KR101936081B1 - 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치 와 그 방법 - Google Patents

대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치 와 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101936081B1
KR101936081B1 KR1020160156648A KR20160156648A KR101936081B1 KR 101936081 B1 KR101936081 B1 KR 101936081B1 KR 1020160156648 A KR1020160156648 A KR 1020160156648A KR 20160156648 A KR20160156648 A KR 20160156648A KR 101936081 B1 KR101936081 B1 KR 101936081B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
atmospheric
unit
waiting
measuring
Prior art date
Application number
KR1020160156648A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180058269A (ko
Inventor
이화민
김은경
채민수
Original Assignee
순천향대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 순천향대학교 산학협력단 filed Critical 순천향대학교 산학협력단
Priority to KR1020160156648A priority Critical patent/KR101936081B1/ko
Publication of KR20180058269A publication Critical patent/KR20180058269A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101936081B1 publication Critical patent/KR101936081B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/429—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to measurement of ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2273—Atmospheric sampling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust

Abstract

본 발명은 대기와 관련 성분을 측정하는 다양한 대기센서를 통해 수집된 대기정보를 분석하여 모바일 디바이스에 다양한 행동요령을 표시하기 위한 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치와 그 방법에 대한 것이다.
본 발명의 주요 구성은 스마트 대기정보 측정장치는 대기와 관련 성분을 측정하는 대기 센서부, 대기센서부로부터 측정된 대기정보를 모바일 디바이스로 전송하는 전송부, 전송부로부터 수신된 대기정보를 분석하는 분석부, 수신된 대기정보를 저장하는 대기정보 데이터베이스부, 분석부에서 분석된 대기정보를 저장하는 분석대기정보 데이터베이스부, 분석된 대기정보의 오염여부 판단을 위한 법적 허용치 데이터베이스부, 수신된 대기정보와 분석된 대기정보에 따른 행동기준을 모바일 디바이스에 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치 와 그 방법{Apparatus and method for smart air quality measurement using air pollution information and weather information}
본 발명은 대기와 관련 성분을 측정하는 다양한 대기센서를 통해 수집된 대기정보를 분석하여 모바일 디바이스에 다양한 행동요령을 표시하기 위한 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치와 그 방법에 대한 것이다.
매년 심각해지는 대기오염에 의하여 많은 사람들이 질병에 시달리고 있다. 대기오염의 문제와 심각성을 사용자들에게 알리고 질병을 예방 할 수 있는 시스템 또는 상품이 필요한 실정이다. 미세먼지와 황사, 자외선 등의 질병을 유발하는 대기오염을 사용자에게 알리고 대기오염이 심각한 상황에서 부득이한 사정으로 야외 활동을 해야 하는 사람들에게 필요한 정보를 제공 할 수 있는 방안이 필요하다.
2014년 3월 세계보건기구(WHO)의 발표에 따르면, 대기오염과 관련된 질병으로 사망하는 사람들이 한 해 700만 명으로 확인 되었다고 한다. 사망자 말고도 대기오염으로 인한 질병에 시달리는 사람들의 숫자는 상상을 초월한다. 우리나라에서도 대기오염 저감을 위한 노력을 기울이고 있지만 발생원의 관리체계 및 교통 환경의 통합관리 체계 미흡 등 다양한 원인 때문에 쉽게 개선되지 않는 실정이다.
미세먼지는 1급 발암물질 이라고 불릴 만큼 위험한 대기오염이다. 최근 문제가 되는 초미세먼지가 중국의 영향이라고 잘못 알고 있으며 50~70%는 국내에서 발생하는 전국적인 문제인데 반하여 국내에는 미세먼지의 측정소가 부족한 실정임을 나타내고 있고, 현재 한국의 경우 2012년 기준으로 약 3만8천 명 정도가 환경문제 등으로 사망하는 실정이다. 그중에 대기오염 문제가 큰 비중을 차지하며 세계보건기구(WHO)에 의하면 한국은 세계에서 중국 다음으로 두 번째로 대기오염이 심각한 나라로 꼽힌다. 초 미세먼지등 최근 사용자들의 대기오염에 대한 관심이 급증함에 따라 신뢰성 있는 서비스가 절실히 필요한 실정이다.
