KR102079916B1 - System and method for cost-effective notification of home appliance usage considering billing rate and power consumption pattern - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에 의해 수행되는 사용 알림 방법은, 소비 전력에 대한 기계학습을 통하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측하는 단계; 및 상기 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, a usage notification method performed by a usage notification system includes analyzing and predicting a power consumption pattern through machine learning about power consumption; And providing estimated power rate information within a charging period linked to a progressive rate based on the predicted power consumption pattern.

Description

과금 기간 내 누진 요율 및 시간대별 소비 전력 패턴을 고려한 가전 기기의 효율적 사용 알림 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COST-EFFECTIVE NOTIFICATION OF HOME APPLIANCE USAGE CONSIDERING BILLING RATE AND POWER CONSUMPTION PATTERN}SYSTEM AND METHOD FOR COST-EFFECTIVE NOTIFICATION OF HOME APPLIANCE USAGE CONSIDERING BILLING RATE AND POWER CONSUMPTION PATTERN}

아래의 설명은 시간대별 소비 전력 패턴을 분석하고 누진 요율을 고려하여 사용자가 효율적 가전 기기 사용을 할 수 있도록 알림을 해주는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The following description relates to a system and method for analyzing a power consumption pattern for each time zone and notifying a user to use an efficient home appliance in consideration of a progressive rate.

가전 기기의 사용에 있어 인지하고 있지 못한 기기들의 구동 때문에 낭비되는 전력이 발생하게 된다. 이러한 낭비된 전력들이 쌓이고 쌓여 월간 소비되는 전체적인 전력량이 증가하게 되고, 특히 여름의 에어컨이나 겨울의 전기 히터와 같은 고전력을 필요로 하는 기기에 대해 의도하지 않은 구동이 이루어지고 있다면 낭비되는 전력량은 더욱 더 많아진다. 또한 이렇게 인지하지 못하고 낭비하고 있는 전력으로 인해 원치 않는 전기 누진세의 가격으로 전기 요금을 지불해야 하는 경우도 다반사 발생한다.In the use of home appliances, power is wasted due to the driving of devices not recognized. This waste of power accumulates and accumulates, leading to an increase in the total amount of power consumed per month, especially if unintentional operation is being made for devices that require high power, such as summer air conditioners or winter electric heaters. Increases. In addition, this unrecognized and wasting power often causes electricity bills to be paid at the price of an unwanted electricity progressive tax.

모니터링 시스템을 통해 소비된 전력량을 파악하고 사용자의 판단을 통해 전체적인 전력 소비 운영을 계획할 수 있지만, 각각의 기기들의 소비 전력에 대한 기여도를 파악하지 못한다면 세부적으로 각 기기에 대해 개별적으로 효율적인 운영 계획을 세우기 어렵다.Although the monitoring system can identify the amount of power consumed and the user's judgment, the overall power consumption can be planned.However, if each device does not know the contribution to the power consumption, it will be possible to develop an efficient operation plan for each device in detail. Difficult to build

에너지 관리 시스템(EMS: Energy Management System)은 에너지를 효율적으로 관리하고 절약하여 에너지효율 향상을 목표로 이를 달성하기 위한 전사적 시스템으로써, 에너지 자원이 중요시 되는 근래에 부각되고 있다. 그 중 에너지 관리 시스템의 중요 요소인 모니터링 기술과 에너지 사용 패턴 기반 예측 기술은 다양하게 활용되고 있다. 이와 관련하여 한국 공개특허 제 10-20140132523호는 전력 부하 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로써, 센서를 통해 얻은 소비 전력 정보를 통하여 부하의 상태 변화를 검출하고 부하를 식별하는 소비 전력 모니터링 기술에 대해 개시하고 있으며 국제 공개특허 제 10-1631781호는 소비전력 데이터를 통한 장래의 수요 전력을 예측하는 시스템을 개시하고 있다.The Energy Management System (EMS) is an enterprise-wide system for achieving energy efficiency by efficiently managing and saving energy, and is emerging as an energy resource. Among them, monitoring technology, which is an important element of energy management system, and prediction technology based on energy usage pattern are being used in various ways. In this regard, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-20140132523 relates to a power load monitoring apparatus and method, and discloses a power consumption monitoring technology for detecting a load change and identifying a load state through power consumption information obtained through a sensor. International Patent Publication No. 10-1631781 discloses a system for predicting future demand power through power consumption data.

기계학습을 이용하여 특정 환경에서 사용하는 전자 기기에 대해 시간대별 사용 전력의 패턴을 분석하고 과금 기간 내 장래의 사용 전력량을 예측하여 전기 누진 오율을 고려한 전자 기기의 효율적 사용을 위해 알림 정보를 제공하는 방법 및 시스템을 제안한다. By using machine learning, it analyzes the pattern of power used at each time for the electronic device used in a specific environment and predicts the amount of power used in the billing period to provide notification information for the efficient use of the electronic device considering the electric leakage error rate. We propose a method and system.

사용 알림 시스템에 의해 수행되는 사용 알림 방법은, 소비 전력에 대한 기계학습을 통하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측하는 단계; 및 상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. The usage notification method performed by the usage notification system may include analyzing and predicting a power consumption pattern through machine learning about power consumption; And providing estimated power rate information within a charging period linked to a progressive rate based on the analyzed and predicted power consumption pattern.

상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 단계는, 상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 대한 기기별 소비량을 시뮬레이션을 통해 조정하여 과금 기간 내의 최종 과금 내역을 미리 산출하는 단계를 포함할 수 있다. Providing the estimated power rate information in the charging period linked to the progressive rate based on the analyzed and predicted power consumption pattern, by adjusting the consumption of each device for the analysis and predicted power consumption pattern through a simulation And calculating the final billing details in advance.

상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 단계는, 상기 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 과금 기간 중 남은 과금 기간 동안의 전력 소비 패턴을 제안하는 단계를 포함할 수 있다. Based on the analysis and the predicted power consumption pattern, providing the estimated power rate information in the charging period linked to the progressive rate, the power consumption pattern for the remaining charging period of the charging period based on the predicted power consumption pattern. Proposing steps may include.

