원 내 각 병실의 대기 오염 상태를 중앙 관제 서버에서 실시간으로 모니터링(Monitoring)한 다음, 각 병실의 오염된 공기를 중앙 관제 서버의 통제하에 자동으로 정화 및 소독시킴으로써 병실 내 환자의 2차 감염을 예방할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치는 병원 내 2차 감염 발생에 따른 질병을 감소시킬 수 있고, 병원 내 2차 감염 감소에 따른 진료 비용을 절감 시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기존 공기 정화기나 공기 살균기를 재활용할 수 있어 자원을 효과적으로 이용할 수 있다.
또, 본 발명은 공기 정화기 외에도 병원에서 독립적으로 운영되는 여러 기기들을 중앙으로 연동시킬 수 있고, 병원 홈페이지나 앱(App)에 현재 병원의 환경 상태를 실시간으로 서비스할 수 있다.
또, 본 발명은 현재 중소형 병원에 설치되어 공기 정화 통합 관리 체제를 구축할 수 있고, 병원 내 다른 기기 및 장비와 통합 기반을 마련할 수 있으며, 병원 내 공기 정화기 또는 살균 소독기 구입 비용을 절감시킬 수 있다.
도면 1은 본 발명의 개념도,
도면 2는 데이터 수집 및 중간 제어부의 제어 블록도,
도면 3은 실내 공기 센싱부의 제어 블록도,
도면 4는 중앙 통제 서버의 제어 블록도,
도면 5는 중앙 관리 서버의 제어 블록도,
도면 6a 내지 도면 6g는 중앙 관리 서버에서 제공되는 웹페이지(Web Page)를 도시한 도면,
도면 7은 일반 병원에서 발생 된 2차 감염 통계.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치는 도면 1 내지 도면 2에 도시한 바와 같이, 실내 공간에 장착된 각각의 공기 정화기(1)나 공기 살균기에 부가 장착되어 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 감지하고 중앙 통제 서버(3)로부터 전송된 구동 명령에 따라 공기 정화기(1)나 공기 살균기를 작동시키는 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와; 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)로부터 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 수신받아 중앙 관리 서버(4)로 전송하고, 중앙 관리 서버(4)로부터 전송된 공기 정화기(1)나 공기 살균기의 구동 명령을 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)로 전송하는 중앙 통제 서버(3); 및 상기 중앙 통제 서버(3)로부터 전송된 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 수신받아 저장 및 디스플레이하고, 각 공기 정화기(1)나 공기 살균기의 작동 스케줄(Schedule)에 따라 중앙 통제 서버(3)에 구동 명령을 전송하는 중앙 관리 서버(4)로 이루어지고, 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)는 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 감지하는 실내 공기 센싱부(7)와, 상기 실내 공기 센싱부(7)에 의해 감지된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 중앙 통제 서버(3)로 전송하거나 중앙 통제 서버(3)로부터 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 공기 정화기(1)나 공기 살균기의 구동 명령을 수신받는 제1 무선 통신부(9), 및 상기 제1 무선 통신부(9)를 통해 수신된 구동 명령에 따라 공기 정화기(1)나 공기 살균기를 제어하는 공기 정화기 제어부(11)를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 중앙 관리 서버(4)에 접속하여 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 각 실내 공간의 공기 오염 상태를 확인하고, 필요 시 중앙 통제 서버(3)에 공기 정화기(1)나 공기 살균기에 대한 구동 명령을 전송하는 모바일 기기(12)를 더 포함한다.
상기 실내 공기 센싱부(7)는 도면 3에 도시한 바와 같이, 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 온도와 습도를 감지하는 온·습도 감지부(21)와, 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 일산화탄소의 농도를 감지하는 일산화탄소 감지부(23), 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 이산화탄소의 농도를 감지하는 이산화탄소 감지부(25), 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 미세 먼지 농도를 감지하는 먼지 감지부(27), 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 휘발성 유기 화합물의 농도를 감지하는 휘발성 유기 화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds) 감지부(29), 및 상기 온·습도 감지부(21)와 일산화탄소 감지부(23) 이산화탄소 감지부(25) 먼지 감지부(27) 휘발성 유기 화합물 감지부(29)에 의해 감지된 센싱(Sensing) 데이터를 제1 무선 통신부(9)로 전송하는 센서 제어부(79)를 포함한다.
상기 실내 공기 센싱부(7)는 실내 공간 내 공기 오염 상태를 0.5초 주기로 측정한다.
