KR102076419B1 - APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING OCCUPANCY USING IoT INFORMATION - Google Patents

APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING OCCUPANCY USING IoT INFORMATION Download PDF

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서동현
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed are an apparatus and a method for estimating occupation by using IoT information. The apparatus for estimating occupation by using IoT information can comprise: an interface part collecting a plurality of IoT information sensed in a target space during a learning period; a model generation part that gives priority in the target space to each piece of the plurality of IoT information, and generates a plurality of classification models by using first IoT information to which priority within a predetermined ranking is given; and a processor that selects an optimal classification model based on the results of verifying the plurality of classification models, and during an estimation period, applies second IoT information sensed and collected in the target space to the optimal classification model to estimate occupation information in the target space.

Description

IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING OCCUPANCY USING IoT INFORMATION}Apparatus and method for occupancy estimation using IoT information {APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING OCCUPANCY USING IoT INFORMATION}

본 발명은 다양한 IoT(Internet of Things) 정보를 이용하여, 임의의 공간에서의 재실 여부를 추정하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for estimating whether to be occupied in an arbitrary space by using various Internet of Things (IoT) information.

건물의 관리자(관리 시스템)는 건물 내 재실 여부를 활용하여, 건물의 에너지 효율을 보다 효과적으로 관리할 수 있다.The manager of the building (management system) can take advantage of the presence in the building, more effectively manage the energy efficiency of the building.

기존에 재실 여부를 확인하는 방법(예컨대, 이산화탄소센서, 적외선 동작센서, 영상이미지 분석기법 등을 통해 재실 여부를 확인하는 방법)은 부정확성, 설치 및 유지 비용, 센싱범위의 한계, 프라이버시 침해 등으로 인해, 활용이 제한적이다.Existing methods (eg, carbon dioxide sensor, infrared motion sensor, image image analysis, etc.) are used to determine whether they are occupied due to inaccuracy, installation and maintenance costs, limitations of sensing range, and privacy infringement. The use is limited.

이에 따라, 정확도를 유지하면서도 높은 비용 부담없이 재실정보를 확인할 수 있는 기술이 필요하다.Accordingly, there is a need for a technology capable of confirming occupancy information without high cost while maintaining accuracy.

본 발명은 대상 공간에 기설치된 복수의 센서(예컨대, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 전력사용량 등을 각각 주기적으로 센싱하는 센서)로부터 복수의 IoT 정보를 수집하고, 상기 수집된 복수의 IoT 정보를 이용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정 함으로써, 추가적인 재실센서의 설치 없이, 재실정보를 용이하게 획득할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.The present invention collects a plurality of IoT information from a plurality of sensors (for example, sensors that periodically sense the temperature, humidity, carbon dioxide concentration, power consumption, etc.) installed in the target space, and uses the collected plurality of IoT information By estimating the occupancy information in the target space, an object of the present invention can be easily obtained without installing an additional occupancy sensor.

또한, 본 발명은 대상 공간의 재실추정에 대한 IoT 정보들의 영향력을 고려하여, 상기 대상 공간에서 센싱되는 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 재실추정의 상관정도에 따라 우선순위를 부여하고, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 IoT 정보를 이용하여 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정함으로써, 재실정보 추정에 대한 속도와 정확도를 높일 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention considers the influence of the IoT information on the occupancy estimation of the target space, each of the plurality of IoT information sensed in the target space, give priority according to the correlation degree of the occupancy estimation in the target space By estimating occupancy information in the target space using IoT information, which is given priority within a predetermined rank, an object of the present invention is to increase the speed and accuracy of occupancy information estimation.

상기의 목적을 이루기 위한, IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치는 학습기간 동안, 대상 공간에서 센싱되는 복수의 IoT 정보를 수집하는 인터페이스부와, 상기 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하고, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 이용하여 다수 개의 분류모델을 생성하는 모델 생성부와, 상기 다수 개의 분류모델을 검증한 결과에 기초하여, 최적의 분류모델을 선택하고, 추정기간 동안, 상기 대상 공간에서 센싱되어 수집된 제2 IoT 정보를, 상기 최적의 분류모델에 적용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the occupancy estimation apparatus using IoT information includes an interface unit for collecting a plurality of IoT information sensed in a target space during a learning period, and each of the plurality of IoT information, priorities in the target space. A model generation unit for generating a plurality of classification models using the first IoT information to which the priority is given within a predetermined rank and a result of verifying the plurality of classification models, and selecting an optimal classification model. The processor may include a processor configured to select second IoT information sensed and collected in the target space during the estimation period and to apply the optimal classification model to the optimal classification model.

상기의 목적을 이루기 위한, IoT 정보를 이용한 재실 추정 방법은 학습기간 동안, 대상 공간에서 센싱되는 복수의 IoT 정보를 수집하는 단계와, 상기 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하는 단계와, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 이용하여 다수 개의 분류모델을 생성하는 단계와, 상기 다수 개의 분류모델을 검증한 결과에 기초하여, 최적의 분류모델을 선택하는 단계와, 추정기간 동안, 상기 대상 공간에서 센싱되어 수집된 제2 IoT 정보를, 상기 최적의 분류모델에 적용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the method for estimating occupancy using IoT information includes collecting a plurality of IoT information sensed in a target space during a learning period, and prioritizing the priority in the target space with each of the plurality of IoT information. Assigning, generating a plurality of classification models using first IoT information to which priority is given within a predetermined rank, and selecting an optimal classification model based on a result of verifying the plurality of classification models. And estimating occupancy information in the target space by applying the second IoT information sensed and collected in the target space during the estimation period to the optimal classification model.

본 발명에 따르면, 대상 공간에 기설치된 복수의 센서(예컨대, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 전력사용량 등을 각각 주기적으로 센싱하는 센서)로부터 복수의 IoT 정보를 수집하고, 상기 수집된 복수의 IoT 정보를 이용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정 함으로써, 추가적인 재실센서의 설치 없이, 재실정보를 용이하게 획득할 수 있게 한다.According to the present invention, a plurality of IoT information is collected from a plurality of sensors (for example, sensors that periodically sense temperature, humidity, carbon dioxide concentration, power consumption, etc.) pre-installed in a target space, and the collected plurality of IoT information By estimating the occupancy information in the target space, it is possible to easily obtain the occupancy information without installing an additional occupancy sensor.

또한, 본 발명에 의해서는, 대상 공간의 재실추정에 대한 IoT 정보의 영향력을 고려하여, 상기 대상 공간에서 센싱되는 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하고, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 IoT 정보를 이용하여 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정 함으로써, 재실정보 추정에 대한 정확도를 높일 수 있게 한다.Further, according to the present invention, in consideration of the influence of the IoT information on the occupancy estimation of the target space, each of the plurality of IoT information sensed in the target space, give priority in the target space, within a predetermined rank By estimating the occupancy information in the target space by using the IoT information to which priority is given, the accuracy of estimating the occupancy information can be increased.

