KR101959435B1 - 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 LED 전구 기능뿐만 아니라 인체 감지 기능, 심박수 감지 기능, 공기 청정 기능, 전자 모기향 기능, 전자향기 기능, 사용중 안내 기능, 사이렌 기능, 자가 진단 기능 및/또는 무선 통신과 같은 최근의 IoT 기술을 구현할 수 있는 IoT 중계 모듈 시스템을 제공하는데 있다
이를 위해 본 발명은 범용 전구; 상기 범용 전구가 결합되고, USB 포트와 무선 통신부를 갖는 IoT 중계 모듈; 상기 IoT 중계 모듈과 무선 통신 가능하게 연결된 게이트 웨이; 및 상기 게이트 웨이에 통신 가능하게 연결된 관리 서버를 포함하고, 상기 IoT 중계 모듈은 교류 소켓에 결합되면 상기 범용 전구 및 USB 포트에 직류 전원을 공급하는 IoT 중계 모듈 시스템을 개시한다.

Description

범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템{IoT repeater module system that can be connected with general purpose bulb}
본 발명의 실시예는 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 발광다이오드 조명(Light Emitting Diode Lighting)은 전기로 빛을 발하는 LED 소자를 이용한 조명 방법으로, LED의 발광 원리를 이용하여 색의 기본 요소인 적색, 녹색, 청색으로부터 백색까지 다양한 색의 빛을 만들 수 있으며, 기존 조명 기구보다 에너지를 획기적으로 줄일 수 있고, 수명도 길며, 형광등처럼 수은 등 유해 물질을 전혀 사용하지 않기 때문에 친환경적인 제품으로 인식되고 있다.
이에, 이러한 LED 전구는 공공 화장실, 아파트, 빌딩, 지하 주차장, 복도와 같이 어두운 장소에서 전력 소비를 적게 하며, 수명이 길면서도 밝은 빛을 방출하는 구성을 제공하고 있으며, 이는 건물 천정이나 내벽에 설치되고 있다.
그러나, 종래의 LED 전구는 단순히 조명으로서 기능을 할 뿐, 인체 감지 기능, 인체 활동 감지 기능, 공기 청정 기능, 전자 모기향 기능, 전자향기 기능, 사용중 안내 기능, 사이렌 기능, 자가 진단 기능 및/또는 무선 통신과 같은 최근의 IoT 기술을 구현하지 못하는 문제가 있었다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템을 제공하는데 있다. 일례로, 본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 LED 전구 기능뿐만 아니라 인체 감지 기능, 인체 활동 감지 기능, 공기 청정 기능, 전자 모기향 기능, 전자향기 기능, 사용중 안내 기능, 사이렌 기능, 자가 진단 기능 및/또는 무선 통신과 같은 최근의 다양한 IoT 기술을 구현할 수 있는 IoT 중계 모듈 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템은 범용 전구; 상기 범용 전구가 결합되고, USB 포트와 무선 통신부를 갖는 IoT 중계 모듈; 상기 IoT 중계 모듈과 무선 통신 가능하게 연결된 게이트 웨이; 및 상기 게이트 웨이에 통신 가능하게 연결된 관리 서버를 포함하고, 상기 IoT 중계 모듈은 교류 소켓에 결합되면 상기 범용 전구 및 USB 포트에 직류 전원을 공급할 수 있다.
상기 IoT 중계 모듈은 인체 감지 센서를 더 포함하고, 상기 인체 감지 센서를 통해 인체가 감지될 경우, 상기 범용 전구 및 USB 포트에 직류 전원을 공급할 수 있다.
상기 IoT 중계 모듈은 인체 활동 센서 및 사이렌을 더 포함하고, 상기 인체 활동 센서를 통하여 감지된 인체의 심장 박동, 인체 움직임 또는 호흡 상태가 기준 범위를 벗어날 경우 상기 사이렌을 동작시킬 수 있다.
상기 IoT 중계 모듈은 상기 관리 서버에 상기 감지된 인체의 심장 박동, 인체 움직임 또는 호흡 상태를 전송하고, 상기 관리 서버는 상기 전송된 인체의 심장 박동, 인체 움직임 또는 호흡 상태가 기준 범위를 벗어날 경우 응급 센터로 응급 구조 신호를 전송할 수 있다.
