KR102130030B1 - System for automatically controlling temperature of apartment - Google Patents
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Abstract
공동 주택에서 AI 스위치를 구비한 각 세대의 온도를 조절하는 공동 주택 자동 온도 조절 시스템은 공동 주택의 에너지를 관리하는 에너지 관리 서버, 각 세대마다 설치된 AI 스위치 및 상기 각 세대마다 설치되는 밸브 제어기를 포함하되, 상기 에너지 관리 서버는 상기 AI 스위치로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 수집하는 데이터 수집부 및 상기 적어도 하나의 정보에 기초한 기계 학습 알고리즘으로부터 생성된 제어 정보를 이용하여 상기 AI 스위치가 상기 각 세대의 온도를 조절하도록 제어하는 AI 스위치 제어부를 포함하고, 상기 AI 스위치는 해당 세대의 실내 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 환경 센서 및 상기 제어 정보에 기초하여 상기 해당 세대의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함하고, 상기 AI 스위치는 상기 해당 세대의 밸브 제어기와 연결되고, 상기 AI 스위치와 연결된 밸브 제어기는 상기 AI 스위치와 상기 해당 세대의 월패드 간의 상기 해당 세대의 온도의 제어를 중계한다. The apartment house automatic temperature control system that controls the temperature of each household with an AI switch in the apartment house includes an energy management server that manages the energy of the apartment house, an AI switch installed in each household, and a valve controller installed in each household. However, the energy management server uses the data collection unit to collect at least one piece of information collected from the AI switch and control information generated from the machine learning algorithm based on the at least one piece of information to enable the AI switch to generate the It includes an AI switch control unit for controlling to adjust the temperature, the AI switch is an environmental sensor including a temperature sensor for measuring the indoor temperature of the household and a temperature control unit for controlling the temperature of the household based on the control information Included, the AI switch is connected to the valve controller of the corresponding generation, and the valve controller connected to the AI switch relays control of the temperature of the corresponding generation between the AI switch and the wall pad of the corresponding generation.
Description
본 발명은 공동 주택에서 AI 스위치를 구비한 각 세대의 온도를 조절하는 공동 주택 자동 온도 조절 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-unit automatic temperature control system for controlling the temperature of each household equipped with an AI switch in the multi-family house.
자동 온도 조절 장치(Thermostat)이란 어떤 특정 장소의 온도를 필요한 일정치로 유지하도록 자동으로 조절하는 장치를 말한다. 자동 온도 조절 장치는 온도를 자체적으로 감지하여 가열, 냉각을 할 수 있다. 자동 온도 조절 장치는 실내의 재실자 유무 등을 감지하여 실내 온도를 자동으로 조절함으로써, 에너지를 효율적으로 관리할 수 있다는 장점을 가지고 있다. Thermostat refers to a device that automatically adjusts the temperature of a certain place to maintain the required constant value. The automatic temperature control device can detect and heat the temperature itself. The automatic temperature control device has an advantage of efficiently managing energy by detecting the presence or absence of occupants in the room and automatically adjusting the indoor temperature.
이러한 자동 온도 조절 장치와 관련하여 선행기술인 한국등록특허 제 10-0725925호는 자동 온도조절장치를 개시하고 있다. Korean Patent No. 10-0725925, which is a prior art related to such an automatic temperature control device, discloses an automatic temperature control device.
종래의 자동 온도 조절 장치는 실내의 재실자 유무 등을 감지하여 실내 온도를 자동으로 조절하는 기능을 제공하였지만, 사용자가 휴식 또는 취침 상태에 있어 움직임이 없는 경우, 무행위자에 대한 인체를 감지할 수 없어 불필요한 에너지 낭비가 발생되기도 하였다. Conventional automatic temperature control devices provide the function to automatically adjust the room temperature by detecting the presence or absence of occupants in the room, but when the user is in a rest or sleep state and there is no movement, the human body against an innocent person cannot be detected. Some unnecessary energy was wasted.
기존의 대기전력 차단 스위치에 냉/난방 온도 조절기의 기능을 결합시킨 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공하고자 한다. IoT 기술을 이용한 스마트 센서가 내장된 AI 스위치, 통합 에너지 검침 및 스마트 가전의 연동을 통해, 스마트 홈에서 빅데이터를 기반으로 한 기계 학습 알고리즘을 적용하여 공동 주택에서 편리함과 쾌적함을 제공하고, 에너지 절감 운전을 제공하는 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공하고자 한다. 기계 학습 알고리즘을 통해 사용자의 생활 패턴을 학습하여, 사용자의 생활 패턴에 따라 실내 온도 및 조명을 자동으로 제어하는 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공하고자 한다. 무행위자의 재실 감지 및 외기 유입 감지를 통해 불필요한 에너지 낭비의 요소를 제거하여, 불필요한 에너지 낭비를 방지하는 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.We intend to provide an automatic climate control system for apartment houses that combines the functions of a cooling/heating thermostat with an existing standby power cut-off switch. Provides convenience and comfort in apartment houses by applying machine learning algorithms based on big data in smart homes through the interlocking of AI switches with integrated smart sensors using IoT technology, integrated energy meter reading, and smart home appliances, and saving energy. We would like to provide an apartment thermostat that provides driving. The purpose of the present invention is to provide an automatic climate control system for a multi-family house by learning a user's life pattern through a machine learning algorithm and automatically controlling room temperature and lighting according to the user's life pattern. We intend to provide an automatic climate control system for apartment houses to prevent unnecessary waste of energy by removing the elements of unnecessary energy waste through detecting the presence of an inactive person and detecting the inflow of outside air. However, the technical problems to be achieved by the present embodiment are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 공동 주택의 에너지를 관리하는 에너지 관리 서버, 각 세대마다 설치된 AI 스위치 및 상기 각 세대마다 설치되는 밸브 제어기를 포함하되, 상기 에너지 관리 서버는 상기 AI 스위치로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 수집하는 데이터 수집부 및 상기 적어도 하나의 정보에 기초한 기계 학습 알고리즘으로부터 생성된 제어 정보를 이용하여 상기 AI 스위치가 상기 각 세대의 온도를 조절하도록 제어하는 AI 스위치 제어부를 포함하고, 상기 AI 스위치는 해당 세대의 실내 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 환경 센서 및 상기 제어 정보에 기초하여 상기 해당 세대의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함하고, 상기 AI 스위치는 상기 해당 세대의 밸브 제어기와 연결되고, 상기 AI 스위치와 연결된 밸브 제어기는 상기 AI 스위치와 상기 해당 세대의 월패드 간의 상기 해당 세대의 온도의 제어를 중계하는 것인 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공할 수 있다. As a means for achieving the above technical problem, an embodiment of the present invention includes an energy management server for managing the energy of the apartment house, an AI switch installed for each household and a valve controller installed for each household, The energy management server controls the temperature of each generation by the AI switch by using a data collection unit collecting at least one information collected from the AI switch and control information generated from a machine learning algorithm based on the at least one information. It includes an AI switch control unit to control, the AI switch includes an environmental sensor including a temperature sensor for measuring the indoor temperature of the household and a temperature control unit for controlling the temperature of the household based on the control information, The AI switch is connected to the valve controller of the corresponding household, and the valve controller connected to the AI switch relays control of the temperature of the corresponding household between the AI switch and the wall pad of the corresponding household. System.
