KR101999886B1 - 스마트 미러 및 이를 이용하는 ＩｏＴ 스마트 화장실 서비스 방법 - Google Patents

Abstract

사물인터넷(IoT) 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 사용되는 스마트 미러 및 이를 이용하는 스마트 화장실 서비스 방법이 개시된다. 스마트 미러를 이용하는 IoT 기반의 스마트 화장실 서비스 방법은, 공중화장실에 설치되는 스마트 미러 내 IoT 게이트웨이와 네트워크를 통해 연결되는 데이터 센터에서 IoT 게이트웨이를 통해 수집되는 센싱 데이터를 획득하는 단계, 센싱 데이터에 기초하여 공중화장실의 화장실 환경을 모니터링하는 단계, 모니터링되는 화장실 환경을 기준 환경과 비교하여 유지관리를 위한 제1 정보 또는 고장진단을 위한 제2 정보를 생성하는 단계, 및 모니터링되는 화장실 환경에 기초하여 IoT 게이트웨이에 연결되는 센서도메인 내 장치를 원격 제어하는 단계를 포함한다.

Description

스마트 미러 및 이를 이용하는 ＩｏＴ 스마트 화장실 서비스 방법{SMART MIRROR AND METHOD FOR PROVIDING IoT SMART TOILET SERVICES}

본 발명의 실시예들은 사물인터넷(internet of things, IoT) 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트 미러 및 이를 이용하는 IoT 스마트 화장실 서비스 방법에 관한 것이다.

소득수준의 향상과 건강한 삶의 질에 대한 관심이 고조됨에 따라 공중화장실에서도 단순히 화장실의 고유 기능뿐만 아니라 다양한 서비스 시설을 두루 갖춘 복합 문화공간으로 바뀌어 가고 있다.

이러한 요구에 따른 종래기술은, 예를 들어, 디스플레이 기능을 부가하거나 사용자의 모바일 장치와 연동 가능하도록 구성되는 거울 디스플레이 장치가 있다. 또한, 통합 모니터링 관제부가 화장실 내외부에 설치된 센서로부터 감지 데이터를 획득하고 미리 설정된 이벤트 발생시 이벤트 발생 정보를 통합 모니터링 서비스 장치에 제공하는 스마트 에코 화장실 시스템이 개시되어 있다.

이와 같이 전자전기, 정보통신 등의 기술 분야의 발전에 따라 변화하는 사회문화 환경에 맞추어 공중화장실에서도 지능화된 서비스 또는 IoT(internet of things) 환경을 만들기 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 그리고 지능화된 화장실 서비스를 위해 공중화장실 등에서 화장실 환경 모니터링, 정보 제공과 사용자 안전 및 화장실 관리를 효과적으로 제공할 수 있는 수단이나 방안에 대한 요구가 증가하고 있다.

공개특허공보 제10-2014-0127421호(2014.11.04.) 등록특허공보 제10-1553353호(2015.09.09.)

이에 본 발명은 전술한 요구에 부응하여 화장실 환경 모니터링, 정보 제공과 사용자 안전 및 화장실 관리를 수행할 수 있는 지능화된 화장실 서비스를 위한 스마트 미러 및 이를 이용하는 사물인터넷(internet of things, IoT) 스마트 화장실 서비스 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 공중화장실 소모품 소모 상태, 청소 상태 등의 화장실 내부 상태 및 환경과 시설 안전과 사용자 안전을 감지하거나 모니터링하고, 쾌적한 화장실 환경을 제공하며, 필요 소모품에 대한 공급이나 납품 정보를 생성하여 제공하고 광고나 뉴스 정보 등을 관리 및 제공할 수 있는 우수한 사용자 편의성을 가진 스마트 미러 및 이를 이용하는 사물인터넷(IoT) 스마트 화장실 서비스 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 안전한 화장실, 쾌적한 화장실 그리고 편리한 화장실 서비스를 제공하기 위한 원엠투엠(oneM2M) 표준기술 기반 공중화장실 서비스 솔루션 제품을 제공하는데 있다. 즉, 원엠투엠 표준기술 기반 IoT 스마트 화장실 관리 서비스 플랫폼 및 원엠투엠 표준 기술 기반 IoT 스마트 화장실 실행 서비스 플랫폼을 제공하고 그에 의해 안전하고 쾌적하고 편리한 스마트 화장실을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 IoT(Internet of Thing) 스마트 화장실 서비스 방법은, 스마트 미러를 이용하는 IoT 기반의 스마트 화장실 서비스 방법으로서, 공중화장실에 설치되는 스마트 미러 내 IoT 게이트웨이와 네트워크를 통해 연결되는 데이터 센터에서 상기 IoT 게이트웨이를 통해 수집되는 센싱 데이터를 획득하는 단계; 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 공중화장실의 화장실 환경을 모니터링하는 단계; 상기 모니터링되는 상기 화장실 환경을 기준 환경과 비교하여 유지관리를 위한 제1 정보 또는 고장진단을 위한 제2 정보를 생성하는 단계; 및 상기 모니터링되는 상기 화장실 환경에 기초하여 상기 IoT 게이트웨이에 연결되는 센서도메인 내 장치를 원격 제어하는 단계를 포함한다.

일실시예에서, 상기 원격 제어하는 단계는, 상기 공중화장실에 설치된 상기 스마트 미러의 반거울 디스플레이를 통해 화장실 관리 정보가 출력되도록 구현될 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 IoT 스마트 화장실 서비스 방법은, 스마트 미러에서 수행되는 IoT 기반의 스마트 화장실 서비스 방법으로서, IoT 게이트웨이를 통해 상기 IoT 게이트웨이에 연결되는 센서 도메인 내의 장치로부터 센싱 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득한 센싱 데이터를 네트워크를 통해 상기 IoT 게이트웨이에 연결되는 데이터 센터에 제공하는 단계; 및 상기 데이터 센터의 신호 또는 정보에 응하여 상기 스마트 미러의 반거울 디스플레이에 화장실 관리 정보를 출력하는 단계를 포함한다.

일실시예에서, IoT 게이트웨이는 센서 도메인 내 다수의 장치들과 연결되며, 여기서, 다수의 장치들은 스마트미러 연동 화장실 센서로서 4종 이상을 포함하고 그 데이터 신뢰도가 99% 이상일 수 있다. 또한, IoT 게이트웨이는 수십, 수백 혹은 1,000개 이상의 장치들을 원격 관리할 수 있고, 각 장치의 고장 진단을 수행하며, 장치들을 통해 화장실 이상을 탐지하고 필요에 따라 응급상황을 전파할 수 있다. 또한, 스마트미러 내 전용 모듈을 이용하여 화장실 내 공기의 탈취율 98% 이상을 제공하거나 탈취와 살균 기능을 동시에 구현하는 전용 장치를 설치하여 화장실 내 세균을 95% 이상 저감하고 그에 의해 청결하고 쾌적한 화장실 환경을 제공할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 스마트 미러는, IoT 기반의 스마트 화장실 서비스를 제공하는 스마트 미러로서, 디스플레이 장치; 상기 디스플레이 장치의 화면 표시영역 상에 배치되는 반투명 미러; 상기 화면 표시영역의 반대측인 상기 디스플레이 장치의 배면에 배치되는 제어보드; 및 상기 제어보드에 연결되는 IoT 게이트웨이(Gateway, GW)를 포함하며, 여기서 상기 제어보드는, 상기 IoT 게이트웨이를 통해 상기 IoT 게이트웨이에 연결되는 센서 도메인 내의 장치로부터 센싱 데이터를 획득하고, 상기 획득한 센싱 데이터를 네트워크를 통해 상기 IoT 게이트웨이에 연결되는 데이터 센터에 제공하고, 상기 데이터 센터의 신호 또는 정보에 응하여 상기 화면 표시영역에 화장실 관리 정보, 화장실 환경 정보, 또는 화장실 상태 정보를 출력한다.