한국공개특허 제10-2009-0095077호(2009.09.09.) 한국공개특허 제10-2015-0144380호(2015.12.28.)
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 각종 대기오염의 종류를 고려하여 외출 정보를 생성하고 현재 사용자 위치의 대기오염 수치를 실시간으로 제공한다. 따라서, 오염 수치가 불확실하고 신뢰성이 떨어지는 선행발명과는 달리 다양한 행동요령 정보 제공이 가능하고 정확한 대기오염 수치를 제공하는 스마트 대기정보 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치에 있어서,상기 스마트 대기정보 측정장치는 대기와 관련 성분을 측정하는 대기 센서부, 상기 대기 센서부로부터 전달된 대기정보를 분석하는 분석부, 상기 대기 센서부가 측정한 대기정보를 저장하는 대기정보 데이터베이스부, 상기 분석부에서 분석된 대기정보를 저장하는 분석대기정보 데이터베이스부, 상기 분석된 대기정보의 오염여부 판단을 위한 법적 허용치 데이터베이스부, 상기 분석대기 정보 데이터베이스부에서 판단한 사용자가 현재 위치한 지역의 대기상태에 따라 사용자가 어떻게 행동을 해야되는지 추천하기 위한 다양한 행동요령에 대한 데이터가 저장된 사용자 행동추천 데이터베이스부, 상기 대기센서부로부터 측정된 대기정보와 분석된 대기정보에 따른 행동 기준을 모바일 디바이스에 시리얼 통신이나 무선 통신을 통해 상기 모바일 디바이스에 전송하는 전송부, 상기 측정된 대기정보와 분석된 대기정보에 따른 행동기준을 상기 모바일 디바이스에 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 방법에 있어서, 상기 측정방법은 대기와 관련 성분을 측정하는 대기 센서부를 통해 수집된 대기 정보를 수신하는 단계, 상기 측정된 대기정보를 대기정보 데이터베이스에 저장하는 단계; 상기 측정된 대기정보를 분석하는 단계; 상기 분석된 대기정보를 분석대기정보 데이터베이스부에 저장하는 단계; 상기 분석된 대기정보에 따라 행동기준을 모바일 디바이스에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 각종 대기오염의 종류를 고려하여 외출 정보를 생성하고 현재 사용자 위치의 대기오염 수치를 실시간으로 제공하여, 모바일 디바이스 사용자가 외출 전 대기상태에 따른 행동요령을 미리 준비할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대기정보 측정 장치와 모바일 디바이스가 결합된 기기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대기정보 측정장치의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대기정보 분석 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직할 실시예에 따른 대기정보 측정장치와 모바일 디바이스간의 무선통신을 통한 대기정보 표시방법을 나타낸 도면이다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대기정보 측정 장치와 모바일 디바이스가 결합된 기기를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대기정보 측정장치의 블록도이다.
도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보면, 본 발명의 대기정보 측정장치(100)는 대기 중에 포함된 각종 오염정보를 측정하고, 모바일 디바이스(110)과 착탈식으로 결합하여 실시간으로 현재 위치의 대기오염 정보 및 그에 따른 행동요령을 사용자에 제공한다.
본 발명의 상기 대기 정보측정 장치(100)는 대기 중의 오존농도, 자외선 농도, 먼지 농도, 습도, 온도 외에 휘발성 유기화합물 (VOCs: Volatile Organic Compounds)등과 같은 각종 유해 성분도 측정할 수 있는 장치이다.
상기 대기 정보측정 장치(100)는 도 1에 도시된 것과 같이 최근 들어 많이 사용되는 착탈식 모바일 디바이스용 보조 배터리와 같이 휴대하기 용이하도록 제작되어 타기기와의 연결 없이도 독립적으로 대기 정보를 측정하여 상기 모바일 디바이스(110)나 서버 등으로 무선으로 측정데이터를 전송할 수 있으며, 또한, 상기 모바일 디바이스(110)에 직접 부착하여 측정된 데이터를 모바일 디바이스의 어플(Application)을 통해 사용자에게 가공하여 제공할 수 있는 장치이다.