본 발명의 다른 실시예는, 클라우드 서버, 각 세대마다 설치된 AI 스위치 및 상기 각 세대마다 설치되는 밸브 제어기를 포함하되, 상기 클라우드 서버는 상기 AI 스위치로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 수집하는 데이터 수집하고, 상기 적어도 하나의 정보에 기초한 기계 학습 알고리즘으로부터 생성된 제어 정보를 이용하여 상기 AI 스위치가 상기 각 세대의 온도를 조절하도록 제어하고, 상기 AI 스위치는 해당 세대의 실내 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 환경 센서 및 상기 제어 정보에 기초하여 상기 해당 세대의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함하고, 상기 AI 스위치는 상기 해당 세대의 밸브 제어기와 연결되고, 상기 AI 스위치와 연결된 밸브 제어기는 상기 AI 스위치와 상기 해당 세대의 월패드 간의 상기 해당 세대의 온도의 제어를 중계하는 것인 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공할 수 있다. Another embodiment of the present invention includes a cloud server, an AI switch installed for each generation, and a valve controller installed for each generation, wherein the cloud server collects data collecting at least one information collected from the AI switch and , Using the control information generated from the machine learning algorithm based on the at least one information to control the AI switch to adjust the temperature of each generation, the AI switch includes a temperature sensor for measuring the indoor temperature of the household And a temperature controller for controlling the temperature of the corresponding generation based on the environmental sensor and the control information, wherein the AI switch is connected to the valve controller of the corresponding generation, and the valve controller connected to the AI switch is connected to the AI switch. It is possible to provide an automatic climate control system for a multi-family house that relays control of the temperature of the corresponding household between wall pads of the corresponding household.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely examples and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and detailed description of the invention.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 기존의 대기전력 차단 스위치에 냉/난방 온도 조절기의 기능을 결합시킨 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공할 수 있다. IoT 기술을 이용한 스마트 센서가 내장된 AI 스위치, 통합 에너지 검침 및 스마트 가전의 연동을 통해, 스마트 홈에서 빅데이터를 기반으로 한 기계 학습 알고리즘을 적용하여 공동 주택에서 편리함과 쾌적함을 제공하고, 에너지 절감 운전을 제공하는 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공할 수 있다. 기계 학습 알고리즘을 통해 사용자의 생활 패턴을 학습하여, 사용자의 생활 패턴에 따라 실내 온도 및 조명을 자동으로 제어하는 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공할 수 있다. 무행위자의 재실 감지 및 외기 유입 감지를 통해 불필요한 에너지 낭비의 요소를 제거하여, 불필요한 에너지 낭비를 방지하는 공동 주택 자동 온도 조절 시스템을 제공할 수 있다. According to any one of the above-described problem solving means of the present invention, it is possible to provide an automatic temperature control system for a multi-family house combining a function of a cooling/heating temperature controller with an existing standby power cut-off switch. Provides convenience and comfort in apartment houses by applying machine learning algorithms based on big data in smart homes through the interlocking of AI switches with integrated smart sensors using IoT technology, integrated energy meter reading, and smart home appliances, and saving energy. It is possible to provide an automatic climate control system for apartment houses providing driving. By learning the user's life pattern through a machine learning algorithm, it is possible to provide an automatic climate control system for a multi-family house that automatically controls room temperature and lighting according to the user's life pattern. It is possible to provide an automatic climate control system for an apartment house to prevent unnecessary waste of energy by removing elements of unnecessary waste of energy through the detection of the presence of an inactive person and the inflow of outside air.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공동 주택 자동 온도 조절 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 서버의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 서버에서 공동 주택의 에너지를 관리하는 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 서버의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 서버에서 공동 주택에서 AI 스위치를 구비한 각 세대의 온도를 조절하기 위한 기계 학습 알고리즘을 제공하는 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 스위치의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동 주택 자동 온도 조절 시스템의 구성도이다. 1 is a block diagram of an automatic climate control system for an apartment house according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an energy management server according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart of a method for managing energy in an apartment house in an energy management server according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a cloud server according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart of a method for providing a machine learning algorithm for controlling the temperature of each generation equipped with an AI switch in an apartment house in a cloud server according to an embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram of an AI switch according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram of an automatic climate control system for an apartment house according to another embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with other elements in between. . Also, when a part is said to "include" a certain component, it means that the component may further include other components, not exclude other components, unless specifically stated otherwise. However, it should be understood that the existence or addition possibilities of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.In the present specification, the term “unit” includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized by using both. Further, one unit may be realized by using two or more hardware, and two or more units may be realized by one hardware.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.Some of the operations or functions described in this specification as being performed by the terminal or device may be performed instead on a server connected to the corresponding terminal or device. Similarly, some of the operations or functions described as being performed by the server may be performed in a terminal or device connected to the corresponding server.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공동 주택 자동 온도 조절 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템(1)은 에너지 관리 서버(110), 클라우드 서버(120) 및 AI 스위치(130)를 포함할 수 있다.1 is a block diagram of an automatic climate control system for an apartment house according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the automatic
도 1의 공동 주택 자동 온도 조절 시스템(1)의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(network)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 에너지 관리 서버(110)는 공동 주택(100)의 AI 스위치(130) 및 클라우드 서버(120)와 동시에 또는 시간 간격을 두고 연결될 수 있다. Each of the components of the
네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보교환이 가능한 연결구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일예는, 3G, 4G, 5G, Wi-Fi, 블루투스(Bluetooth), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.The network means a connection structure capable of exchanging information between each node such as terminals and servers, and an example of such a network is 3G, 4G, 5G, Wi-Fi, Bluetooth, and the Internet. , Local Area Network (LAN), Wireless Local Area Network (LAN), Wide Area Network (WAN), Personal Area Network (PAN), and the like.