일실시예에서, 스마트 미러는, 상기 반투명 미러 상에 배치되고 상기 제어보드에 연결되는 터치 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 스마트 미러 및 이를 이용하는 사물인터넷(internet of things, IoT) 스마트 화장실 서비스 방법을 채용하는 경우에는 단순한 정보제공 수준의 디스플레이 기능을 가진 화장실용 미러 대신에 사용자 경험을 포함하는 스마트 미러를 통해 안전성, 쾌적함 및 편리함을 제공할 수 있다.

또한, 원엠투엠(oneM2M) 표준 기반의 새로운 공중화장실용 서비스 플랫폼을 제공할 수 있으며, 이 서비스 플랫폼을 통해 많은 이용자가 사용하는 화장실에서 긴 대기 시간의 단축과 함께 다양한 정보 콘텐츠를 제공할 수 있고, 각종 센서와 감시 기능을 통해 좀 더 안전하고 편리하게 공중화장실을 사용할 수 있도록 하며, 적시에 알맞은 물품 관리, 관리자 점검 등을 통한 쾌적하고 스마트한 공중화장실 환경을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT(Internet of Thing) 스마트 화장실 서비스 플랫폼을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 데이터 센터의 스마트 화장실 통합관제 솔루션에 대한 예시도이다.
도 3은 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 화장실 관리자 플랫폼에 대한 블록도이다.
도 4는 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 스마트 화장실 실행 서비스 플랫폼의 개략적인 블록도이다.
도 5는 도 4의 스마트 화장실 서비스 실행 플랫폼에 채용할 수 있는 스마트 미러를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 6의 도 5의 스마트 미러의 작동 원리를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 도 5의 스마트 미러에 연결되며 공중화장실 내부 환경 및 소모품 상태 모니터링에 이용할 수 있는 센서들을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 5의 스마트 미러의 구현예에 대한 예시도이다.
도 9는 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 oneM2M 지원 전용 모듈의 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 oneM2M 지원 전용 모듈의 다른 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 oneM2M 지원 전용 모듈의 또 다른 일례를 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는 도 11의 oneM2M 지원 전용 모듈의 요부에 대한 분해 사시도이다.
도 13은 도 1의 IoT(Internet of Thing) 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 oneM2M 아키텍처 기반 구성에 대한 예시도이다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 조작자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 한 항목을 포함한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 실질적으로 동일한 의미를 나타내는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT(Internet of Thing) 스마트 화장실 서비스 플랫폼을 설명하기 위한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼(이하, 간략히 스마트 화장실 서비스 플랫폼)은 데이터 센터(10), 및 데이터 센터(10)와 네트워크를 통해 연결되는 스마트 화장실 실행 서비스 플랫폼(30)을 포함한다.

스마트 화장실 서비스 플랫폼에서 데이터 센터(10)는 스마트 화장실 실행 서비스 플랫폼(30)에 연결되는 센서도메인 내 장치들로부터 센싱 데이터를 획득하고, 센싱 데이터를 토대로 센서도메인 내 장치들이 설치된 화장실(특히, 공중화장실)의 환경을 안전하고 청결하며 쾌적하게 유지하도록 동작할 수 있다.

센서도메인 내 장치들은 IoT 장치일 수 있으며, 스마트 화장실 실행 서비스 플랫폼(30) 내의 스마트 미러 혹은 스마트 미러 내 IoT 게이터웨이(gateway, GW)와 연결되어 신호 및 데이터를 송수신할 수 있다.

센서도메인 내 장치들은 조명(lamp), 물비누 디스펜서(soap dispenser), 종이타월 디스펜서(towel dispenser), 화장지 디스펜서(tissue dispenser), 생리대 디스펜서(sanitary pad dispenser), 동작감지센서, 살균모듈, 송풍장치, 비명소리 수집센서, 화재 및 연기 센서, 문개폐 감지센서, 비상벨 등을 선택적으로 포함할 수 있다.

데이터 센터(10)는 스마트 화장실 서비스를 위해 스마트 화장실 통합관제 솔루션(100)을 포함할 수 있다. 스마트 화장실 통합관제 솔루션(100)은 스마트 화장실 서비스를 위해 데이터센서 IoT 플랫폼 제공, 데이터 관리 등의 기능을 수행할 수 있다.

또한, 데이터 센터(10)는 화장실관리자(20)와 연결되어 화장실관리자(20)에게 센싱데이터에 기초한 화장실 상태, 환경 등에 대한 화장실 관련 정보를 제공하고, 화장실관리자(20)로부터의 요청 메시지에 따라 화장실관리자(20)와 관련된 특정 화장실의 환경을 제어할 수 있다.

또한, 데이터 센터(10)는 소모품관리자(14)와 연결되어 센싱데이터에 기초한 화장실 관련 정보 중에서 소모품 관련 정보를 제공하거나 공유할 수 있다. 소모품관리자(14)는 소모품 관련 정보에 따라 해당 화장실의 소모품을 교환하거나 충전할 수 있고, 화장실의 유지관리를 위한 기설정 기능등을 수행할 수 있다.

또한, 데이터 센터(10)는 광고주관리자(16)와 연결되어 화장실과 관련된 광고나 화장실과 관련되지 않은 광고나 정보를 화장실에 제공할 수 있다. 화장실과 관련된 정보로는 소모품 정보를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 데이터 센터(10)는 화장실의 디스플레이 장치나 스피커를 통해 화장실 사용자에게 날씨, 뉴스 정보를 제공할 수 있다.

상기의 소모품관리자(14), 광고주관리자(16) 및 화장실관리자(20) 중 적어도 어느 하나 이상은 데스크탑 컴퓨터, 랩탑컴퓨터, 개인정보단말기(personal digital assistant, PDA), 또는 휴대폰을 포함할 수 있다.

전술한 구성에 의하면, 스마트 화장실 서비스 플랫폼은 첫째, 화장실 내부 환경(공중화장실 소모품 소모상태, 청소상태 등)을 모니터링하고 스마트 미러 내 전용 IoT 장치나 스마트 미러 외부의 IoT 장치 등을 통해 화장실에 대한 안전 환경이나 각종 정보를 제공할 수 있고, 화장실 내부의 상태를 확인하거나 안전을 감지할 수 있는 각종 센서들을 통해 안정하고 쾌적한 화장실 환경을 제공하면서 화장실 관련 소모품 납품 정보를 제공하고, 또한 스마트 미러를 통해 광고 및 공지 정보를 관리하고 제공할 수 있다.

또한, 전술한 스마트 화장실 서비스 플랫폼을 사용하는 경우에는, 많은 사람들이 사용하는 화장실에서 긴 대기 시간의 절감과 함께 다양한 콘텐츠를 제공할 수 있고, 각종 센서와 감시 기능을 통해 기존 대비 좀 더 안전하고 편리한 화장실 환경을 제공하면서 적시에 물품 관리, 관리자 점검 등을 수행하도록 할 수 있고, 그에 의해 쾌적하고 스마트한 공중화장실 문화를 제공할 수 있다.

도 2는 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 데이터 센터의 스마트 화장실 통합관제 솔루션에 대한 예시도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 데이터 센터의 스마트 화장실 통합관제 솔루션(100)은 상위 제어부와 연결되고, 또한 네트워크를 통해 스마트 미러 및 화장실관리자와 연결되어, 새로운 IoT 기반의 스마트 화장실 서비스를 제공할 수 있다.