상기 IoT 중계 모듈은 상기 USB 포트에 결합된 공기 청정기, 전자 모기향 또는 전자 향수를 더 포함하고, 상기 인체 감지 센서를 통해 인체가 감지될 경우 상기 공기 청정기, 전자 모기향 또는 전자 향수에 전원을 공급할 수 있다.
상기 IoT 중계 모듈은 사용중 안내부를 더 포함하고, 상기 인체 감지 센서를 통해 인체가 감지될 경우 상기 사용중 안내부에 전원을 공급할 수 있다.
상기 IoT 중계 모듈은 자가 고장 진단부를 더 포함하고, 상기 인체 감지 센서를 통해 인체가 감지될 경우 상기 자가 고장 진단부에 전원을 공급하며, 상기 무선 통신부를 통해 상기 자가 고장 진단 정보를 상기 관리 서버에 전송할 수 있다.
상기 IoT 중계 모듈은 상기 범용 전구가 결합되도록 하부에 결합 요홈이 형성된 몸체; 및 상기 몸체의 상부에 교류 소켓에 결합될 수 있도록 형성된 돌기를 포함하고, 상기 USB 포트와 무선 통신부는 상기 몸체에 형성될 수 있다.
상기 IoT 중계 모듈은 카메라부를 더 포함하고, 상기 관리 서버 또는 응급 센터로 상기 카메라부로 촬영된 인체의 영상을 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예는 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템을 제공한다.
일례로, 본 발명의 실시예는 LED 전구 기능뿐만 아니라 인체 감지 기능, 인체 활동 감지 기능, 공기 청정 기능, 전자 모기향 기능, 전자향기 기능, 사용중 안내 기능, 사이렌 기능, 자가 진단 기능 및/또는 무선 통신과 같은 최근의 다양한 IoT 기술을 구현할 수 있는 IoT 중계 모듈 시스템을 제공한다.
다른 예로, 본 발명의 실시예에 따른 IoT 중계 모듈 시스템은 인체 감지 센서를 통해 인체가 감지될 경우에만 범용 전구를 동작시키고, 이밖에도 공기 청정기, 전자 모기향, 전자 향수 및/또는 사용중 안내부를 동작시킴으로써, 소비 전력을 절감할 수 있게 된다.
다른 예로, 본 발명의 실시예에 따른 IoT 중계 모듈 시스템은 인체 활동 센서를 통해 인체의 활동(예를 들면, 심장 박동, 인체 움직임 및/또는 호흡 상태)을 센싱한 후, 이들 값이 정상 범위를 벗어날 경우, 사이렌을 동작시키고 그리고/또는 무선 통신으로 관리 서버에 IoT 중계 모듈의 위치 및 인체 위급 상황을 전송함으로써, IoT 중계 모듈의 주변에 있는 사람이 위급 상황으로부터 신속하게 구조될 수 있도록 한다.
다른 예로, 본 발명의 실시예에 따른 IoT 중계 모듈 시스템은 하나의 인체 활동 센서를 이용하여 하나의 공간에서 적어도 2명의 인원을 센싱할 수 있고, 이와 같이 하나의 공간에 2명의 인원이 센싱될 경우, 상술한 바와 같이 사이렌을 동작시키고 그리고/또는 무선 통신으로 관리 서버에 IoT 중계 모듈의 위치 및 위급 상황을 전송함으로써, IoT 중계 모듈의 주변에 있는 사람이 위급 상황으로부터 신속하게 구조될 수 있도록 한다. 여기서, 사이렌은 IoT 중계 모듈에 함께 설치되거나 근처에 설치됨으로써, 모듈 주변의 다른 사람들이 위급 상태를 즉시 인식하도록 하여 도움을 줄 수 있도록 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈의 구성을 도시한 결합 단면도 및 분해 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템의 동작을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
또한, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구(110)와 체결 가능한 IoT 중계 모듈(120)의 구성을 도시한 결합 단면도 및 분해 단면도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구(110)와 체결 가능한 IoT 중계 모듈(120)은 적어도 하나의 USB 포트(121) 및 무선 통신부(122)를 포함할 수 있다.