또한, 본 발명은 건물에서 MPC(Model Predictive Control)기술과 접목될 경우, 실시간 재실상황을 반영한 시뮬레이션 결과를 토대로, 건물 및 설비를 기존보다 정확하고, 효율적으로 제어할 수 있게 한다.In addition, the present invention, when combined with MPC (Model Predictive Control) technology in the building, based on the simulation results reflecting the real-time rehabilitation situation, it is possible to control the buildings and facilities more accurately and efficiently than before.

또한, 본 발명은 별도의 재실센서 없이, 재실자의 존재여부를 실시간으로 추정 함으로써, 보안시스템, 독거노인 케어시스템 등에도 용이하게 활용될 수 있다.In addition, the present invention can be easily utilized in a security system, elderly care system, and the like by estimating the presence of occupants in real time without a separate occupancy sensor.

또한, 본 발명은 실내 환경 및 에너지 사용을 계측하는 단위 모듈 형태의 IoT 센서에 내장되어, 추가적으로 재실정보를 쉽게 제공할 수 있다.In addition, the present invention is embedded in the IoT sensor in the form of a unit module for measuring the indoor environment and energy use, it is possible to easily provide additional room information.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치를 포함하는 네트워크의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치에서의 재실 추정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치에서, 복수의 센서로부터 수집한 복수의 IoT 정보 중 일부의 제1 IoT 정보를 선정하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 정보를 이용한 재실 추정 방법을 나타내는 흐름도이다.
1 is a diagram illustrating an example of a network including an apparatus for estimating occupancy using IoT information according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the configuration of an occupancy estimation apparatus using IoT information according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a process of estimating the occupancy in the occupancy estimation apparatus using the IoT information according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of selecting first IoT information of a part of a plurality of IoT information collected from a plurality of sensors in an apparatus for estimating occupancy using IoT information according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of estimating occupancy using IoT information according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치를 포함하는 네트워크의 일례를 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a network including an apparatus for estimating occupancy using IoT information according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 네트워크(100)는 복수의 센서(110) 및 IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치(120, 이하 '재실 추정 장치'로 약칭함)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the network 100 may include a plurality of sensors 110 and an occupancy estimating apparatus 120 (hereinafter, abbreviated as an occupancy estimating apparatus) using IoT information.

복수의 센서(110)는 재실 여부를 확인하고자 하는 대상 공간(예컨대, 사무실, 연구실, 강의실)에 설치될 수 있으며, 예컨대, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 전력사용량 등을 각각 주기적으로 센싱하는 센서를 포함할 수 있다.The plurality of sensors 110 may be installed in a target space (for example, an office, a laboratory, or a lecture room) to check whether the occupants are occupied. It may include.

복수의 센서(110)는 상기 센싱 결과로서 생성된 IoT(Internet of Things) 정보를, 재실 추정 장치(120)에 전송할 수 있다.The plurality of sensors 110 may transmit the Internet of Things (IoT) information generated as the sensing result to the occupancy estimation apparatus 120.

재실 추정 장치(120)는 복수의 센서(110)로부터 학습기간 동안, 대상 공간에서 센싱되는 복수의 IoT 정보를 수집하고, 상기 수집된 복수의 IoT 정보를 이용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정할 수 있다. 이때, 재실 추정 장치(120)는 복수의 IoT 정보 중에서 설정된 기준을 만족하는 IoT 정보를 선정하고, 선정된 IoT 정보를 이용하여 분류모델을 생성한 후, 상기 분류모델을 이용하여 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정할 수 있다.The occupancy estimation apparatus 120 collects a plurality of IoT information sensed in the target space during the learning period from the plurality of sensors 110, and uses the collected plurality of IoT information to collect the occupancy information in the target space. It can be estimated. In this case, the occupancy estimation apparatus 120 selects IoT information satisfying the set criteria from a plurality of IoT information, generates a classification model using the selected IoT information, and then uses the classification model in the target space. Information on occupancy can be estimated.

구체적으로, 재실 추정 장치(120)는 상기 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하고, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 선정하여, 다수 개의 분류모델을 생성할 수 있다. 이후, 재실 추정 장치(120)는 상기 다수 개의 분류모델을 검증한 결과에 기초하여, 최적의 분류모델을 선택하고, 추정기간 동안, 상기 대상 공간에서 센싱되어 수집된 제2 IoT 정보를, 상기 최적의 분류모델에 적용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정할 수 있다.In detail, the occupancy estimation apparatus 120 assigns a priority in the target space to each of the plurality of IoT information, selects first IoT information to which priority is given within a predetermined rank, and provides a plurality of classification models. Can be generated. Thereafter, the occupancy estimation apparatus 120 selects an optimal classification model based on the results of verifying the plurality of classification models, and during the estimation period, the optimal IoT IoT information sensed and collected in the target space for the optimal classification model. By applying to the classification model of can be estimated the information on the occupancy in the target space.

한편, 재실 추정 장치(120)는 복수의 센서(110)로부터 주기적으로 복수의 IoT 정보를 수신할 수 있으며, 각 주기 마다 상기 설정된 기준을 만족하는 IoT 정보를 상이하게 할 수 있다. 재실 추정 장치(120)는 각 주기 마다 상기 설정된 기준을 만족하는 IoT 정보를 업데이트하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정하기 위한 자료로 활용 함으로써, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 정확히 추정할 수 있는 환경을 마련한다.Meanwhile, the occupancy estimation apparatus 120 may periodically receive a plurality of IoT information from the plurality of sensors 110, and may make different IoT information satisfying the set criteria for each period. The occupancy estimator 120 updates IoT information satisfying the set criterion at each cycle and uses the data to estimate the occupancy information in the target space, thereby accurately estimating the occupancy information in the target space. Create an environment that is

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 재실 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of the physical room estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 재실 추정 장치(200)는 인터페이스부(210), 모델 생성부(220) 및 프로세서(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the occupancy estimation apparatus 200 according to an embodiment of the present invention may include an interface unit 210, a model generator 220, and a processor 230.

인터페이스부(210)는 학습기간(예컨대, 20분) 동안, 대상 공간에서 센싱되는 복수의 IoT 정보를 주기적(예컨대, 1분 마다)으로 수집할 수 있다. 여기서, 복수의 IoT 정보는 상기 대상 공간에 설치된 센서를 통해 센싱된 것으로, 예컨대, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 전력사용량 등을 포함할 수 있다.The interface unit 210 may periodically collect (eg, every minute) a plurality of IoT information sensed in the target space during the learning period (eg, 20 minutes). Here, the plurality of IoT information is sensed through a sensor installed in the target space, and may include, for example, temperature, humidity, carbon dioxide concentration, power consumption, and the like.