좀더 구체적으로, 스마트 화장실 통합관제 솔루션(100)은 데이터센터 IoT 플랫폼(110), IoT GW 원격관리 시스템(112), 스마트 화장실 개통 시스템(114), 회원관리 프로세서(116), 데이터 관리 시스템(120), 스마트 화장실 관제 시스템(122), 패턴 분석 프로세서(124), 스마트 화장실 설치장치 고장진단 프로세서(126), 광고서비스 소모품 상태 모니터링 프로세서(130), 데이터베이스 시스템(132) 및 메시지서비스 프로세서(140)를 포함할 수 있다.

데이터센터 IoT 플랫폼(110)은 원엠투엠(oneM2M) 표준기술에 따라 설치될 수 있다. 엠투엠(M2M: machine to machine)은 스마트 카, 스마트 가전, 스마트 미터 등과 같이 우리 주위의 사물을 인터넷 네트워크에 연결하여 편리하고 지능적인 서비스를 제공하는 사물인터넷 또는 사물지능통신을 지칭할 수 있다. 원엠투엠은 사물인터넷 서비스 플랫폼 표준화를 위한 글로벌 표준화 기구에 대응할 수 있다.

데이터센터 IoT 플랫폼(110)은 IoT GW 원격관리 시스템(112), 스마트 화장실 개통 시스템(114), 회원관리 프로세서(116), 스마트 화장실 관제 시스템(122), 패턴 분석 프로세서(124), 스마트 화장실 설치장치 고장진단 프로세서(126), 광고서비스 소모품 상태 모니터링 프로세서(130) 등에 대하여 데이터 센터 내에서 공통 실행환경을 제공할 수 있다. IoT GW 원격관리 시스템(112)은 본 실시예의 스마트 미러에 설치되는 IoT 게이트웨이를 통해 센서도메인 내의 장치들을 원격관리할 수 있다.

전술한 구성에 의하면, 공중화장실에 설치되는 스마트 미러 내 IoT 게이트웨이와 네트워크를 통해 연결되는 데이터 센터에서 IoT 게이트웨이를 통해 수집되는 센싱 데이터를 획득하고, 센싱 데이터에 기초하여 공중화장실의 화장실 환경을 모니터링하고, 모니터링되는 화장실 환경을 기준 환경과 비교하여 유지관리를 위한 제1 정보 또는 고장진단을 위한 제2 정보를 생성하고, 모니터링되는 화장실 환경에 기초하여 IoT 게이트웨이에 연결되는 센서도메인 내 장치를 원격 제어할 수 있다. 원격 제어는 공중화장실에 설치된 스마트 미러의 반거울 디스플레이를 통해 화장실 관리 정보가 출력되도록 하는 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 전술한 구성에 의하면, 스마트 미러가 설치되는 화장실의 건물주나 화장실 관리자는 스마트 화장실 통합관제 솔루션(100)에 접속하여 공중화장실 현장 관리자 계정 관리하건, 공중화장실 정보를 관리하거나, 공중화장실 상태를 관리하거나, 공중화장실 물품(소모품 등) 상태를 확인하거나, 소모품 주문관리를 수행하거나, 공중화장실 고장 및 에너지 소모량 등을 관리하거나, 공중화장실 사고 예방 관리를 수행하거나, 공중화장실 사고 대응 관리(예컨대, 소방서 연락, 경찰서 연락, 관리인 연락 등)를 수행하거나, 공중화장실 현장 시스템 개통을 관리하거나, 공중화장실 현장 시스템의 AS를 관리하거나, 공중화장실 서비스 월 사용료를 관리할 수 있다. 스마트 화장실 통합관제 솔루션(100)은 건물주 또는 화장실관리자의 접속 단말에 UI(user interface)/UX(user experience) 시각화를 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.

도 3은 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 화장실 관리자 플랫폼에 대한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 화장실관리자 플랫폼(360)은 생활지원 서비스 플랫폼으로서 스마트미러의 센서 데이터 수신 기능, 공중화장실 비정상 사용 탐지 기능, 공중화장실 스마트미러 대상 표출 미디어(공지사항, 날씨, 시간 등) 관리 기능, 공중화장실 스마트미러 원격관리 기능, 스마트 화장실 관리 앱 지원 기능 등을 구비할 수 있다.

화장실관리자 플랫폼(360)은 생활지원 서비스 플랫폼의 사용자 인터페이스(UI) 또는 사용자 경험(UX)을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 이러한 인터페이스는 대시보드, 광고관리, 사용자등록, 이벤트/알람 관리, 로그관리, 화장실 개통 관리, 통계, IoT GW 원격관리, 화장실 종합 관제, 고장장애표출, 연동 등의 세부 인터페이스들을 포함할 수 있다. 각 인터페이스는 사용자와의 상호작용이 가능한 언어(language)로 실행(run time) 환경을 제어하도록 구현될 수 있다.

일례로, 각 인터페이스는 자바스크립트 언어를 이용하는 node.js 등으로 구현될 수 있다. node.js를 이용하면 클라이언트와 서버에서 동일한 언어를 사용할 수 있으므로, 작업 생성, 인식 및 처리가 용이한 장점이 있다.

또한, 화장실관리자 플랫폼(360)은, REST API(362)를 포함할 수 있다. REST는 표현 상태 전이(representational state transfer)를 나타내고 리소스, 메서드 및 메시지로 이루어진다. API는 응용프로그램 프로그래밍 인터페이스(application programming interface)를 나타낸다. REST API는 REST의 리소스, 메서드 및 메시지 형태의 호출로 파일 제어, 창 제어, 화상 처리, 문자 제어 등을 수행하는 인터페이스일 수 있다.

또한, 화장실관리자 플랫폼(360)은, 소정의 프레임워크(framework)를 구비할 수 있다. 프레임워크는 스프링 프레임워크(spring framework)일 수 있다. 스프링 프레임워크는 자바 플랫폼을 위한 오픈소스 애플리케이션 프레임워크로서 동적인 웹 사이트 개발을 위한 여러가지 서비스를 제공할 수 있다.

프레임워크는 라이브러리에 뼈대가 되는 클래스들과 그 클래스들의 관계로 만들어진 기본 틀(혹은 설계 틀)을 구비하고 애플리케이션의 틀과 구조를 결정하며, 호출에 따라 코드를 제어할 수 있다. 프레임워크는 확장 가능한 기반 코드를 구비할 수 있고, 설계자가 의도하는 여러 디자인 패턴의 집합으로 구성될 수 있다.

프레임워크에서 제공하는 서비스는, 광고시스템, 메이지센터서비스, 검색엔진, 이벤트/알람 시스템, DCIP(data center IoT platform), 통계시스템, 화장실 개통 시스템, IoT 원격관리 시스템, 사용자 관리, 연동서비스 등을 포함할 수 있다.

또한, 프레임워크에서 제공하는 서비스는, 가상 스토리지(virtual storage), 가상 컴퓨팅(virtual computing), 가상 네트워킹(virtual network), 가상화 계층(하이퍼바이저)(virtualization layer(hypervisor)), 오픈스택(openstack) 등을 포함할 수 있다. 이러한 서비스를 위해 프레임워크는 컴퓨팅 하드웨어, 스토리지 하드웨어, 네트워크 하드웨어 등의 하드웨어를 구비할 수 있다. 하드웨어는 크게 본체와 주변 장치로 나눌 수 있고, 본체는 중앙 처리 장치와 주기억 장치를 포함하고 주변 장치는 입력 장치, 출력 장치, 보조 기억 장치 등을 포함할 수 있다.