일례로, IoT 중계 모듈(120)은 범용 전구(110)가 결합되도록 하부에 일정 깊이의 결함 요홈(123a)이 형성된 몸체(123)와, 몸체(123)의 상부에 교류 소켓에 결합될 수 있도록 일정 높이 돌출된 돌기(123b)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 몸체(123)의 표면에 적어도 하나의 USB 포트(121)가 설치될 수 있고, 몸체(123)의 일측에 무선 통신부(122)가 설치될 수 있다. 더불어, 몸체(123)의 내측에는 돌기(123b)로부터 결함 요홈(123a)까지 전원 라인(123c)이 형성될 수 있다.
이와 같이 하여, IoT 중계 모듈(120)은 범용 전구(110), USB 포트(121), 무선 통신부(122)에 각각 직류 전원을 공급한다. 일례로, IoT 중계 모듈(120)은 교류 소켓으로부터 교류 전원을 공급받고, 이를 정류하여 직류 전원으로 변환한 후, 이를 범용 전구(110), USB 포트(121) 및 무선 통신부(122)에 각각 공급할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 범용 전구(110), USB 포트(121) 및 무선 통신부(122)가 항상 직류 전원을 공급받는 것이 아니라, 인체가 감지될 경우에만 직류 전원을 공급받음으로써, 소비 전력을 감소시키고 또한 제품 수명을 증가시킬 수 있다.
또한, IoT 중계 모듈(120)의 몸체(123)는 인체 감지 센서(124) 및 인체 활동 센서(125)를 더 포함할 수 있다. 더욱이, IoT 중계 모듈(120)에 구비된 USB 포트(121)에는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자 모기향(132), 전자 향수(133), 사용중 안내부(134) 등이 결합될 수 있다.[도 2 참조] 물론, 경우에 따라 특정 구성 요소 예를 들면 사이렌(127)은 IoT 중계 모듈(120)의 몸체(123)에 직접 형성될 수도 있다.
여기서, 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자 모기향(132), 전자 향수(133), 사용중 안내부(134) 등은 USB 포트(121)에 유선 방식으로 직접 연결되거나, 또는 USB 포트(121)에 무선 방식으로 연결될 수 있다.
무선 방식이란 USB 포트(121)에 USB 무선 수신기(121a)가 결합되고, USB 무선 수신기(121a)에 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자 모기향(132), 전자 향수(133), 사용중 안내부(134) 등이 무선 통신 가능하게 연결됨을 의미한다.
일례로, 사용중 안내부(134)는 화장실 도어의 바깥면에 설치될 수 있고, 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자 모기향(132) 및/또는 전자 향수(133)는 화장실 도어의 안쪽면 또는 화장실의 천정이나 벽면 등에 설치될 수 있다.
한편, 범용 전구(110)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, LED 전구, 플라즈마 전구 또는 일반 백열등을 포함할 수 있다. 다만, 최근의 에너지 효율 등을 감안할 경우 LED 전구가 바람직하다. 이러한 범용 전구(110)는 IoT 중계 모듈(120)없이 직접 교류 소켓에도 결합되어 사용될 수 있으나, 이 경우 IoT 중계 모듈(120)로부터 제어되지 않는다. 본 발명에서는 이러한 범용 전구(110)가 IoT 중계 모듈(120)을 통해 교류 소켓에 결합되도록 함으로써, 범용 전구(110)가 다양한 환경에서 다양하게 제어되도록 할 수 있다.