예를 들어, 에너지 관리 서버(110)는 공동 주택(100)의 AI 스위치(130)와 제 1 네트워크로 연결될 수 있다. 제 1 네트워크는 에너지 관리 서버(110)와 공동 주택(100)의 AI 스위치(130) 간의 통신 방식을 의미하며, 단지망(내부망)으로 연결될 수 있다. 에너지 관리 서버(110)는 클라우드 서버(120)와 제 2 네트워크로 연결된 것일 수 있다. 제 2 네트워크는 에너지 관리 서버(110)와 클라우드 서버(120) 간의 통신 방식을 의미하며, 제 2 네트워크는 인터넷망(외부망) 일 수 있다.For example, the
에너지 관리 서버(110)는 공동 주택(100)의 에너지를 관리할 수 있다. The
에너지 관리 서버(110)는 AI 스위치(130)로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 수집하고, 수집된 적어도 하나의 정보를 AI 스위치(130)에서 적어도 하나의 정보가 발생되는 즉시 또는 주기적으로 클라우드 서버(120)로 전송할 수 있다. The
에너지 관리 서버(110)는 수집된 적어도 하나의 정보를 기계 학습 알고리즘의 전처리 프로세스를 통해 학습 데이터로 정제할 수 있다. 예를 들어, 에너지 관리 서버(110)는 수집된 적어도 하나의 정보에 대해 깨진 데이터 또는 정상적으로 수집되지 않은 데이터를 정제하고, 순시값을 평균값으로 계산하는 등의 학습 데이터로 정제할 수 있다. 적어도 하나의 정보는 예를 들어, 전력 사용량, 각 세대의 각 방의 난방 정보, 각 세대의 각 방의 조명 정보 및 각 세대의 각 방의 콘센트 정보 등을 포함할 수 있다. The
에너지 관리 서버(110)는 클라우드 서버(120)로부터 기계 학습 알고리즘을 수신하고, 기계 학습 알고리즘에 기초하여 AI 스위치(130)가 각 세대의 온도를 조절하도록 제어하는 제어 정보를 생성할 수 있다. 이를 위해, 에너지 관리 서버(110)는 적어도 하나의 정보에 기초하여 각 세대별로 세대 패턴을 학습하고, 세대 패턴에 기초하여 온도 제어 스케쥴을 생성하여, 생성된 온도 제어 스케쥴에 기초하여 AI 스위치(130)를 제어할 수 있다. The
에너지 관리 서버(110)는 사용자 단말(미도시)로부터 수신된 복수의 모드 중 하나의 정보에 기초하여 각 세대의 온도를 조절할 수 있다. 복수의 모드는 예를 들어, 절전 모드, 일반 모드 및 쾌적 모드 등을 포함할 수 있다. The
에너지 관리 서버(110)는 모니터링된 전력 사용량 및 온도 제어 스케쥴에 기초하여 기설정된 시간 이후의 전력 사용량 및 예상 요금 등을 예측할 수 있다. 또한, 에너지 관리 서버(110)는 사용자 단말(미도시)로부터 복수의 모드에 대한 각 모드 별로 기설정된 시간 이후의 전력 사용량 및 예상 요금을 예측할 수 있다. The
클라우드 서버(120)는 기계 학습 알고리즘을 제공할 수 있다. 예를 들어, 클라우드 서버(120)는 적어도 하나의 정보에 기초하여 기계 학습 알고리즘을 생성하고, 생성된 기계 학습 알고리즘을 주기적으로 업데이트하고, 생성 및 업데이트된 기계 학습 알고리즘을 에너지 관리 서버(110)로 전송할 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 에너지 관리 서버(110) 및 클라우드 서버(120)가 공동 주택 자동 온도 조절 시스템(1)에 포함된 경우, 에너지 관리 서버(110)는 공동 주택(100)의 에너지를 관리하고, 클라우드 서버(120)가 기계 학습 알고리즘을 에너지 관리 서버(110)로 제공할 수 있다. According to an embodiment, when the
예를 들어, 에너지 관리 서버(110)는 AI 스위치(130)로부터 적어도 하나의 정보를 수집하여 클라우드 서버(120)로 전송하고, 클라우드 서버(120)로부터 제어 정보를 수신하여 AI 스위치(130)를 제어할 수 있다. For example, the
다른 예를 들어, 에너지 관리 서버(110)는 사용자 단말(미도시)로부터 제어 명령을 수신하여 AI 스위치(130)를 제어할 수 있다. 또한, 에너지 관리 서버(110)는 AI 스위치(130)로부터 수신한 적어도 하나의 정보를 사용자 단말(미도시)로 전송할 수도 있다. For another example, the
즉, 일 실시예에 따르면, 클라우드 서버(120)가 외부 날씨 정보를 불러와서 학습하고, 그에 따른 제어 계획을 수립하며, 그 외에 기능은 에너지 관리 서버(110)에서 수행될 수 있다. That is, according to an embodiment, the
다른 실시예에 따르면, 에너지 관리 서버(110) 및 클라우드 서버(120)가 공동 주택 자동 온도 조절 시스템(1)에 포함되고, 에너지 관리 서버(110)에 머신 러닝 엔진이 탑재된 경우, 에너지 관리 서버(110)에서 공동 주택(100)의 에너지의 관리 및 기계 학습 알고리즘의 생성 등을 수행하고, 클라우드 서버(120)가 기계 학습 알고리즘의 업데이트 정보만을 에너지 관리 서버(110)로 제공할 수 있다. According to another embodiment, when the
예를 들어, 에너지 관리 서버(110)는 AI 스위치(130)로부터 적어도 하나의 정보를 수집하고, 외부 날씨 정보를 불러와서 직접 학습하여 제어 정보를 생성한 후, AI 스위치(130)를 제어할 수 있다. 이 때, 에너지 관리 서버(110)는 AI 스위치(130)로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 클라우드 서버(120)로 전송하지 않고, 클라우드 서버(120)로부터 기계 학습 알고리즘의 업데이트 정보만을 수신할 수 있다. For example, the
다른 예를 들어, 에너지 관리 서버(110)는 사용자 단말(미도시)로부터 제어 명령을 수신하여 AI 스위치(130)를 제어할 수 있다. 또한, 에너지 관리 서버(110)는 AI 스위치(130)로부터 수신한 적어도 하나의 정보를 사용자 단말(미도시)로 전송할 수도 있다.For another example, the
즉, 다른 실시예에 따르면, 에너지 관리 서버(110)는 일 실시에서 수행하는 기능을 모두 수행하되, 클라우드 서버(120)에서 담당하는 기능도 수행할 수 있다. That is, according to another embodiment, the
또 다른 실시예에 따르면, 에너지 관리 서버(110)가 공동 주택 자동 온도 조절 시스템(1)에 포함되어 클라우드 서버(120)와 통신 없이 동작하는 경우, 에너지 관리 서버(110)는 공동 주택(100)의 에너지의 관리 및 기계 학습 알고리즘 생성 등을 수행하고, 에너지 관리 서버(110)는 클라우드 서버(120)로부터 기계 학습 알고리즘의 업데이트 정보를 수신하지 않는다. According to another embodiment, when the
즉, 또 다른 실시예에 따르면, 에너지 관리 서버(110)는 다른 실시예에서 수행하는 기능을 모두 수행하되, 클라우드 서버(120)로부터 기계 학습 알고리즘의 업데이트 정보를 수집하지 않는다. That is, according to another embodiment, the
AI 스위치(130)는 환경 센서에 포함된 온도 센서를 통해 해당 세대의 실내 온도를 측정할 수 있다. 환경 센서는 예를 들어, 외기 온도 센서, CO2 센서, 습도 센서 및 공기 청정도 측정 센서 등을 포함할 수 있다. The
AI 스위치(130)는 해당 세대 내에서 사용자의 재실 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, AI 스위치(130)는 동체 감지 센서를 통해 사용자의 동체가 감지되면, 사용자의 동체를 추적하여 재실 여부를 감지할 수 있다. The
AI 스위치(130)는 해당 세대의 전력 사용량을 모니터링할 수 있다. The
AI 스위치(130)는 제어 정보에 기초하여 해당 세대의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, AI 스위치(130)는 온도 제어 스케쥴에 기초하여 AI 스위치(130)를 제어할 수 있다. The
AI 스위치(130)는 제어 정보 또는 사용자의 제어에 기초하여 해당 세대의 조명을 제어할 수 있다. The
AI 스위치(130)는 해당 세대 내의 콘센트별 순시 전력을 주기적으로 수집하여 대기 전력을 모니터링하고 대기 전력을 차단할 수 있다. 예를 들어, AI 스위치(130)는 수집한 콘센트별 순시 전력에 기초하여 콘센트 별로 대기 전력에 해당하는 전력값을 결정하고, 현재 순시 전력이 기설정된 시간 동안 대기 전력에 해당하는 전력값 이하인 경우, 현재 순시 전력을 대기 전력으로 판단할 수 있다. The
AI 스위치(130)는 해당 세대 내의 환기 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, AI 스위치(130)는 CO2 센서로부터 수집되는 CO2 농도가 기설정된 값을 초과할 경우 환기 장치를 작동시킬 수 있다. 다른 예를 들어, AI 스위치(130)는 습도 센서로부터 수집되는 습도과 기설정된 값을 초과할 경우 환기 장치를 작동시킬 수 있다.