전술한 구성에 의하면, 화장실관리자 플랫폼(360)은, 원엠투엠 기반 화장실 설치 센서 정보를 수집 및 저장하거나, 화장실 설치 센서 정보 통계(예컨대, 화장실 사용자수, 물품 소모량 등)을 생성하거나, 사용자 칸의 사용시간 오버 타임을 확인하거나, 공중화장실 이용시간 경과 상태로 사용 중인 센서 데이터를 수신하거나, 공중화장실에서의 표출 미디어(공지사항, 날씨, 시간 등)을 관리하거나, 표출 미디어 시간을 관리하거나, 화장실 안내 콘텐츠(예컨대, 개수대용, 화장실 현관용)를 제공하거나, 스마트미러 및 연동 장치 및 센서 등록을 관리하거나, 유선 엑세스망 표준(broad-band forum, BBF) 기반으로 스마트미러를 원격으로 관리하거나, 스마트미러의 IoT 게이트웨이에 등록된 센서 상태를 관리하거나, 스마트미러 및 장치/센서와 그 오동작 및 고장을 확인하거나, 스마트 화장실 신규 설치 시스템 전체 기능의 동작을 현장에서 확인하거나, 스마트 화장실 개통 결과를 처리하거나, 애프터서비스(AS) 항목 기능 동작을 현장에서 확인하거나, AS 점검 결과를 효과적으로 처리할 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 원엠투엠기반 스마트 화장실 서비스 플랫폼을 사용하는 경우, 공공안전과 정보제공이 강조되는 대국민 공공서비스 및 지능형 센서인식 기술을 채용한 ?춤형 정보제공 키오스크, 무인관광안내소, O2O 서비스에 활용할 수 있다. 또한, 추가로 실시간 상태 모니터링 및 지능형 분석알고리즘 기술을 적용하는 경우, 사용량, 패턴, 소모품 주기, 에너지 효율성, 평균 사용 시간, 남녀 사용비율 등을 센싱 데이터를 다각도로 분석하여 파악할 수 있고, 파악된 정보를 이용하여 추후 화장실 수급계획, 위치선정, 예산파악 등에 활용할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 각 인터페이스와 node.js는 프론트엔드(front end, FE) 구성 또는 서버측 구성으로서 데이터센터나 화장실관리자에 탑재되고, REST API, 프레임워크, 하드웨어 등의 나머지 구성요소들은 백엔드(back end, BE) 구성 또는 클라이언트측 구성으로서 스마트 미러에 탑재될 수 있다.

전술한 화장실관리자 플랫폼(360)에 의하면, UI Front End와 Back End를 분리하여 시스템 유연성을 확보할 수 있다. UI Front End와 Back End는 Rest API를 통하여 연결할 수 있다. UI Front End는 HTML5, D3, AngularJS 등을 활용하여 활용성 높게 구성할 수 있다. 또한, 물리적 장치가 아닌 오픈스택 가상 환경에서 시스템 확장 및 가용성을 높일 수 있다. 또한, 이미 검증된 스프링 프레임워크 사용을 통한 시스템 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 단말 원격관리 시스템을 사용자/관리자의 요구에 맞게 효율적으로 커스텀마이징할 수 있다.

또한, 스마트 화장실 시스템을 신규 설치할 경우 개통 기사를 배정하고 개통 기사가 현장에 출장하여 점검하고, 점검 결과를 자동으로 개통 시스템에 전달하여 정상 유무를 판단하고 이상이 없는 경우 개통할 수 있다.

또한, 오픈소스 도구를 활용하여 DevOps 환경을 구축하여 사용자가 원하는 스마트 화장실의 개발 및 운영을 병행할 수 있는 장점이 있다.

도 4는 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 스마트 화장실 실행 서비스 플랫폼의 개략적인 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 스마트 화장실 실행 서비스 플랫폼(30)은 스마트 미러(300), 및 스마트 미러(300)에 탑재되는 화장실관리자 플랫폼(360b)을 포함할 수 있다. 화장실관리자 플랫폼(360b)은 도 3을 참조하여 앞서 설명한 화장실관리자 플랫폼의 백엔드(back end, BE) 부분에 대응할 수 있다.

또한, 스마트 미러(300)는 IoT 게이트웨이를 포함하고, IoT 게이트웨이를 통해 공중화장실 내 센서 장치들로부터 데이터를 수집할 수 있다.

도 5는 도 4의 스마트 화장실 실행 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 스마트 미러를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 스마트 미러(300)는, 프레임(310), 디스플레이 장치(320), 미러(330), 제어보드(340) 및 IoT 게이트웨이(GW)(350)를 포함한다. 이러한 스마트 미러(300)는 스마트 미러 뒤에 수납 공간을 구비하고, 스마트 미러가 수납 공간의 전면 개구부를 덮는 평판 커버 형태를 구비할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

프레임(310)은 디스플레이 장치(320) 및 미러(330)과의 일체형 함체일 수 이다. 프레임(310)은 스틸(steel), 우드 재질을 포함하고, 분체 도장에 의해 적어도 하나의 임의의 색상으로 제조될 수 있다.

미러(330)는 은(silver)과 블랙 재질을 이용한 미러 글래스를 포함할 수 있고, 투과율 33% 내지 66%, 반사율 70% 내지 80%의 반거울 특성을 갖도록 제조될 수 있다. 미러(330)는 디스플레이 장치(320)의 화면 표시영역이 활성화된 상태에서는 디스플레이 화면을 투과하여 표시하고, 디스플레이 장치(320)의 화면 표시영역이 활성화되지 않은 상태에서는 거울로서 동작할 수 있다.

제어보드(340)는 엠베디드 보드일 수 있으며, 스피커(342) 및 전원부(344)를 내장할 수 있다. 제어보드(340)는 ARM 계열의 임베디드 보드로 리눅스(linux)나 안드로이드 운영체제를 탑재할 수 있다.

IoT GW(350)는 네트워크를 통해 센서 도메인 내의 다수의 장치들과 연결되고, 동일하거나 다른 네트워크를 통해 데이터센터 및/또는 화장실관리자와 연결될 수 있다.

또한, 스마트 미러(300)는 카메라(360)를 더 포함할 수 있다. 카메라(360)의 일부분은 미러 전면의 일부 영역에 투영되어 표시될 수 있다(도 6의 362 참조). 또한, 디스플레이 장치(320)의 화면 표시영역 상에 배치되는 터치 센서 또는 터치스크린 패널을 더 포함할 수 있다.

제어보드(340)와 IoT GW(350) 및 카메라(360)는 디스플레이 장치(320)의 화면 표시영역의 반대측에 위치하는 디스플레이 장치(320)의 배면상에 배치될 수 있다. 제어보드(340)는 디스플레이 장치(320)의 배면 측에 노출되는 터치 센서의 커넥터(322)에 배선이나 케이블을 통해 연결될 수 있다.

터치 센서는 정전용량 방식 특히 프로젝트 정전용량 방식(projected capative touch, PCT)을 채용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 터치 센서는 표면 정전용량 방식(surface capacitive touch, SCT), 저항막 방식, 탄성표면파(surface acoustic wave, SAW) 방식, 적외선(IR) 방식, 광학(optical) 방식 등을 이용하여 구현될 수 있다.

IoT GW(350)는 하나 이상의 통신 프로토콜을 지원하는 하나 이상의 유선 및/또는 무선 통신 서브시스템을 포함할 수 있다. 유선 통신 서브시스템은 PSTN(public switched telephone network), ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 또는 VDSL(Very high-data rate Digital Subscriber Line) 네트워크, PES(PSTN Emulation Service)를 위한 서브시스템, IP(internet protocol) 멀티미디어 서브시스템(IMS) 등을 포함할 수 있다. 무선 통신 서브시스템은 무선 주파수(radio frequency, RF) 수신기, RF 송신기, RF 송수신기, 광(예컨대, 적외선) 수신기, 광 송신기, 광 송수신기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

IoT GW(350)는 다양한 무선 네트워크를 지원하도록 제작될 수 있다. 무선 네트워크는 GSM(Global System for Mobile Communication), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), CDMA(Code Division Multiple Access), W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), LET-A(LET-Advanced), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), WiMax, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Bluetooth 등을 포함할 수 있다.

