KR101866428B1

KR101866428B1 - 발전 소자를 이용한 사물 인터넷 조리 장치

Info

Publication number: KR101866428B1
Application number: KR1020160080711A
Authority: KR
Inventors: 김현진
Original assignee: 김현진
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2018-06-11
Also published as: KR20180001809A

Abstract

본 발명에 따른 발전소자의 발전 전력을 이용한 사물 인터넷 조리 장치는, IoT 방식의 조리 용기(10); 상기 조리 용기(10)에 열 또는 압력을 가하는 IoT 방식의 화력 기기(20); 및 상기 조리 용기(10)와 화력 기기(20) 상에 사물 인터넷 개념으로 통신을 가능하게 하는 스마트 기기(30);를 포함하고, 상기 조리 용기(10)는, 상기 스마트 기기(30)와 무선 방식으로 정보 전달을 수행하는 통신 모듈(110), 상기 조리 용기(10) 내의 온도나 압력, 수증기 등의 정보를 읽는 센싱부(120), 상기 화력 기기(20)에서 상기 조리 용기(10)로 공급되는 열 또는 압력 등의 에너지를 전달하는 전달부(140), 상기 전달부(140)와 밀착해서 열 또는 압력 등의 에너지를 전기로 변환시키는 발전소자(150), 상기 발전소자(150)가 발전한 전기를 균일하게 정제하는 변환부(160) 및 상기 변환부(160)에 연결된 상태에서 발전된 전기를 저장하는 저장부(170)를 포함하고, 상기 화력 기기(20)를 이용하여 상기 조리 용기(10)에서 조리 중에 발생하는 열 또는 압력 등의 에너지를 전기적인 에너지로 전환할 수 있는 발전소자(150)를 이용해서 외부의 상기 스마트 기기(30)와 통신할 수 있는 통신 모듈(110) 상으로 작동 전력을 공급하고, 상기 통신 모듈(110)과 스마트 기기(30) 간의 무선 통신을 통해 교신하는 정보를 통해 상기 조리 용기(10)의 작동을 제어한다.

Description

발전 소자를 이용한 사물 인터넷 조리 장치{IoT cooking apparatus using power generating element}

본 발명은 발전 소자의 발전 전력을 이용한 사물 인터넷 조리 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 조리 중에 발생하는 열 또는 압력을 전기적인 에너지로 전환할 수 있는 열전 소자 또는 압력 밭솥 등의 압력을 전기적 에너지로 전환하는 압전 소자 등을 이용해서 외부의 스마트 기기와 통신할 수 있는 통신 모듈 상으로 작동 전력을 공급하고, 상기 통신 모듈과 스마트 기기 간의 무선 통신을 통해 교신하는 정보를 통해 사물 인터넷 방식으로 작동을 제어할 수 있는 사물 인터넷 조리 장치에 관한 것이다.

사물 인터넷(Internet of Things, IoT)은 인터넷을 기반으로 모든 사물을 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 말한다.

이러한 사물 인터넷은 기존의 유선 통신을 기반으로 한 인터넷이나 모바일 인터넷보다 진화된 단계로 인터넷에 연결된 기기가 사람의 물리적인 조작 없이 상호간에 알아서 정보를 주고받아 처리한다. 사물이 인간에 의존하지 않고 통신을 주고받는다는 점에서 기존의 유비쿼터스나 M2M(Machine to Machine: 사물지능통신)과 비슷하지만, 통신 장비와 사람과의 통신을 주목적으로 하는 M2M의 개념을 인터넷으로 확장하여 사물은 물론이고 현실과 가상 세계의 모든 정보와 상호작용하는 개념으로 진화한 단계라고 할 수 있다.

이를 구현하기 위한 기술요소로는 유형의 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻는 센싱 기술, 사물이 인터넷에 연결되도록 지원하는 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술, 각종 서비스 분야와 형태에 적합하게 정보를 가공하고 처리하거나 각종 기술을 융합하는 서비스 인터페이스 기술이 핵심이며, 대량의 데이터 등 사물인터넷 구성 요소에 대한 해킹이나 정보유출을 방지하기 위한 보안기술도 필수적이다.