실시예에 따라, 인터페이스부(210)는 상기 학습기간 동안 수집되는 상기 복수의 IoT 정보가, 사전에 정한 기준을 만족하지 않는 경우, 기수집된 복수의 IoT 정보를 무효화하고, 새롭게 학습기간을 설정하여 상기 대상 공간에 대해 새로운 복수의 IoT 정보를 재수집 할 수 있다.According to an embodiment, if the plurality of IoT information collected during the learning period does not satisfy a predetermined criterion, the interface unit 210 invalidates the plurality of collected IoT information and sets a new learning period. By re-collecting a plurality of new IoT information for the target space.

예컨대, 인터페이스부(210)는 첫번째 학습기간 '20분' 동안 온도에 대한 복수의 IoT 정보를 1분 주기로 수집하고, 수집된 온도에 대한 복수의 IoT 정보 중 최고 온도와 최저 온도 간의 차가, 기준인 1도 이내이면, 첫번째 학습기간 동안 수집된 IoT 정보를 무효화하고, 두번째 학습기간 '20분'을 새로 설정한 후, 1분 주기로 온도에 대한 복수의 IoT 정보를 새롭게 수집할 수 있다.For example, the interface unit 210 collects a plurality of IoT information about temperature for one minute period during the first learning period '20 minutes', and the difference between the highest temperature and the lowest temperature among the plurality of IoT information for the collected temperature is a reference value. Within 1 degree, the IoT information collected during the first learning period is invalidated, the second learning period '20 minutes' is newly set, and a plurality of pieces of IoT information about temperature may be newly collected in a 1 minute period.

즉, 인터페이스부(210)는 변동 정도가 너무 작은 IoT 정보를 배제하고, 변동 정도가 적정한 IoT 정보를 이용하여 학습할 수 있게 유도 함으로써, 다양한 현장상황에 적응될 수 있는 분류모델을 생성하는 환경을 조성할 수 있다.In other words, the interface unit 210 generates an classification model that can be adapted to various field situations by excluding IoT information with too little variation and inducing learning to use IoT information with appropriate variation. You can make it.

모델 생성부(220)는 상기 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하고, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 이용하여 다수 개의 분류모델을 생성할 수 있다. 이때, 모델 생성부(220)는 계절에 따른 영향력을 포함하여, 상기 대상 공간의 재실추정에 대한 IoT 정보의 영향력을 수치로 환산하여 점수를 할당하며, 상기 점수가 높은 순으로 상기 복수의 IoT 정보 별로 상기 우선순위를 부여할 수 있다.The model generator 220 may assign a priority in the target space to each of the plurality of IoT information and generate a plurality of classification models by using first IoT information to which priority is given within a predetermined rank. have. In this case, the model generator 220 assigns a score by converting the influence of the IoT information on the occupancy estimate of the target space into a numerical value, including the influence of the season, and assigns the scores in the order of the high score. The priority may be given for each.

복수의 IoT 정보가 n(n은 자연수)개일 경우, 모델 생성부(220)는 모든 IoT 정보의 조합을 고려하여, 최소한 2n-1개의 분류모델을 생성할 수 있다.When the plurality of IoT information is n (n is a natural number), the model generator 220 may generate at least 2 n -1 classification models in consideration of all IoT information combinations.

프로세서(230)는 상기 다수 개의 분류모델을 검증한 결과에 기초하여, 최적의 분류모델을 선택하고, 추정기간(예컨대, 10분) 동안, 상기 대상 공간에서 센싱되어 수집된 제2 IoT 정보를, 상기 최적의 분류모델에 적용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정할 수 있다. 여기서, 추정기간은 학습기간 보다 짧을 수 있으며, 예컨대, 학습기간의 1/2일 수 있다.The processor 230 selects an optimal classification model based on the result of verifying the plurality of classification models, and during the estimation period (for example, 10 minutes), the second IoT information sensed and collected in the target space, By applying the optimal classification model, it is possible to estimate the occupancy information in the target space. Here, the estimation period may be shorter than the learning period, for example, may be 1/2 of the learning period.

상기 최적의 분류모델 선택시, 프로세서(230)는 상기 학습기간 동안에 상기 대상 공간에서의 실제 재실정보가 인터페이스부(210)를 통해 수신되면, 상기 다수 개의 분류모델 각각에, 상기 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 적용하고, 상기 다수 개의 분류모델 중에서, 상기 제1 IoT 정보를 적용한 결과값으로 획득되는 재실정보와 상기 실제 재실정보 간의 일치 횟수가 가장 높은 분류모델을, 상기 최적의 분류모델로 선택할 수 있다.In the selection of the optimal classification model, the processor 230 may receive the priorities for each of the plurality of classification models when the actual occupancy information in the target space is received through the interface unit 210 during the learning period. Applying the first IoT information, and among the plurality of classification models, the classification model having the highest number of matches between the occupancy information and the actual occupancy information obtained as a result of applying the first IoT information as the optimal classification model. You can choose.

예컨대, 프로세서(230)는 20분의 학습기간 동안 1분 마다 수집된 온도값을 제1 내지 제5 분류모델에 각각 적용하고, 20개의 온도값을 적용한 결과값으로 획득되는 20개의 재실정보와 대상 공간에서의 실제 재실정보 간의 일치 횟수가 가장 높은 분류모델을, 상기 최적의 분류모델로 선택할 수 있다. 여기서 상기 '실제 재실정보'는 대상 공간에 설치되는 센서(110)에 의해 감지될 수 있고, 인터페이스부(210)는 센서(110)로부터 1분 마다 실제 확인된 20개의 재실정보를 수집할 수 있다. 20개의 온도값을 제1 분류모델에 적용한 결과값으로 획득되는 20개의 재실정보와 대상 공간에서의 실제 재실정보 간의 일치 횟수가 18개이고, 20개의 온도값을 제2 내지 제5 분류모델에 각각 적용한 결과값으로 획득되는 20개의 재실정보와 대상 공간에서의 실제 재실정보 간의 일치 횟수가 각각 15, 14, 15, 16개일 경우, 프로세서(230)는 제1 분류모델을 최적의 분류모델로 선택할 수 있다.For example, the processor 230 applies the collected temperature values to the first to fifth classification models for each minute during the 20-minute learning period, and acquires 20 information and objects obtained as a result of applying the 20 temperature values. A classification model having the highest number of matches between actual occupancy information in the space may be selected as the optimal classification model. Here, the 'real room information' may be detected by the sensor 110 installed in the target space, and the interface unit 210 may collect 20 room information actually checked every minute from the sensor 110. . The result of applying 20 temperature values to the first classification model is 18, and the number of matches between the 20 occupant information and the actual occupancy information in the target space is 18, and the 20 temperature values are applied to the second to fifth classification models, respectively. When the number of matches between the 20 occupant information obtained as a result value and the actual occupant information in the target space is 15, 14, 15, and 16, respectively, the processor 230 may select the first classification model as the optimal classification model. .

