KR102154826B1 - 스마트 플러그 및 그를 포함하는 전기제품 사용 관리 시스템 - Google Patents

스마트 플러그 및 그를 포함하는 전기제품 사용 관리 시스템 Download PDF

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KR102154826B1 KR1020200001313A KR20200001313A KR102154826B1 KR 102154826 B1 KR102154826 B1 KR 102154826B1 KR 1020200001313 A KR1020200001313 A KR 1020200001313A KR 20200001313 A KR20200001313 A KR 20200001313A KR 102154826 B1 KR102154826 B1 KR 102154826B1
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Abstract

스마트 플러그 및 그를 포함하는 전기제품 사용 관리 시스템을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자신과 전기적으로 연결된 하나 이상의 전기 제품으로 전원을 공급하거나 차단하는 콘센트와 서버와 무선통신을 수행하여, 서버와 신호를 송·수신하는 제1 통신부와 전기 제품과 유선통신을 수행하여, 상기 전기 제품으로부터 상태 정보를 수신하거나, 상기 서버로부터 수신한 신호를 상기 전기 제품으로 전송하는 제2 통신부와 상기 콘센트에 전기적으로 연결된 전기 제품의 태그정보를 저장하는 메모리부 및 상기 서버로부터 수신한 신호를 분석하여, 상기 콘센트의 동작이나 상기 제2 통신부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기 플러그를 제공한다.

Description

스마트 플러그 및 그를 포함하는 전기제품 사용 관리 시스템{Smart Plug and Electrical Appliance Use Management System Including the Same}
본 발명은 연결되는 전기 제품의 사용을 관리할 수 있는 스마트 플러그 및 그를 포함하는 전기제품 사용 관리 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
가정에서 사용되는 가전제품, 사무실에서 사용되는 사무기기 또는 데이터(영상, 광, 음향 등)를 출력하는 전시제품 등과 같은 다양한 전기제품은 각 전기제품의 특성에 맞는 기능을 수행하면서 사용자에게 편의성을 제공한다.
종래에는 이와 같은 전기 제품의 동작을 관리자 또는 사용자가 직접 제어하였다. 관리자 또는 사용자가 전기 제품의 플러그를 직접 콘센트에 탈착하거나 각 전기 제품의 전원을 직접 제어함으로써, 전기 제품의 동작을 관리하여 왔다. 그러나 이러한 전기 제품의 동작 제어는 소량의 전기 제품을 제어함에 있어서는 아무런 불편이 존재하지 않지만, 콘센트에 연결되는 전기 제품의 개수가 많아지면 많아질수록 수행이 곤란해지는 불편이 있다. 특히, 다수의 인원이 위치한 사무실이나, 수많은 전시제품이 사용되는 전시회 등에서는 일일이 관리자나 사용자가 직접 제어하는 것은 실질적으로 불가능하다.
이러한 불편을 해소하고자, 관리자나 사용자가 네트워크를 이용하여 별도의 제어 단말로 각각의 전기 제품의 동작을 제어한다(예를 들어, IoT 기술 등). 해당 기술을 이용한다면, 일일이 관리자나 사용자가 모든 전기 제품의 플러그를 콘센트에서 탈착하거나, 제품의 전원을 직접 제어하는 불편을 해소할 수 있다. 그러나 이러한 기술을 이용한다 하더라도, 관리자나 사용자가 수많은 전시제품이 사용되는 곳에서의 전기제품의 관리를 하는 것은 상당한 번거로움이 존재한다.
이에 따라, 수많은 전기제품의 동작과 사용현황 등을 편리하게 확인하고 제어할 수 있는 시스템에 대한 요구가 존재한다.