또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구(110)와 체결 가능한 IoT 중계 모듈(120)은 몸체(123)에 구비된 결함 요홈(123a)으로부터 범용 전구(110)가 분리 및 결합될 수 있고, 또한 몸체(123)에 구비된 USB 포트(121)로부터 USB 무선 수신기(121a) 또는 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자 모기향(132), 전자 향수(133) 및 사용중 안내부(134) 등이 분리 및/또는 결합될 수 있다. 여기서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 USB 포트(121)에는 USB 무선 수신기(121a)가 연결된 것으로 도시되어 있고, 또한 사이렌(127)은 IoT 중계 모듈(120)의 몸체(123)에 직접 결합된 것으로 도시되어 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구(110)와 체결 가능한 IoT 중계 모듈(120)의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구(110)와 체결 가능한 IoT 중계 모듈(120)은 전원 공급부(128), 인체 감지 센서(124), 인체 활동 센서(125), 범용 전구(110), 자가 고장 진단부(126), 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자모기향(132), 전자향수(133), 무선 통신부(122), 사용중 안내부(134), 모듈 제어부(136), 카메라부(137) 및 메모리(135)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(128)는 교류 소켓으로부터 교류 전원을 공급받아 이를 직류 전원으로 변환한 후, 인체 감지 센서(124), 인체 활동 센서(125), 범용 전구(110), 자가 고장 진단부(126), 무선 통신부(122) 및 모듈 제어부(136)에 공급할 수 있다. 물론, 전원 공급부(128)는 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자모기향(132), 전자향수(133), 사용중 안내부(134), 카메라부(137) 등의 동작을 위한 USB 무선 수신기(121a)에도 직류 전원을 공급한다. 더불어, 물론, 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자모기향(132), 전자향수(133), 사용중 안내부(134), 카메라부(137)가 IoT 중계 모듈(120)에 직접 연결된 경우, 이들에게도 직류 전원을 공급한다. 또한, 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자모기향(132), 전자향수(133), 사용중 안내부(134), 카메라부(137)가 IoT 중계 모듈(120)에 직접 연결되지 않고 USB 무선 수신기(121a)를 통해 제어될 경우, 이들은 별도의 전원 또는 배터리 등으로 전원을 공급받는다.
인체 감지 센서(124)는 IoT 중계 모듈(120)의 주변에 진입한 인체의 존재 여부를 감지하고, 이를 모듈 제어부(136)에 전송한다. 인체 감지 센서(124)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 사람이나 동물로부터 발산되는 적외선을 감지하는 적외선 센서를 포함할 수 있다.
인체 활동 센서(125)는 IoT 중계 모듈(120)의 주변에 진입한 인체의 심장 박동, 인체 움직임 및/또는 호흡 상태를 감지하고, 이를 모듈 제어부(136)에 전송한다. 인체 활동 센서(125)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 초고감도 마이크로파(microwave) 센서를 포함할 수 있다.
여기서, 초고감도 마이크로파 센서는 마이크로파를 기반으로 인체 신호를 센싱할 수 있다. 일례로, 초고감도 마이크로파 센서는 마이크로파 신호를 발생시키는 발진기와, 마이크로파 신호를 분기하는 전력분배기와, 분기된 마이크로파 신호를 외부로 송신 및 물체에 반사된 마이크로파 신호를 수신하는 안테나와, 안테나에서 수신된 마이크로파 신호와 전력분배기에서 입력되는 신호의 차이를 검출하여 인체의 심장 박동, 인체 움직임 및/또는 호흡 상태를 정밀하게 검출할 수 있다.
이러한 마이크로파의 반사 신호에는 많은 노이즈(noise)가 포함될 수 있으므로, 초고감도 마이크로파 센서는 수신된 마이크로파를 필터링한 후 인체의 심장 박동, 인체 움직임 및/또는 호흡 상태를 정확하게 검출할 수 있다.
따라서, 인체 활동 센서(125)를 통해서는 인체의 움직임(예를 들면, 자리 착석, 자리 이탈, 기절, 졸도 등)과 같은 다양한 인체 상태를 정확하게 판단할 뿐만 아니라, 인체에 발생된 이상(비정상) 여부를 판단할 수 있다. 특히, 이러한 인체 활동 센서(125)를 통해 심근 경색, 고혈압, 뇌 질환 등으로 주의가 필요한 사람들 및 일반인들에 대한 정확한 관리가 가능해질 수 있다.
범용 전구(110)는 상술한 바와 같이 직류 전원을 공급받아, 빛을 발할 수 있도록 한다. 이러한 범용 전구(110)는 상술한 바와 같이 LED 전구를 포함할 수 있다.
자가 고장 진단부(126)는 내장된 자가 진단 프로그램을 포함할 수 있고, 이는 자가 진단 프로그램을 이용하여 IoT 중계 모듈(120)의 동작 상태와 고장 상태를 자가 진단하고, 각종 구성 요소의 동작 상태와 고장 상태에 대하여 자가 진단한 정보를 모듈 제어부(136)에 전송한다. 일례로, 자가 고장 진단부(126)는 전원 공급부(128), 인체 감지 센서(124), 인체 활동 센서(125), 범용 전구(110), 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자 모기향(132), 전자향수(133), 무선 통신부(122), 사용중 안내부(134) 등의 고장 여부를 판단하여, 모듈 제어부(136)에 전송한다.