이때, 프로세서(230)는 상기 최적의 분류모델로 선택된 분류 모델에서의, 일치 횟수가 설정치를 초과하지 않을 경우, 상기 학습기간을 증가시켜 조정하고, 상기 조정된 학습기간 동안 센싱되는 복수의 IoT 정보를 이용하여, 상기 최적의 분류모델을 재선택할 수 있다.In this case, the processor 230 increases and adjusts the learning period when the number of matches does not exceed a predetermined value in the classification model selected as the optimal classification model, and the plurality of IoT information sensed during the adjusted learning period. By using, it is possible to reselect the optimal classification model.

예컨대 앞선 예시에서, 제1 내지 제5 분류모델에 대한, 20개의 재실정보와 실제 재실정보 간의 일치 횟수가, 모두 설정치인 15개을 넘지 못한다면, 프로세서(230)는 학습기간을 5분 추가로 조정할 수 있다. 인터페이스부(210)는 추가된 5분의 학습기간 동안, IoT 정보를 더 수집할 수 있고, 모델 생성부(220)는 더 수집된 IoT 정보를 기반으로, 기존 제1 내지 제5 분류모델을 갱신하면서 제6 분류모델을 더 생성할 수 있다. 이후, 프로세서(230)는 갱신된 제1 내지 제5 분류모델과 신규 생성된 제6 분류모델에 대해, 20개의 재실정보와 실제 재실정보 간의 일치 횟수를 비교하고, 상기 일치 횟수가 설정치인 15개를 넘는 하나의 분류 모델을 최적의 분류모델로서 재선택 할 수도 있다.For example, in the above example, if the number of coincidences between the 20 occupant information and the actual occupant information for the first to fifth classification models does not exceed 15, which are all set values, the processor 230 may adjust the learning period for an additional 5 minutes. have. The interface unit 210 may further collect IoT information during the added learning period of 5 minutes, and the model generator 220 updates the existing first to fifth classification models based on the collected IoT information. The sixth classification model can be further generated. Thereafter, the processor 230 compares the number of matches between the 20 occupancy information and the actual occupancy information with respect to the updated first to fifth classification models and the newly generated sixth classification model, and the fifteen matching numbers are set values. It is also possible to reselect one classification model that exceeds 0 as the optimal classification model.

한편, 프로세서(230)는 상기 제2 IoT 정보가, 상기 최적의 분류모델을 생성하는 데에 관계되는 상기 제1 IoT 정보에 속하지 않는 경우, 추정기간을 학습기간으로 전환한 후, 모델 생성부(220)를 통해, 상기 제2 IoT 정보를 더 이용하여, 상기 다수 개의 분류모델을 재생성하도록 한다.Meanwhile, when the second IoT information does not belong to the first IoT information related to generating the optimal classification model, the processor 230 converts an estimation period to a learning period, and then models the generation unit ( Through 220, the plurality of classification models may be regenerated using the second IoT information.

예컨대 학습기간 동안에 수집된 '온도'에 관한 IoT 정보에 기반하여 최적의 분류모델(속성 : 온도)을 선택한 상태에서 추정기간으로 전환되고, 전환된 추정기간에 수집된 IoT 정보가 온도와 관계되나 직접적으로 속하지 않는 '습도'일 경우, 프로세서(230)는 상기 추정기간을 학습기간으로 전환하고, 모델 생성부(220)는 습도에 관한 IoT 정보를 더 이용하여, 다수 개의 분류모델을 재생성 할 수 있다. 이후, 프로세서(230)는 재생성된 다수 개의 분류모델을 검증한 결과에 기초하여, 최적의 분류모델(속성 : 온도 & 습도)을 다시 선택할 수도 있다.For example, the optimal classification model (attribute: temperature) is selected based on the IoT information about 'temperature' collected during the learning period, and is converted to the estimation period, and the IoT information collected in the converted estimation period is related to the temperature but is directly If the humidity does not belong to the processor 230, the processor 230 converts the estimated period into a learning period, and the model generator 220 may regenerate a plurality of classification models by further using IoT information about humidity. . Thereafter, the processor 230 may again select an optimal classification model (attributes: temperature & humidity) based on the result of verifying the regenerated plurality of classification models.

상기 학습기간과 상기 추정기간은 윈도우 스팬(Window Span)으로 정의할 수 있다. 재실 추정 장치(200)는 시간의 흐름에 따라 윈도우 스팬을 이동시켜, 지속적으로 복수의 IoT 정보를 이용한 재실 여부에 대한 학습과 추정을 반복 함으로써, 대상 공간에서의 신뢰성 있는 재실정보를 실시간 제공할 수 있다.The learning period and the estimation period may be defined as a window span. The occupancy estimation apparatus 200 may move the window span as time passes, continuously repeating the learning and estimation of the occupancy using the plurality of IoT information, thereby providing reliable occupancy information in the target space in real time. have.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 재실 추정 장치에서의 재실 추정 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the process of estimating the room in the room estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 재실 추정 장치는 학습기간(300) 동안, 대상 공간에서 설치된 복수의 센서에 의해, 센싱되는 복수의 IoT 정보(x1∼x23)를 수집할 수 있다. 여기서, 복수의 IoT 정보는 상기 대상 공간에 설치된 센서를 통해 센싱된 것으로서, 예컨대, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 전력사용량 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the occupancy estimation apparatus may collect a plurality of pieces of IoT information x 1 to x 23 sensed by a plurality of sensors installed in a target space during the learning period 300. Here, the plurality of IoT information is sensed through a sensor installed in the target space, and may include, for example, temperature, humidity, carbon dioxide concentration, power consumption, and the like.

재실 추정 장치는 상기 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여할 수 있다(310).The occupancy estimation apparatus may assign a priority in the target space to each of the plurality of IoT information (310).

재실 추정 장치는 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보(x1∼x44)를 이용하여 다수 개의 분류모델을 생성할 수 있다(320).The occupancy estimation apparatus may generate a plurality of classification models using the first IoT information (x 1 to x4 4 ) to which priority is given within a predetermined rank (320).

재실 추정 장치는 상기 다수 개의 분류모델을 검증한 결과에 기초하여, 최적의 분류모델을 선택할 수 있다(330). 이때, 재실 추정 장치는 학습기간(300) 동안에 상기 대상 공간에서의 실제 재실정보가 수신되면, 상기 다수 개의 분류모델 각각에, 상기 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 적용하고, 상기 다수 개의 분류모델 중에서, 상기 제1 IoT 정보를 적용한 결과값으로 획득되는 재실정보와 상기 실제 재실정보 간의 일치 횟수가 가장 높은 분류모델을, 상기 최적의 분류모델로 선택할 수 있다.The occupancy estimation apparatus may select an optimal classification model based on the results of verifying the plurality of classification models (330). In this case, when the actual occupancy information is received in the target space during the learning period 300, the occupancy estimation apparatus applies the first IoT information to which the priority is assigned to each of the plurality of classification models, and the plurality of classifications. Among the models, a classification model having the highest number of matches between the occupancy information obtained as a result of applying the first IoT information and the actual occupancy information may be selected as the optimal classification model.