예를 들어, 키를 가지고 접근하면 자동차 문의 잠금장치가 자동으로 해제되고 키를 꽂지 않아도 시동을 걸 수 있는 스마트키, 전기나 가스 또는 상하수도를 포함한 에너지를 효율적으로 관리하는 스마트 그리드 등이 이미 일상에서 활용되고 있다. 한편, 상기와 같은 사물 인터넷이 적용된 대상 사물을 제어하기 위해서는 별도의 컨트롤러, 관제 시스템 또는 스마트폰 등이 필요하다.

사물 인터넷이 적용되는 기기로 기능을 구현하려면 기본적으로 구동을 가능하게 하는 전원이 필수적으로 구비되어야 한다.

전원이 없는 통신 방식은 RFID(radio frequency identification) 방식이 가능하나, 생활에 쓰이는 NFC(near field communication) 방식의 경우에는 RFID 기술 중 하나로 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 통신 기술로서 이론상 10cm 이내의 가까운 거리에서 다양한 무선 데이터를 주고받을 수 있는바, 아주 가까이 스마트폰 등 정보기기를 대어야만 통신이 가능할 수 있다.

하지만 잡음신호가 넘쳐나는 생활공간 예컨대 교통카드에서 보다시피 실제 상황에서는 대개 1cm이하로 가져다 붙여야 인식이 가능하다.

한편, 뜨거운 열기 속에서 조리 중에 있는 용기 또는 뚜껑에 스마트폰 등 정보기기를 근접하게 해서 정보를 주고받기에는 고온 및 고열로 인한 사고 발생의 위험이 있는바 사용 상에 큰 어려움이 존재한다. 특히 배터리 등은 고온과 습기에 취약하며, 폭발의 위험마저 있기에 조리기구에 사용하기에는 한계가 있다.

이러한 이유로 인해서 상기 조리 중에 있는 용기와 같이 고온 상태 하에서 작동을 요하는 기기 상에 장착된 RFID 내지 블루투스 등의 통신칩 상으로 구동 전력을 공급할 수 있는 전원의 소스로서 태양광이 내지 바람 등을 고려할 수 있지만, 이는 외부에 기기가 놓여져야 한다는 한계가 있는바, 실내 공간에서 조리 중에 발생하는 열 또는 압력 등의 에너지를 이용하여 전력을 공급할 수 있는 방안이 필요하게 된다.

열전소자를 이용하여 전력을 공급하는 기술과 관련된 종래의 문헌으로는 공개특허 제10-2009-0106161호, 등록특허 제10-1540186호, 제10-0590693호를 참조할 수 있다. 압전소자를 이용하여 전력을 공급하는 기술과 관련되어서는 등록특허 제10-0071805를 참조할 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0106161호 대한민국 등록특허공보 제10-1540186호 대한민국 등록특허공보 제10-0590693호 대한민국 등록특허공보 제10-0071805호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 조리 중에 발생하는 열 또는 압력 등의 에너지를 전기적인 에너지로 전환할 수 있는 발전 소자를 이용해서 외부의 스마트 기기와 통신할 수 있는 통신 모듈 상으로 작동 전력을 공급하고, 상기 통신 모듈과 스마트 기기 간의 무선 통신을 통해 교신하는 정보를 통해 IoT 조리 기기의 작동을 제어하는 방안을 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발전 소자의 발전 전력을 이용한 사물 인터넷 조리 장치는, IoT 방식의 조리 용기(10); 상기 조리 용기(10)에 열을 가하는 IoT 방식의 화력 기기(20); 및 상기 조리 용기(10)와 화력 기기(20) 상에 사물 인터넷 개념으로 통신을 가능하게 하는 스마트 기기(30);를 포함하고, 상기 조리 용기(10)는, 상기 스마트 기기(30)와 무선 방식으로 정보 전달을 수행하는 통신 모듈(110), 상기 조리 용기(10) 내의 온도나 압력, 수증기 등의 정보를 읽는 센싱부(120), 상기 화력 기기(20)에서 상기 조리 용기(10)로 공급되는 열 또는 압력 등의 에너지를 전달하는 전달부(140), 상기 전달부(140)와 밀착해서 열 또는 압력을 전기로 변환시키는 발전소자(150), 상기 발전소자(150)가 발전한 전기를 균일하게 정제하는 변환부(160) 및 상기 변환부(160)에 연결된 상태에서 발전된 전기를 저장하는 저장부(170)를 포함하고, 상기 화력 기기(20)를 이용하여 상기 조리 용기(10)에서 조리 중에 발생하는 열 또는 압력 등의 에너지를 전기적인 에너지로 전환할 수 있는 발전소자(150)를 이용해서 외부의 상기 스마트 기기(30)와 통신할 수 있는 통신 모듈(110) 상으로 작동 전력을 공급하고, 상기 통신 모듈(110)과 스마트 기기(30) 간의 무선 통신을 통해 교신하는 정보를 통해 상기 조리 용기(10)의 작동을 제어한다.