또한, 상기 센서 제어부(79)는 정확한 센싱 데이터를 얻기 위해 상기 온·습도 감지부(21)와 일산화탄소 감지부(23) 이산화탄소 감지부(25) 먼지 감지부(27) 휘발성 유기 화합물 감지부(29)에 의해 감지된 센싱(Sensing) 데이터를 각각 20회 이상 받은 다음, 20개 이상의 센싱 데이터를 평균 내어 제1 무선 통신부(9)로 전송한다.
상기 센서 제어부(79)는 온·습도 감지부(21)와의 디지털 통신을 통해 실내 공간 내 온·습도를 전송받는다.
또한, 상기 센서 제어부(79)는 일산화탄소 감지부(23) 또는 이산화탄소 감지부(25)와 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신을 통해 실내 공간 내 일산화탄소 농도와 이산화탄소 농도를 수신받을 수 있다.
또, 상기 센서 제어부(79)는 먼지 감지부(27)와 디지털 통신이나 아날로그 통신을 통해 실내 공간 내 미세먼지 농도를 수신받는다.
또, 상기 센서 제어부(79)는 휘발성 유기 화합물 감지부(29)와 아날로그 통신을 통해 실내 공간내 휘발성 유기 화합물의 농도를 감지할 수 있다.
상기 휘발성 유기 화합물 감지부(29)는 예를 들어, 실내 공간에 채워진 휘발성 유기 화합물을 감지한 다음 실내 공간에 채워진 휘발성 유기 화합물에 비례하는 전압을 출력하는 휘발성 유기 화합물 센싱부와, 상기 휘발성 유기 화합물 센싱부로부터 출력되는 전압을 증폭하는 증폭부, 상기 증폭부로부터 출력되는 고주파 성분을 감쇄하는 로우 패스 필터(Low Pass Filter), 상기 로우 패스 필터로부터 출력되는 60Hz 성분을 감쇄하는 노치 필터로 구성될 수 있고, 상기 센서 제어부(79)는 노치 필터로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환한 다음, 변환된 디지털 값을 실내 공간 내 휘발성 유기 화합물의 농도로 환산할 수 있다.
상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)에는 도면 2에 도시한 바와 같이, 중앙 통제 서버(3)의 제어 신호에 따라 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와 연결된 공기 정화기(1)의 전원을 온(On) 또는 오프(Off) 하는 공기 정화기 전원 제어부(31)와; 상기 중앙 통제 서버(3)의 제어 신호에 따라 기존 공기 정화기(1)에 갖추어진 공기 정화기(1) 팬(Fan)의 RPM(Revolution Per Minute)을 수동으로 조정하는 수동 모드(Mode)와 실내 공기 오염 정도에 따라 공기 정화기(1) 팬(Fan)의 RPM을 자동으로 조정하는 자동 모드(Mode) 중 어느 하나를 선택하는 공기 정화기 모드 변경부(33); 상기 중앙 통제 서버(3)의 제어 신호에 따라 상기 공기 정화기(1)가 팬의 RPM을 수동으로 조정하는 수동 모드일 때 공기 정화기(1)에 장착된 팬의 RPM을 수동으로 조종하는 공기 정화기 세기 조절부(35); 및 상기 중앙 통제 서버(3)의 제어 신호에 따라 공기 정화기(1)를 운전시키거나 정지시키는 공기 정화기 운전 제어부(37)가 부가 장착된다.
상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)는 실내 공간 내 공기 오염 정도에 따라 공기 정화기(1)를 구동 및 공기 정화기(1)에 장착된 팬(Fan)의 속도를 자동으로 조절할 수 있다.
또한, 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)는 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와 연결된 공기 정화기(1)의 전원 온(On)/오프(Off) 상태나, 수동 운전 모드 또는 자동 운전 모드, 공기 정화기(1)에 장착된 팬의 RPM, 현재 공기 정화기(1)의 운전 여부가 포함된 기기 상태를 중앙 통제 서버(3)를 거쳐 중앙 관리 서버(4)로 전송하고, 상기 중앙 관리 서버(4)는 각 공기 정화기(1)의 기기 상태를 표시한다.
또한, 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)는 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와 연결된 공기 정화기(1)가 구동을 시작하거나 구동을 마쳤을 때, 공기 정화기(1)의 구동 시작 데이터와 구동 종료 데이터를 중앙 통제 서버(3)를 거쳐 중앙 관리 서버(4)로 전송한다.