재실 추정 장치는 추정기간(301) 동안, 상기 대상 공간에서 센싱되어 수집된 제2 IoT 정보를, 상기 최적의 분류모델에 적용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정할 수 있다(340).The occupancy estimation apparatus may estimate occupancy information in the target space by applying the second IoT information sensed and collected in the target space to the optimal classification model during the estimation period 301.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 재실 추정 장치에서, 복수의 센서로부터 수집한 복수의 IoT 정보 중 일부의 제1 IoT 정보를 선정하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of selecting first IoT information of a part of a plurality of IoT information collected from a plurality of sensors in an occupancy estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 재실 추정 장치는 대상 공간에 설치된 복수의 센서로부터 복수의 IoT 정보(예컨대, Light_Power, TEMP, CO2 등)를 수집하고, 상기 복수의 IoT 정보 중에서 일부의 제1 IoT 정보를 선정하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정하기 위한 자료로 활용할 수 있다.Referring to FIG. 4, the occupancy estimation apparatus collects a plurality of IoT information (eg, Light_Power, TEMP, CO 2, etc.) from a plurality of sensors installed in a target space, and collects some first IoT information among the plurality of IoT information. By selecting, it can be used as data for estimating the occupancy information in the target space.

상기 제1 IoT 정보를 선정시, 재실 추정 장치는 상기 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하고, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 선정할 수 있다. 이때, 재실 추정 장치는 계절에 따른 영향력을 포함하여, 상기 대상 공간의 재실추정에 대한 IoT 정보의 영향력을 수치로 환산하여 점수를 할당하며, 상기 점수가 높은 순으로 상기 복수의 IoT 정보 별로 상기 우선순위를 부여할 수 있다.When selecting the first IoT information, the occupancy estimation apparatus may assign a priority in the target space to each of the plurality of IoT information and select first IoT information to which priority is given within a predetermined rank. . In this case, the occupancy estimating apparatus assigns a score by converting the influence of the IoT information on the occupancy estimate of the target space into a numerical value, including the influence according to the season, and the priority for each of the plurality of IoT information in order of the highest score. You can assign a rank.

여기서, 재실 추정 장치는 예컨대, 데이터세트 내에 출력값들의 불순도(impurity)를 평가하는 척도인 엔트로피(Entropy)에 기반한 정보 이론(Information theory)에 사용되는 정보 이득(Information gain)을 활용하여, 점수를 할당할 수 있다.Here, the occupancy estimation apparatus utilizes the information gain used in information theory based on entropy, which is a measure for evaluating the impurity of the output values in the dataset, for example. Can be assigned.

구체적으로, 재실 추정 장치는 [수학식 1]을 통해, 정보 이득(Information gain)을 산출한 후, 상기 산출된 정보 이득을 [수학식 2]에 적용하여, 이득율(Gain ratio)를 산출할 수 있다. 재실 추정 장치는 상기 산출된 이득율을 상기 점수로서 활용하여, 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하고, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 선정할 수 있다.Specifically, the occupancy estimation apparatus calculates an information gain through Equation 1, and then applies the calculated information gain to Equation 2 to calculate a gain ratio. Can be. The occupancy estimation apparatus utilizes the calculated gain ratio as the score, assigns a priority in the target space to each of a plurality of IoT information, and selects first IoT information to which priority is given within a predetermined rank. Can be.

Figure 112018079210710-pat00001
Figure 112018079210710-pat00001

여기서,

Figure 112018079210710-pat00002
,
Figure 112018079210710-pat00003
는 출력변수(재실여부, 1 또는 2) 값의 종류를,
Figure 112018079210710-pat00004
는 입력변수(예컨대, IoT 정보가 21일 경우, 1과 21 사이의 정수)의 종류를 의미할 수 있다.here,
Figure 112018079210710-pat00002
,
Figure 112018079210710-pat00003
Is the type of output variable (whether it is lost, 1 or 2),
Figure 112018079210710-pat00004
May mean a type of an input variable (eg, an integer between 1 and 21 when IoT information is 21).

또한,

Figure 112018079210710-pat00005
는 데이터 세트D(복수의 IoT 정보) 중 임의로 선택한 데이터의 출력변수 값이
Figure 112018079210710-pat00006
번째 출력변수의 값일 확률이고
Figure 112018079210710-pat00007
Figure 112018079210710-pat00008
번째 입력변수를 기준으로 분류된 데이터 세트를 의미한다.Also,
Figure 112018079210710-pat00005
Is the output variable value of randomly selected data among data set D (multiple IoT information)
Figure 112018079210710-pat00006
Is the value of the second output variable
Figure 112018079210710-pat00007
Is
Figure 112018079210710-pat00008
The data set classified based on the first input variable.

따라서, 이득율(Gain ratio)은 클수록 출력변수의 분류에 대한 영향력이 높음을 의미한다.Therefore, the larger the gain ratio, the higher the influence on the classification of the output variable.

한편, 입력변수(IoT 정보)에 대한 이득율(Gain ratio)은 계절(예컨대, 겨울(Winter), 환절기(Transition Period), 봄(Spring), 여름(Summer))별로 상이할 수 있다. 이에 따라, 재실 추정 장치는 입력변수(예컨대, 21개의 IoT 정보)에 대해 계절별 이득율(Gain ratio)을 산출할 수 있으며, 예컨대, 복수의 입력변수 중 영향력이 높은 상위 4개 입력변수를 계절별로 선정할 수 있다. 예컨대, 재실 추정 장치는 21개의 입력변수 중에서, 겨울에는, Light_Power, PC_Usage, ILLUM, TEMP의 입력변수를 선정할 수 있으며, 여름에는 Light_Power, EHP_Usage, ILLUM, CO2의 입력변수를 선정할 수 있다.Meanwhile, the gain ratio for the input variable (IoT information) may be different for each season (for example, winter, transition period, spring, and summer). Accordingly, the occupancy estimation apparatus may calculate a seasonal gain ratio for an input variable (for example, 21 IoT information). For example, the top four input variables having a high impact among the plurality of input variables may be seasonally determined. Can be selected. For example, the occupancy estimation apparatus may select input variables of Light_Power, PC_Usage, ILLUM, and TEMP from winter among 21 input variables, and may select input variables of Light_Power, EHP_Usage, ILLUM, and CO2 in summer.