또한, 본 발명의 상기 대기정보측정 장치(100)는 상기 모바일 디바이스(110)와는 별개로 독립적으로 대기정보를 측정, 분석하여 표시할 수 있고, 자체에 배터리(미도시)가 내장되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 대기정보측정 장치(100)는 독립적으로 분석된 대기정보를 표시할 수 있도록 디스플레이 모듈(미도시)을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 대기정보특정 장치(100)와 상기 모바일 디바이스(110)와의 손쉬운 결합 및 이동 편의성을 위해 착탈식의 케이스를 포함하고 있는 것이 바람직하다.
표 1은 기존의 대기알림 시스템의 경보형태를 나타내는 것으로 주의, 경보, 중대경보 3가지 형태로 매우 간단하게 대기 오염 정도를 나타내 상기 정보들로는 사용자가 정확히 어떤 행동을 취해야 하는지 알 수 없다. 따라서, 본 발명에서는 센서로부터 측정된 값과 기상청과 한국환경공단, SK플래닛에서 지원하는 API 정보를 분석하여 수십 가지의 상태로 사용자가 외출 시 취해야 하는 행동 및 기준을 정의하였다.
표 1. 대기 물질에 따른 경보기준
Figure 112016114714885-pat00001
본 발명의 상기 대기정보 측정장치(100)는 아두이노 프로미니를 사용하였고, 아두이노 프로미니에 프로그램을 업로드하기 위해서 FTDI 변환 보드를 사용하였다. FTDI 변환 보드는 시리얼통신을 위한 용도로 사용되고, 3.3V 및 5V에서 모두 사용할 수 있도록 점퍼로 스위칭이 가능하며, 내장된 LED를 통해서 시리얼통신 상태를 알 수 있다.
도 2를 참조하여 보다 구체적으로 본 발명의 상기 대기정보 측정 장치(100)에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 상기 대기정보 측정 장치(100)는 크게 센서부(200), 분석부(210), 전송부(220), 표시부(230), 대기정보 데이터베이스부(240), 분석대기정보 데이터베이스부(250), 법적 허용치 데이터베이스(260), 사용자 행동추천 데이터베이스(270)를 포함한다. 또한, 상기 대기정보 측정 장치(100)는 사용자의 위치정보 수신을 위한 GPS 모듈(미도시)을 내장하고 있거나, 모바일 디바이스에 내장된 GPS(미도시)를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 센서부(200)에는 대기 정보를 측정하기 위한 다양한 센서들로 구성되어 있는데, 온도센서, 습도센서, 먼지센서, 오존센서, 자외선센서를 포함하고 있다. 본 발명에서는 온도 측정을 위해 LM35 라는 트렌지스터를 사용하는 온도센서를 이용하는데, 온도 값은 전압값으로 출력하며 섭씨 1도가 증가 할 때 마다 10mV가 증가하며 비하고, 측정 범위는 0℃ ~ 100℃로 넓은 편은 아니지만 일상생활 온도 측정하는 것은 문제가 없다.
본 발명에서는 습도 센서로 DHT11을 사용하여 주변의 습도와 섭씨와 화씨를 측정할 수 있다. DHT11은 상대 습도를 측정해주는 센서로 장시간 사용해도 변화율이 낮은 센서로, 온도는 ±2℃, 습도는 ±5% 정도의 오차 범위를 갖는다. 측정 가능한 온도 범위는 0℃ ~ 50℃이며 습도 범위는 20% ~ 90% RH 이다.
자외선센서는 LM358을 이용하는데, 가변저항을 이용한 감도 조절이 가능하고, 값은 아날로그로 출력한다. 스펙트럼 범위는 200nm ~ 370nm 이고, 동작 전압은 3.3V ~ 5.0V 이다.
미세먼지 센서는 샤프사의 광학먼지센서(GP2Y1010AU0F)를 사용하였는데, 담배연기와 같은 미세먼지를 측정할 수 있도록 만들어졌으며, 공기청정기에 주로 사용되고 있다. 적외선 LED와 포토트랜지스터가 내장되어서 먼지에 의해 반사된 빛을 감지하여 미세 먼지를 측정한다. 미세먼지 센서는 저전력으로 구동되며 (20mA max, 11mA typical), 7V까지 동작할 수 있기에 아두이노 (5V, 3.3V)에 바로 사용될 수 있다. 센서의 출력은 아날로그값이며, 값은 먼지의 농도에 비례한다.