AI 스위치(130)는 해당 세대 내의 기설정된 구역에 설치된 방범 센서에서 수집된 정보에 기초하여 방범 정보를 알릴 수 있다. The
AI 스위치(130)는 수요 관리 서버(미도시)로부터 수요 관리 정보를 수신하고, 수요 관리 정보에 기초하여 해당 세대 내의 냉난방 장치를 제어함으로써 수요 반응(Demand Response)에 참여할 수 있다. The
AI 스위치(130)는 해당 세대 내로의 외기의 유입을 감지할 수 있다. The
AI 스위치(130)는 CO2 센서로부터 수집되는 정보로부터 단위 시간당 CO2 농도를 모니터링하고, 단위 시간당 CO2 농도에 기초하여 외기의 유입을 감지할 수 있다. The
AI 스위치(130)는 해당 세대의 온도, 사용자의 재실 여부, 전력 사용량 및 조명의 상태 등을 출력할 수 있다. 또한, AI 스위치(130)는 기설정된 시간 이후의 전력 사용량 및 예상 요금 등을 출력할 수 있다. The
이러한 AI 스위치(130)는 하나의 기기가 온도 조절 및 조명 제어를 제공하는 온도 일체형으로 구성될 수 있으며, RS-485 시리얼 통신의 폴링 방식을 홈 네트워크로 이용하여, 월패드 및 다수의 전자제품과 통신을 수행할 수 있다. The
일반적으로 시리얼 통신 방식은 폴링(polling) 방식과 이벤트 드리븐(event-driven) 방식의 프로토콜을 포함한다. 폴링 방식은 하나의 서버(월패드)가 다수의 클라이언트(기기)로 정해진 주기마다 데이터를 요청하는 방식으로, 각 기기는 수신되는 데이터 요청에 따라 반응하여 데이터 또는 제어 명령을 송신하므로, 데이터를 요청하는 서버가 2개 이상이 될 수 없다. 이벤트 드리븐 방식은 이벤트가 발생되었을 때에만, 데이터를 송신하므로 데이터의 요청 및 수신하는 기기가 복수개로 구성되어도 무방하다.In general, the serial communication method includes a polling method and an event-driven protocol. The polling method is a method in which one server (wall pad) requests data every predetermined period to a plurality of clients (devices), and each device responds to the received data request and transmits data or control commands, so requesting data There cannot be more than two servers. The event-driven method transmits data only when an event occurs, so a plurality of devices for requesting and receiving data may be configured.
종래의 온도 제어 시스템은 월패드가 서버 역할을 하였으며, 홈 네트워크로 주로 RS-485 시리얼 통신의 폴링 방식을 이용하였다. 월패드는 서버 역할을 하며, 모든 통신 방식, 데이터 형식, 기능에 따른 프로토콜을 주관하였다. In the conventional temperature control system, the wall pad serves as a server, and a polling method of RS-485 serial communication is mainly used as a home network. Wallpad acts as a server and supervises protocols for all communication methods, data formats, and functions.
종래의 각방 온도 제어 시스템은 서버인 월패드가 하나의 클라이언트인 온도 밸브 제어기에 제어 명령 또는 상태 정보를 요청하면, 월패드가 온도 밸브 제어기만 클라이언트로 인식하므로, 온도 밸브 제어기가 각 방의 온도 조절기에 상태 및 제어 명령을 전달하는 방식으로 구성되었다. In the conventional room temperature control system, when the server, the wall pad, requests a control command or status information from the temperature valve controller, which is one client, the wall valve recognizes only the temperature valve controller as a client, so that the temperature valve controller is connected to the temperature controller of each room. It was constructed in a way that conveys status and control commands.
이와 같이, 종래의 온도 일체형의 AI 스위치(130)는 명령을 내릴 서버가 월패드(조명 제어)와 온도 밸브 제어기(온도 제어)가 2개가 됨에 따라, 회신 타이밍을 맞추기 어렵고, 회신 타이밍을 맞추더라도 통신 충돌에 의한 데이터 손실이 우려됨에 따라 오류가 발생할 확률이 높아진다는 단점을 가지고 있었다. 이를 해결하기 위해서는, 월패드로 명령 제어 신호가 일원화되거나 밸브 제어기로 일원화되어야 한다. 그러나 종래의 월패드는 다양한 기기를 운용해야 하므로, 온도 조절의 기능을 수행하지 않으며, 밸브 제어기에서 온도 제어와 조명 제어 신호 전송을 모두 수행하는 방식으로 개발되었다. In this way, in the conventional temperature-integrated
따라서, 본 발명에서 제안하는 온도 제어 및 조명 제어가 가능한 온도 일체형의 AI 스위치(130)는 밸브 제어기(미도시)와 연결되며, 밸브 제어기(미도시)에 의해 온도 제어와 조명 제어가 밸브 제어기에 의해 월패드로 중계될 수 있다. 밸브 제어기(미도시)는 월패드의 제어 명령 또는 상태 조회를 수신하고, 각 온도조절기로 전송하여 상태값을 수신하거나 제어를 할 수 있다. 밸브 제어기(미도시)는 온도 관련 통신인지, 조명 관련 통신인지는 프로토콜 상에 지정된 ID 값으로 구분할 수 있다. AI 스위치(130)는 ID 상에 온도 관련 신호가 포함되면, 온도 관련 수행을 하고, 조명 관련 신호가 포함되면 조명 관련 수행을 하게 된다. Therefore, the temperature-integrated
예를 들어, AI 스위치(130)의 하위 AI 스위치인 각 방의 AI 스위치는 온도제어, 조명, 콘센트 제어, 전력량 계측, 재실감지, 환기제어, 환기센서 계측 정보 등의 다양한 기능을 모두 수용하거나, 선택 수용할 수 있다. 이 때, 각 방의 AI 스위치는 표준 프로토콜을 이용할 수 있다. 월패드는 오로지 데이터 통신만 진행하게 되고, 밸브 제어기는 해당 신호를 하위 AI 스위치로 송신하고, 하위 스위치로부터 데이터를 수신하는 경우, 수신한 데이터를 월패드로 회신할 수 있다. 밸브 제어기에 각 방 온도조절 스위치의 온도조절 상태값을 저장하는 등의 온도조절 기능을 포함하는 경우, 단순 통신 전달뿐만 아니라, 상태값에 따른 연산을 처리할 수도 있다.For example, the AI switch of each room, which is a lower AI switch of the
원격 검침 서버(미도시)는 공동 주택(100)의 각 세대별로 설치된 원격 검침기를 통해 전력, 수도, 온수, 난방의 5종의 계량기로부터 누적 사용량을 예를 들어, 1시간 단위로 수집하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. 또한, 원격 검침 서버(미도시)는 에너지 사용량을 일단위, 월단위로 정산하여 요금을 계산할 수 있다. The remote meter reading server (not shown) collects cumulative usage from 5 types of meters of electricity, water, hot water, and heating, for example, in units of 1 hour, through a remote meter installed for each household of the
원격 검침 서버(미도시)는 AI 스위치(130)에서 공동 주택(100)의 해당 세대의 전력 사용량을 모니터링할 수 있도록 에너지 사용량을 AI 스위치(130)로 전송할 수 있다. The remote meter reading server (not shown) may transmit energy usage to the
사용자 단말(미도시)은 AI 스위치(130)와 연관된 어플리케이션을 이용하여, 사용자의 패턴에 따라 AI 스위치(130)로 자동 운전을 요청할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(미도시)은 시간 스케쥴에 따른 사전 냉난방, 설정 온도에 따른 사용자의 간섭 분석, 재실 여부에 따른 자동 운전 등을 AI 스위치(130)로 요청할 수 있다. The user terminal (not shown) may use the application associated with the