상기 중앙 통제 서버(3)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 상기 중앙 관리 서버(4)의 제어 명령에 따라 와이 파이(Wi-Fi) 통신을 통해 상기 공기 정화기 전원 제어부(31)를 원격 조종하여 공기 정화기(1)의 전원을 온(On) 또는 오프(Off)시키는 공기 정화기 전원 원격 조종부(39)와, 상기 중앙 관리 서버(4)의 제어 명령에 따라 와이 파이(Wi-Fi) 통신을 통해 공기 정화기 모드 변경부(33)를 원격 조종하여 공기 정화기(1)를 수동 모드나 자동 모드로 동작시키는 공기 정화기 모드 원격 조종부(41), 상기 중앙 관리 서버(4)의 제어 명령에 따라 와이 파이 통신을 통해 공기 정화기 세기 조절부(35)를 원격 조종하여 공기 정화기(1)가 수동 모드일 때 공기 정화기(1)에 장착된 팬의 RPM을 수동으로 원격 조종하는 공기 정화기 세기 원격 조종부(43), 및 상기 중앙 관리 서버(4)의 제어 명령에 따라 와이파이 통신을 통해 공기 정화기 운전 제어부(37)를 원격 조종하여 공기 정화기(1)를 정지시키거나 구동시키는 공기 정화기 운전 원격 조종부(44)를 더 포함한다.
상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)에 의해 수집된 실내 공간 내 공기 오염 상태에 대한 센싱 데이터는 WPAN(Wireless Personal Area Network)에 의해 중앙 통제 서버(3)로 전송된다.
상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)는 실내 공기 센싱부(7)에 측정된 센싱 값을 헤드(Head) 식별자:데이터 수집 및 중간 제어부(5)의 노드(Node) 아이디(ID):센서 종류:센싱값:엔드(End) 식별자 형태의 무선 데이터 패킷에 담아 WPAN을 통해 중앙 통제 서버(3)로 전송한다.
상기 중앙 관리 서버(4)에는 도면 5에 도시한 바와 같이, 상기 중앙 통제 서버(3)로부터 전송된 실내 공간별 공기 오염 데이터를 저장하는 공기 오염 상태 저장부(17)와, 상기 중앙 통제 서버(3)로부터 전송된 실내 공간별 공기 오염 상태를 디스플레이(Display)하는 디스플레이부(19)가 부가 장착된다.
또한, 상기 중앙 관리 서버(4)에는 도면 6a 내지 도면 6g에 도시한 바와 같이, 웹 페이지(Web-page) 상에 아이디(ID)와 패스워드(PassWord)를 입력하여 중앙 관리 서버(4)에 로그인(Log-in)하기 위한 임시 로그인부(45)와, 웹 페이지 상에 기관 또는 소속별 코드를 제시하고, 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와 중앙 통제 서버(3)가 설치된 기관 또는 소속에 대한 코드를 입력받는 코드 등록부(47), 웹 페이지 상에 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와 중앙 통제 서버(3)가 장착된 기관에 소속된 관리자의 개인 정보와 관리자가 소속된 건물 정보 및 AP(Access Point) 정보를 입력하는 사용 기관 등록부(49), 웹 페이지 상에 특정 장소에 설치된 공기 정화기(1)의 모델명과 설치 위치, 특정 장소에 설치된 각각의 공기 정화기(1)의 구동 상태, 및 공기 정화기(1)가 설치된 실내 공간의 공기 오염 상태를 중앙 통제 서버(3)로부터 수신받아 표시하는 공기 정화기 관리부(51), 및 웹 페이지 상에 특정 장소에 설치된 공기 정화기(1)가 동작 되는 조건 및 시간을 설정하는 공기 정화 스케줄 설정부(53)를 포함한다.
상기 사용 기관 등록부(49)는 도면 6c에 도시한 바와 같이, 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)가 설치된 기관의 종류를 입력하는 기관 종류 입력부(55)와, 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)가 설치된 기관의 이름을 입력하는 기관 이름 입력부(57), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 이름을 입력하는 관리자 이름 입력부(59), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 아이디를 입력하는 관리자 아이디(ID) 입력부(61), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 비밀 번호를 입력하는 관리자 비밀번호(Password) 입력부(63), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 전화번호를 입력하는 관리자 전화번호 입력부(65), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 이메일(E-mail) 주소를 입력하는 관리자 이메일 주소 입력부(67), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)가 설치된 기관의 주소를 입력하는 기관 주소 입력부(69), 및 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)가 설치된 건물의 각 층별 AP(Access Point) 정보를 입력하는 층별 AP(Access Point) 입력부(71)로 이루어질 수 있다.