계절별로 선정된 4개의 입력변수를 살펴보면, 조명전력은 겨울과 여름에 가장 영향력이 높은 입력변수였지만, 환절기와 봄에는 그 영향력이 낮아짐을 알 수 있다. 이는 조명과 관련된 재실자의 행동패턴 변화의 결과로 이해될 수 있다. 예컨대, 겨울과 여름에는 방학 중으로 비재실인 경우, 대부분 조명을 끄게 되나 환절기나 봄은 학기 중으로 강의, 회의 등 일시적인 비재실일 경우 종종 조명을 끄지 않고, 대상공간을 비우는 경우가 많은 것이 그 원인으로 판단될 수 있다. 그리고, 겨울에만 EHP(Electric Heat Pump)의 에너지 사용량의 영향력이 떨어진 것을 볼 수 있는데, 이는 겨울 동안 대상공간에는 EHP 외에도 중앙공급 방열기 및 보조난방기구가 난방에 사용되기 때문으로 이해될 수 있다.Looking at the four input variables selected by season, lighting power was the most influential input variable in winter and summer, but the influence was low in season and spring. This can be understood as a result of changing behavior patterns of occupants in relation to lighting. For example, during the winter and summer vacations, most of the non-rooms are turned off, but during the semester or the spring, during temporary semesters such as lectures and meetings, the lights are often turned off and the objects are often empty. Can be judged. In addition, it can be seen that the influence of the energy consumption of the electric heat pump (EHP) fell only in winter, which can be understood as the central space radiator and auxiliary heating equipment are used for heating in addition to the EHP during the winter.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 정보를 이용한 재실 추정 방법을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of estimating occupancy using IoT information according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 단계(510)에서, 재실 추정 장치는 학습기간 동안, 대상 공간에서 센싱되는 복수의 IoT 정보를 수집할 수 있다. 이때, 재실 추정 장치는 상기 학습기간 동안 수집되는 상기 복수의 IoT 정보가, 사전에 정한 기준을 만족하지 않는 경우, 기수집된 복수의 IoT 정보를 무효화하고, 새롭게 학습기간을 설정하여 상기 대상 공간에 대해 새로운 복수의 IoT 정보를 재수집할 수 있다.Referring to FIG. 5, in operation 510, the occupancy estimation apparatus may collect a plurality of IoT information sensed in a target space during a learning period. In this case, if the plurality of IoT information collected during the learning period does not satisfy a predetermined criterion, the occupancy estimation apparatus invalidates the plurality of collected IoT information and sets a new learning period to the target space. Can re-collect a plurality of new IoT information.

단계(520)에서, 재실 추정 장치는 복수의 IoT 정보 중에서 설정된 기준을 만족하는 제1 IoT 정보를 선정하고, 선정된 제1 IoT 정보를 이용하여 다수 개의 분류모델을 생성할 수 있다. 이때, 재실 추정 장치는 상기 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하고, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 이용하여 다수 개의 분류모델을 생성할 수 있다. 여기서, 재실 추정 장치는 계절에 따른 영향력을 포함하여, 상기 대상 공간의 재실추정에 대한 IoT 정보의 영향력을 수치로 환산하여 점수를 할당하며, 상기 점수가 높은 순으로 상기 복수의 IoT 정보 별로 상기 우선순위를 부여할 수 있다.In operation 520, the occupancy estimation apparatus may select first IoT information satisfying a set criterion among the plurality of IoT information, and generate a plurality of classification models using the selected first IoT information. In this case, the occupancy estimation apparatus may give a priority in the target space to each of the plurality of IoT information and generate a plurality of classification models using first IoT information to which priority is given within a predetermined rank. . Here, the occupancy estimation apparatus assigns a score by converting the influence of the IoT information on the occupancy estimate of the target space into a numerical value, including the seasonal influence, and assigns a score to the plurality of IoT information in order of high score. You can assign a rank.

단계(530)에서, 재실 추정 장치는 상기 다수 개의 분류모델을 검증한 결과에 기초하여, 최적의 분류모델을 선택할 수 있다. 상기 최적의 분류모델 선택시, 재실 추정 장치는 상기 학습기간 동안에 상기 대상 공간에서의 실제 재실정보를 수신하고, 상기 다수 개의 분류모델 각각에, 상기 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 적용하고, 상기 다수 개의 분류모델 중에서, 상기 제1 IoT 정보를 적용한 결과값으로 획득되는 재실정보와 상기 실제 재실정보 간의 일치 횟수가 가장 높은 분류모델을, 상기 최적의 분류모델로 선택할 수 있다.In operation 530, the occupancy estimation apparatus may select an optimal classification model based on a result of verifying the plurality of classification models. In selecting the optimal classification model, the occupancy estimation apparatus receives actual occupancy information in the target space during the learning period, and applies first IoT information to which the priority is given to each of the plurality of classification models, Among the plurality of classification models, a classification model having the highest number of matches between the occupancy information obtained as a result of applying the first IoT information and the actual occupancy information may be selected as the optimal classification model.

이때, 재실 추정 장치는 상기 최적의 분류모델로 선택된 분류 모델에서의, 일치 횟수가 설정치를 초과하지 않을 경우, 상기 학습기간을 증가시켜 조정하고, 상기 조정된 학습기간 동안 센싱되는 복수의 IoT 정보를 이용하여, 상기 최적의 분류모델을 재선택할 수 있다.In this case, the occupancy estimation apparatus increases and adjusts the learning period in the classification model selected as the optimal classification model, and adjusts the plurality of IoT information sensed during the adjusted learning period. Can be used to reselect the optimal classification model.

예컨대 제1 내지 제5 분류모델에 대한, 20개의 재실정보와 실제 재실정보 간의 일치 횟수가, 모두 설정치인 15개을 넘지 못한다면, 재실 추정 장치는 학습기간을 5분 추가로 조정할 수 있다. 재실 추정 장치는 추가된 5분의 학습기간 동안, IoT 정보를 더 수집할 수 있고, 또한 더 수집된 IoT 정보를 기반으로, 기존 제1 내지 제5 분류모델을 갱신하면서 제6 분류모델을 더 생성할 수 있다. 이후, 재실 추정 장치는 갱신된 제1 내지 제5 분류모델과 신규 생성된 제6 분류모델에 대해, 20개의 재실정보와 실제 재실정보 간의 일치 횟수를 비교하고, 상기 일치 횟수가 설정치인 15개를 넘는 하나의 분류 모델을 최적의 분류모델로서 재선택 할 수도 있다.For example, if the number of coincidences between the 20 occupant information and the actual occupant information for the first to fifth classification models does not exceed 15, which are all set values, the occupancy estimation apparatus may further adjust the learning period by 5 minutes. The occupancy estimation apparatus may collect more IoT information during the additional learning period of 5 minutes, and further generate a sixth classification model while updating existing first to fifth classification models based on the collected IoT information. can do. Thereafter, the occupancy estimating apparatus compares the number of matches between the 20 occupant information and the actual occupancy information with respect to the updated first to fifth classification models and the newly generated sixth classification model, and selects 15 items having the set number of matches. More than one classification model may be reselected as an optimal classification model.