사용자 단말(미도시)은 사용자 모드를 제시하여, 모드별 사용량 및 요금 예측을 디스플레이에 표시할 수 있다. 사용자 단말(미도시) 사용자 모드로 복수의 모드 중 어느 하나의 모드가 선택되면, 선택된 모드에 대한 정보를 에너지 관리 서버(110)로 전송할 수 있다. 복수의 모드는 예를 들어, 절전 모드, 일반 모드 및 쾌적 모드 등을 포함할 수 있다. The user terminal (not shown) may present a user mode, and display usage and charge prediction for each mode on a display. When any one of a plurality of modes is selected as a user terminal (not shown) user mode, information on the selected mode may be transmitted to the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 서버의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 에너지 관리 서버(110)는 데이터 수집부(210), 데이터 전송부(220), 기계 학습 알고리즘 수신부(230), 사용자 패턴 학습부(240), 온도 제어 스케쥴 생성부(250), 전력 사용량 예측부(260) 및 AI 스위치 제어부(270)를 포함할 수 있다. 2 is a block diagram of an energy management server according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the
데이터 수집부(210)는 AI 스위치(130)로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 수집할 수 있다. 적어도 하나의 정보는 예를 들어, 전력 사용량, 각 세대의 각 방의 난방 정보, 각 세대의 각 방의 조명 정보 및 각 세대의 각 방의 콘센트 정보 등을 포함할 수 있다. The
데이터 전송부(220)는 수집된 적어도 하나의 정보를 클라우드 서버(120)로 전송할 수 있다. The
기계 학습 알고리즘 수신부(230)는 클라우드 서버(120)로부터 기계 학습 알고리즘을 수신할 수 있다. The machine learning
사용자 패턴 학습부(240)는 적어도 하나의 정보에 기초하여 각 세대별로 세대 패턴을 학습할 수 있다. The user
온도 제어 스케쥴 생성부(250)는 세대 패턴에 기초하여 온도 제어 스케쥴을 생성할 수 있다. The temperature control
전력 사용량 예측부(260)는 모니터링된 전력 샤용량 및 온도 제어 스케쥴에 기초하여 기설정된 시간 이후의 전력 사용량 및 예상 요금 등을 예측할 수 있다. 또한, 전력 사용량 예측부(260)는 절전 모드, 일반 모드 및 쾌적 모드에 대한 각 모드 별로 기설정된 시간 이후의 전력 사용량 및 예상 요금을 예측할 수 있다. 예를 들어, 전력 사용량 예측부(260)는 예상 에너지(예를 들어, 전기, 난방, 가스) 사용량을 현재 사용량을 기준으로 하여 온도 제어 스케쥴에 기초하여 사용량을 도출할 수 있다. 검침 기준일이 5일인 경우, 15일의 예측 사용량은 '14일까지의 사용량+(온도 제어 스케쥴에 의한 냉난방 기기 운전 계획*사용시간당 에너지 사용량)'으로 산출될 수 있으며, 요금은 검침 기준일 정보와 요금 체계, 예상 전력 사용량으로 계산할 수 있다. The power
AI 스위치 제어부(270)는 기계 학습 알고리즘에 기초하여 AI 스위치(130)가 각 세대의 온도를 조절하도록 제어하는 제어 정보를 생성할 수 있다. The AI
AI 스위치 제어부(270)는 온도 제어 스케쥴에 기초하여 AI 스위치(130)를 제어할 수 있다. The AI
AI 스위치 제어부(270)는 사용자 단말(미도시)로부터 수신된 복수의 모드 중 하나의 정보에 기초하여 각 세대의 온도를 조절할 수 있다. 복수의 모드는 절전 모드, 일반 모드 및 쾌적 모드 등을 포함할 수 있다. The AI
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 서버에서 공동 주택의 에너지를 관리하는 방법의 순서도이다. 도 3에 도시된 에너지 관리 서버(110)에서 수행되는 공동 주택의 에너지를 관리하는 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 따른 공동 주택 자동 온도 조절 시스템(1)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 따른 에너지 관리 서버(110)에 의해 수행되는 공동 주택의 에너지를 관리하는 방법에도 적용된다. 3 is a flow chart of a method for managing energy in an apartment house in an energy management server according to an embodiment of the present invention. The method for managing the energy of the apartment house performed by the
단계 S310에서 에너지 관리 서버(110)는 AI 스위치(130)로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 수집할 수 있다. In step S310, the
단계 S320에서 에너지 관리 서버(110)는 수집된 적어도 하나의 정보를 클라우드 서버(120)로 전송할 수 있다. In step S320, the
단계 S330에서 에너지 관리 서버(110)는 클라우드 서버(120)로부터 기계 학습 알고리즘을 수신할 수 있다. In step S330, the
단계 S340에서 에너지 관리 서버(110)는 기계 학습 알고리즘에 기초하여 AI 스위치가 각 세대의 온도를 조절하도록 제어하는 제어 정보를 생성할 수 있다. In step S340, the
상술한 설명에서, 단계 S310 내지 S340은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.In the above description, steps S310 to S340 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, according to an embodiment of the present invention. In addition, some steps may be omitted if necessary, and the order between the steps may be switched.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 서버의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 클라우드 서버(120)는 알고리즘 생성부(410) 및 알고리즘 전송부(420)를 포함할 수 있다. 4 is a configuration diagram of a cloud server according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the
알고리즘 생성부(410)는 적어도 하나의 정보에 기초하여 기계 학습 알고리즘을 생성 및 업데이트할 수 있다. The
알고리즘 전송부(420)는 기계 학습 알고리즘을 에너지 관리 서버(110)로 전송할 수 있다. The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 서버에서 공동 주택에서 AI 스위치를 구비한 각 세대의 온도를 조절하기 위한 기계 학습 알고리즘을 제공하는 방법의 순서도이다. 도 5에 도시된 클라우드 서버(120)에서 수행되는 공동 주택에서 AI 스위치를 구비한 각 세대의 온도를 조절하기 위한 기계 학습 알고리즘을 제공하는 방법은 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 공동 주택 자동 온도 조절 시스템(1)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 클라우드 서버(120)에 의해 수행되는 공동 주택에서 AI 스위치를 구비한 각 세대의 온도를 조절하기 위한 기계 학습 알고리즘을 제공하는 방법에도 적용된다. 5 is a flow chart of a method for providing a machine learning algorithm for controlling the temperature of each household equipped with an AI switch in an apartment house in a cloud server according to an embodiment of the present invention. A method of providing a machine learning algorithm for controlling the temperature of each household equipped with an AI switch in a common house performed by the