상기 공기 정화기 관리부(51)는 도면 6d 내지 도면 6f에 도시한 바와 같이, 웹 페이지 상에 특정 기관에 설치된 상기 각 공기 정화기(1)의 모델명과, 각 공기 정화기(1)의 제품 번호, 각 공기 정화기(1)의 설치 위치 및 각 공기 정화기(1)의 위치 코드를 입력 및 표시하는 공기 정화기 정보 관리부(73)와; 웹 페이지 상에 특정 기관에 설치된 각 공기 정화기(1)의 전원 온(On), 오프(Off) 상태와 자동 운전 모드 또는 수동 운전 모드, 공기 정화기(1)에 장착된 팬의 RPM 설정 상태 또는 공기 정화기(1)의 현재 구동 상태를 표시하고, 중앙 통제 서버(3)에 제어 신호를 전송하여 각 공기 정화기(1)의 전원을 원격으로 온(On) 오프(Off)하며, 각 공기 정화기(1)의 자동 운전 모드 또는 수동 운전 모드를 원격으로 조종하고, 각 공기 정화기(1)에 장착된 팬(Fan)의 RPM을 원격으로 조종하며, 각 공기 정화기(1)를 원격으로 멈추거나 운전시키는 공기 정화기 상태 관리부(75); 및 웹 페이지 상에 공기 정화기(1)가 장착된 각 실내 공간의 위치와 각 실내 공간 내 공기 오염 상태를 실시간으로 표시하는 위치별 공기 상태 표시부(77)를 포함한다.
상기 공기 정화 스케줄 설정부(53)는 도면 6g에 도시한 바와 같이, 각 실내 공간에 장착된 공기 정화기(1)별 구동 시간과 요일 또는 구동 조건이 설정된 스케줄(Schedule)에 따라 시간을 카운트(Count)함과 더불어 구동 조건을 참조하여 중앙 통제 서버(3)를 통해 각 데이터 수집 및 중간 제어부(5)에 공기 정화기(1)의 구동 명령을 내린다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치는 실내 공간, 특히, 병원 내 각 병실의 대기 오염 상태를 중앙 관제 서버에서 실시간으로 모니터링(Monitoring)한 다음, 각 병실의 오염된 공기를 중앙 관제 서버의 통제하에 자동으로 정화 및 소독시킴으로써 병실 내 환자의 2차 감염을 예방할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치는 병원 내 2차 감염 발생에 따른 질병을 감소시킬 수 있고, 병원 내 2차 감염 감소에 따른 진료 비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기존 공기 정화기나 공기 살균기를 재활용할 수 있어 자원을 효과적으로 이용할 수 있다.
1. 공기 정화기 3. 중앙 통제 서버
4. 중앙 관리 서버 5. 데이터 수집 및 중간 제어부
7. 실내 공기 센싱부 9. 제1 무선 통신부
11. 공기 정화기 제어부 17. 공기 오염 상태 저장부 19. 디스플레이부 21. 온·습도 감지부 25. 이산화탄소 감지부 27. 먼지 감지부
29. 휘발성 유기 화합물 감지부 31. 공기 정화기 전원 제어부
33. 공기 정화기 모드 변경부 35. 공기 정화기 세기 조절부
37. 공기 정화기 운전 제어부 39. 공기 정화기 전원 원격 조종부
41. 공기 정화기 모드 원격 조종부 43. 공기 정화기 세기 원격 조종부
45. 임시 로그인부 47. 코드 등록부
49. 사용 기관 등록부 51. 공기 정화기 관리부
53. 공기 정화 스케줄 설정부 55. 기관 종류 입력부
57. 기관 이름 입력부 59. 관리자 이름 입력부
61. 관리자 아이디 입력부 63. 관리자 비밀번호 입력부
65. 관리자 전화번호 입력부 67. 관리자 이메일 주소 입력부
69. 기관 주소 입력부 71. 층별 AP 입력부
73. 공기 정화기 정보 관리부 75. 공기 정화기 상태 관리부
77. 위치별 공기 상태 표시부 79. 센서 제어부

Claims (4)

  1. 실내 공간에 장착된 각각의 공기 정화기(1)나 공기 살균기에 부가 장착되어 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 감지하고 중앙 통제 서버(3)로부터 전송된 구동 명령에 따라 공기 정화기(1)나 공기 살균기를 작동시키는 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와;
    상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)로부터 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 수신받아 중앙 관리 서버(4)로 전송하고, 중앙 관리 서버(4)로부터 전송된 공기 정화기(1)나 공기 살균기의 구동 명령을 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)로 전송하는 중앙 통제 서버(3);
    및 상기 중앙 통제 서버(3)로부터 전송된 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 수신받아 저장 및 디스플레이하고, 각 공기 정화기(1)나 공기 살균기의 작동 스케줄(Schedule)에 따라 중앙 통제 서버(3)에 구동 명령을 전송하는 중앙 관리 서버(4)로 이루어지고,