본 발명의 일 실시예는, 연결되는 전기제품의 동작을 제어하고 사용현황을 파악할 수 있는 스마트 플러그와 그를 포함하여 스마트 플러그에 연결된 모든 전기 제품의 제어를 손쉽게 수행할 수 있는 스마트 플러그 및 그를 포함하는 전기제품 사용 관리 시스템을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 자신과 전기적으로 연결된 하나 이상의 전기 제품으로 전원을 공급하거나 차단하는 콘센트와 서버와 무선통신을 수행하여, 서버와 신호를 송·수신하는 제1 통신부와 전기 제품과 유선통신을 수행하여, 상기 전기 제품으로부터 상태 정보를 수신하거나, 상기 서버로부터 수신한 신호를 상기 전기 제품으로 전송하는 제2 통신부와 상기 콘센트에 전기적으로 연결된 전기 제품의 태그정보를 저장하는 메모리부 및 상기 서버로부터 수신한 신호를 분석하여, 상기 콘센트의 동작이나 상기 제2 통신부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기 플러그를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 통신부는 상기 서버와 와이파이를 이용하여 통신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제2 통신부는 시리얼 통신(RS-232)을 이용하여 상기 전기 제품과 통신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 서버로부터 수신한 신호가 기 설정된 전기 제품으로의 전원 공급 여부에 관한 신호인 경우, 상기 기 설정된 지정한 전기 제품으로 전원을 공급하도록 하거나 전원의 공급을 차단하도록 상기 콘센트를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 서버로부터 수신한 신호가 전기 제품의 동작 제어에 관한 신호인 경우, 수신한 신호 내 포함된 태그정보를 분석하여 분석된 태그정보를 가진 전기 제품으로 수신한 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 자신과 전기적으로 연결된 하나 이상의 전기 제품 중 수신한 신호 내 포함되어 분석된 태그정보를 가진 모든 전기 제품으로 수신한 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 스마트 플러그에 연결되는 전기제품의 동작을 제어하고 사용현황을 파악할 수 있으며, 스마트 플러그에 연결된 모든 전기 제품의 제어를 손쉽게 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기제품 사용 관리 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 구현예와 함체 내 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 플러그의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 플러그의 구현예를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기제품 사용 관리 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기제품 사용 관리 시스템(100)은 서버(110), 스마트 플러그(미도시) 및 전기제품(131 내지 137)을 포함한다. 나아가, 전기제품 사용 관리 시스템(100)은 제어 단말(미도시)을 더 포함할 수 있다.
서버(110)는 스마트 플러그(미도시)와 통신을 수행하여, 스마트 플러그(미도시) 또는 그에 연결된 전기제품(131 내지 137)의 동작을 제어하거나 각각을 관리한다.
서버(110)는 자신에 등록된 스마트 플러그(미도시)와 그에 각각 연결된 전기제품들의 동작을 제어하고, 전기제품의 전기 사용량이나 동작 현황 등의 상태정보를 피드백받아 서버(110)의 관리 하에 있는 각 전기제품들의 상태를 관리할 수 있도록 한다. 이때, 서버(110)의 전술한 동작 제어나 상태 관리가 가능할 수 있도록, 서버(110)는 스마트 플러그(미도시)와 무선통신을 수행한다. 서버(110)는 기 설정된 시각마다 각 전기 제품 또는 스마트 플러그의 동작을 제어하기 위한 신호를 스마트 플러그로 전송하거나 외부로부터 (스마트 플러그 또는 전기 제품에 관한) 제어신호를 수신하여 이를 스마트 플러그로 전송한다. 한편, 서버(110)는 제어신호를 스마트 플러그로 전송한 후 일정 시간 내 또는 제어신호의 전송과 무관하게 일정 간격마다 전기제품의 전기 사용량이나 동작 현황 등의 상태정보를 각 전기제품들 또는 스마트 플러그로부터 수신한다. 서버(110)는 수신한 정보를 토대로, 각 전기제품들의 상태를 관리할 수 있다.
스마트 플러그(미도시)와 각 스마트 플러그(미도시)에 연결되는 전기제품은 각각 서버(110)에 등록이 선행된다. 서버(110)는 스마트 플러그(미도시) 또는 각 스마트 플러그(미도시)에 연결되는 각 전기제품(131 내지 137)을 등록함에 있어, 각 구성에 각 구성의 특성을 식별할 수 있는 태그를 부여하여 등록한다. 태그는 주로 전기제품에 부여되며, 각 전기제품의 동작 특성에 따라 전기제품의 종류별로 분류될 수도 있고, 각 전기제품이 동작하는 시간이나 형태에 따라 동작별로 분류될 수도 있다. 예를 들어, 태그가 전기제품의 종류별로 분류되는 경우, 서버(110)는 디스플레이 장치나 출력 장치를 하나의 태그로, 조명장치를 하나의 태그로, 기타 제반장치를 하나의 태그로 분류할 수 있다. 또는, 태그가 동작별로 분류되는 경우, 서버(110)는 특정 시각에 동일하게 동작시켜야 할 전기제품들을 각 시각마다 분류하여 이들에 동일한 태그를 부여할 수도 있다. 한편, 각 스마트 플러그에 동일한 종류나 동일한 시각이나 형태로 동작할 전기제품들이 연결되어 있을 경우, 서버(110)는 각 전기제품들 뿐만 아니라 해당 전기제품들이 일정하게 연결된 스마트 플러그에도 태그를 부여할 수 있다. 서버(110)는 전술한 경우에서 특정 태그를 가진 스마트 플러그를 제어함으로써, 스마트 플러그에 연결된 모든 전기제품을 제어하는 결과를 가져올 수 있다. 이처럼, 서버(110)는 스마트 플러그 또는 각 전기제품에 태그를 부여함으로써, 태그를 이용하여 각 전기제품의 관리나 제어에 편의성을 부여할 수 있다. 서버(110)에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
스마트 플러그(미도시)는 전기제품으로 전원을 제공하며, 서버(110) 및 자신에 연결된 전기제품과 통신하여 서버의 제어에 따라 동작하거나 전기제품의 상태정보를 서버(110)로 전달한다.