오존 농도 측정을 위해서 MQ131 센서를 사용하였고, MQ131 센서는 10 ~ 1000ppm의 값을 측정할 수 있으면 전압 값으로 출력해줄 뿐만 아니라, 빠른 반응속도와 높은 감도를 가지고 있다.
본 발명에서는 수집된 상기 대기정보를 분석을 위해 상기 분석부(210)는 상기 센서부(200)가 수집한 상기 대기정보 데이터를 분석하여 분석된 데이터가 법적 허용치 데이베이스(260)에 저장된 데이터 값과 비교하여 그에 따른 사람의 행동기준을 결정해준다.
상기 전송부(220)는 수집된 대기정보와 분석된 대기정보에 따른 행동 기준을 모바일 디바이스(110)에 시리얼 통신이나 무선 통신을 통해 모바일 디바이스에 전송한다.
상기 표시부(230)는 상기 전송부(220)에서 전송한 대기정보와 분석된 대기정보에 따른 행동 기준을 모바일 디바이스(110)에 표시한다.
상기 대기정보 데이터베이스부(240)는 시간, 장소별로 대기 정보에 대한 데이터와 대기 중의 VOCs 농도 등을 저장한다.
상기 분석대기 정보 데이터베이스부(250)는 상기 분석부(210)에서 분석한 대기정보에 대한 데이터가 저장되어 있고, 여기서 분석된 각각의 대기정보들은 상기 법적 허용치 데이터베이스부(260)에 저장된 대기정보 데이터 값과 비교를 통해 사용자가 현재 위치한 곳의 대기정보를 실시간으로 '매우나쁨', '나쁨', '보통', '양호', '쾌적', '매우쾌적'으로 판단하여 상기 분석대기 정보 데이터베이스부(250)에 저장한다.
상기 사용자 행동추천 데이터베이스부(270)는 상기 분석대기 정보 데이터베이스부(250)에서 판단한 사용자가 현재 위치한 지역의 대기상태에 따라 사용자가 어떻게 행동을 해야되는지 추천하기 위한 다양한 행동요령에 대한 데이터가 저장되어 있다. 예를 들면, 사용자가 현재 위치한 지역의 미세먼지 농도가 나쁨으로 분석되면 상기 사용자 행동추천 데이터베이스부(270)는 '외출 자제' 또는 '실외 활동 금지' 등의 데이터를 상기 전송부(220)에 넘겨주게 되고, 상기 전송부(220)는 이를 상기 표시부(230)를 통해 사용자의 상기 모바일 디바이스(110)에 표시하게 된다. 또한, 사용자가 실내에 있는 것으로 판단되면 실내의 온도, 공기 오염여부 등을 측정하여 환기를 해야 되는지 문을 닫아야 하는지 등을 사용자의 상기 모바일 디바이스(110)에 표시할 수도 있다. 본 발명에서는 사용자가 실내에 있는지 판단하기 위해 이동 통신사의 기지국마다 가지고 있는 셀 ID를 이용하는 방법을 사용하였다. 상기 셀 ID 방식은 사용자가 속한 기지국의 셀 ID를 통해서 위치를 측정하는 방식으로 시각 동기나 다중 AP(access point) 이용 등의 제약 조건이 없으며, 특정 AP의 셀 내에 단말이 위치하여 그 AP와 연결됨으로써 모바일 단말기의 위치정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 상기 분석부(210)는 수집된 대기 정보의 분석을 위해 0037](Principal Component Analysis) 방법을 변형한 알고리즘을 적용하였다. 본 발명의 분석 알고리즘은 임의의 다차원 데이터를 가능한 한 정보 손실 없이 저 차원(2차원 혹은 3차원)의 데이터로 압축하는 것이다.