제어보드(340)는 메인 메모리 혹은 내장 메모리에 저장되는 소프트웨어 모듈이나 프로그램을 수행하여 스마트 미러의 기능을 수행할 수 있다. 제어보드(340)는 적어도 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU) 또는 코어를 포함할 수 있다. 중앙처리장치는 처리할 명령어를 저장하는 레지스터(register)와, 비교, 판단, 연산을 담당하는 산술논리연산장치(arithmetic logical unit, ALU)와, 명령어의 해석과 실행을 위해 CPU를 내부적으로 제어하는 제어유닛(control unit)과, 이들을 연결하는 내부 버스 등을 구비할 수 있다. 중앙처리장치는 MCU(micro control unit)와 주변 장치(외부 확장 장치를 위한 집적회로)가 함께 배치되는 SOC(system on chip)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

또한, 제어보드(340)의 메모리는, 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(non-volatile RAM, NVRAM), 대표적 휘발성 메모리인 DRAM(dynamic random access memory) 등의 반도체 메모리를 포함하나, 이에 한정되지는 않으며, 하드디스크 드라이브(hard disk drive, HDD), 광 저장 장치, 플래시 메모리 등으로 구현될 수 있다. 그리고 메모리는 스마트 미러 측에서 스마트 화장실 서비스를 제공하기 위한 소프트웨어 모듈들 외에 운영체제, 프로그램, 명령어 집합 등을 저장할 수 있다.

도 6의 도 5의 스마트 미러의 작동 원리를 설명하기 위한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 스마트 미러(300)는, 미러(330)의 미리 정해진 영역들(332, 334)에 투영되어 표시되는 디스플레이 화면을 포함할 수 있다. 디스플레이 화면은 제1 영역(332)에 표시되는 광고 정보, 날씨 또는 뉴스 정보를 포함할 수 있고, 제2 영역에 표시되는 스마트 화장실 관련 정보를 포함할 수 있다. 스마트 화장실 관련 정보는 주요 기능 안내 등의 스마트 미러에 관한 정보를 포함할 수 있다.

스마트 미러의 기능에 의하면, 스마트 미러는, 센싱 데이터 획득 모듈, 센싱 데이터 제공 모듈, 화장실 모니터링 정보 제공 모듈 및 화장실 환경 제어 모듈을 포함할 수 있다.

좀더 구체적으로, 센싱 데이터 획득 모듈은 스마트 미러 내 데이터 센터 IoT 플랫폼과 연동하여 센서 도메인으로부터 데이터를 획득할 수 있다. 센싱 데이터 제공 모듈은 센서 도메인에서 수집되는 센싱 데이터를 데이터 센터로 제공할 수 있다. 화장실 모니터링 정보 제공 모듈은, 스마트 미러의 터치 스크린을 통해 사용자 입력이 감지될 때, 사용자 입력에 따른 호출을 자체적으로 혹은 데이터 센터와의 연동을 통해 처리하고, 그 처리 결과를 스마트 미러의 화면 상에 표시할 수 있다. 그리고 화장실 환경 제어 모듈은 스마트 화장실 서비스를 위한 메뉴를 관리자에게 제공하고 관리자의 메뉴 설정에 따라 설정값을 저장하며 저장된 설정값에 따라 전용 모듈을 작동시키거나 화장실 상태 정보를 업데이트할 수 있다.

전술한 모듈들은 제어보드의 메모리에 소프트웨어 모듈 형태로 저장되고 메모리에 연결되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.

그리고 전술한 스마트 미러의 기능은 도 3을 참조하여 앞서 설명한 백엔드 서비스의 일부 서비스에 대응할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 스마트 미러는, IoT 게이트웨이를 통해 IoT 게이트웨이에 연결되는 센서 도메인 내의 장치로부터 센싱 데이터를 획득하고, 획득한 센싱 데이터를 네트워크를 통해 IoT 게이트웨이에 연결되는 데이터 센터에 제공하며, 데이터 센터의 신호 또는 정보에 응하여 스마트 미러의 반거울 디스플레이에 화장실 관리 정보를 출력할 수 있다.

한편, 본 실시예에 있어서, 스마트 미러의 기능을 위한 소프트웨어 모듈이나 프로그램은 메모리 등의 비휘발성 메모리(NVRAM) 기반의 다양한 컴퓨팅 장치에 탑재되나, 본 발명은 그러한 구성으로 한정되지 않는다. 예컨대, 메모리에 저장되는 소프트웨어 모듈이나 이에 대응하는 소스 코드는 이들이 수행하는 일련의 기능을 구현하기 위한 캐리어 형태로 원격지의 서버 장치 내 저장장치에 저장되고 서버 장치와 네트워크를 통해 연결되는 특정 컴퓨팅 장치로 전송되어 해당 컴퓨팅 장치에서 수행되도록 구현될 수 있다. 여기서 컴퓨터 판독 가능 매체는 스마트 미러와 네트워크를 통해 연결되는 하나 또는 복수의 컴퓨터 장치나 클라우드 시스템에 탑재될 수 있다.

또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하는 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것을 포함할 수 있다.

또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 여기서 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 하드웨어 장치는 본 실시예의 스마트 화장실 서비스를 구현하기 위한 적어도 하나의 소프트웨어 모듈을 수행하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

도 7은 도 5의 스마트 미러에 연결되며 공중화장실 내부 환경 및 소모품 상태 모니터링에 이용할 수 있는 센서들을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 스마트 미러는 IoT GW(350)를 통해 IoT 장치들과 연결될 수 있다. IoT 장치들은 조명(51), 비명소리 수집 센서(52), 화재 및 연기 센서(53), 문 개폐 감지 센서(54), 모션 센서(55), 근접 센서(56), 생리대 디스펜서(57), 물비누 디스펜서(58), 종이타월 디스펜서(59), 화장지 디스펜서(60), 비상벨(61) 등을 포함할 수 있다.

IoT GW(350)는 스마트 화장실 실행 서비스 플랫폼 프로세서 즉, 제어보드의 프로세서에 연결되거나 제어보드의 프로세서에 의해 제어될 수 있다.

문 개폐 감지 센서 모듈의 경우, 화장실 출입구와 화장실 문칸에 설치될 수 있고, 문 잠금 혹은 열림 상태를 Zigbee, BLE 등 무선 통신을 통하여 IoT 게이트웨이에 전송할 수 있다.

모션 센서 모듈의 경우 화장실 내에 설치되며, 화장실 내에 사용자가 있는 지의 여부를 확인하여 그 결과를 Zigbee, BLE 등 무선 통신을 통하여 IoT 게이트웨이에 전송할 수 있다.

근접 센서 모듈의 경우, 화장실에 설치된 스마트 미러 내에 설치되어 사용자가 접근할 때, 본래의 미러 기능과 함께 화장실 안내 정보, 화장실 생활 지원 정보 및 동영상 등을 표출하는 트리거로 사용될 수 있다.

터치 센서 모듈의 경우, 화장실에 설치된 스마트 미러에 설치되어 사용자가 스마트 미러 상에 표출된 기능이나 영역을 터치하였을 때 해당 터치나 영역에 대응하는 동작을 위한 트리거로 사용될 수 있다.