상기 통신 모듈(110) 상에는 능동형 RFID 태그, 저전력 bluetooth나 지그비 및 장거리 통신이 가능한 Wifi 또는 IoT 사업자가 구축한 IoT전용망 등을 포함한 통신 프로토콜들 중 어느 하나가 사용된다.

상기 조리 용기(10)는, 상기 센싱부(120)에서의 온도나 압력, 수증기 등의 측정 정보에 따라 피에조 모터 등의 구동부를 작동하여 밸브 개폐를 조정하는 컨트롤러(130)를 더 포함하고, 상기 컨트롤러(130)는 조리 과정에서 작동 과정 상의 문제가 발생하는 경우에는 경고 정보를 상기 통신 모듈(110)로 제공하고, 상기 스마트 기기(30)를 통해 경고음이나 점멸등의 형태로 제공한다. 이러한 스마트 기기(30)는 휴대용 단말이거나, 아마존의 에코와 같은 홈서버 또는 가정용 로봇 내지 조리 로봇이 될 수도 있지만, 직접 IoT전용망과 연결될 클라우드 서버가 될 수도 있다.

본 발명에 따른 스마트기기(30)는 조리용기(10)로부터 측정된 데이터를 기 설정된 데이터와 비교하여 조리용기(10) 조작정보를 조리 용기(10)의 통신모듈(110)로 제공하고, 통신모듈은 컨트롤러를 통해 작동 조작이 가능한 정보를 제공하여 조리 용기 내부의 상태를 변화시킬 수 있다.

본 발명에 따른 발전 소자의 발전 전력을 이용한 사물 인터넷(IoT) 조리 장치는 조리 중에 발생하는 열 또는 압력 등의 에너지를 전기적인 에너지로 전환할 수 있는 발전 소자를 이용해서 외부의 스마트 기기와 통신할 수 있는 통신 모듈 상으로 작동 전력을 공급하고, 상기 통신 모듈과 스마트 기기 간의 무선 통신을 통해 교신하는 정보를 통해 조리 기기의 작동을 제어한다.

본 발명은 조리 기기 상에 구비된 각종 감지 센서를 통해 획득된 내부 압력, 온도, 수위, 수증기 등의 각종 조리 데이터 및 식재료 데이터 등을 종합해서 IoT 기능을 가진 화력 장치를 통해 자동적으로 불조절 명령을 통신으로 전달할 수 있다.

또한, 본 발명은 조리 과정 중의 경과 시간을 비교하여 사용자가 결정한 레시피에 근거해 불조절 및 다른 식재료의 투입 등의 정보를 이용하여 조리 상황이나경고 등의 정보를 사용자에게 제공한다.

특히, 본 발명은 대규모 식당에서 단체로 돌솥밥이나 기타 요리를 만들 때, 적절한 시기에 자동 불조절을 하거나, 식자재 투입 또는 완료 등의 정보를 제공해, 조리과정의 생산성을 높이는데 사용할 수도 있다.

나아가, 주문 고객의 스마트 기기 상에 주문된 요리의 현재 상태를 실시간으로 표시함으로써 최종 요리의 완료 시간 등을 추정하게 하는 등 실시간 on-demand 조리를 가능하게 한다.

또한, 복수의 지점 상에 배치된 복수의 IoT 조리 기기 및 복수의 스마트 기기가 클라우드 서버를 통해 실시간으로 접속하게 함으로써, 원격으로 조리과정을 모니터링하거나 통제할 수가 있게 된다. 나아가 레시피의 상호 비교나 타 IoT 기기의 경험 사례를 데이터베이스로 축적 분석해(빅데이타) 최적의 통제를 하거나 조언을 할 수 있게 된다.