스마트 플러그(미도시)는 하나 이상의 콘센트를 제공하여, 자신과 연결되는 전기 제품으로 전원을 공급한다. 플러그와 전기 제품이 배치된 환경에 따라, 스마트 플러그(미도시)는 플러그 자체로 드러난 채 배치될 수도 있고, 함체(120) 내에 배치될 수도 있다.
스마트 플러그(미도시)는 서버(110) 및 전기제품(131 내지 137)들과 각각 통신하여, 어느 하나의 제어신호나 정보를 다른 하나로 전달한다. 스마트 플러그(미도시)는 서버(110)와 무선통신을 수행하여, 전기 제품으로의 전원 공급 여부를 결정하는 제어신호를 서버(110)로부터 수신하여 그에 따라 동작한다. 스마트 플러그(미도시)는 서버(110)로부터 전기 제품에 대한 제어신호를 수신하여 해당 전기 제품으로 전달하거나, (자신에 연결된) 전기제품(131 내지 137)들로부터 상태 정보를 수신하여 서버(110)로 전달한다. 스마트 플러그(미도시)는 서버(110)로부터 수신한 전기 제품에 대한 제어신호를 해당 전기 제품으로 전달할 수도 있으나, 제어신호를 분석하여 분석결과에 적합한 전기 제품들로 제어신호를 전달할 수도 있다. 또한, 스마트 플러그(미도시)는 각 전기제품들과 유선통신을 수행하여, 제어신호를 각 전기제품들로 전달하거나, (자신에 연결된) 전기제품(131 내지 137)들로부터 수신한 상태 정보를 수신한다.
전술한 대로, 스마트 플러그(미도시)는 드러난 채 그대로 배치될 수도 있으나, 경우에 따라 함체(120) 내에 배치될 수 있다. 이때, 함체(120)는 함체를 구성하는 성분에 따라, 스마트 플러그(미도시)와 서버(110)의 통신에 장애를 유발할 수도 있다. 이러한 문제를 해소하고자, 함체(120) 내에 배치된 스마트 플러그(미도시)는 도 2에 도시된 바와 같이 서버(110)와 통신을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 구현예와 함체 내 구성을 도시한 도면이다.
도 2(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 함체의 구현예를 도시한 도면이다. 스마트 플러그(220)는 함체(120) 내에 배치된다. 스마트 플러그가 외부로 드러난 채 배치될 경우, 미관을 해치는 경우가 존재하고, 스마트 플러그(220)와 전기제품 간의 전기적 연결이 외력에 의해 관리자 또는 사용자의 의도와 무관하게 끊어지는 경우가 발생한다. 또한, 스마트 플러그(220)가 외력을 받아 파손되는 경우도 존재하기에, 스마트 플러그(220)는 함체(120) 내에 배치될 수 있다.
다만, 전술한 대로, 함체(120)가 통신에 장애를 유발하는 성분을 포함할 경우, 스마트 플러그(220)는 서버(110)의 제어신호를 수신하지 못하게 되어 전기 제품이 온전하게 동작하지 못하는 경우가 발생한다. 이러한 문제를 해소하고자, 스마트 플러그(220)는 함체(120) 내에서 도 2(b)와 같이 배치될 수 있다.
함체(120)가 함체 표면으로는 통신신호가 전파되나, 함체 내부로는 통신신호를 전달하지 못하는 성분으로 구현될 수 있다. 함체(120)가 이 같은 성분으로 구현될 경우, 스마트 플러그(220)는 자신과 유선으로 연결되며 함체(120)의 표면에 부착(배치)되는 안테나(210, 도 4에 후술할 제1 통신부)를 이용하여, 서버(110)와 통신을 수행한다. 함체(120)의 표면에 부착된 안테나(210)는 서버(110)로부터 전송되어 함체(120, 구체적으로 함체의 표면)로 전파되는 제어신호를 수신할 수 있으며, 함체(120)를 거쳐 서버(110)로 데이터를 전송할 수 있다.