    상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)는 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 감지하는 실내 공기 센싱부(7)와,
    상기 실내 공기 센싱부(7)에 의해 감지된 실내 공간 내 공기 오염 상태를 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 중앙 통제 서버(3)로 전송하거나 중앙 통제 서버(3)로부터 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 공기 정화기(1)나 공기 살균기의 구동 명령을 수신받는 제1 무선 통신부(9),
    및 상기 제1 무선 통신부(9)를 통해 수신된 구동 명령에 따라 공기 정화기(1)나 공기 살균기를 제어하는 공기 정화기 제어부(11)를 포함하고,
    상기 중앙 관리 서버(4)에 접속하여 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 각 실내 공간의 공기 오염 상태를 확인하고, 필요 시 중앙 통제 서버(3)에 공기 정화기(1)나 공기 살균기에 대한 구동 명령을 전송하는 모바일 기기(12)를 더 포함하며,
    상기 실내 공기 센싱부(7)는 공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 온도와 습도를 감지하는 온·습도 감지부(21)와,
    공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 일산화탄소의 농도를 감지하는 일산화탄소 감지부(23),
    공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 이산화탄소의 농도를 감지하는 이산화탄소 감지부(25),
    공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 미세 먼지 농도를 감지하는 먼지 감지부(27),
    공기 정화기(1)나 공기 살균기가 장착된 실내 공간 내 휘발성 유기 화합물의 농도를 감지하는 휘발성 유기 화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds) 감지부(29),
    및 상기 온·습도 감지부(21)와 일산화탄소 감지부(23) 이산화탄소 감지부(25) 먼지 감지부(27) 휘발성 유기 화합물 감지부(29)에 의해 감지된 센싱(Sensing) 데이터를 제1 무선 통신부(9)로 전송하는 센서 제어부(79)를 포함하고,
    상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)에는 중앙 통제 서버(3)의 제어 신호에 따라 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와 연결된 공기 정화기(1)의 전원을 온(On) 또는 오프(Off) 하는 공기 정화기 전원 제어부(31)와;
    상기 중앙 통제 서버(3)의 제어 신호에 따라 기존 공기 정화기(1)에 갖추어진 공기 정화기(1) 팬(Fan)의 RPM(Revolution Per Minute)을 수동으로 조정하는 수동 모드(Mode)와 실내 공기 오염 정도에 따라 공기 정화기(1) 팬(Fan)의 RPM을 자동으로 조정하는 자동 모드(Mode) 중 어느 하나를 선택하는 공기 정화기 모드 변경부(33);
    상기 중앙 통제 서버(3)의 제어 신호에 따라 상기 공기 정화기(1)가 팬의 RPM을 수동으로 조정하는 수동 모드일 때 공기 정화기(1)에 장착된 팬의 RPM을 수동으로 조종하는 공기 정화기 세기 조절부(35);
    및 상기 중앙 통제 서버(3)의 제어 신호에 따라 공기 정화기(1)를 운전시키거나 정지시키는 공기 정화기 운전 제어부(37)가 부가 장착되고,
    상기 중앙 통제 서버(3)는 상기 중앙 관리 서버(4)의 제어 명령에 따라 와이 파이(Wi-Fi) 통신을 통해 상기 공기 정화기 전원 제어부(31)를 원격 조종하여 공기 정화기(1)의 전원을 온(On) 또는 오프(Off)시키는 공기 정화기 전원 원격 조종부(39)와,
    상기 중앙 관리 서버(4)의 제어 명령에 따라 와이 파이(Wi-Fi) 통신을 통해 공기 정화기 모드 변경부(33)를 원격 조종하여 공기 정화기(1)를 수동 모드(Mode)나 자동 모드로 동작시키는 공기 정화기 모드 원격 조종부(41),
    상기 중앙 관리 서버(4)의 제어 명령에 따라 와이 파이 통신을 통해 공기 정화기 세기 조절부(35)를 원격 조종하여 공기 정화기(1)가 수동 모드일 때 공기 정화기(1)에 장착된 팬의 RPM을 수동으로 원격 조종하는 공기 정화기 세기 원격 조종부(43),