상기 소비 전력에 대한 기계학습을 통하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측하는 단계는, 특정 환경에서 사용하는 전자 기기들에 대한 전체 전력 소비량으로부터 상기 기계학습을 통하여 각각의 전자 기기에 대한 소비 전력 정보를 분류하는 단계를 포함할 수 있다. Analyzing and predicting a power consumption pattern through the machine learning about the power consumption, classify the power consumption information for each electronic device through the machine learning from the total power consumption for the electronic devices used in a specific environment It may include the step.

상기 소비 전력에 대한 기계학습을 통하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측하는 단계는, 상기 각각의 전자 기기에 대한 소비 전력 정보로부터 시간대별 소비 패턴 또는 상기 각각의 전자 기기에 대한 소비 전력 정보로부터 소비량 패턴 중 어느 하나 이상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. Analyzing and predicting a power consumption pattern through the machine learning about the power consumption, the consumption pattern of each time period from the power consumption information for each electronic device or the power consumption pattern from the power consumption information for each electronic device It may include obtaining any one or more.

상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 단계는, 상기 제안하는 전력 소비 패턴, 각각의 전자 기기로부터 현재까지 누적된 전력량, 과금 기간 내에 예상되는 총 누적 전력량, 특정 환경에 존재하는 전자 기기들로부터 현재까지 누적된 전력량 또는 상기 예상 전력 요금 정보를 포함하는 알림 정보를 통보하는 단계를 포함할 수 있다. Providing the estimated power rate information within the charging period linked to the progressive rate based on the analyzed and predicted power consumption pattern may include the proposed power consumption pattern, the amount of power accumulated up to now from each electronic device, and within the charging period. The method may include notifying the total cumulative amount of power expected, the amount of power accumulated so far from electronic devices existing in a specific environment, or notification information including the estimated power rate information.

사용 알림 시스템은, 소비 전력에 대한 기계학습을 통하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측하는 예측 및 분석부; 및 상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 제공부를 포함할 수 있다. The usage notification system includes a prediction and analysis unit for analyzing and predicting a power consumption pattern through machine learning about power consumption; And a provision unit for providing estimated power rate information within a charging period linked to a progressive rate based on the analyzed and predicted power consumption pattern.

단순히 전자 기기가 소모한 전력량에 대한 정보만을 가지고 전력 소비 운영을 계획하는 것이 아니라 각각의 전자 기기가 전력 소모에 차지하는 비중과 의도치 않은 기기의 구동 유무를 함께 모니터링을 함으로써 효율적인 전력 소비 운영계획을 효과적으로 세울 수 있다. 또한 낭비되는 전력을 줄일 수 있으며 누진세에 대한 전력 사용 관리도 가능하다.Instead of simply planning the operation of power consumption with information on the amount of power consumed by the electronic device, it effectively monitors the proportion of each device's power consumption and whether unintended operation of the device is effective. Can stand. It can also reduce wasted power and manage power usage for progressive trends.

도 1은 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에서 기계학습에 기반하여 소비 전력에 대한 패턴을 학습하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에서 시뮬레이션을 수행하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에서 누진 요율과 시간대별 전력 소비 패턴을 고려한 전력 소비 효율을 관리하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에서 시간대별 전력 소비 패턴 정보를 판단하는 것을 설명하기 위한 예이다.
도 6은 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에서 전력 소비량 패턴 정보를 판단하는 것을 설명하기 위한 예이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템의 시뮬레이션 예이다.
도 9는 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에서 전처리 및 기계 학습을 수행하는 방법을 설명하기 위한 예이다.
1 is a block diagram illustrating a configuration of a usage notification system according to an exemplary embodiment.
2 is a flowchart illustrating a method of learning a pattern for power consumption based on machine learning in a usage notification system according to an exemplary embodiment.
3 is a flowchart illustrating a method of performing a simulation in a usage notification system, according to an exemplary embodiment.
4 is a flowchart illustrating a method for managing power consumption efficiency considering a progressive rate and a power consumption pattern according to time zones in a usage notification system according to an exemplary embodiment.
5 illustrates an example of determining power consumption pattern information for each time zone in a usage notification system according to an exemplary embodiment.
6 illustrates an example of determining power consumption pattern information in a usage notification system according to an exemplary embodiment.
7 and 8 are examples of simulation of a usage notification system according to an embodiment.
9 is an example for describing a method of performing preprocessing and machine learning in a usage notification system according to an exemplary embodiment.

이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아래의 실시예에서는 특정 장소(예를 들면, 가정)에서 사용되는 전자 기기에 대해 실시간으로 모니터링을 하며 단순 모니터링 보다 좀 더 효율적인 전력 소비 관리를 가능하도록 하기 위하여 전처리 과정과 기계 학습(딥러닝) 기법에 기반한 전력 소비 정보에 따른 효율 관리 시스템 및 방법을 설명하기로 한다. In the following examples, preprocessing and machine learning (deep learning) techniques are used to monitor electronic devices used in specific places (eg, homes) in real time and to enable more efficient power consumption management than simple monitoring. An efficiency management system and method based on power consumption information will be described.

도 1은 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에서 누진 요율과 시간대별 전력 소비 패턴을 고려한 전력 소비 효율을 관리하기 위한 흐름도이다. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a usage notification system according to an embodiment, and FIG. 4 is a diagram for managing power consumption efficiency considering a progressive rate and a power consumption pattern according to a time slot in a usage notification system according to an embodiment. It is a flow chart.

사용 알림 시스템(100)은 분석 및 예측부(110) 및 제공부(120)를 포함할 수 있다. 이러한 구성요소들은 사용 알림 시스템(100)에 저장된 프로그램 코드가 제공하는 제어 명령에 따라 프로세서에 의해 수행되는 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. 이때, 구성요소들은 메모리가 포함하는 운영체제의 코드와 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. The usage notification system 100 may include an analysis and prediction unit 110 and a provider 120. These components may be representations of different functions performed by a processor in accordance with control instructions provided by program code stored in the usage notification system 100. In this case, the components may be implemented to execute instructions according to code of an operating system included in the memory and code of at least one program.