반면, 함체(120)가 통신신호를 수신하지 못하는 성분으로 구현될 경우, 도 2(b)에 도시된 바와는 달리 안테나(210)는 스마트 플러그(220)와 유선으로 연결되며 함체(120)의 표면 외부에 부착(배치)되어 서버(110)와 통신을 수행할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 전기제품(131, 133, 135, 137)은 스마트 플러그(120)와 연결되어, 전력을 공급받거나 신호나 데이터를 송·수신한다.
전기제품(131, 133, 135, 137)은 각 스마트 플러그(특히, 플러그 내 콘센트)와 전기적으로 연결되어 동작에 필요한 전원을 공급받는다. 서버(110) 또는 스마트 플러그의 제어에 따라. 전기제품(131, 133, 135, 137)이 동작을 수행하기 위해서는 전원이 필요하다. 전기제품(131, 133, 135, 137)은 스마트 플러그와 전기적으로 연결되어, 제어에 따른 동작을 수행하기 위한 전원을 공급받는다.
전기제품(131, 133, 135, 137)은 각 스마트 플러그와 유선으로 연결되어, 상호 간에 신호나 데이터를 송·수신한다. 전기제품(131, 133, 135, 137)은 내부에 서버(110)나 스마트 플러그로부터 전송되는 제어신호에 응답할 수 있도록 하는 클라이언트가 내장되어 있을 수 있다. 이를 이용해 전기제품(131, 133, 135, 137)은 스마트 플러그로부터 서버(110) 또는 스마트 플러그의 제어신호를 수신하여, 제어신호에 따라 전기제품(131, 133, 135, 137) 또는 전기제품(131, 133, 135, 137) 내부의 각 구성이나 모듈 등이 동작한다. 반대로, 전기제품(131, 133, 135, 137)은 자신 또는 자신 내부의 각 구성이나 모듈의 상태정보를 스마트 플러그로 전달한다.
전기제품 사용 관리 시스템(100)에는 제어 단말(미도시)이 더 포함될 수 있다. 제어 단말(미도시)은 시스템 관리자가 구비한 단말로서, 서버(110)와 통신하여 시스템 관리자가 반드시 서버(110)를 직접 제어하지 않더라도 서버(110)를 거쳐 스마트 플러그(미도시)나 전기제품(131, 133, 135, 137)을 각각 제어할 수 있도록 한다. 제어 단말(미도시)은 스마트 플러그(220)나 전기제품(131, 133, 135, 137)의 동작 제어를 위한 제어신호를 서버(110)로 전송하여, 서버(110)가 이를 스마트 플러그(220)나 전기제품(131, 133, 135, 137)으로 전송하도록 한다. 반대로, 제어 단말(미도시)은 서버(110)가 스마트 플러그로부터 수신한 전기제품(131, 133, 135, 137)의 상태정보를 서버(110)로부터 수신함으로써, 시스템 관리자가 플러그(220)나 전기제품(131, 133, 135, 137)의 상태를 확인할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버(110)는 통신부(310), 메모리부(320), 제어부(330) 및 입·출력부(340)를 포함한다.
통신부(310)는 스마트 플러그(220)와 무선통신하여 제어신호를 전송하거나, 상태정보를 수신한다. 통신부(310)는 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), 블루투스(Bluetooth), 블루투스 저에너지(Bluetooth Low Energy), RF(Radio Frequency) 통신, 적외선통신(IrDA, Infrared Data Association), 지그비(Zigbee) 또는 UWB(Ultra Wideband) 등 다양한 방법의 무선통신을 이용하여 스마트 플러그(220)와 신호나 정보를 송·수신한다.
나아가, 통신부(310)는 제어 단말(미도시)과 무선통신하여, 제어신호를 수신하거나 상태정보를 전송할 수 있다.
메모리부(320)는 서버(110)의 관리 하에 있는 스마트 플러그(220)와 각 스마트 플러그에 연결된 전기제품들의 태그 정보를 저장한다. 서버(110)는 입·출력부(340)를 이용하여 스마트 플러그(220)와 각 스마트 플러그에 연결된 전기제품들의 정보를 입력받는다. 제어부(330)는 입력된 스마트 플러그(220)와 각 스마트 플러그에 연결된 전기제품들에 각각 태그 정보를 부여하는데, 메모리부(320)는 제어부(330)에 의해 부여된 태그 정보들을 저장한다. 메모리부(320)는 태그 정보를 저장함에 있어, 전기제품의 동작별로 또는 종류별로 구분하여 저장할 수 있다.
또한, 메모리부(320)는 서버(110)의 관리 하에 있는 스마트 플러그(220)와 각 스마트 플러그에 연결된 전기제품들의 상태정보를 저장한다, 통신부(310)가 스마트 플러그(220)로부터 전술한 상태정보를 수신하는 경우, 메모리부(320)는 제어부(330)의 제어에 따라 상태정보를 저장한다.