단계(540)에서, 재실 추정 장치는 추정기간 동안, 상기 대상 공간에서 센싱되어 수집된 제2 IoT 정보를, 상기 최적의 분류모델에 적용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정할 수 있다.In operation 540, the occupancy estimation apparatus may estimate occupancy information in the target space by applying the second IoT information sensed and collected in the target space to the optimal classification model during the estimation period.

한편, 재실 추정 장치는 상기 제2 IoT 정보가, 상기 최적의 분류모델을 생성하는 데에 관계되는 상기 제1 IoT 정보에 속하지 않는 경우, 추정기간을 학습기간으로 전환한 후, 상기 제2 IoT 정보를 더 이용하여, 상기 다수 개의 분류모델을 재생성할 수 있다.If the second IoT information does not belong to the first IoT information related to generating the optimal classification model, the occupancy estimating apparatus converts the estimation period into a learning period, and then the second IoT information. By using more, the plurality of classification models can be regenerated.

예컨대 학습기간 동안에 수집된 '온도'에 관한 IoT 정보에 기반하여 최적의 분류모델(속성 : 온도)을 선택한 상태에서 추정기간으로 전환되고, 전환된 추정기간에 수집된 IoT 정보가 온도와 관계되나 직접적으로 속하지 않는 '습도'일 경우, 재실 추정 장치는, 상기 추정기간을 학습기간으로 전환하고, 습도에 관한 IoT 정보를 더 이용하여, 다수 개의 분류모델을 재생성 할 수 있다. 이후, 재실 추정 장치는 재생성된 다수 개의 분류모델을 검증한 결과에 기초하여, 최적의 분류모델(속성 : 온도 & 습도)을 다시 선택할 수도 있다.For example, the optimal classification model (attribute: temperature) is selected based on the IoT information about 'temperature' collected during the learning period, and is converted to the estimation period, and the IoT information collected in the converted estimation period is related to the temperature but is directly In the case of 'humidity' which does not belong to, the occupancy estimation apparatus may convert the estimation period into a learning period and regenerate a plurality of classification models by further using IoT information about humidity. Thereafter, the occupancy estimation apparatus may reselect an optimal classification model (attributes: temperature & humidity) based on the result of verifying the regenerated plurality of classification models.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments may include, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors, microcomputers, field programmable arrays (FPAs), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For convenience of explanation, one processing device may be described as being used, but one of ordinary skill in the art will appreciate that the processing device includes a plurality of processing elements and / or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the above, and may configure the processing device to operate as desired, or process independently or collectively. You can command the device. Software and / or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device in order to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. Or may be permanently or temporarily embodied in a signal wave to be transmitted. The software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer readable storage media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 저장되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광저장 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and stored in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions stored in the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer readable storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks such as floppy disks. Hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media and ROM, RAM, flash memory and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or, even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

200: IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치
210: 인터페이스부
220: 모델 생성부
230: 프로세서
200: device for estimating occupancy using IoT information
210: interface unit
220: model generation unit
230: processor

Claims (12)