단계 S510에서 클라우드 서버(120)는 적어도 하나의 정보에 기초하여 기계 학습 알고리즘을 주기적으로 업데이트할 수 있다. In step S510, the
단계 S520에서 클라우드 서버(120)는 업데이트된 기계 학습 알고리즘을 에너지 관리 서버(110)로 전송할 수 있다. In step S520, the
상술한 설명에서, 단계 S510 내지 S520은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.In the above description, steps S510 to S520 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, according to an embodiment of the present invention. In addition, some steps may be omitted if necessary, and the order between the steps may be switched.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 스위치의 구성도이다. 도 6을 참조하면, AI 스위치(130)는 환경 센서(610), 동체 감지 센서(620), 재실 감지부(630), 전력 사용량 모니터링부(640), 온도 제어부(650), 조명 제어부(660), 대기 전력 차단부(670), 환기 제어부(680), 방범부(690), 수요 반응 참여부(700) 및 출력부(710)를 포함할 수 있다. 6 is a configuration diagram of an AI switch according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the
환경 센서(610)는 공동 주택(100)의 해당 세대(600)의 실내 온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 환경 센서(610)는 CO2 센서, 습도 센서 및 공기 청정도 측정 센서 등을 포함할 수 있다. The
동체 감지 센서(620)는 사용자(603)의 동체를 감지할 수 있다. 동체 감지 센서(620)는 고감도로 구성되어, 사용자(603)가 조금이라도 움직이는 경우에도 사용자(603)의 움직임을 감지할 수 있다. The moving
재실 감지부(630)는 해당 세대(600) 내에서 사용자(603)의 재실 여부를 감지할 수 있다. 구체적으로, 재실 감지부(630)는 사용자(603)의 동체를 추적하여 재실 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 사용자(603)가 해당 세대(600) 내에서 거실을 통해 큰 방으로 들어가서 수면하는 경우, 재실 감지부(630)는 사용자(603)의 재실을 거실 감지->큰 방 감지 및 거실 미감지->큰 방 미감지 및 거실 미감지의 형태로 사용자(603)의 동체를 감지할 수 있다. 이 때, 재실 감지부(630)는 사용자(603)가 거실을 통해 큰 방으로 이동한 이후, 사용자(603)의 움직임이 없는 것으로 감지되면, 큰 방에 재실 인원이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. The
전력 사용량 모니터링부(640)는 해당 세대(600)의 전력 사용량을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 전력 사용량 모니터링부(640)는 원격 검침 서버의 데이터베이스로부터 전기, 난방, 가스 등의 매 시간 단위 누적 사용량을 수신하여 모니터링할 수 있다. The power
온도 제어부(650)는 제어 정보에 기초하여 해당 세대의 온도를 제어할 수 있다. The
조명 제어부(660)는 제어 정보 또는 사용자의 제어에 기초하여 해당 세대(600)의 조명을 제어할 수 있다.The
대기 전력 차단부(670)는 해당 세대(600) 내의 콘센트별 순시 전력을 주기적으로 수집하여 대기 전력을 모니터링하고, 대기 전력을 차단할 수 있다. 구체적으로, 대기 전력 차단부(670)는 수집한 콘센트별 순시 전력에 기초하여 콘센트 별로 대기 전력에 해당하는 전력값을 결정하고, 현재 순시 전력이 기설정된 시간 동안 대기 전력에 해당하는 전력값 이하인 경우, 현재 순시 전력을 대기 전력으로 판단할 수 있다. The standby
종래에는 AI 스위치(130)를 이용하여 대기 전력을 차단하기 위해 사용자(603)가 모든 가전제품을 오프(off)시킨 상태(대기 전력만 소비하고 있는 상태)에서, 사용자로부터 AI 스위치(130)의 대기 전력 차단값 저장 버튼을 입력받아 그 시점의 전력 사용량을 저장하여 대기 전력을 설정할 수 있었다. 이후, 전력 사용량이 저장된 값보다 적은 상태로 일정 시간이 지속되면, AI 스위치(130)가 전력을 차단할 수 있게 된다. 그러나 종래의 AI 스위치(130)는 사용자(603)가 인위적으로 대기 전력 상태를 만들어 줘야하므로 사용법이 어렵고, 콘센트에 연결된 가전제품이 달라질 때마다 재설정을 해줘야 하므로 많은 불편함이 존재했다. Conventionally, in order to cut off standby power by using the
그러나 본 발명에서 대기 전력 차단부(670)는 콘센트별 순시 전력을 주기적으로 수집하여, 24시간을 기준으로 0을 제외한 최저값을 모니터링하고, 최저값이 기설정된 시간(예를 들어, 1시간) 이상 지속될 경우, 대기 전력이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 이를 통해, 대기 전력 차단부(670)는 콘센트에 연결된 가전제품이 달라지더라도, 24시간마다 최저값을 체크함으로써, 대기 전력을 감지하고, 매일 대기전력 감지 알림과 자동 설정을 유도할 수 있으므로 효과적인 대기 전력 차단을 제공할 수 있게 된다. However, in the present invention, the standby power cut-off
환기 제어부(680)는 해당 세대(600) 내의 환기 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 환기 제어부(680)는 CO2 센서로부터 수집되는 CO2 농도가 기설정된 값을 초과할 경우, 환기 장치를 온(on)으로 작동시키고, CO2 농도가 기설정된 값보다 낮아지는 경우, 환기 장치를 오프(off)로 동작시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 환기 제어부(680)는 습도 센서로부터 수집되는 습도가 기설정된 값을 초과할 경우 환기 장치를 작동시킬 수 있다. 이러한 환기 제어부(680)는 환기 장치에 대해 온/오프 제어, 타이머 제어, 강약 제어를 수행할 수 있다.The
방범부(690)는 해당 세대(600) 내의 기설정된 구역에 설치된 방범 센서에서 수집된 정보에 기초하여 방범 정보를 알릴 수 있다. The
수요 반응 참여부(700)는 수요 관리 서버(미도시)로부터 수요 관리 정보를 수신하고, 수요 관리 정보에 기초하여 해당 세대(600) 내의 냉난방 장치를 제어함으로써 수요 반응(Demand Response)에 참여할 수 있다. 즉, AI 스위치(130)가 수요 관리 자원의 액츄에이터(actuator)로 활용될 수 있다. The demand
수요 관리란, 전력공급회사가 발전소로부터 전력을 공급받을 시, 피크 수요(최대 전력수요) 구간에서 비싼 에너지원으로부터 공급을 받게 되며, 이 경우, 수요가 낮아지면 비싼 에너지원부터 전력을 공급받지 않기 때문에 전력 구입비용을 낮출 수 있게 됨에 따라, 수요처에 피크 시간대에 에너지 사용을 자제시킴으로써, 그 차익을 수요처에 돌려주는 방식으로 운전하는 것을 의미한다. Demand management means that when a power supply company receives power from a power plant, it receives a supply from an expensive energy source in the peak demand (maximum power demand) section. In this case, when demand decreases, it does not receive power from an expensive energy source. Therefore, as it becomes possible to lower the cost of electric power purchase, it means driving the vehicle in a manner that returns the profit to the consumer by refraining from using energy during peak hours at the consumer.