제어부(330)는 입력되는 스마트 플러그(220)나 각 전기제품에 태그 정보를 부여하고, 태그 정보에 따라 스마트 플러그(220)나 각 전기제품의 동작여부를 제어한다.
제어부(330)는 입·출력부(340)가 입력받은 스마트 플러그(220)와 각 스마트 플러그에 연결된 전기제품들의 정보를 토대로, 각 스마트 플러그나 그에 연결된 각 전기제품들에 태그정보를 부여한다. 제어부(330)는 전기제품들이 배치된 환경에 따라 각각 다르게 태그 정보를 부여한다. 전기 제품들이 종류별로 일시에 또는 특정 순서에 따라 동작되는 환경에 배치되어 있을 경우라면, 제어부(330)는 전기 제품들의 종류별로 각각 상이한 태그 정보를 부여한다. 반대로, 각각의 공간에 배치된 전기 제품들이 서로 상이한 시각마다 동작되는 환경에 배치되어 있을 경우라면, 제어부(330)는 전기 제품들의 동작별로 각각 상이한 태그정보를 부여한다. 제어부(330)는 이처럼 각 전기 제품들에 태그 정보를 부여함으로써, 많은 수의 전기 제품들이 스마트 플러그에 연결되더라도 용이하게 제어를 수행할 수 있다. 나아가, 각 스마트 플러그에 서로 동일한 종류의 전기 제품들이 연결된다거나 서로 동일한 (시간에) 동작을 수행하는 전기 제품들이 연결되는 경우에는, 전기 제품들 뿐만 아니라 스마트 플러그에도 태그 정보를 부여하여 스마트 플러그의 인식만으로 그에 연결된 모든 전기 제품들을 대체하여 인식할 수 있다.
제어부(330)는 태그 정보에 따라, 스마트 플러그(220)나 각 전기제품의 동작여부를 제어한다. 전기제품은 종류에 따라, 전기제품으로 전원을 인가하기만 하면 그것의 주 목적을 다하는 제품이 있는가 하면, 전기제품과 함께 전기 제품 내 특정 구성이나 모듈이 동작을 해야만 비로소 그것의 주 목적을 다하는 제품이 존재한다. 전기 제품의 종류가 전자인 경우, 태그 정보에 따라 적절한 시기에 해당 전기 제품을 동작시키기 위해, 제어부(330)는 스마트 플러그(220)로 플러그와 해당 전기 제품간 전기적 연결에 관한 제어신호를 전송하도록 한다. 해당 종류의 전기 제품은 전원이 인가되는 것으로 족하기 때문에, 제어부(330)는 해당 전기 제품이 전기적으로 연결된 스마트 플러그를 제어하기만 하면 된다. 반면, 전기 제품의 종류가 후자인 경우, 태그 정보에 따라 적절한 시기에 해당 전기 제품을 동작시키기 위해, 제어부(330)는 스마트 플러그(220)의 동작과 함께 전기 제품의 특정 모듈이나 구성의 동작에 관한 제어신호를 스마트 플러그(220)로 전송한다. 예를 들어, PC와 같이 별도의 운영체제가 존재하여, 전기 제품이 전기 제품 자체만 아니라 운영체계를 동작시켜야 온전히 동작하는 것이라면, 제어부(330)는 해당 전기 제품으로 전원을 공급하거나 차단하도록 스마트 플러그(220)를 제어하는 신호는 물론, 해당 전기 제품의 운영체계를 동작시키거나 동작을 중단시키는 제어신호도 함께 스마트 플러그(220)로 전송하도록 한다. 다른 예로서, 프로젝터, TV 또는 모니터 등과 같이, 전기제품이 제품으로의 전원 인가만 아니라 해당 제품의 동작 신호까지 인가하여야 온전히 동작하는 것이라면, 제어부(330)는 해당 전기 제품으로 전원을 공급하거나 차단하도록 스마트 플러그(220)를 제어하는 신호는 물론, 해당 전기 제품을 동작시키거나 동작을 중단시키는 제어신호도 함께 스마트 플러그(220)로 전송하도록 한다.