또한, 상기 복수의 스마트 기기로 요구되는 사항을 설정하는 경우에는 중앙의 클라우드 서버를 통해 복수의 IoT 조리 기기를 제어 가능하게 하는 동시에 모니터링할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조리 장치의 개념도,
도 2는 도 1의 IoT 조리 장치의 구성을 나타내는 블럭 다이어그램,
도 3은 스마트 기기, 통신 모듈, 센싱부 및 화력 기기 간의 신호 전달 과정을 보이는 도면, 및
도 4는 스마트 기기, 통신 모듈, 컨트롤러 간의 신호 전달 과정을 보이는 도면이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따른 사물 인터넷(IoT) 조리 장치는 조리 용기(10), 조리 용기(10)에 열, 압력 또는 전자파 등의 에너지를 가하는 화력 기기(20) 및 상기 조리 용기(10)와 화력 기기(20) 상에 사물 인터넷 개념으로 통신을 가능하게 하는 스마트 기기(30)를 포함한다.

상기 조리 용기(10)는 화력 기기(20)에서 열 또는 압력 등의 에너지를 직접적으로 전달받는 용기, 용기 상부에 분리 가능하게 결합되는 밀폐 뚜껑을 포함할 수 있다. 상기 조리 용기(10)는 용기 또는 밀폐 뚜껑 상에 화력 기기(20)에서 전달받는 열 또는 압력 등의 에너지를 전기적인 에너지로 변환하여 저장, 공급하고 이를 이용하여 통신 모듈을 통해 스마트 기기(30)와의 신호 전달을 가능하게 한다.

상기 조리 용기(10)는 용기 또는 밀폐 뚜껑 상에 배치된 상태에서 화력 기기(20)에서 전달받는 열 또는 압력 등의 에너지를 전기적인 에너지로 변환하여 저장, 공급하기 위하여 화력 기기(20)에서의 열 또는 압력 등의 에너지를 전달하는 전달부(140), 전달부(140)와 밀착해서 열 또는 압력 등의 에너지를 전기로 변환시키는 발전소자(150), 발전소자(150)가 발전한 전기를 균일하게 정제하는 변환부(160), 및 발전된 전기를 임시로 저장하는 저장부(170)를 포함한다.

또한, 조리 용기(10)는 스마트 기기(30)와의 신호 전달을 가능하게 하기 위해서, 저장부(170)에서의 전력을 제공받는 통신 모듈(110), 조리 용기(10) 내의 온도나 압력, 수증기 등의 정보를 읽는 센싱부(120) 및 시간의 경과또는 온도 변화 등에 따라 피에조 모터 등의 구동부를 작동하여 밸브 개폐를 조정하는 컨트롤러(130)를 포함한다.

센싱부(120)에서는 조리 용기(10)의 전기전도도 또는 저항치 등을 센싱해서 조리 용기(10)의 코팅 손상 또는 패킹 손상 등을 발견하는 자가진단 기능을 수행하게 한다. 이러한 자가진단을 돕기 위해 조리 용기(10)를 제작할 때부터 내부에 Diagnostic line을 집어넣어 생산할 수도 있으며, IH 조리기구처럼 내장된 전력선을 자가진단 감지용도로 활용할 수도 있다.

발전소자(150)는 일례로서, 열을 이용한 펠티어 소자 양면의 온도차에 의해 전력이 생산되는 구조이다. 발전소자(150)는 펠티어 효과와 제벡효과를 이용한 소자로서, 열에 의해 전력이 발생되는 제백효과는 펠티어 소자에 구비되는 P형 반도체와 N형 반도체가 2개의 접점을 가지고 있는 폐회로에서 한쪽의 플레이트에 열이 가해지는 순간부터 전력이 발생하게 된다. 이와 같이 플레이트에 열이 가해진다는 것은 플레이트 내의 금속 내에 존재하는 자유 전자들에게 에너지를 가해준다는 것을 의미하며, 에너지가 부여된 자유 전자들은 어디론가 움직여 가려는 성향이 커진다. 이렇게 에너지가 풍부해진 자유 전자가 움직일 수 있는 방향은 P형 반도체 쪽이며, 이 렇게 자유전자가 N형 반도체 쪽에서 P형 반도체 쪽으로 끌려 들어가고, 가열된 금속 플레이트는 P형 반도체에 전자를 내어줬으므로 전자가 부족하게 되어 이 부족분을 N형 반도체에서 끌어오게 된다. 이러한 과정을 거치면 회로가 연결된 양 전극 간에는 전위차가 발생하여 결국 N형 반도체 쪽에서 P형 반도체 쪽으로 흐르는 전류가 발생하는 것이며, 이렇게 완성되는 제벡 효과에 의해 발생하는 전류는 가해주는 열량에 비례한다.