사용 알림 시스템(100)의 프로세서는 누진 요율과 시간대별 전력 소비 패턴을 고려한 전력 소비 효율을 관리하기 위한 방법을 위한 프로그램의 파일에 저장된 프로그램 코드를 메모리에 로딩할 수 있다. 예를 들면, 사용 알림 시스템(100)에서 프로그램이 실행되면, 프로세서는 운영체제의 제어에 따라 프로그램의 파일로부터 프로그램 코드를 메모리에 로딩하도록 사용 알림 시스템을 제어할 수 있다. 이때, 프로세서 및 프로세서가 포함하는 분석 및 예측부(110) 및 제공부(120) 각각은 메모리에 로딩된 프로그램 코드 중 대응하는 부분의 명령을 실행하여 이후 단계들(410 내지 445)을 실행하기 위한 프로세서의 서로 다른 기능적 표현들일 수 있다. The processor of the usage notification system 100 may load a program code stored in a file of a program for a method for managing power consumption efficiency in consideration of a progressive rate and a time-phase power consumption pattern in a memory. For example, when a program is executed in the usage notification system 100, the processor may control the usage notification system to load program code from a file of the program into a memory under control of an operating system. In this case, each of the processor and the analysis and prediction unit 110 and the provider 120 included in the processor executes instructions of a corresponding part of the program code loaded in the memory to execute the subsequent steps 410 to 445. It may be different functional representations of the processor.

분석 및 예측부(110)는 기계학습을 사용하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측할 수 있다. 분석 및 예측부(110)는 특정 환경의 전체 소비 전력을 획득할 수 있다(410). 특정 환경, 예를 들면, 가정에 존재하는 전체의 전자 기기의 소비 전력이 통합적으로 측정될 수 있다. 예를 들면, 스마트 미터로부터 일정 주기마다 모든 전자 기기에 대한 전체 소비 전력을 제공받을 수 있다. 분석 및 예측부(110)는 소비 전력에 대하여 기계학습을 수행할 수 있다(420). 예를 들면, RNN 모델을 적용하여 각 전자 기기의 시간대별 소비 패턴과 전력 소비량 패턴에 대해 각각 학습할 수 있다. 이때, 충분한 기간 동안 수행된 후, 학습된 모델들을 통하여 각각의 전자 기기에 대한 전력 소비 패턴에 대해 판별기 1, 판별기 2, 예측기를 통하여 생성될 수 있다. 스마트 미터로부터 전달받은 전체 소비 전력을 Non-Intrusive Load Monitoring(NILM)을 적용함에 따라 각각의 전자 기기에 대한 소비 전력을 도출할 수 있다. NILM은 여러 전력 데이터 정보가 섞여 있는 하나의 전력 데이터로부터 내부의 독립된 여러 노드의 전력 데이터를 분류하여 모니터링 하는 기술이며 통상적으로 사용되는 HMM, SVM등의 다양한 방식의 기계학습 기법을 사용하여 구현할 수 있다.The analysis and prediction unit 110 may analyze and predict the power consumption pattern using machine learning. The analysis and prediction unit 110 may acquire the total power consumption of the specific environment (410). The power consumption of a particular environment, for example the entire electronic device present in the home, can be measured integrally. For example, the smart meter may be provided with total power consumption for all electronic devices at regular intervals. The analysis and prediction unit 110 may perform machine learning on power consumption (420). For example, the RNN model may be applied to learn about time-specific consumption patterns and power consumption patterns of each electronic device. In this case, after a sufficient period of time, the power consumption pattern for each electronic device may be generated through the discriminator 1, the discriminator 2, and the predictor through the learned models. By applying Non-Intrusive Load Monitoring (NILM) to the total power consumption received from the smart meter, power consumption for each electronic device can be derived. NILM classifies and monitors power data of several independent nodes from a single power data mixed with various power data information, and can be implemented using various types of machine learning techniques such as HMM and SVM. .

분석 및 예측부(110)는 각각의 전자 기기에 소비 전력을 패턴 판별기 1에 의하여 시간대별 소비 패턴을 획득할 수 있다. 패턴 판별기 1에 의하여 각각의 전자 기기의 소비 전력이 학습된 시간대별 소비 패턴과 일치하는지 판단할 수 있다. 예를 들면, 패턴 판별기 1에 의하여 특정 시간대 범위 안에서 소비 전력이 발생하는 지 판단할 수 있고, 특정 시간대 범위 안에서 소비 전력이 발생하는 것을 패턴화화여 시간대별 소비 패턴을 도출할 수 있다. 만약, 제공부(120)는 특정 시간대 범위 밖에서 발생 했을 경우, 사용자에게 해당 기기에 대한 정보를 전달할 수 있다. 예를 들면, 전자 기기가 일반적으로 사용되는 시간이 존재하였는데, 갑자기 다른 시간대에 사용이 될 경우, 이러한 정보를 실시간으로 사용자에게 전달할 수 있다. 구체적으로, 일반적으로 전자 기기를 사용하지 않는 시간에 전자 기기가 사용되었음을 전달받음에 따라 전자 기기의 전원을 확인할 수 있다. 또한, 분석 및 예측부(110)는 패턴 판별기 1에 의하여 시간대별 소비 패턴이 생성됨에 따라 패턴 판별기 2에 의하여 전력 소비량 패턴을 획득할 수 있다(442). 이때, 각각의 전자 기기에 대한 소비 전력에 대한 전력 소비량 패턴이 도출될 수 있다. 예를 들면, 패턴 판별기2에서 전자 기기에 대한 전력 소비량 패턴이 정상 전력인지 여부를 판단할 수 있다(443). 제공부(120)는 전력 소비량 패턴이 정상 전력으로 소비될 경우, 프로세스를 종료하거나 정상적으로 소비되는 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 또한, 제공부(120)는 전력 소비량 패턴이 정상 전력(예를 들면, 기 설정된 전력 범위)으로 소비되지 않을 경우, 사용자에게 비정상적으로 소비되는 전자 기기의 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 이때, 비정상적으로 소비되는 전자 기기의 식별 정보, 비정상적으로 소비되는 전자 기기의 전력 소비량 등을 포함하는 정보가 사용자에게 통보될 수 있다. The analyzing and predicting unit 110 may obtain power consumption for each electronic device by pattern discriminator 1 for each time slot. The pattern discriminator 1 determines whether the power consumption of each electronic device matches the learned time-based consumption pattern. For example, the pattern discriminator 1 may determine whether power consumption is generated within a specific time zone range, and pattern the power consumption within a specific time zone range to derive time-specific consumption patterns. If the providing unit 120 occurs outside a specific time zone, the providing unit 120 may transmit information on the corresponding device to the user. For example, when there is a time when an electronic device is generally used, and suddenly it is used in another time zone, this information can be delivered to the user in real time. Specifically, the power supply of the electronic device may be checked as the electronic device is used when the electronic device is not used. In addition, the analysis and prediction unit 110 may acquire the power consumption pattern by the pattern discriminator 2 as the consumption pattern for each time zone is generated by the pattern discriminator 1 (442). In this case, a power consumption pattern for power consumption for each electronic device may be derived. For example, the pattern discriminator 2 may determine whether the power consumption pattern for the electronic device is normal power (443). When the power consumption pattern is consumed at normal power, the provider 120 may terminate the process or deliver information normally consumed to the user. In addition, when the power consumption pattern is not consumed at normal power (for example, a preset power range), the provider 120 may transmit information of an electronic device abnormally consumed to the user. In this case, information including identification information of an abnormally consumed electronic device, a power consumption amount of the abnormally consumed electronic device, and the like may be notified to the user.