제어부(330)는 각 전기제품의 동작에 관한 제어신호를 전송함에 있어, 직접 제어할 전기 제품의 태그정보를 지정하여 해당 제품으로의 제어신호를 전송하도록 스마트 플러그로 전달할 수 있다. 다만, 이와 같이 처리할 경우, 전기 제품의 종류가 많아질수록 제어부(330)가 처리할 신호 처리량이 증가하게 된다. 따라서, 제어부(330)는 제어할 전기 제품의 태그 정보만을 설정하여 제어신호를 스마트 플러그로 전송할 수 있으며, 스마트 플러그가 수신한 제어신호를 분석하여 적절한 전기 제품으로 제어신호를 전송하도록 할 수 있다. 이러할 경우, 제어부(330)는 태그 정보만을 확인하여 처리하면 되기에 신호 처리량이 감소하게 된다.
또한, 전기 제품 뿐만 아니라 전기 제품 내 특정 구성이나 모듈까지 동작하도록 하는 제어신호를 하나 이상의 전기 제품에 전송하여야 하는 경우이거나, 복수의 전기제품으로 전원을 인가하도록 스마트 플러그로 제어신호를 전송해야 하는 경우, 제어부(330)는 제어 신호를 스마트 플러그로 전송함에 있어 각각의 제어신호에 딜레이를 두어 전송한다. 즉, 제어부(330)는 전기 제품 내 여러 구성이나 모듈로의 동작 제어신호를 전송하거나, 복수 개의 전기 제품에 대한 제어신호를 전송함에 있어 각 제어신호들을 딜레이를 두어 전송한다. 복수의 제어신호가 스마트 플러그(220)로 일시에 전달될 경우, 제어신호의 중첩으로 인해 제어신호 중 일부가 누락되는 상황이 발생할 수 있다. 제어신호의 누락으로 인해, 전기 제품의 동작이 중단되어야 할 상황에서 중단되지 않거나, 전기 제품이 동작해야 할 상황에서 동작하지 않는다면, 전기 제품에 충격이 발생할 우려가 존재한다. 이를 방지하고자, 제어부(330)는 복수의 (전기 제품 또는 구성이나 모듈로의) 제어신호를 전송함에는 각 제어신호마다 딜레이를 두어 전송할 수 있다.
제어부(330)는 통신부(310)가 수신한 전기 제품 또는 스마트 플러그의 상태정보를 분석한다. 통신부(310)가 스마트 플러그(220)로부터 전기 제품 또는 스마트 플러그의 상태정보를 수신하는 경우, 제어부(330)는 상태정보로부터 전기 제품 또는 스마트 플러그에 이상이 발생하였는지 여부나 전기 사용량 등을 분석한다. 제어부(330)는 분석한 결과를 출력하도록 입·출력부(340)를 제어하여 시스템 관리자가 이를 인지할 수 있도록 한다.
입·출력부(340)는 스마트 플러그 및 전기 제품에 관한 정보를 외부(주로, 시스템 관리자)로부터 입력받거나, 전기 제품 또는 스마트 플러그의 상태정보에 대한 분석결과를 외부로 출력한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 플러그의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 플러그(220)는 제1 통신부(410), 제2 통신부(415), 제어부(420), 메모리부(4300 및 콘센트(440)를 포함한다.
제1 통신부(410)는 무선통신을 수행하여 서버(110)와 신호나 데이터를 송·수신한다. 제1 통신부(410)는 다양한 형태로 스마트 플러그(220) 내부 또는 외부에 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하여 언급한 대로, 스마트 플러그(220)가 표면으로는 통신신호가 전파되는 함체(120) 내에 배치될 경우, 제1 통신부(410)는 안테나(210) 형태로 구현되어 함체의 내부 표면에 부착될 수 있다. 반면, 스마트 플러그(220)가 통신신호가 전파되지 않는 함체(120) 내에 배치될 경우, 제1 통신부(410)는 안테나(210) 형태로 구현되어 함체의 외부 표면에 부착될 수 있다.
제2 통신부(415)는 유선통신을 수행하여 콘센트(440)에 연결된 각 전기 제품과 신호나 데이터를 송·수신한다. 제2 통신부(415)는 예를 들어, 시리얼 통신(RS-232) 등의 유선통신을 수행하여 각 전기 제품과 신호나 데이터를 송·수신한다.
제어부(420)는 서버(110)로부터 수신한 제어신호에 따라 콘센트(440)를 제어하거나, 각 전기제품으로 제어신호를 전송하도록 제2 통신부(415)를 제어한다.
제어부(420)는 서버(110)로부터 수신한 제어신호에 따라 콘센트(440)에 연결된 전기 제품과의 전기적 연결여부를 제어한다. 서버(110)로부터 수신된 제어신호는 자신의 콘센트(440)에 연결된 전기 제품 중 특정 태그정보를 갖는 것으로 전원을 공급하거나 차단하도록 한다. 제어부(420)는 서버(110)로부터 수신한 제어신호를 분석하여, 특정 태그정보를 갖는 전기제품과 연결된 콘센트(440)를 제어한다. 제어부(420)의 제어에 따라 전기제품과 콘센트간 전기적 연결이 끊어지거나 연결됨으로써, 전기제품으로 전원이 공급되거나 차단된다.