사이렌(127)은 모듈 제어부(136)의 구동 신호에 의해 시각적/청각적인 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 모듈 제어부(136)는 인체 활동 센서(125)로 감지된 주변의 인체에 대한 심장 박동, 인체 움직임 및/또는 호흡 상태가 미리 저장된 기준 범위를 벗어날 경우(정상 범위가 아닐 경우), 사이렌(127)에 전원을 인가하여 주변의 다른 사람이 이를 인식하고 소정의 조치(도움)를 취하도록 한다.
공기 청정기(131)는 모듈 제어부(136)의 구동 신호에 따라 공기를 정화하여 맑은 공기를 제공하도록 한다.
전자모기향(132)은 모듈 제어부(136)의 구동 신호에 따라 주변에 전자 모기향(132)이 자동적으로 분사되도록 한다.
전자향수(133)는 모듈 제어부(136)의 구동 신호에 따라 주변에 전자 향수(133)가 자동적으로 분사되도록 한다.
무선 통신부(122)는 모듈 제어부(136)의 제어 신호에 따라 IoT 중계 모듈(120)의 다양한 정보를 외부(예를 들면, 게이트웨이)에 전송하도록 한다.
사용중 안내부(134)는 모듈 제어부(136)의 구동 신호에 따라 화장실 등의 내부에 사용자가 있음을 시각적 및/또는 청각적으로 알리도록 한다.
카메라부(137)는 모듈 제어부(136)의 구동 신호에 따라 내부를 촬영하여 무선 통신부(122)를 통해 외부로 전송할 수 있다.
모듈 제어부(136)는 인체 감지 센서(124), 인체 활동 센서(125), 자가 고장 진단부(126) 등으로부터 관련 신호를 입력받고, 이들 관련 신호를 미리 정해진 알고리즘 또는 프로그램에 따라 연산한 후, 범용 전구(110), 사이렌(127), 공기 청정기(131), 전자 모기향(132), 전자 향수(133), 무선 통신부(122), 사용중 안내부(134), 카메라부(137) 등에 소정 구동 신호 또는 제어 신호를 출력한다.
메모리(135)는 상술한 모듈 제어부(136)의 동작을 위한 프로그램 및 각종 설정값을 저장하고, 모듈 제어부(136)가 이를 필요로 할 경우 제공한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구(110)와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템(100)의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, IoT 중계 모듈 시스템(100)은 다수의 IoT 중계 모듈(120)과, 게이트 웨이(140)와, 관리 서버(150)를 포함할 수 있다.
IoT 중계 모듈(120)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 공중 화장실과 같은 다중 이용 시설중 각 실 또는 방에 독립적으로 설치될 수 있으며, 이의 구성은 도 1 및 도 2에 도시된 것과 동일하다. 특히, IoT 중계 모듈(120)의 각각은 범용 전구(110)를 포함하고, 더욱이 USB 포트(121) 및 무선 통신부(122)를 포함할 수 있다.
게이트 웨이(140)는 상술한 다수의 IoT 중계 모듈(120)로부터 다양한 정보를 받아서 인터넷망(145)을 통해 관리 서버(150)로 전송한다. 일례로 게이트 웨이(140)는 IoT 중계 모듈(120)로부터 NFC, 와이파이, 지그비, 블루트스 방식에 의해 다양하 정보를 얻을 수 있다.
관리 서버(150)는 다수의 IoT 중계 모듈(120)로부터 게이트 웨이(140)를 통하여 다양한 정보를 수신받아 미리 정해진 절차(예를 들면, 프로그램 또는 알고리즘)에 따라 소정 동작을 수행한다.
일례로, 관리 서버(150)는 인체 활동 센서(125)를 통해 획득한 사용자의 건강 상태가 이상 상태일 경우(정상이 아닐 경우), IoT 중계 모듈(120)의 설치 위치와 사용자의 건강 상태를 응급 센터(예를 들면, 119 또는 소방서)로 자동 전송하도록 한다.