한편, 분석 및 예측부(110)는 특정 환경 전체의 소비 전력에 대한 기계학습을 수행함에 따라 패턴 예측기(430)에 의하여 과금 기간 내의 예측되는 총 누적 전력 사용량을 획득할 수 있다(431). 이때, 과금 기간 내에 각각의 전자 기기에 대하여 예측되는 누적 전력 (사용)량을 함께 제공할 수 있다. 다시 말해서, 패턴 예측기에 의하여 각 가전 기기들이 과금 기간 중 남은 기간 동안 소비하게 될 전력량을 예측할 수 있다. 만약, 제공부(120)는 예측된 누적 전력량이 누진 요율 기준보다 클 경우, 소비 패턴의 조정이 필요한 전자 기기에 대한 정보 및 추천 솔루션을 전달할 수 있다(433). 예측된 각각의 전자 기기들의 전력 소비량을 통하여 과금 기간 중 남은 기간 동안 소비하게 될 총 전력량을 도출하고, 실시간으로 총 누적 전력량에 합산하여 과금 기간 내의 총 누적 소비 전력을 예측할 수 있다. 또한, 예측된 과금 기간 내 총 누적 소비량을 누진세 기준표와 비교하여 누진세가 추가적으로 발생할 것이라고 판단될 때, 누진세 기준으로부터 초과한 전력량과 전체 전력 소비량 중 높은 비중으로 차지하거나 고전력을 소모하는 전자 기기에 대한 조정이 필요하다는 알림 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들면, 현재부터 남은 과금 기간까지의 제안하는 전력 소비 패턴, 각각의 전자 기기로부터 현재까지 누적된 전력량, 과금 기간 내에 예상되는 총 누적 전력량, 특정 환경에 존재하는 전자 기기들로부터 현재까지 누적된 전력량 또는 예상 전력 요금 정보를 포함하는 알림 정보를 통보할 수 있다. Meanwhile, the analysis and prediction unit 110 may acquire the total cumulative power consumption predicted within the billing period by the pattern predictor 430 as the machine learns the power consumption of the entire specific environment (431). In this case, the amount of cumulative power (use) predicted for each electronic device may be provided together during the charging period. In other words, the pattern predictor may predict the amount of power each household appliance will consume for the remaining period of the charging period. If the estimated cumulative power amount is larger than the progressive rate reference, the provider 120 may transmit the information and the recommended solution about the electronic device that needs to adjust the consumption pattern (433). Through the predicted power consumption of each electronic device, the total amount of power to be consumed for the remaining period of the charging period can be derived, and the total cumulative power consumption within the charging period can be predicted by adding up the total accumulated power in real time. In addition, when the total cumulative consumption in the estimated billing period is compared with the progressive tax reference table, and it is determined that additional progressive tax will occur, the adjustment for the electronic device which occupies a high proportion of the amount of electricity exceeded from the progressive tax standard and the total power consumption or consumes high power The notification information can be delivered to the user. For example, the proposed power consumption pattern from the present to the remaining billing period, the amount of power accumulated so far from each electronic device, the total accumulated power amount expected within the billing period, and the cumulative power accumulated from the electronic devices present in the specific environment to the present. Notification information including the amount of electricity or the estimated power rate information may be notified.

기계학습을 통하여 현재 구동 중인 전자 기기(예를 들면, 가정 내의 가전 기기)에 대한 정보와 전력 소비 상황을 사용자에게 실시간으로 통보할 수 있다. 각각의 전자 기기에 대해 기기들이 가지는 전력 소비 시간대 패턴에서 벗어난 구동 유무를 판단하여 의도치 않은 구동이 발생하였다고 판단하였을 시, 사용자에게 통보하여 의도하지 않은 전자 기기의 구동이 지속되는 것을 방지할 수 있다. 사용자가 해당 전자 기기에 대해 조치를 취하여 의도하지 않게 낭비되는 전력 소비량을 감소시킬 수 있다. 전력 소비 시간대 패턴 내에서 구동을 하지만 평소와 다른 전력 소비량 패턴을 가질 경우, 해당 전자 기기에 특이점이 발생하였다 판단하여 사용자에게 알림 정보를 통보하여 사전 조치가 가능하게 한다.Through machine learning, the user can be notified of information on the currently running electronic device (eg, home appliances) and power consumption in real time. When it is determined that the drive is out of the power consumption time pattern of the device for each electronic device and it is determined that an unintended drive has occurred, the user may be notified to prevent the unintentional drive of the electronic device from continuing. . The user may take action on the electronic device to reduce power consumption unintentionally wasted. When driving within the power consumption time pattern, but having a different power consumption pattern than usual, it is determined that a singularity has occurred in the corresponding electronic device, and the user is notified of the notification information to enable preliminary measures.