서버(110)로부터 수신된 제어신호는 구체적으로 특정 태그정보를 갖는 어떠한 전기제품의 전원 공급여부를 포함하고 있을 수도 있으나, 단지 특정 태그정보를 갖는 전기제품에 대해서 전원 공급여부를 제어하도록 하는 내용만을 포함할 수도 있다. 후자의 제어신호가 서버(110)로부터 수신되는 경우, 제어부(420)는 메모리부(430) 내 저장된, 자신과 연결된 전기제품의 태그정보를 분석하여, 어떠한 전기 제품이 이에 부합하는지를 판단한다. 판단결과에 따라 부합하는 전기 제품과 연결된 콘센트(440)를 제어한다.
나아가, 서버(110)로부터 수신한 제어신호는 전기제품으로의 전원 공급여부 뿐만 아니라 전기 제품의 특정 모듈이나 구성의 동작에 관한 제어신호를 포함할 수도 있다. 이러한 제어신호가 수신될 경우, 제어부(420)는 해당 전기제품과 연결된 콘센트(440)를 제어할 뿐만 아니라. 해당 전기제품 내 구성이나 모듈의 동작에 관한 제어신호를 해당 전기제품으로 전송하도록 제2 통신부(415)를 제어한다. 이에 따라, 해당 전기제품이 동작하면서, 해당 전기제품 내 구성이나 모듈도 제어에 따라 함께 동작한다.
제어부(420)는 각 전기제품에 관하여 최종적으로 수신한 제어신호에 대한 내용을 각 전기제품의 태그정보에 대응하여 저장하도록 메모리부(430)를 제어한다. 다양한 원인으로 제1 통신부(410)와 서버(110)간 통신이 원활하지 못할 경우가 발생할 수 있다. 이러할 경우, 적절한 때에 서버(110)로부터 제어신호를 수신하지 못하게 되어, 전기 제품의 동작이 중단되어야 할 상황에서 중단되지 않거나 전기 제품이 동작해야 할 상황에서 동작하지 않을 수 있다. 이러한 문제를 방지하고자, 제어부(420)는 각 전기제품마다 최종적으로 수신한 제어신호를 저장해두도록 함으로써, 서버(110)로부터 제어신호를 수신하지 못하는 상황에서는 최종적으로 수신했던 제어신호대로 동작하도록 전기제품을 제어한다.
제어부(420)는 각 전기제품으로 제공되는 전기(전원)의 공급량을 측정하여 상태정보로서 저장해두는 한편, 각 전기제품으로부터 상태정보를 수신하여 이를 대응시켜 상태정보로 저장한다. 제어부(420)는 이와 같은 상태정보를 저장해둠으로써, 서버(110)가 이를 이용해 각 전기제품의 현재 동작 상태가 어떠한지(이상 유무) 등을 확인할 수 있도록 한다. 제어부(420)는 각 전기제품의 상태정보를 서버(110)로 전송하도록 제어한다. 제2 통신부(415)가 자신과 연결된 각 전기제품으로부터 상태정보를 수신하는 경우, 제어부(420)는 제1 통신부(410)를 제어하여 이를 서버(110)로 전송하도록 제어한다. 나아가, 제어부(420)는 수신한, 각 전기제품에 대한 상태정보를 메모리부(430)로 저장한다. 전술한 대로, 제1 통신부(410)와 서버(110)간 통신이 원활하지 못할 경우, 수신한 상태정보가 전송되지 못하여 누락되는 경우를 방지하기 위해, 제어부(420)는 수신한, 각 전기제품에 대한 상태정보를 메모리부(430)로 저장한다.
메모리부(430)는 자신과 연결된 전기제품들의 태그정보를 서버(110)로부터 수신하여 저장한다. 제어부(420)가 서버(110)로부터 수신한 제어신호를 분석하여 적합한 전기제품으로 제어신호를 전달할 수 있도록, 메모리부(430)는 자신과 연결된 전기제품들의 태그정보를 저장한다.
나아가, 메모리부(430)는 각 전기제품으로부터 수신한 상태정보와 제어부(420)가 측정한 전기의 공급량을 상태정보로서 저장한다.