다른 예로, 관리 서버(150)는 자가 고장 진단부(126)를 통해 특정 구성 요소(예를 들면, 범용 전구(110), 공기 청정기(131), 전자 모기향(132), 전자 향수(133), 사용중 안내부(134), 카메라부(137) 등)가 정상적으로 동작하지 않을 경우, IoT 중계 모듈(120)의 설치 위치와 고장 요소를 관리자에게 표시하여, 교체 등의 작업이 이루어지도록 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구(110)와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템(100)은 재실 사용자의 건강 상태와 유지 보수를 용이하게 관리할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 범용 전구(110)와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템(100)의 동작을 도시한 순서도이다. 여기서, 제어의 주체는 모듈 제어부(136)이다.
우선 모듈 제어부(136)는 인체 감지 센서(124)를 통하여 범용 전구(110) 및 IoT 중계 모듈(120)의 주변에 인체가 감지되었는지 여부를 판단한다.(S1)
범용 전구(110) 및 IoT 중계 모듈(120)의 주변에 인체가 감지되었다면, 모듈 제어부(136)는 범용 전구(110) 및 사용중 안내부(134)에 전원이 인가되도록 하여, 범용 전구(110) 및 사용중 안내부(134)가 턴온되도록 한다. 더욱이, 모듈 제어부(136)는 인체 활동 센서(125)로부터 범용 전구(110) 및 IoT 중계 모듈(120)의 주변에 있는 인체에 대한 심장 박동, 인체 움직임 및/또는 호흡 상태를 센싱한다.(S2) 여기서, 모듈 제어부(136)는 실제로 USB 무선 수신기(121a)에 전원을 인가하고, 이러한 USB 무선 수신기(121a)에 연결된 사용중 안내부(134)가 턴온되도록 한다. 더불어, 모듈 제어부(136)는 무선 통신부(122)에 전원을 인가하여, 게이트 웨이(140)를 통해 관리 서버(150)에 무선 통신이 가능한 상태가 되도록 한다.
모듈 제어부(136)는 인체 활동 센서(125)로부터 획득한 심장 박동, 인체 움직임 및/또는 호흡 상태가 미리 저장된 정상 범위 이내인지 아닌지 판단한다.(S3)
범용 전구(110) 및 IoT 중계 모듈(120)의 주변에 있는 인체 상태가 정상 범위 이내라고 판단되면, 모듈 제어부(136)는 공기 청정기(131), 전자 모기향(132), 전자 향수(133)에 전원을 인가하여, 이들 구성 요소가 동작하도록 한다.(S4) 물론, 이때, 모듈 제어부(136)는 범용 전구(110) 및 사용중 안내부(127)에 계속 전원을 인가함으로써, 범용 전구(110) 및 사용중 안내부(127)가 계속 턴온 상태를 유지하도록 한다.
이어서, 모듈 제어부(136)는 자가 고장 진단부(126)로부터 자가 고장 진단 신호를 입력 받는다.(S5)
모듈 제어부(136)는 자가 고장 진단부(126)로부터 신호를 분석하여 고장난 구성 요소가 있는지 판단한다.(S6) 예를 들어, 모듈 제어부(136)는 범용 전구(110), 무선 통신부(122), 인체 감지 센서(124), 인체 활동 센서(125), 사이렌(127), 전원 공급부(128), 공기 청정기(131), 전자 모기향(132), 전자 향수(133), 사용중 안내부(134), 카메라부(137) 및/또는 메모리(135) 등의 고장 여부를 고장 진단 알고리즘에 따라 판단한다.
모듈 제어부(136)는 고장난 구성 요소가 있을 경우, 이를 무선 통신부(122) 및 게이트 웨이(140)를 통하여 관리 서버(150)에 전송되도록 한다.(S7) 따라서, 관리 서버(150)를 통해 실제 현장을 방문하지도 않고, 관리자가 고장난 장소 및 고장난 구성 요소를 파악할 수 있도록 한다.
한편, 모듈 제어부(136)는 인체 활동 센서(125)로부터 획득한 심장 박동, 인체 움직임 및/또는 호흡 상태가 미리 저장된 정상 범위가 아닐 경우, 사이렌(127)에 전원을 인가하여 사이렌(127)이 구동되도록 하고, 또한 이를 무선 통신을 통하여 관리 서버(150)에 전송하도록 한다.(S8) 또한, 추가적으로 모듈 제어부(136)는 카메라부(137)에 전원을 인가하여 카메라부(137)가 구동되도록 하고, 카메라부(137)로 촬영된 영상을 무선 통신을 통하여 관리 서버(150)에 전송하도록 한다. 또한, 반대로 이러한 상황에서(인체 활동 센서로 획득한 심장 박동, 인체 움직임 및/또는 호흡 상태가 비정상일 경우에만), 관리 서버(150)로부터 제어 명령을 받아 모듈 제어부(136)가 카메라부(137)를 구동하여 촬영하여, 촬영된 신호를 관리 서버(150)에 전송하도록 할 수 있다.