또한, 실시간으로 총 누적 전력 소비량을 구함과 동시에 장래의 전력 소비량을 예측하여 월 총 누적 전력 소비량이 누진세 기준에 부합한 지 여부를 판단할 수 있다. 누진세가 추가적으로 적용될 것이라 예측이 되면, 전체 전력 소비량 중 높은 비중을 차지하거나 고전력을 소모하는 기기에 대해 조정이 필요하다는 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. In addition, it is possible to determine the total cumulative power consumption in real time and at the same time predict the future power consumption to determine whether the total monthly power consumption meets the progressive tax criteria. If it is predicted that further progress will be applied, it can inform the user that adjustments need to be made for devices that account for a high proportion of the total power consumption or consume high power.

도 2는 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에서 기계학습에 기반하여 소비 전력에 대한 패턴을 학습하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of learning a pattern for power consumption based on machine learning in a usage notification system according to an exemplary embodiment.

사용 알림 시스템은 가정 내의 각각의 전자 기기의 소비 전력 정보를 획득할 수 있다(210). 이때, 사용 알림 시스템은 가정 내에 존재하는 전가 기기들에 대한 총 소비 전력 정보를 획득하게 된다. 사용 알림 시스템은 기계학습을 통하여 각각의 전자 기기에 대한 전력 소비 패턴을 학습할 수 있다(220). 예를 들면, 전력 소비 패턴으로 시간대별 소비 패턴 또는 전력 소비량 패턴 중 어느 하나 이상을 획득할 수 있다. The usage notification system may acquire power consumption information of each electronic device in the home (210). In this case, the usage notification system acquires total power consumption information for the electronic appliances in the home. The usage notification system may learn a power consumption pattern for each electronic device through machine learning (220). For example, one or more of time-specific consumption patterns or power consumption patterns may be acquired as the power consumption pattern.

이때, 사용 알림 시스템은 전처리 과정을 수행한 후, 딥러닝 모델 중 RNN(Multi-layer LSTM 기반 RNN) 모델을 기반으로 하여 NILM의 분류 기술 및 전력 사용 패턴 이상 유무 판단 및 전력 소비(사용)량을 예측할 수 있다. 도 9를 참고하면, 기계학습(딥러닝)(900)을 이용하여 데이터를 학습하기 전에, 데이터의 효율적인 학습을 위해 오디오 신호 처리 기술을 이용하여 데이터의 특징을 추출할 수 있다. 이에 대해 Spectrogram, MFCC, Mel-spectrogram 등과 같은 데이터의 주파수 성분과 시간 성분을 고려한 기술이 적용될 수 있다. At this time, the usage notification system performs a preprocessing process, and based on the RNN (Multi-layer LSTM based RNN) model among the deep learning models, it determines the abnormality of the classification technology and power usage pattern of the NILM and the power consumption (use) amount. It can be predicted. Referring to FIG. 9, before learning data using the machine learning (deep learning) 900, the feature of the data may be extracted using an audio signal processing technique for efficient learning of the data. In this regard, a technology that considers frequency and time components of data such as spectrogram, MFCC, and Mel-spectrogram can be applied.

일반적인 RNN 모델은 현재 시간 데이터 정보뿐만 아니라 이전 시간의 데이터를 함께 고려하여 결과를 도출한다. 도출된 결과는 사용자가 원하는 형태의 결과를 가지는데, 실시예에서는 NILM의 분류 결과와 전력 사용 패턴 이상 유무 결과 및 예측된 전력 소비량 값을 결과값으로 가진다. 일반적으로 RNN 모델의 학습 형태는 다양하나, 그 중 본 발명의 목적에 맞게 학습 형태를 선택하여 결과를 학습할 수 있다. The general RNN model derives the result by considering not only current time data information but also data of previous time. The derived result has a desired type of result. In the embodiment, the result of the classification result of NILM, the presence or absence of a power usage pattern abnormality, and the predicted power consumption value are the result values. In general, although the learning form of the RNN model is various, it is possible to learn the results by selecting the learning form according to the purpose of the invention.

NILM의 분류 기술, 즉 전력데이터의 Disaggregation을 위하여 RNN을 이용한 Mutil label classifiation과 separation을 사용할 수 있다. 이때, Mutil label classifiation은 many to one 방식으로 학습이 이루어지며 separation은 Mutil label classifiation의 결과를 기반으로 many to many 방식으로 학습이 이루어진다. The classification technique of NILM, that is, Mutil label classifiation and separation using RNN can be used for disaggregation of power data. At this time, Mutil label classifiation is learned in many to one manners, and separation is learned in many to many manners based on the results of Mutil label classifiation.

사용 알림 시스템은 전력 데이터에 대하여 생성된 패턴의 정확도가 임계치 이상/초과인지 여부를 판단할 수 있다(230). 만약, 사용 알림 시스템은 전력 데이터에 대하여 생성된 패턴이 임계치 이하/미만일 경우, 전력 소비 정보를 다시 획득 또는 측정하여 패턴을 학습시킬 수 있다. 사용 알림 시스템은 전력 데이터에 대하여 생성된 패턴이 임계치를 초과할 경우, 각 패턴에 대한 이상 여부를 판별할 수 있다(240). The usage notification system may determine whether the accuracy of the generated pattern for the power data is above or above the threshold (230). If the pattern generated for the power data is less than / less than the threshold value, the usage notification system may acquire or measure power consumption information again to learn the pattern. If the pattern generated for the power data exceeds the threshold, the usage notification system may determine whether the pattern is abnormal (240).