콘센트(440)는 스마트 플러그(220) 내 하나 이상 포함되어 하나 이상의 전기제품과 전기적으로 연결되며, 제어부(420)의 제어에 따라 전기제품과의 전기적 연결여부를 관리한다. 콘센트(440)는 전기제품의 플러그와 전기적으로 연결되어, 연결된 전기제품으로 전원을 공급할 수 있다. 다만, 항상 공급하는 것은 아니고, 제어부(420)의 제어에 따라 콘센트(440)는 자신과 전기적으로 연결된 전기제품으로 전원을 공급하거나 공급을 중단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 플러그의 구현예를 도시한 도면이다.
일 측으로 전원을 공급받기 위한 플러그를 구비하며, 다른 일 측으로는 전기 제품과 전기적으로 연결될 콘센트(440)를 포함한다.
또한, 스마트 플러그 내부에는 제1 통신부(410), 제어부(420) 및 메모리부(430)를 구비하며, 전기제품과 유선으로 연결되는 제2 통신부(415)는 스마트 플러그 외부로 드러난다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전기제품 사용 관리 시스템
110: 서버
120: 함체
131, 133, 135, 137: 전기제품
210: 안테나
220: 스마트 플러그
310, 410, 415: 통신부
320, 430: 메모리부
330, 420: 제어부
340: 입·출력부
440: 콘센트

Claims (6)

  1. 스마트 전기 플러그에 있어서,
    자신과 전기적으로 연결된 하나 이상의 전기 제품으로 전원을 공급하거나 차단하는 콘센트;
    서버와 무선통신을 수행하여 서버와 신호를 송·수신하며, 표면으로는 통신신호가 전파되는 함체 내에 상기 스마트 전기 플러그가 배치될 경우 안테나 형태로 구현되어 함체 내부 표면에 부착되며, 통신신호가 전파되지 않는 함체 내에 상기 스마트 전기 플러그가 배치될 경우 안테나 형태로 구현되어 함체의 외부 표면에 부착되는 제1 통신부;
    전기 제품과 유선통신을 수행하여, 상기 전기 제품으로부터 상태 정보를 수신하거나, 상기 서버로부터 수신한 신호를 상기 전기 제품으로 전송하는 제2 통신부;
    상기 콘센트에 전기적으로 연결된 전기 제품의 태그정보를 저장하는 메모리부; 및
    상기 서버로부터 수신한 신호를 분석하여, 상기 콘센트의 동작이나 상기 제2 통신부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 콘센트와 연결되는 전기 제품에는 각 제품의 특성을 식별할 수 있는 태그가 부여되고, 상기 태그는 전기제품의 종류별로 분류되거나 전기제품이 동작하는 시간이나 형태에 따라 동작별로 분류되며,
    상기 제어부는 상기 서버로부터 수신한 신호가 전기 제품의 동작 제어에 관한 신호인 경우, 수신한 신호 내 포함된 태그정보를 분석하여 자신과 전기적으로 연결된 하나 이상의 전기 제품 중 수신한 신호 내 포함되어 분석된 태그정보를 가진 모든 전기 제품과의 전기적 연결여부를 제어하며,
    상기 제어부는 상기 서버로부터 수신한, 기 설정된 전기 제품의 기 설정된 모듈이나 구성의 동작에 관한 제어신호를 분석하여, 상기 기 설정된 전기 제품의 기 설정된 모듈이나 구성의 동작에 관한 제어신호를 상기 기 설정된 전기 제품으로 전송하도록 제2 통신부를 제어하며,
    상기 제어부는 각 전기 제품에 관하여 최종적으로 수신한 제어신호의 내용을 각 전기 제품의 태그정보에 대응하여 저장하도록 상기 메모리부를 제어하고, 각 전기제품으로 제공되는 전기의 공급량을 측정하여 상태정보로서 상기 메모리부에 저장하거나 각 전기제품으로부터 상태정보를 수신하여 상기 메모리부에 저장하고, 각 전기제품의 상태정보를 상기 서버로 전송하도록 제1 통신부를 제어하며,
    상기 메모리부는 각 전기제품으로부터 수신한 상태정보와 상기 제어부가 측정한 전기의 공급량을 상태정보로서 저장하며,
    상기 서버로부터 수신한 제어신호 내 태그정보를 갖는 전기제품에 대해서 전원공급 여부를 제어하도록 하는 내용만이 포함된 경우, 상기 제어부는 상기 메모리부 내 저장된, 자신과 연결된 전기제품의 태그정보를 분석하여, 이에 부합하는 전기제품을 판단하여 부합하는 제품과 연결된 콘센트를 제어하며,
    복수 개의 제어신호가 상기 서버로부터 수신한 수신되는 경우, 각 제어신호마다 딜레이가 존재하는 것을 특징으로 하는 스마트 전기 플러그.
  2. 삭제
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