여기서, 모듈 제어부(136)는 하나의 인체 활동 센서(125)를 이용하여 적어도 2개의 인체 활동 신호를 구별할 수 있다. 일례로, 모듈 제어부(136)는 인체 활동 센서(125)를 이용하여 제1인체 활동 신호를 갖는 제1센싱 대상과 제2인체 활동 신호를 갖는 제2센싱 대상을 구분할 수 있다. 다르게 설명하면, 모듈 제어부(136)는 제1,2센싱 대상별 제1,2인체 활동 신호를 기반으로 동일한 장소 내에 있는 제1센싱 대상에 의해 발생되는 제1인체활동 신호와 제2센싱 대상에 의해 발생되는 제2인체활동 신호를 각각 분리하여, 동일한 장소 내에 제1,2센싱 대상이 존재하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 하나의 화장실 한 영역 내에 제1,2센싱 대상이 함께 있는 것으로 판단될 경우(즉, 화장실의 1실 내에 2명이 있는 경우, 또는 화장실에 2명이 있는 경우), 모듈 제어부(136)는 사이렌(127)에 전원을 인가하여 사이렌(127)이 구동되도록 하거나 또는 무선 통신으로 이러한 상황을 관리 서버(150)에 전송하도록 하여, 화장실 내에서 불미스러운 사고가 발생하지 않도록 할 수 있다.
더욱이, 모듈 제어부(136)는 하나의 인체 활동 센서(125)를 이용하여 적어도 2개의 인체 활동 신호가 구별될 경우, 카메라부(137)에 전원을 인가하여 구동되도록 함으로써, 이러한 상황에 관리 서버(150)에 전송되도록 할 수도 있다.
이와 같이, 하나의 인체 활동 센서(125)를 통하여 제1,2센싱 대상을 구별하는 방법은, 센싱 대상인 인체마다 독특한 심장 박동 특성을 갖고 있기 때문이다. 예를 들면, 모듈 제어부(136)는 인체 활동 센서(125)를 통하여 제1센싱 대상으로부터 심장 박동 특성(예를 들면, 심박수)을 입력받고, 이를 제1센싱 대상에 대한 제1인체 활동 신호로 정의한다. 또한 모듈 제어부(136)는 인체 활동 센서(125)를 통하여 제2센싱 대상으로부터 심장 박동 특성(예를 들면, 심박수)을 입력받고, 이를 제2센싱 대상에 대한 제2인체 활동 신호로 정의한다.
이러한 방식으로 제1,2센싱 대상을 구분하며, 제1,2센싱 대상이 동시에 감지될 경우, 예를 들면, 화장실의 1실 내에 2명이 있는 것으로 간주하여, 사이렌(127)에 전원을 인가하여 구동되도록 하거나, 그리고/또는 무선 통신부(122)를 통해 관리 서버(150)에 이러한 상황을 알림으로써, 사용자가 위험한 상황에 빠지지 않도록 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 범용 전구와 체결 가능한 IoT 중계 모듈 시스템
110; 범용 전구 120; IoT 중계 모듈
121; USB 포트 121a; USB 무선 수신기
122; 무선 통신부 123; 몸체
123a; 결합 요홈 123b; 돌기
123c; 전원 라인 124; 인체 감지 센서
125; 인체 활동 센서 126; 자가 고장 진단부
127; 사이렌 128; 전원 공급부
131; 공기 청정기 132; 전자 모기향
133; 전자 향수 134; 사용중 안내부
135; 메모리 136; 모듈 제어부
140; 게이트 웨이 145; 인터넷망
150; 관리 서버

Claims (9)

  1. 범용 전구;
    상기 범용 전구가 결합되고, USB 포트와 무선 통신부를 갖는 IoT 중계 모듈;
    상기 IoT 중계 모듈과 무선 통신 가능하게 연결된 게이트 웨이; 및
    상기 게이트 웨이에 통신 가능하게 연결된 관리 서버를 포함하고,
    상기 IoT 중계 모듈은 교류 소켓에 결합되면 상기 범용 전구 및 USB 포트에 직류 전원을 공급하며,