전력 사용 패턴 이상 유무 판단을 위하여, RNN 모델은 전력 데이터에 대해 패턴의 이상 유, 무를 포함하는 두 가지의 결과를 가지고 many to one 방식으로 학습을 수행할 수 있다. 여기서, 이상 유무의 종류로 도 5의 시간대 패턴과 도 6의 소비된 전력량의 패턴에 대하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 도 5를 참고하면, 전력 소비 정보에 기반하여 학습을 수행함에 따라 전자 기기의 시간대별 소비 패턴이 도출될 수 있다. 이러한 시간대별 소비 패턴 정보에 기반하여 동일한 전자 기기에 대한 전력 소비 정보를 판단하여 이상 패턴 정보를 판단할 수 있다. 도 6을 참고하면, 전력 소비 정보에 기반하여 학습을 수행함에 따라 전자 기기의 전력 소비량 패턴이 도출될 수 있다. 이러한 전자 기기의 전력 소비량 패턴에 기반하여 동일한 전자 기기에 대한 전력 소비 정보를 판단하여 이상 패턴 정보를 판단할 수 있다. 전력 사용량 예측은 이전 전력 사용량 패턴을 many to one 방식으로 학습하여 장래에 사용될 전력량을 패턴에 맞게 예측할 수 있다. In order to determine whether there is an abnormality in the power usage pattern, the RNN model can learn in many to one ways with two results including the presence or absence of a pattern abnormality for the power data. Here, the type of abnormality may be performed with respect to the time zone pattern of FIG. 5 and the pattern of power consumption of FIG. 6. For example, referring to FIG. 5, a time-based consumption pattern of an electronic device may be derived as learning is performed based on power consumption information. The abnormal pattern information may be determined by determining power consumption information of the same electronic device based on the time-specific consumption pattern information. Referring to FIG. 6, a power consumption pattern of an electronic device may be derived as learning is performed based on power consumption information. The abnormal pattern information may be determined by determining power consumption information of the same electronic device based on the power consumption pattern of the electronic device. Power usage prediction can predict the amount of power to be used in the future by learning the previous power usage pattern in many to one manners.

실시예에 따르면, HMM과 같은 기존 분류 기술을 기반으로 한 NILM의 한계를 해결하기 위해 딥러닝 기술을 적용하였고 전처리 과정으로 신호처리 기법을 통한 데이터 특징 추출을 하고 이를 딥러닝 기술 중 Multi-layer 기반 RNN 모델을 분류 기술로 적용하여 좀 더 성능 높은 NILM을 가능하게 한다. According to the embodiment, in order to solve the limitation of NILM based on the existing classification technology such as HMM, deep learning technology is applied, and data feature extraction through signal processing is performed as a preprocessing process. The RNN model is applied as a classification technique to enable higher performance NILM.

도 3은 일 실시예에 따른 사용 알림 시스템에서 시뮬레이션을 수행하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of performing a simulation in a usage notification system, according to an exemplary embodiment.

사용 알림 시스템에서 제공하는 시뮬레이션을 수행하는 방법을 도 7 내지 도 8의 예시를 참고하기로 한다. A method of performing a simulation provided by a usage notification system will be described with reference to FIGS. 7 to 8.

사용 알림 시스템은 가정 내 전체 소비 전력(310)에 대한 기계학습을 수행할 수 있다(310). 일반적으로, 가정 내에 존재하는 적어도 하나 이상의 전자 기기로부터 발생하는 총 전력 소비량이 획득될 수 있다. 이러한 총 전력 소비량에 대한 기계학습을 수행함으로써 각각의 전자 기기에 대한 전력 소비 패턴을 예측할 수 있다(330). The usage notification system may perform machine learning on the total power consumption 310 in the home (310). In general, the total power consumption resulting from at least one or more electronic devices present in the home can be obtained. By performing machine learning on the total power consumption, a power consumption pattern for each electronic device can be predicted (330).

사용 알림 시스템은 과금 기간 동안의 총 전력 소비량을 예측하기 위한 시뮬레이션을 제공할 수 있다(340). 도 7을 참고하면, 사용 알림 시스템은 각각의 전자 기기에 대한 전력 소비량과 전력 소비량을 누적한 총 누적 전력량을 제공할 수 있다. 또한, 각각의 전자 기기의 전력 소비량에 대하여 과금 기간 동안 초과되는 예측 누적 전력량을 제공할 수 있다. The usage notification system may provide a simulation for predicting the total power consumption during the charging period (340). Referring to FIG. 7, the usage notification system may provide a total cumulative power amount in which power consumption and power consumption for each electronic device are accumulated. In addition, a predicted cumulative amount of power exceeded during the charging period may be provided for the power consumption of each electronic device.

사용자로부터 전력 소비량을 조정하기 위한 기기가 선택될 수 있다. 예를 들면, 사용 알림 시스템은 시뮬레이션을 수행하기 위한 유저 인터페이스를 제공할 수 있다. 구체적으로, 사용 알림 시스템은 사용자에 의하여 시뮬레이션을 위한 조건 정보를 입력할 수 있는 유저 인터페이스를 제공할 수 있고, 제공된 유저 인터페이스를 통하여 사용자에 의한 조작이 이루어질 수 있다. 일례로, 유저 인터페이스를 통하여 전력 소비량을 조정하기 위한 기기를 선택 또는 입력할 수 있다. 도 8을 참고하면, 사용자는 총 누적 전력량이 초과될 것임을 확인함에 따라 사용량이 많은 일부의 전자 기기를 선택할 수 있다. 이때, 선택된 전자 기기에 대한 사용 시간을 조정할 수 있다. A device may be selected for adjusting the power consumption from the user. For example, the usage notification system may provide a user interface for performing a simulation. Specifically, the usage notification system may provide a user interface for inputting condition information for simulation by the user, and an operation by the user may be performed through the provided user interface. For example, a device for adjusting power consumption may be selected or input through a user interface. Referring to FIG. 8, the user may select some of the electronic devices with high usage amount as the total accumulated power amount is determined to be exceeded. In this case, the usage time of the selected electronic device may be adjusted.

과금 기간 동안의 총 사용 전력량을 예측 시뮬레이션하기 위한 수학식 1을 다음과 같이 나타낼 수 있다. Equation 1 for predicting and simulating the total amount of power used during the charging period may be expressed as follows.