학습기간 동안, 대상 공간에서 센싱되는 복수의 IoT 정보를 수집하고, 상기 대상 공간에서의 실제 재실정보를 수신하는 인터페이스부;
상기 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하고, 정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 이용하여 n개(상기 n은 5이상의 자연수)의 분류모델을 생성하는 모델 생성부; 및
상기 n개의 분류모델 각각에, 상기 제1 IoT 정보를 적용하고, 상기 n개의 분류모델 중에서, 상기 제1 IoT 정보를 적용한 결과값으로 획득되는 재실정보와 상기 실제 재실정보 간의 일치 횟수가 가장 높은 분류모델을, 최적의 분류모델로 선택하고, 추정기간 동안, 상기 대상 공간에서 센싱되어 수집된 제2 IoT 정보를, 상기 최적의 분류모델에 적용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정하는 프로세서
를 포함하고,
상기 최적의 분류모델로 선택된 분류 모델에서의, 일치 횟수가 설정치를 초과하지 않을 경우,
상기 인터페이스부는,
상기 프로세서에 의해 증가되도록 조정된 학습기간 동안, IoT 정보를 더 수집하고,
상기 모델 생성부는,
상기 더 수집된 IoT 정보를 기반으로, 상기 n개의 분류모델을 갱신하면서 n+1 분류모델을 신규 생성하고,
상기 프로세서는
상기 갱신된 n개의 분류모델과 상기 신규 생성된 n+1 분류모델에 대해, 상기 제1 IoT 정보를 적용한 결과값으로 획득되는 재실정보와 상기 실제 재실정보 간의 일치 횟수를 비교하고, 상기 일치 횟수가 가장 높으면서 상기 설정치를 초과하는 하나의 분류 모델을 상기 최적의 분류모델로서 재선택하는
IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치.
During the learning period, the interface unit for collecting a plurality of IoT information sensed in the target space, and receives the actual room information in the target space;
Each of the plurality of IoT information gives priority to the target space, and generates n classification models (where n is a natural number of 5 or more) using first IoT information to which priority is given within a predetermined rank. A model generator; And
The first IoT information is applied to each of the n classification models, and among the n classification models, a classification having the highest number of matches between the occupancy information and the actual occupancy information obtained as a result of applying the first IoT information. A processor that selects a model as an optimal classification model and estimates the occupant information in the target space by applying the second IoT information sensed and collected in the target space to the optimal classification model during the estimation period.
Including,
In the classification model selected as the optimal classification model, when the number of matches does not exceed the set value,
The interface unit,
During the learning period adjusted to be increased by the processor, further collecting IoT information,
The model generator,
Based on the collected IoT information, the n + 1 classification model is newly generated while updating the n classification models,
The processor is
For the updated n classification models and the newly generated n + 1 classification model, the number of matches between the occupancy information obtained as a result of applying the first IoT information and the actual occupancy information is compared, and the number of matches is Reselecting one classification model that is the highest and exceeding the set value as the optimal classification model
Device for estimating occupancy using IoT information.
제1항에 있어서,
상기 모델 생성부는,
계절에 따른 영향력을 포함하여, 상기 대상 공간의 재실추정에 대한 IoT 정보의 영향력을 수치로 환산하여 점수를 할당하며, 상기 점수가 높은 순으로 상기 복수의 IoT 정보 별로 상기 우선순위를 부여하는
IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치.
The method of claim 1,
The model generator,
A score is assigned by converting the influence of the IoT information on the occupancy estimate of the target space into a numerical value, including the seasonal influence, and the priority is given to each of the plurality of IoT information in order of the highest score.
Device for estimating occupancy using IoT information.
제1항에 있어서,
상기 제2 IoT 정보가, 상기 최적의 분류모델을 생성하는 데에 관계되는 상기 제1 IoT 정보에 속하지 않는 경우,
상기 프로세서는,
추정기간을 학습기간으로 전환한 후, 상기 모델 생성부를 통해, 상기 제2 IoT 정보를 더 이용하여, 다수 개의 분류모델을 재생성하도록 하는
IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치.
The method of claim 1,
When the second IoT information does not belong to the first IoT information related to generating the optimal classification model,
The processor,
After converting the estimation period to the learning period, through the model generation unit to regenerate a plurality of classification models by further using the second IoT information.
Device for estimating occupancy using IoT information.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 학습기간 동안 수집되는 상기 복수의 IoT 정보가, 사전에 정한 기준을 만족하지 않는 경우,
상기 인터페이스부는,
기수집된 복수의 IoT 정보를 무효화하고, 새롭게 학습기간을 설정하여 상기 대상 공간에 대해 새로운 복수의 IoT 정보를 재수집하는
IoT 정보를 이용한 재실 추정 장치.
The method of claim 1,
When the plurality of IoT information collected during the learning period does not satisfy a predetermined criterion,
The interface unit,
Invalidating a plurality of previously collected IoT information, setting a new learning period, and re-collecting a plurality of new IoT information for the target space;
Device for estimating occupancy using IoT information.
학습기간 동안, 대상 공간에서 센싱되는 복수의 IoT 정보를 수집하고, 상기 대상 공간에서의 실제 재실정보를 수신하는 단계;
상기 복수의 IoT 정보 각각으로, 상기 대상 공간에서의 우선순위를 부여하는 단계;
정해진 순위 이내의 우선순위가 부여되는 제1 IoT 정보를 이용하여 n개(상기 n은 5이상의 자연수)의 분류모델을 생성하는 단계;
상기 n개의 분류모델 각각에, 상기 제1 IoT 정보를 적용하고, 상기 n개의 분류모델 중에서, 상기 제1 IoT 정보를 적용한 결과값으로 획득되는 재실정보와 상기 실제 재실정보 간의 일치 횟수가 가장 높은 분류모델을, 최적의 분류모델을 선택하는 단계;
상기 최적의 분류모델로 선택된 분류 모델에서의, 일치 횟수가 설정치를 초과하지 않을 경우,
증가되도록 조정된 학습기간 동안, IoT 정보를 더 수집하는 단계;
상기 더 수집된 IoT 정보를 기반으로, 상기 n개의 분류모델을 갱신하면서 n+1 분류모델을 신규 생성하는 단계;
상기 갱신된 n개의 분류모델과 상기 신규 생성된 n+1 분류모델에 대해, 상기 제1 IoT 정보를 적용한 결과값으로 획득되는 재실정보와 상기 실제 재실정보 간의 일치 횟수를 비교하고, 상기 일치 횟수가 가장 높으면서 상기 설정치를 초과하는 하나의 분류 모델을 상기 최적의 분류모델로서 재선택하는 단계; 및
추정기간 동안, 상기 대상 공간에서 센싱되어 수집된 제2 IoT 정보를, 상기 최적의 분류모델에 적용하여, 상기 대상 공간에서의 재실정보를 추정하는 단계
를 포함하는 IoT 정보를 이용한 재실 추정 방법.
During the learning period, collecting a plurality of IoT information sensed in a target space and receiving actual room information in the target space;
Assigning priorities in the target space to each of the plurality of IoT information;
Generating n classification models (where n is a natural number of 5 or more) using first IoT information to which priority is given within a predetermined rank;
The first IoT information is applied to each of the n classification models, and among the n classification models, a classification having the highest number of matches between the occupancy information and the actual occupancy information obtained as a result of applying the first IoT information. Selecting a model, the optimal classification model;
In the classification model selected as the optimal classification model, when the number of matches does not exceed the set value,
During the learning period adjusted to increase, further collecting IoT information;
Generating a new n + 1 classification model while updating the n classification models based on the collected IoT information;
For the updated n classification models and the newly generated n + 1 classification model, the number of matches between the occupancy information obtained as a result of applying the first IoT information and the actual occupancy information is compared, and the number of matches is Reselecting one classification model that is the highest and above the set value as the optimal classification model; And
Estimating occupancy information in the target space by applying the second IoT information sensed and collected in the target space to the optimal classification model during the estimation period.
Room estimation method using the IoT information comprising a.
제7항에 있어서,
상기 우선순위를 부여하는 단계는,
계절에 따른 영향력을 포함하여, 상기 대상 공간의 재실추정에 대한 IoT 정보의 영향력을 수치로 환산하여 점수를 할당하는 단계; 및
상기 점수가 높은 순으로 상기 복수의 IoT 정보 별로 상기 우선순위를 부여하는 단계
를 포함하는 IoT 정보를 이용한 재실 추정 방법.
The method of claim 7, wherein
The step of assigning the priority,
Assigning a score by converting the influence of the IoT information on the occupancy estimate of the target space into a numerical value, including an influence according to a season; And
Assigning the priority to each of the plurality of IoT information in order of increasing score
Room estimation method using the IoT information comprising a.
제7항에 있어서,
상기 제2 IoT 정보가, 상기 최적의 분류모델을 생성하는 데에 관계되는 상기 제1 IoT 정보에 속하지 않는 경우,
추정기간을 학습기간으로 전환하는 단계; 및
상기 제2 IoT 정보를 더 이용하여, 다수 개의 분류모델을 재생성하는 단계
를 더 포함하는 IoT 정보를 이용한 재실 추정 방법.
The method of claim 7, wherein
When the second IoT information does not belong to the first IoT information related to generating the optimal classification model,
Converting the estimated period into a learning period; And
Regenerating a plurality of classification models by further using the second IoT information;
Room estimation method using the IoT information further comprising.
삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 학습기간 동안 수집되는 상기 복수의 IoT 정보가, 사전에 정한 기준을 만족하지 않는 경우,
기수집된 복수의 IoT 정보를 무효화하고, 새롭게 학습기간을 설정하여 상기 대상 공간에 대해 새로운 복수의 IoT 정보를 재수집하는 단계
를 더 포함하는 IoT 정보를 이용한 재실 추정 방법.
The method of claim 7, wherein
When the plurality of IoT information collected during the learning period does not satisfy a predetermined criterion,
Invalidating a plurality of previously collected IoT information, setting a new learning period, and re-collecting a plurality of new IoT information for the target space;
Room estimation method using the IoT information further comprising.
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JP2001236337A (en) * 2000-02-22 2001-08-31 Fuji Electric Co Ltd Predicting device using neural network
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김석호 외 1명, IoT 센서 데이터를 이용한 단위실의 재실추정을 위한 Decision Tree 알고리즘 성능분석, 한국태양에너지학회 논문집, vol. 37(2), pp. 23-33, 2017. 1부.* *

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