    상기 IoT 중계 모듈은 인체 감지 센서를 더 포함하고, 상기 인체 감지 센서를 통해 인체가 감지될 경우, 상기 범용 전구 및 USB 포트에 직류 전원을 공급하고,
    상기 IoT 중계 모듈은 인체 활동 센서, 사이렌, 사용중 안내부 그리고 상기 USB 포트에 결합된 공기 청정기, 전자 모기향 및 전자 향수를 더 포함하고, 상기 인체 감지 센서를 통해 인체가 감지될 경우 상기 인체 활동 센서, 상기 사이렌, 상기 사용중 안내부, 그리고 상기 공기 청정기, 상기 전자 모기향 및 상기 전자 향수에 전원을 공급하며,
    상기 IoT 중계 모듈은 상기 범용 전구, 상기 IoT 중계 모듈, 상기 인체 감지 센서, 상기 인체 활동 센서, 상기 사이렌, 상기 사용중 안내부 그리고 상기 USB 포트에 결합된 상기 공기 청정기, 상기 전자 모기향 및 상기 전자 향수를 자가 진단하는 자가 고장 진단부를 더 포함하고, 상기 인체 감지 센서를 통해 인체가 감지될 경우 상기 자가 고장 진단부에 전원을 공급하며, 상기 무선 통신부를 통해 자가 고장 진단 정보를 상기 관리 서버에 전송하며,
    상기 인체 활동 센서는 초고감도 마이크로파 센서를 포함하되, 상기 초고감도 마이크로파 센서는 마이크로파 신호를 발생시키는 발진기와, 상기 마이크로파 신호를 분기하는 전력분배기와, 상기 분기된 마이크로파 신호를 외부로 송신하여 인체로부터 반사된 마이크로파 신호를 수신하는 안테나를 포함하며,
    상기 IoT 중계 모듈은 상기 안테나에서 수신된 마이크로파 신호와 상기 전력분배기에서 입력되는 신호의 차이를 검출하여 인체의 심장 박동, 인체 움직임 및 호흡 상태를 검출하고, 하나의 상기 인체 활동 센서를 이용하여 동일한 장소 내에 있는 제1센싱 대상에 의해 발생되는 제1인체 활동 신호와 제2센싱 대상에 의해 발생되는 제2인체 활동 신호를 각각 분리하여, 상기 동일한 장소 내에 상기 제1,2센싱 대상이 함께 존재하는 것으로 판단될 경우, 상기 사이렌에 전원을 인가하여 상기 사이렌이 동작하도록 하고, 상기 무선 통신부를 통해 동일 장소에 제1,2센싱 대상이 함께 감지되는 상황을 상기 관리 서버에 전송함을 특징으로 하는 IoT 중계 모듈 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 IoT 중계 모듈은 상기 인체 활동 센서를 통하여 감지된 인체의 심장 박동, 인체 움직임 또는 호흡 상태가 기준 범위를 벗어날 경우 상기 사이렌을 동작시킴을 특징으로 하는 IoT 중계 모듈 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 IoT 중계 모듈은 상기 관리 서버에 상기 감지된 인체의 심장 박동, 인체 움직임 또는 호흡 상태를 전송하고,
    상기 관리 서버는 상기 전송된 인체의 심장 박동, 인체 움직임 또는 호흡 상태가 기준 범위를 벗어날 경우 응급 센터로 응급 구조 신호를 전송함을 특징으로 하는 IoT 중계 모듈 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 IoT 중계 모듈은
    상기 범용 전구가 결합되도록 하부에 결합 요홈이 형성된 몸체; 및
    상기 몸체의 상부에 교류 소켓에 결합될 수 있도록 형성된 돌기를 포함하고,
    상기 USB 포트와 무선 통신부는 상기 몸체에 형성된 것을 특징으로 하는 IoT 중계 모듈 시스템.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 IoT 중계 모듈은 카메라부를 더 포함하고, 상기 관리 서버 또는 응급 센터로 상기 카메라부로 촬영된 인체의 영상을 전송함을 특징으로 하는 IoT 중계 모듈 시스템.
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