공동 주택(100)의 경우, 해당 시간대에 다수의 주택이 전력 사용의 자제 또는 절감해야 하므로, 이를 위한 홍보 비용의 상승, 보장되지 않은 참여율 등의 이유로 수요 관리가 적용되지 않았다. 그러나 사전에 수요처의 허가를 받은 경우, AI 스위치(130)와 같이 냉난방 기기를 직접 제어할 수 있다면, 수요 자원으로 관리가 가능해지므로, AI 스위치(130)가 수요 관리 자원의 액츄에이터로서 활용이 가능해진다. In the case of the
수요 반응 참여부(700)는 공동 주택(100)의 전체 에너지를 단위로 수요 관리를 할 수 있어, 피크 제어가 가능해져 유용한 수단으로 이용할 수 있게 된다. 예를 들어, 100세대의 아파트의 경우, 에어컨을 5분에 30초씩, 10세대씩 순차적으로 사용하면, 개별 세대는 크게 덥지 않으면서도, 아파트 전체적으로는 100세대가 동시에 사용하는 에너지의 1/10으로 줄어들게 되어 효과적인 수요 관리가 가능해진다. The
도시하지 않은 외기 유입 감지부는 해당 세대(600) 내로의 외기의 유입을 감지할 수 있다. 구체적으로, 외기 유입 감지부는 CO2 센서로부터 수집되는 정보로부터 단위 시간당 CO2 농도를 모니터링하고, 단위 시간당 CO2 농도에 기초하여 외기의 유입을 감지할 수 있다. 예를 들어, 해당 세대(600)의 창문이 개방되어 외기가 유입되면, 외기 유입 감지부는 단위 시간당 CO2와 온도 변화가 임계값을 초과하면, 외기가 유입된 것으로 감지할 수 있다. The outside air inflow detection unit (not shown) may detect the inflow of outside air into the
출력부(710)는 해당 세대(600)의 온도, 사용자(603)의 재실 여부, 전력 사용량 및 조명의 상태 등을 출력할 수 있다. 또한, 출력부(710)는 기설정된 시간 이후의 전력 사용량 및 예상 요금 등을 출력할 수 있다. The
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동 주택 자동 온도 조절 시스템의 구성도이다. 7 is a block diagram of an automatic climate control system for an apartment house according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템은 클라우드 서버(120) 및 AI 스위치(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the apartment house thermostat system may include a
클라우드 서버(120)는 공동 주택(100)의 에너지를 직접 관리할 수 있다. 예를 들어, 클라우드 서버(120)는 AI 스위치(130)로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 수집하고, 수집된 적어도 하나의 정보를 기계 학습 알고리즘의 전처리 프로세스를 통해 학습 데이터로 정제하여, 기계 학습 알고리즘을 생성 및 업데이트하여 기계 학습 알고리즘에 기초하여 AI 스위치(130)가 각 세대의 온도를 조절하도록 제어하는 제어 정보를 생성할 수 있다. 클라우드 서버(120)는 적어도 하나의 정보에 기초하여 각 세대별로 세대 패턴을 학습하고, 세대 패턴에 기초하여 온도 제어 스케쥴을 생성하여, 생성된 온도 제어 스케쥴에 기초하여 AI 스위치(130)를 제어할 수 있다. The
즉, 클라우드 서버(120)가 공동 주택(100)의 에너지를 직접 관리하므로, 공동 주택의 에너지 비용을 관리하여, 공동 주택의 에너지를 절감시키도록 할 수 있다. That is, since the
도 1 내지 도 7을 통해 설명된 공동 주택 자동 온도 조절 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 7을 통해 설명된 공동 주택 자동 온도 조절 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다. The method for automatically controlling the temperature of an apartment house described with reference to FIGS. 1 to 7 may also be implemented in the form of a computer program stored in a medium executed by a computer or a recording medium including instructions executable by the computer. In addition, the method for automatically controlling the temperature of an apartment house described with reference to FIGS. 1 to 7 may be implemented in the form of a computer program stored in a medium executed by a computer.
컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. In addition, computer readable media may include computer storage media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The above description of the present invention is for illustration only, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and it should be interpreted that all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention. do.
100: 공동 주택
110: 에너지 관리 서버
120: 클라우드 서버
130: AI 스위치
210: 데이터 수집부
220: 데이터 전송부
230: 기계 학습 알고리즘 수신부
240: 사용자 패턴 학습부
250: 온도 제어 스케쥴 생성부
260: 전력 사용량 예측부
410: 알고리즘 생성부
420: 알고리즘 전송부
600: 공동 주택 세대
601: 에어컨
602: 조명
610: 온도 센서
620: 동체 감지 센서
630: 재실 감지부
640: 전력 사용량 모니터링부
650: 온도 제어부
660: 조명 제어부
670: 대기 전력 차단부
680: 환기 제어부
690: 방범부
700: 수요 반응 참여부
710: 출력부100: apartment house
110: energy management server
120: cloud server
130: AI switch
210: data collection unit
220: data transmission unit
230: machine learning algorithm receiver
240: user pattern learning unit
250: temperature control schedule generation unit
260: power consumption prediction unit
410: algorithm generation unit
420: algorithm transmission unit
600: apartment house generation
601: air conditioning
602: lighting
610: temperature sensor
620: fuselage detection sensor
630: presence detector
640: power usage monitoring unit
650: temperature control
660: lighting control
670: standby power cut-off
680: ventilation control
690: crime prevention department
700: Demand response part
710: output unit
Claims (13)
공동 주택의 에너지를 관리하는 에너지 관리 서버;
각 세대마다 설치된 AI 스위치; 및
상기 각 세대마다 설치되는 밸브 제어기를 포함하되,
상기 에너지 관리 서버는
상기 AI 스위치로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 수집하는 데이터 수집부; 및
상기 적어도 하나의 정보에 기초한 기계 학습 알고리즘으로부터 생성된 제어 정보를 이용하여 상기 AI 스위치가 상기 각 세대의 온도를 조절하도록 제어하는 AI 스위치 제어부를 포함하고,
상기 AI 스위치는
해당 세대의 실내 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 환경 센서; 및
상기 제어 정보에 기초하여 상기 해당 세대의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함하고,
상기 AI 스위치는 상기 해당 세대의 밸브 제어기와 연결되고,
상기 AI 스위치와 연결된 밸브 제어기는 상기 AI 스위치와 상기 해당 세대의 월패드 간의 상기 해당 세대의 온도의 제어를 중계하고,
상기 AI 스위치의 하위 AI 스위치를 더 포함하고,
상기 하위 AI 스위치는,
상기 해당 세대 내의 콘센트별 순시 전력을 주기적으로 수집하여 대기 전력을 모니터링하고 상기 대기 전력을 차단하는 대기 전력 차단부
를 포함하고,
상기 대기 전력 차단부는 상기 수집한 콘센트별 순시 전력에 기초하여 상기 콘센트 별로 대기 전력에 해당하는 전력값을 결정하고, 현재 순시 전력이 기설정된 시간 동안 상기 대기 전력에 해당하는 전력값 이하인 경우, 상기 현재 순시 전력을 대기 전력으로 판단하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
In the apartment house automatic temperature control system to control the temperature of each household with an AI switch in the apartment house,
Energy management server for managing the energy of the apartment house;
AI switches installed in each generation; And
Includes a valve controller that is installed for each generation,
The energy management server
A data collection unit collecting at least one information collected from the AI switch; And
And an AI switch control unit controlling the AI switch to adjust the temperature of each generation using control information generated from the machine learning algorithm based on the at least one information.
The AI switch
Environmental sensor including a temperature sensor for measuring the indoor temperature of the household; And
It includes a temperature control unit for controlling the temperature of the generation based on the control information,
The AI switch is connected to the valve controller of the corresponding generation,
The valve controller connected to the AI switch relays control of the temperature of the corresponding generation between the AI switch and the wall pad of the corresponding generation,
Further comprising a lower AI switch of the AI switch,
The lower AI switch,
A standby power cut-off unit that periodically collects instantaneous power for each outlet in the household to monitor standby power and cut off the standby power.
Including,
The standby power cut-off unit determines a power value corresponding to standby power for each outlet based on the instantaneous power for each outlet, and when the current instantaneous power is less than or equal to the power value corresponding to the standby power for a predetermined time, the current Apartment thermostat system that judges instantaneous power as standby power.
상기 적어도 하나의 정보는 상기 각 세대의 전력 사용량, 상기 각 세대의 각 방의 난방 정보, 상기 각 세대의 각 방의 조명 정보 및 상기 각 세대의 각 방의 콘센트 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
According to claim 1,
The at least one piece of information includes at least one of power consumption of each household, heating information of each room of each household, lighting information of each room of each household, and outlet information of each room of each household. Thermostat system.