화장실 소모품 소모량 측정 센서 모듈의 경우, 화장실 내에 설치되며, 화장실 내에 설치된 소모품의 소모량을 측정하고 그 결과를 Zigbee, BLE 등 무선 통신을 통하여 IoT 게이트웨이에 전송할 수 있다.

누수 감시 센서 모듈의 경우, 화장실 내에 설치되며, 화장실 내에 누수가 발생하였는지 여부를 확인하고 그 결과를 Zigbee, BLE 등 무선 통신을 통해 IoT 게이트웨이에 전송할 수 있다.

화재 센서 모듈의 경우, 화장실 내에 설치되며, 화장실 내에 화재가 발생하였는지를 확인하고 그 결과를 Zigbee, BLE 등 무선 통신을 통해 IoT 게이트웨이에 전송할 수 있다.

연기 센서 모듈의 경우, 화장실 내에 설치되며, 화장실 내에 연기가 발생하였는지를 확인하고 그 결과를 Zigbee, BLE 등 무선 통신을 통해 IoT 게이트웨이에 전송할 수 있다.

스마트 화장실 전용 각종 센서 모듈은 그 개발 전에 개발 대기 상황을 해소하기 위하여 각 센서 모듈에 대한 프로토콜 명세서를 작성하고 오픈소스 하드웨어를 이용하여 이에 맞는 통신기능을 갖는 에뮬레이터를 제작하여 대체될 수 있다.

화장실의 면적이 크거나 공간이 격리되어 있는 경우, 센서 모듈과의 무선 통신이 단절되거나 불안정하는 경우가 발생하게 되는데, 이를 해결하기 위하여 IoT 게이트웨이와 센서 모듈 중간에 중계 라우터 장치를 설치하여 사용할 수 있다. 이를 위하여 스마트 화장실용 전용 중계 라우터 장치가 마련될 수 있다.

전술한 스마트 미러를 이용하는 경우에는, 설치 장소 및 환경에 따라 크기가 다른 스마트 미러를 용이하게 준비할 수 있고, 크기가 달라지더라도 디스플레이 화면의 크기와 미러의 크기 외에 다른 구성요소의 수정 없이 사용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 사용자 관점에서 불편함이나 사용상의 불쾌함을 최소화하도록 스마트 미러의 공공 인터페이스(광고 및 정보디스플레이)를 정면에 배치하지 않고 어느 한 측면으로 1~3개 정도 배치하여 거울 본연의 기능을 방해하지 않도록 구성할 수도 있다.

또한, 디스플레이 장치의 화면 표시영역이 미러의 전체 면적을 차지하는 기존 스마트 미러와 차별화되고 최소한의 정보만 효율적으로 표출될 수 있도록 패널의 사이즈 고려하여 설계할 수 있다. 또한, 불특정 다수가 사용하는 공공화장실의 특성을 고려하여 카메라 모듈을 배제하는 것도 가능하며, 터치식의 방식을 지양하여 지문으로 거울이 얼룩지지 않도록 사용자 및 관리의 편의성을 고려하는 구성도 가능하다. 또한, 스마트 화장실 센서 모듈과의 통신을 위하여 지그비(zigbee), 블루투스(BLE) 모듈(도 5의 352 참조), 직렬 포트(serial port)(도 5의 354 참조) 등을 제공할 수 있다. 또한, 동영상을 표출하기 위하여 서버(데이터 센터, 광고주관리자 등)와 연결하여 미리 콘텐츠를 다운로드받아 저장하고, 정해진 시간에 재생될 수 있도록 설정될 수 있다.

또한, 서버(데이터 센터, 화장실관리자 등)에서 원격 관리될 수 있도록 표준 고객댁내장치(customer premises equipment, CPE) 기능을 갖는 오픈소스를 활용하여 포팅(porting) 및 커스터마이즈할 수 있다. 또한, 스마트 미러 상에서 안정된 화면 표출 및 수집된 센서 정보를 안전하게 서버에 전송할 수 있도록 LTE 망 혹은 인터넷 유선망을 연결하여 사용하도록 구성될 수 있다. 또한, 스마트 미러의 하드웨어 플랫폼을 공중화장실 설치에 적합한 위치, 수요량 및 크기를 측정하여 수 종류의 범용 하드웨어 플랫폼을 효과적으로 제공할 수 있다.

도 8은 도 5의 스마트 미러의 구현예에 대한 예시도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 스마트 미러(300)는 표면적으로 공중화장실에 설치되는 거울의 적어도 일부로 설치될 수 있다. 이 경우, 스마트 미러 뒤에는 별도의 수납 공간이 구비되지 않을 수 있다.

스마트 미러(300)는 반거울 미러, 디스플레이 장치, 제어보드, IoT GW, 하단 스피커, 상단 램프, 탈취살균모듈/탈취제습모듈, 반거울 미러 뒤 인접센서, 동작감지센서/인체감지센서, 온습도센서 등을 구비할 수 있다.

스마트 미러(300)에 있어서, IoT GW는 전용 IoT 모듈(40), 조명(51), 생리대 디스펜서(57), 물비누 디스펜서(58), 종이타월 디스펜서(59) 등으로부터 데이터를 수집하고 수집한 센싱 데이터를 네트워크를 통해 데이터 센터에 제공할 수 있다.

전용 IoT 모듈(40)은 스마트 미러(300)의 프레임에 일체형으로 설치되는 탈취살균모듈/탈취제습모듈, 인접센서, 동작감지센서/인체감지센서, 온습도센서 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 전용 IoT 모듈(40)은 스마트 미러(300)의 프레임 외부에 설치되고 도 9 내지 도 12를 참조하여 아래에서 설명하는 전용 모듈들(40A, 40B, 40C) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

도 9는 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 oneM2M 지원 전용 모듈의 일례를 설명하기 위한 블록도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 oneM2M 지원 전용 모듈(이하, 탈취살균 장치)(40A)은, 컨트롤러(41), 세라믹탈취필터(42), 살균모듈(43), 송풍장치(44), 광산화반응 플레이트(45), 동작감지센서(46), 통신모듈(48) 및 하우징(49)을 포함할 수 있다. 살균탈취모듈(40A)의 구성요소들은 단일 하우징(49)에 수용되거나 일체로 결합될 수 있다.

세라믹탈취필터(42)와 광산화반응 플레이트(45)는 컨트롤러(41)의 측면이나 상부 또는 하부에 배치되고 하우징(49)의 일부를 형성할 수 있다.

살균모듈(43), 송풍장치(44), 동작감지센서(46) 및 통신모듈(48)은 컨트롤러(41)의 제어에 의해 특정 시간이나 조건에서 동작될 수 있다. 통신모듈(48)은 스마트 미러의 IoT 게이트웨이에 유선 및/또는 무선 네트워크를 통해 연결되어 센싱 데이터를 전송하거나 화장실관리자로부터의 신호나 메시지를 수신할 수 있다.

전술한 탈취살균 장치(40A)는, 살균, 탈취 및 열 방출을 위한 장치로서 동작감지센서와 연동되어 자동 작동될 수 있다. 탈취살균 장치(40A)의 작동 조건이나 데이터를 설정하면 화장실 조건에 최적화된 작동 환경을 설정할 수 있다. 일례로, 탈취살균 장치(40A)는 출입센서에 대응하는 동작감지센서(46)의 신호에 의해 자동으로 작동된 후 미리 세팅된 구간 값에 따라 일정 시간 작동하고, 사람이 화장실에서 나가면 자동으로 멈출 수 있다. 또한, 탈취살균 장치(40A)는 사람이 화장실에서 나간 후에 일정시간 동안 구동한 후 주기적으로 작동 및 멈춤을 반복할 수 있다. 즉, 탈취살균 장치(40A)는 화장실 내 세균이나 곰팡이 번식을 막기 위해 주기적인 패턴으로 구동될 수 있다.