    및 상기 중앙 관리 서버(4)의 제어 명령에 따라 와이파이 통신을 통해 공기 정화기 운전 제어부(37)를 원격 조종하여 공기 정화기(1)를 정지시키거나 구동시키는 공기 정화기 운전 원격 조종부(44)를 포함하며,
    상기 휘발성 유기 화합물 감지부(29)는 실내 공간에 채워진 휘발성 유기 화합물을 감지한 다음 실내 공간에 채워진 휘발성 유기 화합물에 비례하는 전압을 출력하는 휘발성 유기 화합물 센싱부와, 상기 휘발성 유기 화합물 센싱부로부터 출력되는 전압을 증폭하는 증폭부, 상기 증폭부로부터 출력되는 고주파 성분을 감쇄하는 로우 패스 필터(Low Pass Filter), 상기 로우 패스 필터로부터 출력되는 60Hz 성분을 감쇄하는 노치 필터로 구성되고,
    상기 중앙 관리 서버(4)에는 상기 중앙 통제 서버(3)로부터 전송된 실내 공간별 공기 오염 데이터를 저장하는 공기 오염 상태 저장부(17)와, 상기 중앙 통제 서버(3)로부터 전송된 실내 공간별 공기 오염 상태를 디스플레이(Display)하는 디스플레이부(19)가 부가 장착되며,
    상기 중앙 관리 서버(4)에는 웹 페이지(Web-page) 상에 아이디(ID)와 패스워드(PassWord)를 입력하여 중앙 관리 서버(4)에 로그인(Log-in)하기 위한 임시 로그인부(45)와, 웹 페이지 상에 기관 또는 소속별 코드를 제시하고, 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와 중앙 통제 서버(3)가 설치된 기관 또는 소속에 대한 코드를 입력받는 코드 등록부(47), 웹 페이지 상에 데이터 수집 및 중간 제어부(5)와 중앙 통제 서버(3)가 장착된 기관에 소속된 관리자의 개인 정보와 관리자가 소속된 건물 정보 및 AP(Access Point) 정보를 입력하는 사용 기관 등록부(49), 웹 페이지 상에 특정 장소에 설치된 공기 정화기(1)의 모델명과 설치 위치, 특정 장소에 설치된 각각의 공기 정화기(1)의 구동 상태, 및 공기 정화기(1)가 설치된 실내 공간의 공기 오염 상태를 중앙 통제 서버(3)로부터 수신받아 표시하는 공기 정화기 관리부(51), 및 웹 페이지 상에 특정 장소에 설치된 공기 정화기(1)가 동작 되는 조건 및 시간을 설정하는 공기 정화 스케줄 설정부(53)를 포함하고,
    상기 사용 기관 등록부(49)는 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)가 설치된 기관의 종류를 입력하는 기관 종류 입력부(55)와, 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)가 설치된 기관의 이름을 입력하는 기관 이름 입력부(57), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 이름을 입력하는 관리자 이름 입력부(59), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 아이디를 입력하는 관리자 아이디(ID) 입력부(61), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 비밀 번호를 입력하는 관리자 비밀번호(Password) 입력부(63), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 전화번호를 입력하는 관리자 전화번호 입력부(65), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)를 관리하는 관리자의 이메일(E-mail) 주소를 입력하는 관리자 이메일 주소 입력부(67), 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)가 설치된 기관의 주소를 입력하는 기관 주소 입력부(69), 및 웹 페이지(Web-Page) 상에 상기 데이터 수집 및 중간 제어부(5) 및 중앙 통제 서버(3)가 설치된 건물의 각 층별 AP(Access Point) 정보를 입력하는 층별 AP(Access Point) 입력부(71)로 이루어진 스마트 살균기를 위한 IOT 기반 중앙 통제형 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109819019A (zh) * 2018-12-29 2019-05-28 中国科学院计算技术研究所 用于大规模网络数据采集的监控与统计分析方法和系统
KR102386987B1 (ko) * 2021-03-15 2022-04-15 스마트시팅 주식회사 다중 이용 시설용 살균기

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KR101594142B1 (ko) * 2015-04-29 2016-02-16 주식회사 랩죤 사물인터넷 기반의 오존살균 공기정화 시스템

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