전달부(140)를 통해 공급되는 열은 발전소자(150)의 바닥면과 상부면의 온도차를 발생시키는데, 발전소자 바닥면의 온도가 상승함에 따라 펠티어 효과에 의해 발전소자 상부면의 온도는 하락하고 열전소자의 바닥면과 윗면의 온도 차이에 의해 발생된 전력은 통신 모듈(110)을 구성하는 능동형 RFID 태그에 공급된다.

한편, 전달부(140)는 화력 기기(20)와 발전소자(150) 사이에서 전달되는 과도한 열 또는 압력을 제어 또는 차단하는 기능을 한다. 상기 기능을 위해서, 상기 전달부(140)는 바이메탈 또는 형상 기억 합금을 통해 열적 차단을 실시하거나, 다른 한편으로는 스프링과 같은 탄성체 내지 완충제를 이용하여 압력 차단을 실시할 수 있다. 예를 들어, 바이메탈 또는 형상 기억 합금을 50 내지 150도 에서 작동하도록 기설정한 경우에, 전달되는 열이 200도를 상회하는 경우에는 화력 기기(20)에서 발전소자(150)로 공급되는 열을 차단한다.

본 발명에서, 통신 모듈(110) 상에는 상기의 능동형 RFID 태그가 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 저전력 bluetooth 또는 장거리 통신이 가능한 Wifi 등 다양한 통신 프로토콜이 사용될 수 있다.

이러한 열전 소자나 압전 소자와 같은 발전 소자는 자신의 발전량 등의 측정을 통해, 열이나 압력을 재는 센서의 역할을 겸할 수도 있다.

발전소자(150)는 또한 통신 모듈(110)이나 컨트롤러(130)를 전달부(140)와 격리시켜 열 또는 압력으로부터 보호하는 기능을 수행하도록 설정된다. 즉, 발전소자(150)를 우회하는 열 또는 압력 등의 여분의 에너지가 통신 모듈(110)이나 컨트롤러(130)를 간섭하지 않도록 격리시키는 구조일 수 있다.

한편, 발전소자(150)가 내장된 조리 용기(10)의 구조는 설거지를 해도 좋을 정도의 완전 밀폐 구조의 IoT 장치일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 사물인터넷 조리장치는 상기 조리장치의 뚜껑 등에 내장이 될 수 있지만, 자석 또는 기타 부착장치의 형태로서 조리장치의 측면이나 상부에 자석, 내열실리콘 진공흡착 장치 또는 기존 뚜껑의 나사 장치 등을 이용하여 부착하여 탈착이 가능한 형태로 배치함으로써, 조리 상태를 스마트 기기에 전송하는 독립기기로서 존재할 수도 있다.

나아가, 일반적인 조리기기의 뚜껑에 달린 손잡이 형상으로 만들어 기존의 손잡이를 대체하는 형식으로 부착될 수도 있다.

나아가, 일단 스마트기기와 연결되어서 해당 레시피에 대한 임무를 받으면, 스스로 조리기기의 온도나 습도 등의 정보를 가지고 판단함으로써 경고음이나 LED등과 같은 발광장치를 이용하여 사용자에게 자신의 상태를 알리는 기능만을 수행할 수도 있다.

본 발명은 화력 기기(20)의 화구(21) 상에 놓여진 조리 용기(10)를 이용하여 조리 중에 발생하는 열 또는 압력 등의 에너지를 전기적인 에너지로 전환할 수 있는 발전소자(150)를 이용해서 외부의 스마트 기기(30)와 통신할 수 있는 통신 모듈(110) 상으로 작동 전력을 공급하고, 상기 통신 모듈(110)과 스마트 기기(30) 간의 무선 통신을 통해 교신하는 정보를 통해 조리 용기(10)의 작동을 제어한다.

이하, 사물 인터넷(IoT) 조리 장치의 작동 과정을 보면 다음과 같다.