또한, 탈취살균 장치(40A)는 스마트 미러 내에 설치될 수 있다. 그 경우, 스마트 미러 내에서 IoT 게이트웨이, 센서류 등에 악영향을 미치는 습기, 세균, 곰팡이 등을 효과적으로 제거할 수 있다. 즉, 습하고 기온차이가 심한 화장실의 특성을 반영하여 IoT 센서의 오류를 방지하고 내부 습기를 효율적으로 제거하기 위해 살균탈취 모듈의 작동과 동시에 공기의 흐름을 따라 습한 공기를 밖으로 배출할 수 있다. 이러한 구조는 IoT G/W 및 센서류가 습기에 견딜 수 있도록 회로부에 방수 처리를 하거나 별도의 케이스 및 기구부에 실링이나 방수 처리를 수행하는 것에 더하여 장치의 신뢰성과 수명을 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.

전술한 탈취살균 장치(40A)는 각 구성요소별로 분리가 용이하도록 독립된 모듈 형태로 설계될 수 있고, 추후 A/S(after service) 발생시 문제가 생긴 부품을 매뉴얼에 따라 쉽게 1:1 교체하는 방식으로 구성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서 컨트롤러(41)와 통신모듈(48)은 별도의 독립적인 모듈들로 설치되나, 이에 한정되지 않으며, 단일 모듈로 하나의 집적회로에 집적된 컴퓨터나 전자 시스템 부품을 가리키는 단일 칩 시스템(system on a chip, SOC)이나 단일 패키지에 여러 칩을 구성한 단일 패키지 시스템(system in a package, SIP) 형태로 구현될 수 있다.

도 10은 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 oneM2M 지원 전용 모듈의 다른 일례를 설명하기 위한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 전용 모듈(40B)은, IoT 기반의 살균탈취 장치로서, 컨트롤러(41), 몸체(41b), 안전스위치(41s), 1차 필터(42a), 2차 필터(42b), 살균모듈(43), 송풍장치(44), 동작감지센서(46) 및 통신모듈(48)을 구비할 수 있다.

몸체(41b)는 폭 방향 길이나 직경에 비해 길이 방향 길이가 수 배 이상 긴 원통 형태를 구비할 수 있다. 몸체(41b)의 내부에는 일측면 개구부와 타측면 개구부 사이를 연결하는 적어도 하나의 유체 유동 채널을 구비할 수 있다. 또한, 몸체(41b)는 구현에 따라서 반원통, 삼각 기둥, 사각 기둥, 혹은 다각 기둥 형태를 구비할 수 있다.

컨트롤러(41) 및 통신모듈(48)은 몸체(41) 내부에 수납될 수 있다. 안전스위치(41s)는 컨트롤러(41)에 연결되어 내장 전원이나 상용 전원이 컨트롤러(41)에 공급되는 것을 선택적으로 차단하도록 설치되며, 사용자의 직접적인 조작을 위해 몸체(41b)의 외부에 노출될 수 있다. 또한, 동작감지센서(46)는 컨트롤러(41)에 연결되어 전원을 받거나 내장 IoT 모듈을 통해 IoT GW로 센싱 데이터를 전달하도록 구성될 수 있다.

1차 필터(42a)와 2차 필터(42b)는 몸체(41b)의 일측면 개구부를 막는 덮개 형태로 배치될 수 있다. 1차 필터(42a)는 거름망으로 기능하는 마이크로 필터(micro filter)이고 2차 필터(42b)는 유해가스를 흡착하는 탄소 필터(carbon filter)일 수 있다. 1차 필터(42a) 및 2차 필터(42b)는 단일 필터하우징에 의해 일체로 수납될 수 있고, 1차 필터(42a)의 일면과 마주하는 필터하우징 부분에는 메쉬(42m)가 설치될 수 있다.

살균모듈(43)은 몸체(41)의 길이 방향을 따라 소정 폭을 갖는 띠 혹은 슬롯 형태로 설치될 수 있다. 살균모듈(43)의 일단은 몸체(41b)의 일단부의 측면 부분을 게재하고 2차 필터(42b)와 마주하고, 그 타단은 몸체(41b)의 타단부의 측면 부분을 게재하고 송풍장치(44)와 마주할 수 있다. 살균모듈(43)은 자외선(UV)을 방출하여 유해 물질을 제거하는 자외선 방출장치를 포함할 수 있다.

송풍장치(44)는 몸체(41b)의 타측면 개구부를 막는 덮개 형태로 배치될 수 있다. 송풍장치(44)는 팬(fan)을 포함할 수 있다.

한편, 몸체(41b)의 적어도 일부는 구성 재질에 따라 광산화반응을 촉진하는 플레이트로 구현될 수 있다. 그 경우, 몸체(41b)의 적어도 일부는 광산화반응 플레이트에 대응될 수 있다.

본 실시예에 따른 전용 모듈(40B)은, 메쉬(42m) 측으로 공중화장실의 대기 중 공기를 흡입하고, 필터를 통해 공기 중 유해물질을 흡착한 후 정화된 공기를 송풍장치(44)를 통해 외부로 방출할 수 있다. 이러한 전용 모듈(40B)은 공중화장실의 천정이나 벽에 설치되어 공중화장실을 이용하는 사람이 거의 없는 심야시간대에 살균모듈(43)과 송풍장치(44)를 작동시켜 공중화장실 내 세균을 제거하고 공기를 정화할 수 있다.

도 11은 도 1의 IoT 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 oneM2M 지원 전용 모듈의 또 다른 일례를 설명하기 위한 사시도이다. 도 12는 도 11의 oneM2M 지원 전용 모듈의 요부에 대한 분해 사시도이다.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 전용 모듈(40C)은, 탈취 장치로서, 중공형 원통 모양의 몸체(462)와, 필터 어셈블리를 포함할 수 있다. 필터 어셈블리는 몸체(462)의 일측 개구부를 막는 덮개 혹은 마개 형태를 구비할 수 있다. 몸체(462)의 타측 개구부는 개방된 상태를 유지할 수 있다. 몸체(462)와 필터 어셈플리 혹은 필터 어셈블리의 필터 하우징(463)은 나사 결합 구조를 구비할 수 있다.

필터 어셈블리는 전용 모듈(40C)의 일측 최외곽에 배치되는 원반 용기 형태의 필터 하우징(463), 필터 하우징(463) 내측 공간 안쪽에서부터 순차적으로 적층 배치되는 2차 필터(466), 1차 필터(465) 및 메쉬 플레이트(464)를 구비할 수 있다. 필터 하우징(463)의 일측면에는 다수의 배기홀이 설치되고, 그 타측면 개구부에는 메쉬 플레이트(464)가 배치될 수 있다.

전술한 구성의 전용 모듈(40C)은, 도 12에 도시한 바와 같이, 화장지 디스펜서(60) 등에 설치될 수 있다. 화장지 디스펜서(60)는 벽이나 파티션에 고정되는 부착부(60a)와 부착부(60a)로부터 착탈가능하게 결합하는 덮개(60b)를 구비할 수 있다. 이 경우, 전용 모듈(40C)은 부착부(60a)의 중간 부분에 고정되어 화장지를 거는 걸개로서도 기능할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 화장지 디스펜서(60)의 부착부(60a)의 홀과 연통되는 몸체(462)의 타측 개구부를 통해 화장실 실내 공기가 유입되고, 유입된 공기는 전용 모듈(40C)의 필터를 통해 탈취 혹은 정화된 후 화장실 내부로 다시 배출될 수 있다.