도 3에 도시된 것처럼, 본 발명의 센서(200)들이 특정된 농도(미세먼지, 오존등)에 대한 센서값으로 이루어진 공분산 행렬에서 이들을 이루고 있는 고유한 값과 고유벡터를 찾아내어 다차원의 공분산 행렬을 저차원의 방정식으로 표현하고, 이를 평면에 표시할 수 있도록 함으로써 각각의 측정된 대기정보 데이터에 대한 분포를 나타내도록 한다. 또한, 본 발명에서는 신경망 알고리즘(ANN: Artificial Neural Network)을 이용하여, 상기 센서부(200)에서 수집한 오존, 미세먼지, 자외선, VOCs 등의 데이터를 활용 주성분 분석을 처리하고, 이를 ANN알고리즘으로 처리함으로서 오존, 미세먼지, 자외선, VOCs 등의 농도 분포를 ppm 단위로 측정 할 수 있다.
도 4는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 방법을 도식화 한 것이다. 상기 측정방법은 현재 사용자가 위치한 곳의 대기와 관련 성분을 측정하는 대기 센서부를 통해 수집된 대기 정보를 수신하고(S100), 상기 측정된 대기정보를 대기정보 데이터베이스(240)에 저장한다(S200). 상기 측정된 대기정보를 분석한 후(S300), 상기 분석된 대기정보를 분석대기정보 데이터베이스부(250)에 저장한다(S400). 상기 분석된 대기정보에 따라 사용자의 행동 추천을 상기 모바일 디바이스(110)에 표시한다(S500). 상기 측정된 대기정보에는 정보가 수집된 장소의 위치와 시간등의 정보가 함께 저장되어 실시간으로 사용자가 위치한 곳의 대기정보와 사용자 행동 추천 데이터를 대기정보 측정 장치(100) 또는 모바일 디바이스(110)에 표시한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대기정보 측정장치와 모바일 디바이스간의 무선통신을 통한 대기정보의 표시방법을 도식화 한 것이다. 상기 모바일 디바이스 (110)는 다운받은 스마트 대기정보 어플(500)을 통해 상기 대기정보 측정장치(100)에서 수집/분석한 대기정보 데이터를 GUI 형태로 표시한다. 대기정보 측정장치(100)와 상기 모바일 디바이스(110)간의 데이터 전송을 위해서는 먼저 상호간의 페이링 과정이 필요한데 본 발명에서는 상기 대기정보 측정장치(100)내의 상기 블루투스 센서를 이용한다. 도 5에 도시된 바와 같이 상기 모바일 디바이스(110)의 어플에는 사용자의 위치정보를 나타는 영역(510), 해당 지역의 날씨와 미세먼지 농도를 표시하는 영역(520), 온도, 오존농도들을 표시하는 기타 영역(530), 상기 대기정보 측정장치(100)에서 추천한 사용자 행동요령을 표시하는 영역(540)으로 나뉘어져 있으며, 필요에 따라서는 사용자의 의해서 상기 영역들의 위치 및 디스플레이 여부를 선택적으로 결정하는 것이 바람직 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 청구범의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 간주한다.
100 : 대기정보측정장치 110 : 모바일 디바이스
200 : 센서부 210 : 분석부
220 : 전송부 230 : 표시부
240 : 대기정보데이터베이스 250 : 분석대기정보 데이터베이스
260 : 법적 허용치 데이터베이스 270 : 사용자 행동추천 데이터베이스
500 : 어플 510 : 위치정보표시 영역
520 : 날씨 및 미세먼지농도 표시영역 530 : 오존농도 표시영역
540 : 행동표시영역

Claims (15)

  1. 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치에 있어서,
    상기 스마트 대기정보 측정장치는 대기와 관련 성분을 측정하는 대기 센서부;
    상기 대기 센서부로부터 전달된 대기정보를 분석하는 분석부;
    상기 대기 센서부가 측정한 대기정보를 저장하는 대기정보 데이터베이스부;
    상기 분석부에서 분석된 대기정보를 저장하는 분석대기정보 데이터베이스부;
    상기 분석된 대기정보의 오염여부 판단을 위한 법적 허용치 데이터베이스부;
    상기 분석대기 정보 데이터베이스부에서 판단한 사용자가 현재 위치한 지역의 대기상태에 따라 사용자가 어떻게 행동을 해야되는지 추천하기 위한 다양한 행동요령에 대한 데이터가 저장된 사용자 행동추천 데이터베이스부;
    상기 대기센서부로부터 측정된 대기정보와 분석된 대기정보에 따른 행동 기준을 모바일 디바이스에 시리얼 통신이나 무선 통신을 통해 상기 모바일 디바이스에 전송하는 전송부;
    상기 측정된 대기정보와 분석된 대기정보에 따른 행동기준을 상기 모바일 디바이스에 표시하는 표시부;를 포함하되,
    상기 분석부는 상기 전송부로부터 수집된 대기정보에 포함된 상기 대기 센서부에 포함된 센서를 통해 측정된 센서값으로 이루어진 공분산 행렬에서 이들을 이루고 있는 고유한 값과 고유벡터를 찾아낸 후, 다차원의 공분산 행렬을 저차원의 방정식으로 표현하고, 이를 평면에 표시할 수 있도록 함으로써 각각의 측정된 대기정보 데이터에 대한 분포를 분석하는 변형된 주성분 분석방법(Principal component analysis)을 이용하여 분석하는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치.