센싱부(120)에서 조리 용기(10) 내의 온도나 압력, 작동 시간 및 수증기 등의 정보를 읽고 측정하는 단계(S10), 전달받는 열 또는 압력 등의 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 전달부(140)와 밀착해서 열 또는 압력 등의 에너지를 전기로 변환시키는 발전소자(150)로부터 생산된 전기를 통신 모듈(110)에서 수신하는 단계(S12), 센싱부(120)에서 측정된 온도, 압력, 작동 시간 등의 측정 데이터를 통신 모듈(110)로 송신하는 단계(S14), 통신 모듈(110)의 RFID 태그와 스마트 기기(30) 간의 무선 통신을 통해 상기 측정 데이터를 전송받는 단계(S16), 스마트 기기(30)에서 상기 측정 데이터와 상기 스마트 기기(30)에 기설정된 데이터를 비교하는 단계(S18), 상기 S18 단계에서 온도나 압력, 작동 시간 및 수증기 발생량 등에 따라 사물 인터넷 방식으로 화력 기기(20)의 화력 조절을 명령하는 단계(S20)를 포함한다.

스마트 기기(30)에서 측정 데이터와 스마트 기기(30)에 기설정된 데이터를 비교하는 단계(S18) 이후에는, 조리 용기(10) 조작 정보를 통신 모듈(110)로 제공하고(S20), 통신 모듈(110)에서는 컨트롤러(130)를 통해 직접적인 작동 조작이 가능한 정보를 제공한다(S22),

이후, 컨트롤러(130)는 조리 용기(10)에 내장된 밸브인, 예를 들어 피에조모터 등의 원리를 이용해 단순 구간을 초저전력을 이동하는 개폐밸브에 대해 외부의 스마트 기기(30)의 명령을 받아서, 상기 개폐밸브의 개폐를 조절함으로써 조리 용기(10)의 내부 압력과 온도, 수증기의 포화 상태를 변화시킨다(S24).

다음으로, 컨트롤러(130)는 조리 과정에서 작동 과정 상의 문제가 발생하는 경우에는 경고 정보를 통신 모듈(110)로 제공한다(S26). 이후, 스마트 기기(30)를 통해 경고음이나 점멸등의 형태로 사용자에게 자신의 조리 상태를 알려 불조절 등의 작동을 하게 한다(S28). 즉, 스마트 기기(30)는 각종 조리 데이터를 IoT 방식의 조리기기(10)로부터 받아 경과 시간을 비교하여 사용자가 결정한 레시피에 근거해 불 조절이나, 다른 식재료의 투입등의 정보나 경고를 사용자에게 제공할 수 있다.

스마트 기기(30)는 조리 전 IoT 능력을 가진 전자 저울로부터 받은 식재료 데이터 또는 사용자 입력 데이터 또는 IoT 조리 기기가 제시하는 수위 또는 각종 온도 압력 등의 기설정된 데이터를 종합해서, IoT 기능을 가진 화력 기기(20)에 자동적으로 불 조절의 명령을 통신으로 전달할 수 있다.

한편, 조리 용기(10) 중 압력 밥솥이나 찜기처럼 레시피가 고정된 전용 용기를 사용하는 경우에는 외부의 스마트 기기(30)와 독립적으로 내부에 마이크로프로세서부와 같은 컨트롤러(130)를 설치해서, 시간의 경과 또는 온도 변화 등에 따라 피에조 모터(135)를 작동해 밸브 개폐를 조정할 수 있다.

또한, 조리 과정에서 스마트 기기(30)를 통해 경고음이나 점멸등의 형태로 사용자에게 자신의 조리 상태를 알려 불조절 등의 작동을 하게 한다.

나아가, 스마트 기기(30)가 동시에 여러개의 IoT 조리기기와 접속을 한 상태라면, 스마트 기기(30)가 최적의 조리순서를 정해서 각각의 IoT 조리기기에 불조절 등의 명령을 통신으로 전달할 수 있다.

종합해보면, 본 발명에 따른 발전 소자의 발전 전력을 이용한 사물 인터넷(IoT) 조리 장치는 조리 중에 발생하는 열 또는 압력 등의 에너지를 전기적인 에너지로 전환할 수 있는 발전 소자를 이용해서 외부의 스마트 기기와 통신할 수 있는 통신 모듈 상으로 작동 전력을 공급하고, 상기 통신 모듈과 스마트 기기 간의 무선 통신을 통해 교신하는 정보를 통해 조리 기기의 작동을 제어한다.