전술한 구성의 전용 모듈(40C)은 공중화장실 내 종이타월 디스펜서나 화장지 디스펜서(60)에 설치되고 공중화장실 내 스마트 미러의 IoT GW를 통해 연결되는 데이터 센터나 화장실관리자의 설정 혹은 제어에 따라 동작하여 공중화장실 내부의 공기를 정화할 수 있다.

도 13은 도 1의 IoT(Internet of Thing) 스마트 화장실 서비스 플랫폼에 채용할 수 있는 oneM2M 아키텍처 기반 구성에 대한 예시도이다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 스마트 화장실 서비스 플랫폼은, oneM2M 아키텍처 기반 구성과 대비할 때, 인프라스트럭처 도메인의 인프라스트럭처 노드(infrastructure node, IN)는 데이터 센터, 화장실관리자 또는 스마트 화장실 통합관제 솔루션(100)에 대응하고, 필드 도메인의 미들 노드(middle node, MN)는 공중화장실에 설치되는 스마트 미러의 IoT GW에 대응하며, 애플리케이션 전용 노드(application dedicated node, ADN)는 전용 모듈(40B)에 대응하고, 애플리케이션 서비스 노드(application service node, ASN)는 종이타월 디스펜서(59)에 대응될 수 있다. 각 노드의 AE는 애플리케이션 엔터티(application entity)를 나타내고, CSE는 공통 서비스 엔터티(common service entity)를 나타내다.

이와 같이, 본 실시예의 스마트 화장실 서비스 플랫폼의 공중화장실 내 센서 도메인의 장치들은, 원엠투엠 시스템 내에서 지원되는 여러 엔터티들의 상호 연결 구성과 같이, 공중화장실에 설치된 스마트 미러의 IoT 게이트웨이를 통해 데이터 센터와 연결될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 사물인터넷(IoT) 기반 플랫폼을 이용하는 스마트 미러 및 이를 사용하는 스마트 화장실 서비스 방법에 있어서,
   공중화장실에 설치되는 상기 스마트 미러는. 디스플레이 장치; 상기 디스플레이 장치의 화면 표시영역이 활성화된 상태에서는 디스플레이 화면을 투과하여 표시하고, 상기 디스플레이 장치의 화면 표시영역이 활성화되지 않은 상태에서는 거울로서 동작하는 상기 화면 표시영역 상에 배치되는 반투명 미러; 상기 화면 표시영역의 반대측인 상기 디스플레이 장치의 배면에 배치되어 IoT 장치로부터 센싱 데이터를 획득하는 센싱 데이터 획득 모듈, 획득한 센싱 데이터를 네트워크를 통해 데이터 센터에 제공하는 센싱 데이터 제공 모듈, 사용자 입력에 따른 호출을 자체적으로 혹은 데이터 센터와의 연동을 통해 처리하고, 그 처리 결과를 스마트 미러의 화면 상에 표시하는 화장실 모니터링 정보 제공 모듈 및 상기 스마트 화장실 서비스를 위한 메뉴를 관리자에게 제공하고 상기 관리자의 메뉴 설정에 따라 설정값을 저장하며 저장된 설정값에 따라 전용 모듈을 작동시키거나 화장실 상태 정보를 업데이트하는 화장실 환경 제어 모듈을 포함하는 제어보드; 상기 반투명 미러 상에 배치되고 상기 제어보드에 연결되는 터치 센서; 및 상기 제어보드에 연결되고 네트워크를 통해 원엠투엠(oneM2M) 표준기술 기반 센서 도메인 내의 IoT 장치들과 연결되는 IoT 게이트웨이(Gateway, GW);를 포함하여 이루어지고,
   상기 IoT 게이트웨이와 네트워크를 통해 연결되는 데이터 센터에서,
   상기 IoT 게이트웨이에 연결되는 센서 도메인 내의 IoT 장치로부터 수집되는 센싱 데이터를 획득하는 단계;
   상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 공중화장실의 화장실 환경을 모니터링하는 단계;
   상기 모니터링되는 상기 화장실 환경을 기준 환경과 비교하여 유지관리를 위한 제1 정보 또는 고장진단을 위한 제2 정보를 생성하는 단계; 및
   상기 모니터링되는 상기 화장실 환경에 기초하여 상기 IoT 게이트웨이에 연결되는 상기 센서도메인 내 IoT 장치를 원격 제어하는 단계;를 포함하되
   상기 원격 제어하는 단계는, 상기 공중화장실에 설치된 상기 반투명 미러를 통해 상기 데이터 센터의 신호 또는 정보에 응하여 상기 화면 표시영역에 화장실 관리 정보, 화장실 환경 정보, 또는 화장실 상태 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트 화장실 서비스 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 공중화장실의 면적이 크거나 공간이 격리되어 있는 경우,
   상기 IoT 게이트웨이와 IoT 장치 중간에 스마트 화장실용 전용 중계 라우터장치가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트 화장실 서비스 방법.
3. 사물인터넷(IoT) 기반 플랫폼을 이용하는 스마트 미러에서 수행되는 스마트 화장실 서비스 방법에 있어서,
   공중화장실에 설치되는 상기 스마트 미러는. 디스플레이 장치; 상기 디스플레이 장치의 화면 표시영역이 활성화된 상태에서는 디스플레이 화면을 투과하여 표시하고, 상기 디스플레이 장치의 화면 표시영역이 활성화되지 않은 상태에서는 거울로서 동작하는 상기 화면 표시영역 상에 배치되는 반투명 미러; 상기 화면 표시영역의 반대측인 상기 디스플레이 장치의 배면에 배치되어 IoT 장치로부터 센싱 데이터를 획득하는 센싱 데이터 획득 모듈, 획득한 센싱 데이터를 네트워크를 통해 데이터 센터에 제공하는 센싱 데이터 제공 모듈, 사용자 입력에 따른 호출을 자체적으로 혹은 데이터 센터와의 연동을 통해 처리하고, 그 처리 결과를 스마트 미러의 화면 상에 표시하는 화장실 모니터링 정보 제공 모듈 및 상기 스마트 화장실 서비스를 위한 메뉴를 관리자에게 제공하고 상기 관리자의 메뉴 설정에 따라 설정값을 저장하며 저장된 설정값에 따라 전용 모듈을 작동시키거나 화장실 상태 정보를 업데이트하는 화장실 환경 제어 모듈을 포함하는 제어보드; 상기 반투명 미러 상에 배치되고 상기 제어보드에 연결되는 터치 센서; 및 상기 제어보드에 연결되고 네트워크를 통해 원엠투엠(oneM2M) 표준기술 기반 센서 도메인 내의 IoT 장치들과 연결되는 IoT 게이트웨이(Gateway, GW);를 포함하여 이루어지고,
   공중화장실에 설치되는 상기 스마트 미러에 의해
   상기 IoT 게이트웨이에 연결되는 상기 센서 도메인 내의 IoT 장치로부터 센싱 데이터를 획득하는 단계;
   상기 획득한 센싱 데이터를 네트워크를 통해 상기 IoT 게이트웨이에 연결되는 데이터 센터에 제공하는 단계; 및
   상기 데이터 센터의 신호 또는 정보에 응하여 상기 스마트 미러의 상기 디스플레이 장치를 이용하여 상기 반투명 미러에 화장실 관리 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트 화장실 서비스 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 공중화장실의 면적이 크거나 공간이 격리되어 있는 경우,
   상기 IoT 게이트웨이와 IoT 장치 중간에 스마트 화장실용 전용 중계 라우터장치가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트 화장실 서비스 방법.
5. 삭제

Images