Figure 112018074276290-pat00001
Figure 112018074276290-pat00001

이때, T 는 과금 기간의 마지막 시간, t0은 시뮬레이션 시작 시간(

Figure 112018074276290-pat00002
), N은 사용자가 조정할 기기의 수,
Figure 112018074276290-pat00003
는 사용자가 조정할 기기 n의 전력 사용량 조정 비율(
Figure 112018074276290-pat00004
),
Figure 112018074276290-pat00005
는 시뮬레이션 전, 과금 기간 내 예측된 전자 기기 n의 전력 소비량,
Figure 112018074276290-pat00006
는 시뮬레이션 후, 과금 기간 내 예측된 전자 기기n의 전력 소비량,
Figure 112018074276290-pat00007
은 전자 기기 n의 현재까지 누적된 전력 소비량,
Figure 112018074276290-pat00008
은 시뮬레이션 결과를 의미할 수 있다. 이와 같이, 수학식 1에 기반한 시뮬레이션이 수행됨으로써 과금 기간 동안의 총 전력 소비량을 예측할 수 있다. Where T is the last time of the billing period and t 0 is the simulation start time (
Figure 112018074276290-pat00002
), N is the number of devices you want to adjust,
Figure 112018074276290-pat00003
Is the percentage of power usage adjustment for device n
Figure 112018074276290-pat00004
),
Figure 112018074276290-pat00005
Is the estimated power consumption of electronic device n during the charging period,
Figure 112018074276290-pat00006
After simulation, the estimated power consumption of electronic device n in the charging period,
Figure 112018074276290-pat00007
Is the cumulative power consumption of electronic device n,
Figure 112018074276290-pat00008
May mean a simulation result. As such, the simulation based on Equation 1 is performed to predict the total power consumption during the charging period.

수학식 2를 통하여 과금 기간 내에 최종 과금 금액 계산 시뮬레이션을 수행할 수 있다. Through Equation 2, the final billing amount calculation simulation can be performed within the billing period.

Figure 112018074276290-pat00009
Figure 112018074276290-pat00009

이때, s는 전기 요금 단계, S는 총 사용 전력량에 해당되는 전기 요금 단계,

Figure 112018074276290-pat00010
는 s 단계 구간 내에서 사용한 전력량(
Figure 112018074276290-pat00011
),
Figure 112018074276290-pat00012
는 전기 요금표 s 단계의 구간 기준 요금(
Figure 112018074276290-pat00013
),
Figure 112018074276290-pat00014
는 전기 요금표 s 단계의 구갠 최대 제한 전력량(
Figure 112018074276290-pat00015
),
Figure 112018074276290-pat00016
는 기본 요금, R은 최종 과금 금액을 의미할 수 있다. 이와 같이, 수학식 2에 기반한 시뮬레이션을 통하여 과금 기간 내에 최종 과금 금액을 미리 계산할 수 있다. Where s is the electricity rate step, S is the electricity rate step corresponding to the total amount of power used,
Figure 112018074276290-pat00010
Is the amount of power used within the s phase
Figure 112018074276290-pat00011
),
Figure 112018074276290-pat00012
Is the interval-based rate for step s of the electricity rate table (
Figure 112018074276290-pat00013
),
Figure 112018074276290-pat00014
Is the maximum limit of the amount of power consumed
Figure 112018074276290-pat00015
),
Figure 112018074276290-pat00016
Is the basic charge, and R may mean the final billing amount. As such, the final billing amount can be calculated in advance within the billing period through a simulation based on Equation 2.

사용 알림 시스템은 시뮬레이션을 통하여 예측된 누적 전력 (사용)량을 획득할 수 있다(350). 다시 말해서, 사용 알림 시스템은 시뮬레이션이 수행됨에 따라 과금 기간 동안의 총 누적 전력 (사용)량을 예측할 수 있고, 총 누적 (사용)량에 대한 과금 금액을 미리 산출할 수도 있다. 예를 들면, 시뮬레이션을 통하여 총 누적 량을 감소시키기 위하여 특정 기기에 대한 사용을 감소시키거나 증가시킬 수 있다. 이러한 특정 기기에 대한 소비량을 조작함으로써 총 누적 전력량을 감소시킬 뿐만 아니라 총 누적 전력량과 연관된 누진세를 최대한 피할 수 있도록 대처할 수 있다. 또한, 과금 기간 동안 과금 시작일을 기준으로 현재까지의 누적 전력량을 통하여 과금 기간 마지막 날까지의 남은 과금 기간 동안 사용할 전력 소비량을 예측할 수 있다.The usage notification system may obtain the estimated cumulative power (use) amount through the simulation (350). In other words, the usage notification system may predict the total cumulative power (use) amount during the charging period as the simulation is performed, and may calculate the billing amount for the total cumulative (use) amount in advance. For example, simulation can reduce or increase the use of a particular device in order to reduce the total cumulative amount. By manipulating the consumption for this particular device, you can reduce the total cumulative power and cope with it to avoid the progressive tax associated with the total cumulative power. In addition, it is possible to estimate the power consumption to be used for the remaining billing period until the end of the billing period based on the cumulative amount of power so far based on the billing start date during the billing period.

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, FPGA(field programmable gate 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 are, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors, microcomputers, field programmable gate arrays (FPGAs). May be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), a 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 장치에 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 기록 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. It can be embodied in. The software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 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. The method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded 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 recorded on 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 recording 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. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as 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.

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 replaced 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.

Claims (7)

사용 알림 시스템에 의해 수행되는 사용 알림 방법에 있어서,
소비 전력에 대한 기계학습을 통하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측하는 단계; 및
상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 단계를 포함하되,
상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 단계는,
상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 대한 기기별 소비량을 아래 수학식에 기반한 시뮬레이션을 통해 조정하여 과금 기간 내의 최종 과금 내역을 미리 산출하는 단계를 포함하는 사용 알림 방법.
[수학식]
Figure 112019100862595-pat00026

여기서, s는 전기 요금 단계, S는 총 사용 전력량에 해당되는 전기 요금 단계,
Figure 112019100862595-pat00027
는 s 단계 구간 내에서 사용한 전력량(
Figure 112019100862595-pat00028
),
Figure 112019100862595-pat00029
는 전기 요금표 s 단계의 구간 기준 요금(
Figure 112019100862595-pat00030
),
Figure 112019100862595-pat00031
은 시뮬레이션 결과,
Figure 112019100862595-pat00032
는 전기 요금표 s 단계의 구간 최대 제한 전력량(
Figure 112019100862595-pat00033
), Rs는 s 단계 구간에서의 요금,
Figure 112019100862595-pat00034
는 기본 요금, R은 최종 과금 금액을 의미함.
In the usage notification method performed by the usage notification system,
Analyzing and predicting a power consumption pattern through machine learning about power consumption; And
Providing estimated power rate information within a billing period associated with a progressive rate based on the analyzed and predicted power consumption pattern,
Providing the estimated power rate information within the billing period associated with the progressive rate based on the analyzed and predicted power consumption pattern,
And calculating a final billing history within a billing period in advance by adjusting the consumption of each device for the analysis and the predicted power consumption pattern through a simulation based on the following equation.
[Equation]
Figure 112019100862595-pat00026