  2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 대기센서부와 전송부는 아두이노로 구현되어 상기 모바일 디바이스에 직접 끼워 상기 대기정보를 송신하거나, 무선통신을 통해 상기 대기정보를 송신할 수 있는 모듈형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치
  3. 청구항 제1항에 있어서, 상기 모바일 디바이스는 상기 분석부, 상기 대기정보 데이터베이스부, 분석대기정보 데이터베이스부, 법적 허용치 데이터베이스부, 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치.
  4. 청구항 제3항에 있어서, 상기 대기센서부는 온도, 습도, 미세먼지, 오존, 자외선 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치
  5. 삭제
  6. 청구항 제1항에 있어서, 상기 주성분 분석방법은 신경망 알고리즘을 이용하여 상기 대기센서부에서 수집한 대기정보들의 농도분포를 ppm 단위로 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치.
  7. 청구항 제6항에 있어서, 상기 분석부는 분석된 상기 대기정보와 상기 법적 허용치 데이터베이스부에 저장된 데이터와의 비교를 통해 오염여부를 판단하는 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치.
  8. 청구항 제7항에 있어서, 상기 표시부는 상기 분석부의 분석결과에 따른 행동기준을 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치.
  9. 청구항 제1항에 있어서, 상기 모바일 디바이스는 어플을 통해 상기 대기정보 측정장치가 수집 및 분석한 대기정보 데이터를 GUI 형태로 표시하는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치.
  10. 청구항 제9항에 있어서, 상기 어플에는 사용자의 위치정보, 사용자가 위지하는 지역의 날씨와 미세먼지농도 정보, 온도, 오존농도 정보, 사용자 행동요령을 표시하는 영역이 나뉘어져 있는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치.
  11. 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 방법에 있어서,
    상기 측정방법은 대기와 관련 성분을 측정하는 대기 센서부를 통해 측정된 대기 정보를 수신하는 단계;
    상기 측정된 대기정보를 대기정보 데이터베이스에 저장하는 단계;
    상기 측정된 대기정보를 분석하는 단계;
    상기 분석된 대기정보를 분석대기정보 데이터베이스부에 저장하는 단계;
    상기 분석된 대기정보에 따라 행동요령을 모바일 디바이스에 표시하는 단계;를 포함하되,
    상기 대기정보를 분석하는 단계는 분석부가 수신된 상기 대기정보에 포함된 상기 대기 센서부에 포함된 센서를 통해 측정된 센서값으로 이루어진 공분산 행렬에서 이들을 이루고 있는 고유한 값과 고유벡터를 찾아낸 후, 다차원의 공분산 행렬을 저차원의 방정식으로 표현하고, 이를 평면에 표시할 수 있도록 함으로써 각각의 측정된 대기정보 데이터에 대한 분포를 분석하는 변형된 주성분 분석방법(Principal component analysis)을 이용하여 분석하는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 제11항에 있어서, 상기 주성분 분석방법은 신경망 알고리즘을 이용하여 상기 대기센서부에서 수집한 상기 대기정보들의 농도분포를 ppm 단위로 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정방법.