상기 에너지 관리 서버는 상기 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 각 세대별로 세대 패턴을 학습하는 사용자 패턴 학습부; 및
상기 세대 패턴에 기초하여 온도 제어 스케쥴을 생성하는 온도 제어 스케쥴 생성부
를 더 포함하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
According to claim 2,
The energy management server includes a user pattern learning unit that learns generation patterns for each generation based on the at least one information; And
Temperature control schedule generation unit for generating a temperature control schedule based on the generation pattern
It further comprises, the thermostat of a multi-family house.
상기 AI 스위치 제어부는 상기 온도 제어 스케쥴에 기초하여 상기 AI 스위치를 제어하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
The method of claim 3,
The AI switch control unit is to control the AI switch on the basis of the temperature control schedule, apartment automatic climate control system.
상기 공동 주택 자동 온도 조절 시스템은 클라우드 서버를 더 포함하고,
상기 에너지 관리 서버는
상기 수집된 적어도 하나의 정보를 상기 클라우드 서버로 전송하는 데이터 전송부; 및
상기 클라우드 서버로부터 상기 기계 학습 알고리즘을 수신하는 기계 학습 알고리즘 수신부를 더 포함하고,
상기 클라우드 서버는
상기 에너지 관리 서버로부터 수신한 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 각 세대별로 상기 기계 학습 알고리즘을 생성 및 업데이트하는 알고리즘 생성부; 및
상기 각 세대별로 생성 및 업데이트된 기계 학습 알고리즘을 상기 에너지 관리 서버로 전송하는 기계 학습 알고리즘 전송부를
포함하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
According to claim 1,
The apartment house thermostat system further includes a cloud server,
The energy management server
A data transmission unit transmitting the collected at least one information to the cloud server; And
Further comprising a machine learning algorithm receiving unit for receiving the machine learning algorithm from the cloud server,
The cloud server
An algorithm generator for generating and updating the machine learning algorithm for each generation based on at least one information received from the energy management server; And
Machine learning algorithm transmission unit for transmitting the machine learning algorithm generated and updated for each generation to the energy management server
Included, the apartment house thermostat system.
상기 하위 AI 스위치는,
상기 해당 세대 내에서 사용자의 재실 여부를 감지하는 재실 감지부
를 더 포함하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
According to claim 1,
The lower AI switch,
A presence detector that detects whether a user is present within the household.
It further comprises, the thermostat of a multi-family house.
상기 하위 AI 스위치는,
상기 제어 정보 또는 상기 사용자의 제어에 기초하여 상기 해당 세대의 조명을 제어하는 조명 제어부;
상기 해당 세대의 온도, 전력 사용량 및 상기 조명의 상태 중 적어도 하나를 출력하는 출력부; 및
상기 해당 세대 내의 환기 장치를 제어하는 환기 제어부
를 더 포함하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
The method of claim 6,
The lower AI switch,
A lighting control unit controlling lighting of the corresponding generation based on the control information or the control of the user;
An output unit that outputs at least one of the temperature, power consumption, and the lighting state of the corresponding household; And
Ventilation control unit for controlling the ventilation device in the household
It further comprises, the thermostat of a multi-family house.
상기 재실 감지부는 상기 사용자의 동체를 추적하여 상기 사용자의 재실 여부를 감지하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
The method of claim 6,
The occupancy sensing unit tracks the user's fuselage and detects whether the user is present or not.
상기 환기 제어부는 CO2 센서로부터 수집되는 CO2 농도가 기설정된 값을 초과할 경우 상기 환기 장치를 작동시키는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
The method of claim 7,
The ventilation control unit is to operate the ventilation device when the concentration of CO 2 collected from the CO 2 sensor exceeds a predetermined value, the automatic climate control system for apartment houses.
상기 환기 제어부는 습도 센서로부터 수집되는 습도가 기설정된 값을 초과할 경우 상기 환기 장치를 작동시키는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
The method of claim 7,
The ventilation control unit is to operate the ventilation device when the humidity collected from the humidity sensor exceeds a predetermined value, automatic climate control system for apartment houses.
상기 AI 스위치 제어부는 사용자 단말로부터 수신된 복수의 모드 중 하나의 정보에 기초하여 상기 각 세대의 온도를 조절하고,
상기 복수의 모드는 절전 모드, 일반 모드 및 쾌적 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.
According to claim 1,
The AI switch control unit adjusts the temperature of each household based on information of one of a plurality of modes received from the user terminal,
The plurality of modes includes at least one of a power saving mode, a normal mode and a comfortable mode, the automatic climate control system for apartment houses.
클라우드 서버;
각 세대마다 설치된 AI 스위치; 및
상기 각 세대마다 설치되는 밸브 제어기를 포함하되,
상기 클라우드 서버는
상기 AI 스위치로부터 수집된 적어도 하나의 정보를 수집하는 데이터 수집하고,
상기 적어도 하나의 정보에 기초한 기계 학습 알고리즘으로부터 생성된 제어 정보를 이용하여 상기 AI 스위치가 상기 각 세대의 온도를 조절하도록 제어하고,
상기 AI 스위치는
해당 세대의 실내 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 환경 센서; 및
상기 제어 정보에 기초하여 상기 해당 세대의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함하고,
상기 AI 스위치는 상기 해당 세대의 밸브 제어기와 연결되고,
상기 AI 스위치와 연결된 밸브 제어기는 상기 AI 스위치와 상기 해당 세대의 월패드 간의 상기 해당 세대의 온도의 제어를 중계하고,
상기 AI 스위치의 하위 AI 스위치를 더 포함하고,
상기 하위 AI 스위치는,
상기 해당 세대 내의 콘센트별 순시 전력을 주기적으로 수집하여 대기 전력을 모니터링하고 상기 대기 전력을 차단하는 대기 전력 차단부
를 포함하고,
상기 대기 전력 차단부는 상기 수집한 콘센트별 순시 전력에 기초하여 상기 콘센트 별로 대기 전력에 해당하는 전력값을 결정하고, 현재 순시 전력이 기설정된 시간 동안 상기 대기 전력에 해당하는 전력값 이하인 경우, 상기 현재 순시 전력을 대기 전력으로 판단하는 것인, 공동 주택 자동 온도 조절 시스템.In the apartment house automatic temperature control system to control the temperature of each household with an AI switch in the apartment house,
Cloud server;
AI switches installed in each generation; And
Includes a valve controller that is installed for each generation,
The cloud server
Collect data to collect at least one information collected from the AI switch,
Using the control information generated from the machine learning algorithm based on the at least one information to control the AI switch to adjust the temperature of each generation,
The AI switch
Environmental sensor including a temperature sensor for measuring the indoor temperature of the household; And
It includes a temperature control unit for controlling the temperature of the generation based on the control information,
The AI switch is connected to the valve controller of the corresponding generation,
The valve controller connected to the AI switch relays control of the temperature of the corresponding generation between the AI switch and the wall pad of the corresponding generation,
Further comprising a lower AI switch of the AI switch,
The lower AI switch,
A standby power cut-off unit that periodically collects instantaneous power for each outlet in the household to monitor standby power and cut off the standby power.
Including,
The standby power cut-off unit determines a power value corresponding to standby power for each outlet based on the instantaneous power for each outlet, and when the current instantaneous power is less than or equal to the power value corresponding to the standby power for a predetermined time, the current Apartment thermostat system that judges instantaneous power as standby power.
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KR1020190057960A KR102130030B1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | System for automatically controlling temperature of apartment |
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KR1020170120964A Division KR101986753B1 (en) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | System for automatically controlling temperature of apartment |
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