이러한 스마트 기기는 또한 인터넷으로 연결되는 클라우드 서버에 접속해서, 자신이 의도한 레시피를 서버 상의 다양한 레시피와 비교해 해당 레시피를 결정해 사물인터넷 조리장치에 전달할 수도 있다.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 극히 용이하게 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

10 : 조리 용기
20 : 화력 기기
30 : 스마트 기기
110 : 통신 모듈
120 : 센싱부
130 : 컨트롤러
140 : 전달부
150 : 발전소자
160 : 변환부
170 : 저장부

Claims

IoT 방식의 조리 용기(10);
상기 조리 용기(10)에 사물 인터넷 개념으로 통신을 가능하게 하는 스마트 기기(30);를 포함하고,
상기 조리 용기(10)는,
상기 스마트 기기(30)와 무선 방식으로 정보 전달을 수행하는 통신 모듈(110), 상기 조리 용기(10) 내의 온도나 압력, 수증기 정보를 읽는 센싱부(120), 상기 조리 용기(10)로 공급되는 열 또는 압력 에너지를 효과적으로 전하는 전달부(140), 상기 전달부(140)와 밀착해서 열 또는 압력 에너지를 전기로 변환시키는 발전소자(150), 상기 발전소자(150)에서 발전된 전기를 균일하게 정제하는 변환부(160) 및 상기 변환부(160)에 연결된 상태에서 발전된 전기를 저장하는 저장부(170)를 포함하고,
임의의 IoT 방식의 화력 기기(20)를 이용하여 상기 조리 용기(10)에서 조리 중에 발생하는 열 또는 압력 에너지를 전기적인 에너지로 전환할 수 있는 상기 발전소자(150)를 이용해서 외부의 상기 스마트 기기(30)와 통신할 수 있는 통신 모듈(110) 상으로 작동 전력을 공급하고, 상기 통신 모듈(110)과 스마트 기기(30) 간의 상호인증을 거친 후, 무선 통신을 통해 교신하는 정보를 통해 상기 조리 용기(10)의 상태를 파악해 사용자에게 신호 정보를 제공하며,
스마트기기(30)는 조리용기(10)로부터 측정된 데이터를 기 설정된 데이터와 비교하여 조리용기(10) 조작정보를 조리 용기(10)의 통신모듈(110)로 제공하고, 통신모듈(110)은 컨트롤러를 통해 작동 조작이 가능한 정보를 제공하여 조리 용기 내부의 상태를 변화시키는,
사물 인터넷 조리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스마트 기기(30)는 상기 조리 용기(10)와 상기 조리 용기(10)에 열을 가하는 상기 화력 기기(20)와 사물 인터넷 개념으로 통신을 수행하고,
상기 스마트 기기(30)는 상기 조리 용기(10)의 조리 정보를 받아서 상호 인증을 거친 상기 화력 기기(20)에 화력 조절 명령을 전달하는,
사물 인터넷 조리 장치
제 1 항에 있어서,
상기 통신 모듈(110) 상에는 능동형 RFID 태그, 저전력 bluetooth, 지그비 통신 및 장거리 통신이 가능한 Wifi 및 IoT 전용통신망을 포함한 통신 프로토콜들 중 어느 하나가 사용되는,
사물 인터넷 조리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 조리 용기(10)는,
상기 센싱부(120)에서의 온도나 압력, 수증기 측정 정보에 따라 피에조 모터 를 포함하는 저전력 구동장치(135)를 작동하여 밸브 개폐를 조정하는 컨트롤러(130)를 더 포함하고,
상기 컨트롤러(130)는 조리 과정에서 작동 과정 상의 문제가 발생하는 경우에는 경고 정보를 상기 통신 모듈(110)로 제공하고, 상기 스마트 기기(30)를 통해 경고음이나 점멸등의 형태로 제공하는,
사물 인터넷 조리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발전소자(150)와 연결된 변환부(160)의 발전량 변화 데이터를 기반으로 조리 용기의 온도나 압력 데이터를 읽어내어, 상기 센싱부(120)의 역할을 겸하도록 하는,
사물 인터넷 조리 장치.