Where s is the electricity rate step, S is the electricity rate step corresponding to the total amount of power used,
Figure 112019100862595-pat00027
Is the amount of power used within the s phase
Figure 112019100862595-pat00028
),
Figure 112019100862595-pat00029
Is the interval-based rate for step s of the electricity rate table (
Figure 112019100862595-pat00030
),
Figure 112019100862595-pat00031
Is the simulation result,
Figure 112019100862595-pat00032
Is the maximum power limit for the interval in phase s of the electricity rate table
Figure 112019100862595-pat00033
), Where Rs is the fare in the s phase,
Figure 112019100862595-pat00034
Is the base rate, and R is the final charge amount.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 단계는,
상기 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 과금 기간 중 남은 과금 기간 동안의 전력 소비 패턴을 제안하는 단계
를 포함하는 사용 알림 방법.
The method of claim 1,
Providing the estimated power rate information within the billing period associated with the progressive rate based on the analyzed and predicted power consumption pattern,
Proposing a power consumption pattern for the remaining charging period of the charging period based on the predicted power consumption pattern
Usage notification method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 소비 전력에 대한 기계학습을 통하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측하는 단계는,
특정 환경에서 사용하는 전자 기기들에 대한 전체 전력 소비량으로부터 상기 기계학습을 통하여 각각의 전자 기기에 대한 소비 전력 정보를 분류하는 단계
를 포함하는 사용 알림 방법.
The method of claim 1,
Analyzing and predicting a power consumption pattern through the machine learning about the power consumption,
Classifying power consumption information of each electronic device through the machine learning from total power consumption of electronic devices used in a specific environment;
Usage notification method comprising a.
제4항에 있어서,
상기 소비 전력에 대한 기계학습을 통하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측하는 단계는,
상기 각각의 전자 기기에 대한 소비 전력 정보로부터 시간대별 소비 패턴 또는 상기 각각의 전자 기기에 대한 소비 전력 정보로부터 소비량 패턴 중 어느 하나 이상을 획득하는 단계
를 포함하는 사용 알림 방법.
The method of claim 4, wherein
Analyzing and predicting a power consumption pattern through the machine learning about the power consumption,
Acquiring one or more of time-consuming consumption patterns from power consumption information for each electronic device or power consumption patterns from power consumption information for each electronic device;
Usage notification method comprising a.
제3항에 있어서,
상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 단계는,
상기 제안하는 전력 소비 패턴, 각각의 전자 기기로부터 현재까지 누적된 전력량, 과금 기간 내에 예상되는 총 누적 전력량, 특정 환경에 존재하는 전자 기기들로부터 현재까지 누적된 전력량 또는 상기 예상 전력 요금 정보를 포함하는 알림 정보를 통보하는 단계
를 포함하는 사용 알림 방법.
The method of claim 3,
Providing estimated power rate information within the billing period associated with the progressive rate based on the analyzed and predicted power consumption pattern,
The proposed power consumption pattern, the amount of power accumulated up to now from each electronic device, the total accumulated power amount expected within the charging period, the amount of power accumulated up to now from the electronic devices existing in a specific environment, or the estimated power rate information. Notifying the notification information
Usage notification method comprising a.
사용 알림 시스템에 있어서,
소비 전력에 대한 기계학습을 통하여 전력 소비 패턴을 분석 및 예측하는 예측 및 분석부; 및
상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 기반하여 누진 요율과 연동되는 과금 기간 내의 예상 전력 요금 정보를 제공하는 제공부를 포함하되,
상기 제공부는, 상기 분석 및 예측된 전력 소비 패턴에 대한 기기별 소비량을 아래 수학식에 기반한 시뮬레이션을 통해 조정하여 과금 기간 내의 최종 과금 내역을 미리 산출하는 것을 특징으로 하는 사용 알림 시스템.
[수학식]
Figure 112019100862595-pat00035

여기서, s는 전기 요금 단계, S는 총 사용 전력량에 해당되는 전기 요금 단계,
Figure 112019100862595-pat00036
는 s 단계 구간 내에서 사용한 전력량(
Figure 112019100862595-pat00037
),
Figure 112019100862595-pat00038
는 전기 요금표 s 단계의 구간 기준 요금(
Figure 112019100862595-pat00039
),
Figure 112019100862595-pat00040
은 시뮬레이션 결과,
Figure 112019100862595-pat00041
는 전기 요금표 s 단계의 구간 최대 제한 전력량(
Figure 112019100862595-pat00042
), Rs는 s 단계 구간에서의 요금,
Figure 112019100862595-pat00043
는 기본 요금, R은 최종 과금 금액을 의미함.
In the usage notification system,
A prediction and analysis unit for analyzing and predicting a power consumption pattern through machine learning about power consumption; And
A provision unit for providing estimated power rate information within a charging period linked to a progressive rate based on the analyzed and predicted power consumption pattern,
The providing unit, the usage notification system, characterized in that to calculate in advance the final billing history within the billing period by adjusting the consumption per device for the analysis and predicted power consumption pattern based on the following equation.
[Equation]
Figure 112019100862595-pat00035

Where s is the electricity rate step, S is the electricity rate step corresponding to the total amount of power used,
Figure 112019100862595-pat00036
Is the amount of power used within the s phase
Figure 112019100862595-pat00037
),
Figure 112019100862595-pat00038
Is the interval-based rate for step s of the electricity rate table (
Figure 112019100862595-pat00039
),
Figure 112019100862595-pat00040
Is the simulation result,
Figure 112019100862595-pat00041
Is the maximum power limit for the interval in phase s of the electricity rate table (
Figure 112019100862595-pat00042
), Where Rs is the fare in the s phase,
Figure 112019100862595-pat00043
Is the base rate, and R is the final charge amount.
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