  14. 청구항 제13항에 있어서, 상기 분석단계는 분석된 상기 대기정보와 법적 허용치 데이터베이스부에 저장된 데이터와의 비교를 통해 오염여부를 판단하는 판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정방법.
  15. 청구항 제11항에 있어서, 상기 행동요령을 모바일 디바이스에 표시하는 단계는 상기 센서부를 통해 수집된 대기정보와 분석된 대기정보 데이터를 어플을 통해 GUI 형태로 표시하는 것을 특징으로 하는 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정방법.
KR1020160156648A 2016-11-23 2016-11-23 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치 와 그 방법 KR101936081B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160156648A KR101936081B1 (ko) 2016-11-23 2016-11-23 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치 와 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160156648A KR101936081B1 (ko) 2016-11-23 2016-11-23 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치 와 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180058269A KR20180058269A (ko) 2018-06-01
KR101936081B1 true KR101936081B1 (ko) 2019-01-10

Family

ID=62635172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160156648A KR101936081B1 (ko) 2016-11-23 2016-11-23 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치 와 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101936081B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102027821B1 (ko) * 2019-04-10 2019-10-02 주식회사 아이티로 유해 미세 입자 분석을 통한 오염 물질 제거 서비스 및 유해 미세 입자 분석 결과에 기반한 장소 추천 서비스 제공 방법, 장치 및 컴퓨터-판독가능 기록매체
KR102475566B1 (ko) * 2019-04-19 2022-12-12 에코스솔루션(주) 스마트폰 연동 미세먼지 측정 시스템
KR102354512B1 (ko) * 2019-06-10 2022-01-21 서울대학교산학협력단 미세먼지 측정 데이터를 3d 그래픽으로 표시하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100955326B1 (ko) 2008-03-04 2010-04-29 (주)지준시스템 온도조절 기능을 가지는 공기질 컨트롤러 및 공기질관리시스템
KR101607878B1 (ko) 2014-06-16 2016-04-01 건국대학교 산학협력단 가상센서와 관측센서를 통합한 대기질 정보 서비스 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180058269A (ko) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7049203B2 (ja) 空気品質情報を提供する方法
Zakaria et al. Wireless internet of things-based air quality device for smart pollution monitoring
JP2017527051A (ja) 空気質測定装置と無線端末機とを連動した空気質報知装置及びその空気質報知方法
KR101936081B1 (ko) 대기오염 정보와 기상정보를 활용한 스마트 대기정보 측정 장치 와 그 방법
Salamone et al. Wearable devices for environmental monitoring in the built environment: a systematic review
US20140200840A1 (en) Platform for Portable Sensing Applications
CN106706863A (zh) 一种传感器组室内空气监测系统
KR101517332B1 (ko) 공기정보 제공 시스템
KR20180040873A (ko) 미세먼지 측정 시스템 및 방법
EP3358520A1 (en) Air quality prediction system and method through survey, and air quality prediction server
WO2017182920A1 (en) Air quality monitoring device
KR20160073754A (ko) 공기질 평가 장치, 공기질 평가 시스템 및 공기질 평가 방법
Yang et al. A smart sensor system for air quality monitoring and massive data collection
CN107249694A (zh) 呼吸面罩管理系统
US20190373426A1 (en) Method and apparatus for hyper-local testing and personalized analysis of chemical compositions and environmental conditions
KR20170140012A (ko) 생활환경 공기질 통합 정보 안내 시스템
Afolaranmi et al. Technology review: prototyping platforms for monitoring ambient conditions
CN107179103A (zh) 一种室内环境检测方法及装置
US10928371B1 (en) Hand-held sensor and monitor system
KR101665205B1 (ko) 폐건강지수 표시 시스템 및 방법
EP3669915B1 (en) Inhaler control clip and inhaler control arrangement
KR102317549B1 (ko) 공기청정기, 공기청정기 관리 시스템 및 공기청정기 제어 방법
CN205982216U (zh) 一种空气环境治理监测装置
KR20210038145A (ko) 데이터 수집 장비 및 이를 이용한 기상장비 일체형 축산악취 모니터링 시스템
CN108279041A (zh) 互联网智能空气检测仪

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant