KR102189975B1 - Integrated IoT Electronic Lecture Desk for Monitoring Environment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일 실시예는 주변 환경을 모니터링하는 통합형 IoT 무선 전자교탁에 관한 것이다. An embodiment of the present invention relates to an integrated IoT wireless electronic classroom monitoring the surrounding environment.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The contents described below merely provide background information related to the present embodiment and do not constitute the prior art.
일반적으로 교탁은 학교, 학원, 기업체 등에서 교사나 강사들이 다수의 피교육생을 상대로 교육 또는 강의할 때 책 등을 놓는 탁자를 의미한다. 교탁은 일반적으로 나무 재질로 제작되나 경우에 따라 플라스틱이나 금속으로 제작된다.In general, a school table refers to a table in which a teacher or instructor in a school, academy, or a corporation places books or the like when teaching or lecturing a large number of trainees. Teaching tables are generally made of wood, but in some cases, made of plastic or metal.
종래의 교탁은 단순히 교사, 강사가 수업 진행시 참고로 하기 위한 책 등을 올려놓는 역할만 담당했다. 최근 들어, 피교육생에 대한 학습효과를 높이기 위하여 오디오, 비디오, 컴퓨터 등의 전기 및 전자 기자재를 이용하는 교육방식으로 점차 개선되어 가고 있다. In the conventional school table, teachers and instructors simply placed books for reference when conducting classes. In recent years, in order to enhance the learning effect for the trainees, the education method using electrical and electronic equipment such as audio, video, and computer has been gradually improved.
특히, 많은 교육 자료 및 정보는 디지털화되어 있고, 인터넷 등을 통하여 송수신하며, 컴퓨터 또는 노트북 등으로 가공 처리하여 교육용으로 활용된다. 전자교탁은 각종 전기 및 전자 교육용 기자재를 중앙에서 집중 관리하고 제어한다.In particular, many educational materials and information are digitized, transmitted and received through the Internet, etc., and processed by computers or laptop computers to be used for education. The electronic classroom centrally manages and controls various electrical and electronic educational equipment.
종래의 강의 또는 수업 진행시 보편적으로 칠판에 분필로 필기하면서 학생들에게 어떠한 지식을 전달하는 수단으로 사용하였다. 흑판과 분필을 사용하여 판서할 경우, 분필가루가 날리게 되어 쾌적한 환경이 조성되지 못하였으며, 특히 강사는 피교육생에 등을 돌린 상태에서 판서함으로써 피교육생과 대면하지 못하여 정보를 효율적으로 전달하지 못하는 문제점도 있었다.During conventional lectures or classes, it was commonly used as a means to convey some knowledge to students while writing with chalk on the blackboard. In the case of writing using a blackboard and chalk, a pleasant environment was not created due to the blowing of chalk powder.In particular, there was a problem in that the instructor could not confront the trainee by writing with his back on the trainee, so that information could not be transmitted efficiently. .
일반적인 전자교탁은 교탁의 내부 또는 외부에 컴퓨터, 프로젝션 등 다양한 교육 장비 기자재를 단순히 설치하거나 올려두는 정도에 불과하다.In general, electronic classrooms simply install or place various educational equipment such as computers and projections inside or outside the classroom.
전자교탁은 조달 및 딜러 위주의 마케팅 중심의 시장으로, 판매 후 사후 관리에 있어서 문제점이 있다. 전자교탁은 기존 시장을 차지하고 있는 업체들은 대부분 상당한 금액의 금형을 제작하여, 보급을 하고 있으며, 수년이 지난 지금도 전자교탁 케이스 개선 부분이 이루어지고 있지 않다.E-teaching is a marketing-oriented market focused on procurement and dealers, and there is a problem in post-sale management. Most of the companies that occupy the existing market for electronic classrooms manufacture and supply molds for a considerable amount of money, and even after several years, the improvement of the electronic classroom case is not being made.
기술적인 부분에 있어서도 전자교탁은 소비자에게 편리하게 다가갈 수 있는 제품이 아닌, 실용성 없는 대형 사이즈에 제품만이 생산되고 있다. 기존 전자교탁 제품 기능부문은 수년간 기능적인 변화없이 외형만 변화하고 있는 상황이다.In terms of technology, electronic classrooms are not products that can be conveniently approached to consumers, but are produced only in large sizes that are not practical. The functional division of existing electronic classroom products has been changing only the appearance without any functional change over the years.
전자교탁은 중동지역에 지속적인 니즈가 존재하며, 마켓에 수준이 높아짐에 따라 계속하여 새로운 기능을 요구하고 있다. 전자교탁을 처음 접하는 국가 또는 마켓에서는 새로운 기능보다 저가 위주의 교탁을 선호하는 실정이다.The e-teaching system continues to have needs in the Middle East, and continues to demand new functions as the market level increases. In countries or markets that are new to e-teaching, they prefer lower-cost teaching rather than new functions.
본 실시예는 스마트 교실 내에 전자교탁이 교실 내에 존재하는 주변 전자기기와 무선으로 통신하면서 모든 전자기기를 통합적으로 제어하고, 마이크를 비롯한 키보드, 마우스를 살균하기 위한 살균 서랍을 구비하고, 일부 전자기기를 무선 충전하며, 케이스 본체 내부에 인사이드 슬롯 구조 내에 제어용 통합 컨트롤러를 내장하여, 주변 환경을 지속적으로 모니터링하여 수업이 가능 여부를 알려주도록 하는 주변 환경을 모니터링하는 통합형 IoT 무선 전자교탁을 제공하는 데 목적이 있다.In the present embodiment, an electronic classroom in a smart classroom is equipped with a sterilization drawer for sterilizing all electronic devices while wirelessly communicating with nearby electronic devices existing in the classroom, and including a sterilization drawer for sterilizing keyboards, mice including microphones, and some electronic devices The purpose is to provide an integrated IoT wireless electronic classroom that monitors the surrounding environment, which wirelessly charges and controls the integrated controller in the inside slot structure inside the case body, and continuously monitors the surrounding environment to inform whether classes are available. There is this.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 기 설정된 기울기에 대응하는 각도를 갖는 지지판; 상기 지지판 하단에 연결되어 지지되는 구조를 갖는 케이스 본체; 상기 케이스 본체 내부에 마이크 및 컨트롤 수단을 수납하는 수납함 구조로서, 상기 마이크 및 상기 컨트롤 수단을 살균 처리하는 살균 서랍; 상기 케이스 본체 내부에 복수의 인사이드 슬롯(Inside Slot) 구조를 갖는 내부 본체; 상기 내부 본체 중 하나의 인사이드 슬롯에 체결되어 초미세먼지 농도를 센싱하는 초미세먼지 센서, 이산화탄소 농도를 센싱하는 이산화탄소 센서, 온도 및 습도를 센싱하는 온도/습도 센서와 각각 통신하는 센서 인터페이스; 상기 내부 본체 중 하나의 인사이드 슬롯에 체결되어 주변에 전자기기를 통합 제어하며, 상기 센서 인터페이스로부터 수신된 센싱정보를 기반으로 주변 환경을 모니터링하는 제어용 통합 컨트롤러; 상기 복수의 인사이드 슬롯을 외부에서 여닫는 구조를 갖는 도어; 및 상기 케이스 본체 하단에 구비되어 상기 케이스 본체를 이동시키는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 전자교탁을 제공한다.According to an aspect of the present embodiment, a support plate having an angle corresponding to a predetermined inclination; A case body having a structure connected to and supported under the support plate; A storage box structure for storing a microphone and a control means in the case body, comprising: a sterilization drawer for sterilizing the microphone and the control means; An inner body having a plurality of inside slots in the case body; A sensor interface connected to an inside slot of one of the internal bodies to communicate with an ultrafine dust sensor for sensing a concentration of ultrafine dust, a carbon dioxide sensor for sensing a carbon dioxide concentration, and a temperature/humidity sensor for sensing temperature and humidity; A control integrated controller for integrated control of electronic devices in the surroundings by being fastened to an inside slot of one of the internal bodies, and monitoring the surrounding environment based on sensing information received from the sensor interface; A door having a structure for opening and closing the plurality of inside slots from the outside; And a moving means provided at a lower end of the case body to move the case body.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 주변 전자기기와 무선으로 통신하면서 통합제어하고 마이크를 비롯하여 키보드, 마우스를 살균하기 위한 살균 서랍 내부에 수납하고, 주변전자기기를 무선 충전하며, 케이스 본체 내부에 인사이드 슬롯 구조 내에 제어용 통합 컨트롤러를 내장하여 이동 가능하도록 하며, 주변 환경을 지속적으로 모니터링하여 수업 가능 여부를 알려줄 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, the integrated control is performed while communicating wirelessly with the surrounding electronic devices, and the microphone is stored in a sterilization drawer for sterilizing the keyboard and mouse, wirelessly charging the peripheral electronic devices, and inside the case body. In the inside slot structure, the integrated controller for control is built in to enable movement, and there is an effect of notifying the availability of classes by continuously monitoring the surrounding environment.
도 1a,1b,1c,1d는 본 실시예에 따른 통합형 IoT 무선 전자교탁의 외형을 나타낸 도면이다.
도 2a,2b는 본 실시예에 따른 통합형 IoT 무선 전자교탁이 주변 기기를 통합 제어를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 통합형 IoT 무선 전자교탁을 나타낸 블럭 구성도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하여 환기하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하여 공조 동작을 수행하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 6는 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하여 공조 동작을 수행하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 7는 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하다가 공간 특성에 따라 적응적으로 공조 동작을 수행하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하여 공조 동작을 수행하는 방식을 나타낸 도면이다.1a, 1b, 1c, and 1d are views showing the appearance of an integrated IoT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
2A and 2B are diagrams illustrating integrated control of peripheral devices in an integrated IoT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
3 is a block diagram showing an integrated IoT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
4 is a diagram showing a method of monitoring and ventilating the surrounding environment by the integrated IOT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
5 is a diagram showing a method of performing an air conditioning operation by monitoring the surrounding environment of the integrated IOT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
6 is a view showing a method of performing an air conditioning operation by monitoring the surrounding environment of the integrated IOT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
7 is a diagram illustrating a method of adaptively performing an air conditioning operation according to spatial characteristics while an integrated IOT wireless electronic desk according to the present embodiment monitors the surrounding environment.
8 is a diagram showing a method of performing an air conditioning operation by monitoring the surrounding environment of the integrated IOT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a,1b,1c,1d는 본 실시예에 따른 통합형 IoT 무선 전자교탁의 외형을 나타낸 도면이다.1a, 1b, 1c, and 1d are views showing the appearance of an integrated IoT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
스마트 교육은 IoT 산업을 기반으로 지식정보화 사회에서 요구되는 새로운 교육방법, 교육과정, 평가, 교사 등 교육체제 전반의 변화를 이끌기 위한 지능형 맞춤 교수-학습 지원 체제를 의미한다. 스마트 교육은 최상의 통신 환경을 기반으로 사람을 중심으로 소셜러닝과 맞춤형 학습을 접목한 학습 형태로 발전하고 있다.Smart education refers to an intelligent customized teaching-learning support system to lead changes in the overall educational system, such as new education methods, curriculum, evaluation, and teachers required in the knowledge and information society based on the IoT industry. Smart education is developing into a form of learning that combines social learning and customized learning centered on people based on the best communication environment.
스마트 교실 내에서 스마트 교육을 진행하기 위해서는 스마트 교실 내에 배치된 다양한 전자기기를 통합하여 제어할 수 있는 통합형 전자교탁(100)이 필요하다. 통합형 전자교탁(100)은 스마트 교실 내에서 존재하는 모든 전자장치를 통제할 수 있는 종합적인 컨트롤 장치 역할을 수행한다.In order to conduct smart education in a smart classroom, an integrated
최근 들어, 메르스, 사스, 코로나 19 등 바이러스, 세균 감염 때문에 인명, 산업경제에 피해가 발생하고 있다. 특히 다수의 사람이 모여 생활하는 교실 내에서 방역이 필요하므로, 본 실시예에 따른 통합형 전자교탁(100)은 많은 사람이 사용하는 마이크(216, 218)를 비롯한 교육기자재를 소독 및 살균한다.In recent years, human life and industrial economy have been damaged due to virus and bacterial infections such as MERS, SARS, and Corona 19. In particular, since quarantine is necessary in a classroom where a large number of people live together, the integrated
교육 특성상 제한된 실내 공간에 다수 사람이 오랜 시간 지내면서 발생하는 실내공기질 오염이 건강 위험을 하고 있기 때문에 통합형 전자교탁(100)은 실시간으로 실내 공기 상태를 파악한 후 필터링하여 쾌적한 환경을 제공한다. 통합형 전자교탁(100)은 불특정 다수가 사용하는 마이크(216,218)에서 발생하는 냄새를 탈취한다.Due to the nature of education, indoor air quality pollution caused by a large number of people spending a long time in a limited indoor space poses a health risk, so the integrated
스마트 교실은 IoT(Internet of Things)를 이용하여 통합형 전자교탁(100)을 중심으로 전자칠판(256), 노트북(266), 프로젝터(258), 태블릿 모니터, 개인용 무선단말기 등 첨단 IT 기자재들과 연동한다.Smart classrooms use IoT (Internet of Things) to link with advanced IT equipment such as
통합형 전자교탁(100)은 전자교탁 케이스 본체(130), 제어용 통합 컨트롤러(200), 기능성(터치, 태블릿, P-CAP) 모니터, 내부장착 스피커(211), 마이크(216, 218), 살균 서랍(140), MINI PC(264) 등을 포함하여 통합형 전자 장치로서 역할을 수행한다. 통합형 전자교탁(100)은 주변외부기기와 유선 연결없이 무선으로 통신한다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 마이크(216,218), 마우스, 키보드(220) 등 소독 기능으로 인하여 바이러스 및 세균 등 소독 및 살균제거로 사용자의 바이러스 전파 및 감염을 방지한다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 무선충전패드(232)를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)은 무선충전패드(232)를 이용하여 사용자의 태블릿 및 핸드폰 등을 무선충전한다. 통합형 전자교탁(100)은 WHDI 무선통신 제어, 주변 외부기기 무선통신 제어, 실내공기질 센싱 모니터링을 수행한다. 통합형 전자교탁(100)은 마이크 자외선 소독 및 살균 기능을 제공한다. 통합형 전자교탁(100)은 마이크 탈취 기능을 제공한다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 일체형 스피커를 이용함으로써 외부스피커로 연결하는 부품 비용 및 설치 비용이 발생하지 않는다. 통합형 전자교탁(100)은 일체형 MINI PC 장착으로 기존 데스크탑 PC보다 구매비용 절감할 수 있다. 통합형 전자교탁(100)은 자외선(UV-C) 소독 기능을 추가함으로써 마이크(216,218), 마우스를 사용하는 사용자의 세균 감염을 최소화할 수 있다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 무선으로 제어 가능한 스마트 교육을 제공한다. 통합형 전자교탁(100)은 IoT를 적용하여 다양한 융복합 IoT 시스템에 적용 가능하다. 통합형 전자교탁(100)은 홈스마트 IoT, 교통(Transportation) IoT, 스마트 교실 IoT를 지원한다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 실내 공기질 측정 센싱 기술과 모니터링 통합관리를 제공한다. 통합형 전자교탁(100)은 무선제어를 통한 주변기기 동작 제어를 수행한다. 통합형 전자교탁(100)은 바이러스, 세균 감염방지를 위해 적용 범위를 확장 가능하다. 통합형 전자교탁(100)은 무선 통신부(224)를 이용하여 스마트 교실 내의 모든 주변 기기를 무선으로 제어한다. The integrated
통합형 전자교탁(100)은 사용자 편의성을 개선한 전자교탁을 제공한다. 통합형 전자교탁(100)은 내부 PC, 외부 PC 무선영상/음성 전송기기 제어 컨트롤러 회로를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)은 외부기기(전동 스크린, 프로젝터, 램프)를 무선으로 제어한다. 통합형 전자교탁(100)은 무선 마이크로폰 기능 내장(핸드 마이크 적용)한다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 오디오 엠프 출력 및 스피커 성능 향상 및 전자교탁 스피커 고출력 스피커(211)를 내장한다. 통합형 전자교탁(100)은 무선충전패드(232)로 전력을 공급하여, 무선충전패드(232)에 올려진 전자제품이 무선으로 충전되는 기능을 제공한다. 통합형 전자교탁(100)은 강의 환경개선을 위한 제품 살균 기능(구즈넥 마이크(218), 무선 마이크(216), 마우스 등)을 제공한다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 실내 공기질 모니터링(미세먼지, C02, 온도, 습도) 및 표시 소프트웨어를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)은 인사이드 슬롯(Inside Slot) PC 형태의 구조를 갖는다. 통합형 전자교탁(100)은 마이크 탈취 기능을 제공한다.The integrated
본 실시예에 따른 통합형 전자교탁(100)은 지지판(110), 지지판 덮개(120), 고정바(122), 잠금부(124), 구즈넥 마이크홀(126), 제1홀(128), 제2홀(129), 케이스 본체(130), 살균 서랍(140), 도어(160), 이동수단(170)을 포함한다. 통합형 전자교탁(100)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The integrated electronic school table 100 according to the present embodiment includes a
지지판(110)은 기 설정된 기울기에 대응하는 각도를 갖는다. 지지판(110)은 지지판 덮개(120), 고정바(122), 가이드 레일(123), 잠금부(124), 구즈넥 마이크홀(126), 제1홀(128), 제2홀(129)을 포함한다.The
지지판 덮개(120)는 지지판(110)의 상측에 형성되어 홀을 덮는 형태의 구조를 갖는다. 고정바(122)는 지지판 덮개(120) 하단에 바(Bar) 형태로 형성되어 지지판 덮개(120)에 올려진 물체를 고정시킨다. 가이드 레일(123)은 지지판(110)의 일측과 타측에 형성되어, 지지판 덮개(120)가 가이드 레일(123)을 따라 기 설정된 방향으로 슬라이딩되도록 한다. 잠금부(124)는 지지판 덮개(120)의 상측에 형성되어 지지판 덮개(120)가 슬라이딩되지 않도록하는 잠금장치를 형성한다. The
구즈넥 마이크홀(126)은 지지판(110)의 상측 중 지지판 덮개(120)가 덮이지 않는 영역의 일측에 형성되어 구즈넥 마이크(218)를 체결한다. 제1홀(128)은 지지판(110)의 상측 중 지지판 덮개(120)와 구즈넥 마이크홀(126)을 제외한 영역에 형성된다. 제2홀(129)은 지지판(110)의 상측 중 지지판 덮개(120), 구즈넥 마이크홀(126), 제1홀(128)을 제외한 영역에 형성된다. The
케이스 본체(130)는 지지판(110) 하단에 연결되어 지지되는 구조를 갖는다.The
내부 본체(150)는 인사이드 슬롯(Inside Slot) 구조를 가지며, 인사이드 슬롯 중 어느 하나에 PC가 적용되어 외부 케이스인 케이스 본체(130) 내에 빌트인 PC 또는 외부 PC 겸용 형태로 구현된다. 내부 본체(150)는 케이스 본체(130) 내부에 복수의 인사이드 슬롯(Inside Slot) 구조를 갖는다. The
살균 서랍(140)은 자외선(UV-C) 제품 살균 회로를 포함한다. 살균 서랍(140)은 구즈넥 마이크(218), 무선 마이크(216), 키보드(219), 키패드(219), 마우스에 탈취 기능을 제공한다. 살균 서랍(140)은 자외선 소독 자외선 살균기능 (마우스, 키보드, 마이크 등의 주요 사용품 멸균)을 제공한다. 살균 서랍(140)은 내부에 수납된 마이크의 냄새를 탈취한다.The
살균 서랍(140)은 케이스 본체(130) 내부에 마이크(216, 218) 및 컨트롤 수단(219, 220)을 수납하는 구조를 갖는다. 살균 서랍(140)은 내부에 수납된 마이크(216, 218) 및 컨트롤 수단(219, 220)을 살균 처리한다. The
살균 서랍(140)은 수납함(238), 자외선 램프(234), 살균 제어부(310), 탈취 모듈(236), 탈취 제어부(320)를 포함한다.The
수납함(238)은 컨트롤 수단인 키보드(220), 마우스, 키패드(219), 구즈넥 마이크(218), 무선 마이크(216)를 수납하는 구조를 갖는다. 자외선 램프(234)는 수납함(238) 내부에 수납된 키보드(220), 마우스, 키패드(219), 구즈넥 마이크(218), 무선 마이크(216)로 자외선(UV)을 방출한다. 살균 제어부(310)는 수납함(238)이 오픈된 상태에서 자외선 방출을 오프시키고, 수납함(238)이 닫힌 상태에서 자외선 방출이 기 설정된 세기로 기 설정된 시간 주기로 수행되도록 한다. The
도어(160)는 복수의 인사이드 슬롯을 외부에서 여닫는 구조를 갖는다. 이동수단(170)은 케이스 본체(130) 하단에 구비되어 케이스 본체(130)를 이동시킨다. 이동수단(170)은 바퀴로 구현되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
도 2a,2b는 본 실시예에 따른 통합형 IoT 무선 전자교탁이 주변 기기를 통합 제어를 나타낸 도면이다. 2A and 2B are diagrams illustrating integrated control of peripheral devices in an integrated IoT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
통합형 전자교탁(100)은 강의자에게 좀 더 원활한 강의 환경을 제공한다. 통합형 전자교탁(100)은 제어용 통합 컨트롤러(200)를 이용한 강의실 기기들의 제어(스크린, 램프, 프로젝터) 및 PC 환경을 기반으로 하여, 강의자가 자료들을 PC를 통하여 확인 및 발표할 수 있도록 하는 구조를 갖는다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 스마트 교실 내의 모든 제어장치를 통제할 수 있는 종합 컨트롤 장치 역할을 수행한다. 통합형 전자교탁(100)은 사용자가 효율적으로 강의나 발표 진행을 위하여 음향, 냉/난방기, 스크린, 프로젝트 등 주위 환경 장치들의 동작을(ON/OFF, UP/DOWN 등) 무선으로 제어한다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 바이러스 세균(코로나19, 메르스 등)의 감염 문제와 각종 질병의 문제를 해결하기 위해 마이크 등 자체 살균 소독 기능을 제공한다. 통합형 전자교탁(100)은 PC의 일체형으로써 사용자가 별도의 추가 작업이 없이 바로 사용할 수 있다. 통합형 전자교탁(100)은 데스크탑 PC보다는 사이즈가 작고 고성능인 저가형 MINI PC를 적용할 수 있다.The integrated
통합형 전자교탁(100)은 황사, 미세먼지, 고온다습, 이산화탄소 등으로 인한 실내 공기질을 관리하여 쾌적한 환경을 유지한다. 통합형 전자교탁(100)은 메인 디스플레이(230)에 빛 반사에 의한 사용자 불편 해소하기 위해 충격 흡수 타입의 무반사 강화유리를 적용한다. 통합형 전자교탁(100)은 마이크(216,218)의 탈취 기능을 제공한다.The integrated
전자교탁은 영상 및 주변기기가 유선으로 연결되어 제어되므로 제품 설치 시 인출되는 전선들에 의해 설치와 이동이 불편하고, 설치 작업에 따른 비용이 발생한다.In the electronic classroom, video and peripheral devices are connected and controlled by wires, so it is inconvenient to install and move due to the wires drawn out during product installation, and incur costs for installation work.
본 실시예에 따른 통합형 전자교탁(100)은 기존 유선제품의 기능을 모두 무선화하고, 추가적으로 제품의 공용 사용으로 인한 감염 예방, 추가적으로 무선 충전기능을 부가적으로 포함한다. 통합형 전자교탁(100)은 영상 및 음성의 무선 블럭을 채용한다. The integrated
통합형 전자교탁(100)은 입력부, 출력부, 부가장치를 포함한다.The integrated
통합형 전자교탁(100)의 입력부는 영상, 음성, 외부 기기를 제어를 위한 키패드를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)의 입력부는 영상, 음성 입력을 위한 2포트의 HDMI 단자를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)의 입력부는 주변 환경 감지를 위한 센서 입력부를 포함한다. 센서 입력부는 초미세먼지 센서(202), 이산화탄소 센서(204), 온도/습도 센서(206)를 포함한다. The input unit of the integrated
통합형 전자교탁(100)의 출력부는 USB 무선영상 음성 출력 장치를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)의 출력부는 핸드폰 무선충전패드 제어 출력부를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)의 출력부는 내장 모니터 영상 출력 HDMI OUT 1 포트를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)의 출력부는 주변 기기 제어를 위한 UART 포트(지그비 모듈 적용)를 포함한다.The output unit of the integrated
통합형 전자교탁(100)의 부가 장치는 주변기기 제어용 무선 수신장치를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)은 무선영상 출력 USB 스위치회로, 50와트 2채널 CLASS-D 스테레오 엠프, 환경모니터링을 위한 센서 인터페이스 회로를 포함한다.The additional device of the integrated
통합형 전자교탁(100)의 무선영상 출력 USB 스위치회로는 내장된 PC와 외부 노트북 또는 PC의 영상 출력을 위한 USB 타입의 무선영상출력장치 2개를 장착하여 소스를 전환한다. 통합형 전자교탁(100)의 무선영상 출력 USB 스위치회로는 선영상소스 전환을 위해서는 USB 소스 전환스위치가 필요하며 USB 허브 회로를 기반으로 USB 소스 전환 스위치로 변경한다.The wireless image output USB switch circuit of the integrated
통합형 전자교탁(100)의 50와트 2채널 CLASS-D 스테레오 엠프는 사용자보다 큰 음량을 원할 경우 별도의 엠프를 추가로 장착한다. 통합형 전자교탁(100)의 엠프(210)는 50와트 2채널 스피커를 구동하여 별도의 엠프를 추가하지 않고도 고출력을 출력할 수 있다.The 50-watt 2-channel CLASS-D stereo amplifier of the integrated
통합형 전자교탁(100)의 환경 모니터링을 위한 센서 인터페이스(208)는 초미센먼지 센서(202)를 이용하여 레이저방식의 PM2.5를 측정한다. 통합형 전자교탁(100)의 환경모니터링을 위한 센서 인터페이스(208)는 온도/습도 센서(206)를 이용하여 0~5V 아날로그 출력의 고정밀로 온도와 습도를 측정한다. 통합형 전자교탁(100)의 환경모니터링을 위한 센서 인터페이스(208)는 공기중의 이산화탄소를 검출하는 첨단의 NDIR(Non-dispersive Infrared) 방식 채택한 SH-DS제품 0~3V 아날로그 출력타입의 센서를 적용하여 사용자 주변의 환경 데이터를 측정한다. 통합형 전자교탁(100)은 소프트웨어를 이용하여 메인 디스플레이(230)에 측정값을 표시한다.The
통합형 전자교탁(100)은 초미세먼지 센서(202), 이산화탄소 센서(204), 온도/습도 센서(206)를 이용하여 아날로그 출력의 센서로서 아날로그 입력의 ADC 입력회로를 구성하여 측정값을 읽은 후 연결된 PC를 통하여 측정값을 전달받는다.The integrated
본 실시예에 따른 통합형 전자교탁(100)은 제어용 통합 컨트롤러(200), 초미세먼지 센서(202), 이산화탄소 센서(204), 온도/습도 센서(206), 센서 인터페이스(208), 엠프(210), 스피커(211), 믹서(212), 무선 마이크 수신기(214), 무선 마이크(216), 구즈넥 마이크(218), 키패드(219), 키보드(220), USB 스위쳐(222), 무선 통신부(224), 메인 디스플레이(230), 무선충전패드(232), 자외선 램프(234), 탈취 모듈(236), 수납함(238), HDMI 송신기(252), HDMI 리시버(254)를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The integrated
제어용 통합 컨트롤러(200)는 내부 본체(150) 중 하나의 인사이드 슬롯에 체결되어 주변에 전자기기를 통합 제어한다. 제어용 통합 컨트롤러(200)는 센서 인터페이스(208)로부터 수신된 센싱정보를 기반으로 주변 환경을 모니터링한다. The
제어용 통합 컨트롤러(200)는 초미센먼지 센서(202)로부터 수신된 초미세먼지 농도가 기 설정된 초미세먼지 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 생성한다. 제어용 통합 컨트롤러(200)는 이산화탄소 센서(204)로부터 수신된 이산화탄소 농도가 기 설정된 이산화탄소 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 생성한다. 제어용 통합 컨트롤러(200)는 온도/습도 센서(206)로부터 수신된 온도가 기 설정된 온도 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 생성한다. 제어용 통합 컨트롤러(200)는 온도/습도 센서(206)로부터 수신된 습도가 기 설정된 습도 인계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 생성한다. The
제어용 통합 컨트롤러(200)는 초미세먼지 농도가 기 설정된 초미세먼지 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과, 이산화탄소 농도가 기 설정된 이산화탄소 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과, 온도가 기 설정된 온도 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과, 습도가 기 설정된 습도 인계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 바탕으로 교실 내 사용자의 활동 가능 시간을 산출한다.The
초미세먼지 센서(202)는 스마트 교실 내부의 초미세먼지 농도를 센싱한 센싱 결과를 센서 인터페이스(208)로 전송한다. 이산화탄소 센서(204)는 스마트 교실 내부의 이산화탄소 농도를 센싱한 센싱 결과를 센서 인터페이스(208)로 전송한다. 온도/습도 센서(206)는 스마트 교실 내부의 온도 및 습도를 센싱한 센싱 결과를 센서 인터페이스(208)로 전송한다.The
센서 인터페이스(208)는 내부 본체 중 하나의 인사이드 슬롯에 체결되어 초미세먼지 농도를 센싱하는 초미세먼지 센서(202), 이산화탄소 농도를 센싱하는 이산화탄소 센서(204), 온도 및 습도를 센싱하는 온도/습도 센서(206)와 각각 통신한다. The
엠프(210)는 오디오를 고출력으로 출력한다. 엠프(210)는 예컨대, 50와트 2채널 Class-D 엠프를 포함한다. 엠프(AMP)(210)는 내부 스피커(211)와 연동하여 사운드를 출력하며, 믹서(212)로부터 수신된 오디오를 내부 스피커(211)로 출력한다. The
믹서(Mixer)(212)는 무선 마이크 수신기(214)를 이용하여 무선 마이크(216)와 연동하며, 구즈넥 마이크(218)와 통신한다. The
USB 스위쳐(USB Switcher)(222)는 USB(Universal Serial Bus)를 이용하여 외부 HDMI 송신기(252)와 연동하며, HDMI 송신기(252)는 HDMI 리시버(282)를 이용하여 전자칠판(256) 및 외부 프로젝터(258)로부터 HDMI를 이용하여 신호를 송수신한다. USB 스위쳐(222)는 USB를 이용하여 외부 WHDI 송신기(280)와 연동하며, WHDI 송신기(280)는 WHDI 리시버(282)를 이용하여 전자칠판(256) 및 외부 프로젝터(258)로부터 비압축 영상 신호를 송수신한다.The
USB 스위쳐(222)는 USB를 이용하여 외부 노트북(266)과 연동하여 데이터를 송수신하며, USB 및 HDMI를 이용하여 라이브 스트림 보드 또는 미니 PC(Mini PC)와 연동하여 데이터를 송수신한다.The
무선 통신부(224)는 주변 기기 무선화 제어(전동 스크린, 엘리베이션 모터, 프로젝터)한다. 무선 통신부(224)는 지그비(Zigbee) 통신을 이용하여 외부 전동 스크린(242), 외부 램프(244), 외부 프로젝터(258)로 연동한다.The
메인 디스플레이(230)는 지지판(110) 중앙의 홀 내에 형성된다. 메인 디스플레이(230)는 충격 흡수 타입(Shock Absorber Type)으로서, 무반사 강화유리가 적용된다. The
탈취 모듈(236)은 수납함(238) 내부에 수납된 키보드(220), 마우스, 키패드(219), 구즈넥 마이크(218), 무선 마이크(216)의 냄새를 탈취한다.The
탈취 모듈(236)은 수납함(238) 내부에 수납된 키보드(220), 마우스, 키패드(219), 구즈넥 마이크(218), 무선 마이크(216)로부터 발생하는 탈취가스를 흡착시켜 냄새를 제거하거나 탈취가스를 화학적으로 반응시켜서 냄새를 제거하거나 탈취가스를 태워서 분해하거나 미생물을 이용하여 탈취가스를 분해한다.The
도 3은 본 실시예에 따른 통합형 IoT 무선 전자교탁을 나타낸 블럭 구성도이다.3 is a block diagram showing an integrated IoT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
통합형 전자교탁(100)은 전자교탁 WHDI(Wireless Home Digital Interface) 무선통신 제어 방식을 이용한다. 통합형 전자교탁(100)은 프로젝터(258), 전동 스크린(242), 마이크(216,218), 스피커(211) 등 주변 외부기기를 무선통신으로 제어한다. 통합형 전자교탁(100)은 초미세먼지 센서(202), 이산화탄소 센서(204), 온도/습도 센서(206)를 포함한다. 통합형 전자교탁(100)은 초미세먼지 센서(202), 이산화탄소 센서(204), 온도/습도 센서(206)를 이용하여 강의실 내의 환경을 실시간 모니터링함으로써 강의실 내의 환경을 확인 및 조절한다.The integrated
본 실시예에 따른 제어용 통합 컨트롤러(200)는 살균 제어부(310), 탈취 제어부(320), 무선 충전부(330), 외부 제어부(340), 영상 송수신부(350), 환경 모니터링부(360), 활동량 산출부(362)를 포함한다. 제어용 통합 컨트롤러(200)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
통합형 전자교탁(100)은 공기 매개 질병의 전염을 방지하기 위한 직접적인 접근 방식으로 해당 공기 중 병원체를 불활성화시키며, 자외선을 공기 중으로 조사하여 항균 효과를 갖는다.The integrated
공기 매개 미생물 질병은 전 세계 공중 보건에 대한 주요 과제 중 하나로 계절성 및 유행성 형태로 나타나는 인플루엔자와 결핵과 같은 박테리아 기반의 공기 매개 질병에 대한 자외선 기반의 소독 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 통합형 전자교탁(100) 내의 살균 제어부(310)는 자외선 기반으로 공기 중의 세균/바이러스에 대한 확산을 막는다. 통합형 전자교탁(100) 내의 살균 제어부(310)는 자연 태양광보다 2500배 이상 강력한 자외선(UV)을 방출하여 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등 미생물 세포벽을 파괴할 수 있다.Airborne microbial diseases are one of the major challenges for public health around the world, and research on UV-based disinfection technology for bacterial-based airborne diseases such as influenza and tuberculosis in seasonal and epidemic forms is underway. The
살균 제어부(310)는 마우스, 마이크 등에 대한 소독 기능을 구비하여 바이러스/ 세균의 감염을 방지한다. 살균 제어부(310)는 교실과 같은 사람들이 밀집된 환경 내에서 전자교탁을 구성하는 구성품 및 감염 발생 가능성이 높은 영역에 대해 살균을 진행한다. 내의 살균 제어부(310)는 교실 전체에 대한 감염 관리가 가능하도록 감염 관리 영역을 확장한다.The
살균 제어부(310)는 수납함(238)이 오픈된 상태에서 자외선이 방출을 오프시키고, 수납함(238)이 닫힌 상태에서 자외선의 방출이 기 설정된 세기로 기 설정된 시간 주기로 수행되도록 한다.The
탈취 제어부(320)는 수납함(238)이 오픈된 상태에서 탈취 기능을 오프시키고, 수납함이 닫힌 상태에서 탈취 기능을 기 설정된 세기로 기 설정된 시간 주기로 수행한다.The
무선 충전부(330)는 무선충전패드(232)와 연동하여 외부 장치를 무선으로 충전하도록 하는 무선 충전 회로를 포함한다. 무선 충전부(330)는 무선충전패드(232)를 이용하여 전자기기에 대한 무선 충전기능을 제공한다. 무선 충전부(330)는 무선충전패드(232)와 별도로 연결하여 무선충전패드(232)에 올려진 디바이스를 충전하도록 한다. The
외부 제어부(340)는 무선 통신부(224)를 이용하여 무선통신(Zigbee)으로 외부기기(전동 스크린(242), 램프(244))를 제어한다. 외부 제어부(340)는 주변 기기 무선화 제어(전동 스크린, 엘리베이션 모터, 프로젝터)을 제공한다.The
외부 제어부(340)는 지그비(Zigbee) 통신을 이용하여 외부 전동 스크린(242)과 연동한다. 외부 제어부(340)는 외부 전동 스크린(242)을 내리거나 올리도록 하는 제어 명령을 전송한다. 외부 제어부(340)는 지그비 통신을 이용하여 외부 램프(244)와 연동한다. 외부 제어부(340)는 외부 램프(244)를 온 또는 오프시키는 제어 명령을 전송한다. 외부 제어부(340)는 지그비 통신을 이용하여 외부 프로젝터(258)로 연동한다. 외부 제어부(340)는 외부 프로젝터(258)로 제어 명령(온, 오프, 재생, 일시정지 등)을 전송한다. The
영상 송수신부(350)는 WHDI를 이용하여 주변의 전자장치와 영상을 송수신한다. WHDI(Wireless Home Digital Interface)는 무선 고화질 비디오 연결에 관한 새로운 표준이다. 영상 송수신부(350)는 WHDI를 이용하여 5GHz 비허가 대역에서 20/40MHz 채널로 1080p/ 60Hz를 포함해 최대 3Gbps까지 동일한 비디오 데이터 전송 속도를 지원하는 고품질 비압축 무선 링크를 제공한다. The image transmission/
영상 송수신부(350)는 WHDI를 이용하여 압축되지 않은 비디오를 HDMI 케이블과 동일한 화질로 전송한다. 영상 송수신부(350)는 WHDI를 이용하여 전원 케이블을 제외하고 시스템 연결을 위한 모든 케이블을 단일화한다.The image transmission/
영상 송수신부(350)는 WHDI를 이용하여 고품질 컨텐츠 전송시 비압축 무선 링크의 제공하고, 고수준의 보안 및 디지털 컨텐츠 보호 기능을 제공한다. WHDI은 100 피트 이상으로 벽을 넘나들며, 대기 시간은 1/1000 초 미만이다. WHDI는 HDCP Revision 2.0을 이용하여 뛰어난 보안 및 디지털 콘텐츠 보호 솔루션을 제공한다. 즉, WHDI 표준은 벽이 있는 집 내에서 100 피트의 거리일지라도 1080p/60 Hz HD를 선명한 색채로 구현하여 복수의 룸이 있는 환경에서 무선 네트워크를 구축하여 안정적인 품질을 제공한다.The video transmission/
영상 송수신부(350)는 WHDI를 이용하여 앞으로 가정에서 쓰는 많은 제품에 적용돼 다양한 무선 환경을 제공한다. 예컨대, 컴퓨터에서 재생되고 있는 고화질 영상을 WHDI 기반으로 실시간으로 거실 TV에서 재생되도록 한다.The image transmission/
WHDI는 모바일 기기에도 적용되어 태블릿에서 실행하는 게임 화면이 몇 미터 떨어진 대형 TV로 실시간 전송한다. 영상 송수신부(350)는 WHDI 무선통신 제어방식을 사용하여 보다 안정적으로 프로젝터, 전동 스크린, 마이크, 스피커 등과 같은 다른 주변 기기들에 대한 제어가 가능하다. 영상 송수신부(350)는 WHDI를 이용하여 다양한 기기를 보다 편리하게 제어 가능하다.WHDI is also applied to mobile devices, and the game screen running on a tablet is transmitted in real time to a large TV a few meters away. The image transmission/
영상 송수신부(350)는 WHDI 송신기(280)와 WHDI 리시버(282)를 이용하여 무선으로 비압축 비디오를 외부 장치로 전송한다.The image transmission/
WHDI(Wireless Home Digital Interface)를 이용하여 무선으로 비압축 비디오를 송수신하므로 주변 장치와 전원 케이블을 제외하고 시스템 연결을 위한 모든 케이블을 단일화할 수 있다.Since uncompressed video is transmitted and received wirelessly using WHDI (Wireless Home Digital Interface), all cables for system connection can be unified except for peripheral devices and power cables.
환경 모니터링부(360)는 실내공기질 모니터링(미세먼지, C02, 온도, 습도) 표시 소프트웨어를 포함한다. 환경 모니터링부(360)는 환경 모니터링 기술을 이용하여 무선통신기술과 소형 센서 모듈을 사용하여 무선 네트워크를 통해 실내 공기질에 대한 모니터링을 수행한다.The
환경 모니터링부(360)는 공간 내에 위치한 하나의 센서 노드 또는 복수의 센서 노드를 통해 공기질을 측정하고 측정된 결과를 기반으로 실내 공기질을 적절하게 유지한다.The
환경 모니터링부(360)는 환경 정보를 이용하여 단순히 공기질뿐만 아니라, 열환경, 빛환경, 소음도 등과 같은 다양한 정보를 확인한다. 환경 모니터링부(360)는 환경 모니터링의 범위의 설정에 따라 관리되는 공간의 범위는 조정할 수 있다.The
환경 모니터링부(360)는 Wi-Fi 또는 블루투스(Bluetooth)와 같은 무선 통신 기술을 기반으로 스마트폰에 연동하여 스마트 공기 모니터링을 제공한다. 환경 모니터링부(360)는 소형 가스 및 화학 물질 감지 센서를 이용하여 공기질을 측정하기 위한 다양한 요소를 반영한 센서를 포함할 수 있다.The
환경 모니터링부(360)는 단순히 교육을 위한 도구가 아니라, 강의실 내 환경을 모니터링하고 제어하기 위한 역할을 수행한다. 환경 모니터링부(360)는 전자교탁에 교실 내의 초미세먼지, 이산화탄소, 온도/습도를 감지할 수 있는 센서를 포함한다. 환경 모니터링부(360)는 환경 센싱 결과를 기반으로 교실 내부 환경의 적절한 유지가 가능하도록 한다.The
환경 모니터링부(360)는 교실 내부, 각 교실에 설치된 전자교탁을 기반으로 학교 건물 전체의 환경 모니터링이 가능하도록 하고 환경 모니터링 결과를 기반으로 학교 건물 전체에 대한 관리 제어가 가능하도록 한다.The
활동량 산출부(362)는 초미센먼지 센서(202)로부터 수신된 초미세먼지 농도가 기 설정된 초미세먼지 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 생성한다. 활동량 산출부(362)는 이산화탄소 센서(204)로부터 수신된 이산화탄소 농도가 기 설정된 이산화탄소 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 생성한다. 활동량 산출부(362)는 온도/습도 센서(206)로부터 수신된 온도가 기 설정된 온도 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 생성한다. 활동량 산출부(362)는 온도/습도 센서(206)로부터 수신된 습도가 기 설정된 습도 인계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 생성한다.The activity
활동량 산출부(362)는 초미세먼지 농도가 기 설정된 초미세먼지 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과, 이산화탄소 농도가 기 설정된 이산화탄소 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과, 온도가 기 설정된 온도 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과, 습도가 기 설정된 습도 인계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 바탕으로 교실 내 사용자의 활동 가능 시간을 산출한다.The activity
활동량 산출부(362)는 초미세먼지 센서(202)로부터 수신된 초미세먼지 농도를 기 설정된 환경기준표와 비교하여 기 설정된 초미세먼지 임계치를 미만으로 확인되거나, 이산화탄소 센서(204)로부터 수신된 이산화탄소 농도가 기 설정된 이산화탄소 임계치 미만으로 확인되면, 초미세먼지 센서(202)로부터 추가로 수신된 분당 대기측정농도의 평균값을 산출한다.The activity
활동량 산출부(362)는 이산화탄소 센서(204)로부터 추가로 수신된 분당 이산화탄소측정농도의 평균값을 산출한다. 활동량 산출부(362)는 분당 대기측정농도와 분당 이산화탄소측정농도를 측정할 때마다 분당 대기측정농도의 평균값과 이산화탄소측정농도의 평균값을 기반으로 활동 가능 시간을 산출한다. 활동량 산출부(362)는 활동시간이 수업시간 시간 미만인 알람을 발생시킨다.The activity
활동량 산출부(362)는 어린이 또는 성인 따른 호흡량을 추출한다. 활동량 산출부(362)는 분당 대기측정농도의 평균값, 이산화탄소측정농도의 평균값, 호흡량을 기반으로 활동 가능 시간을 산출한다.The activity
활동량 산출부(362)는 교실 내에 학생들에 대한 평균 체중 정보를 입력받는다. 활동량 산출부(362)는 수업에 따른 학생들의 호흡량을 산출하고, 평균 체중 정보, 분당 대기측정농도의 평균값, 이산화탄소측정농도의 평균값, 호흡량을 기반으로 활동 가능 시간을 산출한다.The activity
도 4는 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하여 환기하는 방식을 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing a method of monitoring and ventilating the surrounding environment by the integrated IOT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
통합형 전자교탁(100)은 도 4에 도시된 바와 같이, 실내 환경 정보 수집부(400)와 실외 환경 정보 수집부(405)로부터 실내 환경 정보 및 실외 환경 정보를 수집하고 수집된 정보를 기반으로 공조 동작을 수행한다.As shown in FIG. 4, the integrated
도 4를 참조하면, 실내 환경 정보 수집부(400)는 스마트 교실 내에 환경 정보를 수집할 수 있는 공간 내부에 구현될 수 있고, 실외 환경 정보 수집부(405)는 실외 환경 정보를 수집할 수 있는 공간 외부에 구현될 수 있다. 실내 환경 정보 수집부(400) 및 실외 환경 정보 수집부(405)는 유선 및/또는 무선을 기반으로 실내 환경 정보 및 실외 환경 정보를 환경 모니터링부(360)로 전송할 수 있다. 실내 환경 정보 수집부(400) 및 실외 환경 정보 수집부(405)는 복수 개일 수 있다. 예를 들어, 실내 환경 정보 수집부(400)는 복수 개일 수 있고, 실내 공간 내부에 복수의 장소 각각에 위치하여 복수의 실내 공간에서 실내 공기의 품질의 현재 상태 및 변화를 센싱할 수 있다.Referring to FIG. 4, the indoor environment information collection unit 400 may be implemented inside a space capable of collecting environment information in a smart classroom, and the outdoor environment information collection unit 405 may collect outdoor environment information. It can be implemented outside the space. The indoor environment information collection unit 400 and the outdoor environment information collection unit 405 may transmit indoor environment information and outdoor environment information to the
환경 모니터링부(360)는 실내 환경 정보와 실외 환경 정보를 수집하고, 실내 환경 정보와 실외 환경 정보를 기반으로 공조부의 동작을 결정할 수 있다. 예를 들어, 실내 환경 정보는 실내 분진 정보 및 실내 유해 기체 정보를 포함하고, 실외 환경 정보는 실외 분진 정보 및 실외 유해 기체 정보를 포함할 수 있다. The
실내 분진 정보 및 실내 유해 기체 정보는 하위 실내 환경 정보의 하나의 예시이고, 실외 분진 정보 및 실외 유해 기체 정보는 하위 실외 환경 정보의 하나의 예시일 수 있다. 본 실시예에서는 다른 다양한 하위 실내 환경 정보 및 하위 실외 환경 정보를 기반으로 공조부의 동작이 결정될 수 있다.Indoor dust information and indoor harmful gas information is an example of lower indoor environment information, and outdoor dust information and outdoor harmful gas information may be an example of lower outdoor environment information. In the present embodiment, the operation of the air conditioner may be determined based on various other lower indoor environment information and lower outdoor environment information.
환경 모니터링부(360)는 실내 분진 정보에 의해 지시되는 실내 분진 농도(430)에 대해 설정된 제1 임계값과 실내 유해 기체 정보에 의해 지시되는 실내 유해 기체 농도(440)에 대해 설정된 제2 임계값을 기준으로 실내 공기의 질을 판단할 수 있다.The
환경 모니터링부(360)는 현재 실내 분진 농도(430)가 제1 임계값을 초과하는 경우 및/또는 현재 실내 유해 기체 농도(440)가 제2 임계값을 초과하는 경우, 실내 공기 교체가 필요하다고 결정할 수 있다.When the current
실내 공기 교체가 필요하다고 결정한 경우, 환경 모니터링부(360)는 실외 환경 정보를 기반으로 제1 송풍 동작을 수행할지 제2 송풍 동작을 수행할지 여부를 판단할 수 있다. 전술한 바와 같이 제1 송풍 동작(470)은 실외 공기를 실내로 유입시키는 동작이고, 제2 송풍 동작(480)은 실내 공기를 실외로 내보내는 동작일 수 있다. When it is determined that indoor air replacement is necessary, the
환경 모니터링부(360)는 실외 환경 정보에 포함되는 실외 분진 정보에 의해 지시되는 실외 분진 농도(450) 및 실외 유해 기체 정보에 의해 지시되는 실외 유해 기체 농도(460)를 기반으로 제1 송풍 동작(470)을 수행할지 제2 송풍 동작(480)을 수행할지 여부를 결정할 수 있다.The
실외 분진 정보에 포함된 현재 실외 분진 농도(450)가 제1 임계값 이하이고 실외 유해 기체 정보에 포함된 현재 실외 유해 기체 농도(460)가 제2 임계값 이하인 경우, 환경 모니터링부(360)는 제1 송풍 동작(470)을 수행하여 실외 공기를 실내로 유입시킬 수 있다. 즉, 실외 공기의 질이 실내 공기의 질보다 상대적으로 나은 상태이므로 환경 모니터링부(360)는 제1 송풍 동작(470)을 수행하여 실외 공기를 실내로 유입시킬 수 있다.When the current
반대로 실외 분진 정보에 포함된 현재 실외 분진 농도(450)가 제1 임계값을 초과하거나 실외 유해 기체 정보에 포함된 현재 실외 유해 기체 농도(460)가 제2 임계값을 초과하는 경우, 제2 송풍 동작(480)을 수행하여 실내의 공기를 실외로 배출하는 동작을 수행할 수 있다. 즉, 실외 공기의 질이 실내 공기의 질보다 상대적으로 나쁜 상태이므로 환경 모니터링부(360)는 제2 송풍 동작(480)을 수행하여 현재 실내 공기를 내보내고 다른 실내 공기를 공간으로 유입시킬 수 있다.Conversely, when the current
환경 모니터링부(360)는 제1 송풍 동작(470) 및 제2 송풍 동작(480)을 시작한 이후, 실내 환경 정보와 실외 환경 정보를 수집하여 송풍 동작을 적응적으로 제어할 수 있다.The
전술한 판단을 기반으로 제1 송풍 동작(470)을 수행할지 제2 송풍 동작(480)을 수행할지 여부를 결정하는 시점은 리셋될 수 있고, 리셋 이후의 송풍 동작은 제1 송풍 동작(리셋), 제2 송풍 동작(리셋)이라는 용어로 표현될 수 있다.The time point at which it is determined whether to perform the
이하 개시하는 도 5에서 개시되는 제1 송풍 동작(리셋) 이후의 공조 시스템의 동작 및 도 6에서 개시되는 제2 송풍 동작(리셋) 이후의 공조 시스템의 동작은 리셋 시점 이후에 다시 수행될 수 있다.The operation of the air conditioning system after the first blowing operation (reset) started in FIG. 5 and the operation of the air conditioning system after the second blowing operation (reset) started in FIG. 6 may be performed again after the reset point. .
리셋 시점은 제1 송풍 동작(리셋) 이후의 공조 시스템의 동작 및 도 6에서 개시되는 제2 송풍 동작(리셋) 이후의 공조 시스템의 동작에도 불구하고, 실내 공기질이 개선되지 않는 시점을 기준으로 설정될 수 있다. The reset point is set based on the point in time when indoor air quality is not improved despite the operation of the air conditioning system after the first blowing operation (reset) and the operation of the air conditioning system after the second blowing operation (reset) starting in FIG. Can be.
리셋 시점은 리셋 반복 횟수에 따라 실내 공기질이 개선되지 않는 시점을 기준으로 계속적으로 증가되어 실내 공기질의 변화가 없을 때 불필요하게 공조 시스템이 동작하여 불필요한 전력 소모가 발생하는 것을 막을 수 있다.The reset time is continuously increased based on the time when the indoor air quality is not improved according to the number of repetitions of the reset, so that when there is no change in indoor air quality, the air conditioning system is unnecessarily operated and unnecessary power consumption can be prevented.
도 5는 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하여 공조 동작을 수행하는 방식을 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing a method of performing an air conditioning operation by monitoring the surrounding environment of the integrated IOT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
통합형 전자교탁(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 송풍 동작(리셋)을 시작한 이후, 공조 시스템을 적응적으로 동작시킨다. 도 5를 참조하면, 제1 송풍 동작(리셋)(550)이 수행되는 경우, 실외 공기가 유입될 수 있고, 환경 모니터링부(360)는 실내 환경 정보 수집부로부터 실내 환경 정보를 수신하고, 실내 환경 정보의 변화를 판단할 수 있다.As shown in FIG. 5, the integrated
환경 모니터링부(360)는 제1 송풍 동작(리셋)(550)의 수행 전에 실내 환경 정보에 포함된 실내 분진 농도(제1 송풍 동작 수행전), 실내 유해 기체 농도(제1 송풍 동작 수행전)과 제1 송풍 동작(리셋)(550)의 수행 후에 실내 환경 정보에 포함된 실내 분진 농도(제1 송풍 동작 수행 후), 실내 유해 기체 농도(제1 송풍 동작 수행 후)를 비교하여 실내 공기질의 개선 정도를 판단할 수 있다.The
환경 모니터링부(360)는 제1 송풍 동작(리셋)(550)의 수행 이후 설정된 제1 임계 시간(510) 동안의 공기 변화를 판단할 수 있다. 제1 임계 시간(510)은 제1 송풍 동작(리셋)(550) 이후의 초기 시간으로서 제1 임계 시간(510) 동안은 설정된 제1 임계 범위(515) 내의 실내 공기질의 악화에도 계속적으로 제1 송풍 동작(리셋)(550)을 유지할 수 있다.The
만약, 제1 임계 시간(510) 동안 제1 임계 범위(515) 이상의 실내 공기질의 악화가 있는 경우, 제1 송풍 동작(리셋)(550)이 일시적으로 중단되고, 제2 송풍 동작(570)이 수행될 수 있다. 제2 송풍 동작(570)은 제2 임계 시간(720) 동안 수행되고, 환경 모니터링부(360)는 제2 송풍 동작(570)의 수행 이후 설정된 제2 임계 시간(720) 동안의 공기 변화를 판단할 수 있다.If there is a deterioration in indoor air quality above the first threshold range 515 during the first critical time 510, the first blowing operation (reset) 550 is temporarily stopped, and the second blowing operation 570 is performed. Can be done. The second blowing operation 570 is performed during the second critical time 720, and the
제2 임계 시간(720)은 제2 송풍 동작(570) 이후의 초기 시간으로서 제2 임계 시간(720) 동안은 설정된 제2 임계 범위(525) 내의 실내 공기질의 악화에도 계속적으로 제2 송풍 동작(570)을 유지할 수 있다.The second critical time 720 is an initial time after the second blowing operation 570, and during the second critical time 720, the second blowing operation continues to deteriorate the indoor air quality within the set second critical range 525 ( 570) can be maintained.
만약, 제2 임계 시간(720) 동안 제2 임계 범위(525) 이상의 실내 공기질의 악화가 있는 경우, 제2 송풍 동작(570)은 다시 제1 송풍 동작(590)으로 전환되고, 제1 송풍 동작(590)으로 설정된 제1 임계 시간(510) 동안의 공기 변화는 다시 판단될 수 있다. 이러한 방식으로 계속적으로 제1 송풍 동작과 제2 송풍 동작이 반복되는 송풍 동작 전환 반복(n회)(595)가 수행되어, 실내 공기질의 개선되는 송풍 동작이 선택되도록 할 수 있다. 위와 같이 공기질의 개선이 없이 악화되는 경우, 제1 송풍 동작과 제2 송풍 동작은 설정된 n회 동안 반복되고, n 회 이후에는 송풍 동작을 중단시킬 수 있다. If there is a deterioration in indoor air quality above the second threshold range 525 during the second critical time 720, the second blowing operation 570 is switched back to the first blowing operation 590, and the first blowing operation The air change during the first threshold time 510 set to 590 may be determined again. In this way, the blowing operation switching repetition (n times) 595 in which the first blowing operation and the second blowing operation are continuously repeated is performed, so that the blowing operation of improving indoor air quality is selected. When the air quality deteriorates without improvement as described above, the first blowing operation and the second blowing operation are repeated for a set n times, and the blowing operation may be stopped after n times.
n 회는 실내 공기질과 실외 공기질의 차이(실내 분진 농도와 실외 분진 농도의 차이, 실내 유해 기체 농도와 실외 유해 기체 농도의 차이)를 기반으로 결정될 수 있다. 실내 공기질과 실외 공기질의 차이가 상대적으로 작을수록 n의 크기가 상대적으로 작아지고, 실내 공기질과 실외 공기질의 차이가 클수록 n의 크기가 상대적으로 커질 수 있다.The n times may be determined based on the difference between indoor air quality and outdoor air quality (the difference between the indoor dust concentration and the outdoor dust concentration, and the difference between the indoor harmful gas concentration and the outdoor harmful gas concentration). The smaller the difference between the indoor air quality and the outdoor air quality, the smaller the size of n, and the larger the difference between the indoor air quality and the outdoor air quality, the larger the size of n may be.
반대로 제1 임계 시간(510) 동안 제1 임계 범위(515) 이상의 실내 공기질의 악화가 없는 경우, 실내 공기질의 변화를 고려하여 제1 송풍 동작(560)을 수행할 수 있다. 제1 임계 시간(510) 동안 제1 임계 범위(515) 미만의 실내 공기질이 악화되거나, 실내 공기질이 향상되는 경우는 1) 실내 공기질이 향상되는 경우, 2) 실내 공기질이 유지되는 경우, 3) 실내 공기질이 제1 임계 범위 내에서 악화되는 경우를 포함할 수 있다.Conversely, when there is no deterioration in indoor air quality above the first critical range 515 during the first critical time 510, the first blowing operation 560 may be performed in consideration of a change in indoor air quality. During the first critical time period 510, when the indoor air quality below the first critical range 515 deteriorates, or when the indoor air quality is improved, 1) when the indoor air quality is improved, 2) when the indoor air quality is maintained, 3) It may include a case where the indoor air quality deteriorates within the first critical range.
1) 실내 공기질이 향상되는 경우, 2) 실내 공기질이 유지되는 경우, 환경 모니터링부(360)는 제1 송풍 동작을 유지하되, 제1 송풍 동작의 속도가 증가될 수 있다.1) When indoor air quality is improved, 2) When indoor air quality is maintained, the
공기질이 제1 임계 범위(515) 내에서 악화되는 경우는 환경 모니터링부(360)는 제1 송풍 동작(560)을 유지하되, 추가의 제3 임계 시간(530)을 설정하여 공기질의 악화 여부에 대한 추가 판단을 할 수 있다. 제3 임계 시간(530) 동안 제2 임계 범위(525) 내에서 악화가 발생하는 경우, 환경 모니터링부(360)는 제1 송풍 동작(560)을 중단하고 제2 송풍 동작(570)으로 전환을 할 수 있다. 제3 임계 범위(530)는 제1 임계 범위(515)보다 작은 범위로 설정하여 공기질의 변화되지 않는 경우 보다 빠르게 제2 송풍 동작(570)으로 전환되도록 할 수 있다.When the air quality deteriorates within the first critical range 515, the
제3 임계 시간(530) 동안 제2 임계 범위(525) 내에서 악화가 발생하는 경우, 환경 모니터링부(360)는 제1 송풍 동작(560)을 중단하고 제2 송풍 동작으로 전환을 할 수 있다. 이러한 경우 전술한 바와 같이 전술한 제1 송풍 동작과 제2 송풍 동작 간의 반복적으로 전환 동작을 수행할 수 있고, 마찬가지로 전환 동작은 설정된 n회 동안 반복되고, n 회 이후에는 송풍 동작은 중단될 수 있다. When deterioration occurs within the second critical range 525 during the third critical time 530, the
본 실시예에 따르면, 공조기에 공기 정화 기능이 가능한 경우, 전술한 제2 임계 시간(720) 동안 제2 임계 범위(525) 이상의 실내 공기질의 악화가 있는 경우와 제3 임계 시간(530) 동안 제2 임계 범위(525) 내에서 악화가 발생하는 경우, 공기 정화 기능이 수행될 수 있다. 위와 같이 공기 정화 기능이 바로 수행될 수도 있고, 정화 기능은 설정된 n회 중 x회의 반복 후에 공기 정화 기능이 수행될 수 있다. 이때 x의 값은 공기질의 악화 정도를 고려하여 결정될 수 있다.According to the present embodiment, when the air purifying function is possible in the air conditioner, when there is a deterioration in indoor air quality of more than the second critical range 525 during the second critical time 720 and the third critical time 530. 2 When deterioration occurs within the critical range 525, the air purification function may be performed. As described above, the air purification function may be performed immediately, or the air purification function may be performed after x times of the set n times. At this time, the value of x may be determined in consideration of the degree of deterioration of air quality.
도 6은 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하여 공조 동작을 수행하는 방식을 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing a method of performing an air conditioning operation by monitoring the surrounding environment of the integrated IOT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
통합형 전자교탁(100)은 도 6에 도시된 바와 같이, 실내 공기 교체가 필요한 경우, 제1 송풍 동작 및 제2 송풍 동작을 적응적으로 제어한다. 도 6에서는 특히, 통합형 전자교탁(100)이 제2 송풍 동작(리셋)을 시작한 이후, 공조 시스템의 적응적으로 동작하는 방법이 개시된다.As shown in FIG. 6, the integrated
도 6를 참조하면, 제2 송풍 동작은 실내 공기를 외부로 배출하는 동작으로서 실내 공기가 배출시 유입되는 공기는 다른 실내 공기일 수 있다. Referring to FIG. 6, the second blowing operation is an operation of discharging indoor air to the outside, and air introduced when indoor air is discharged may be other indoor air.
지역적인 공기의 오염이 있는 경우, 제2 송풍 동작이 유효할 수 있고, 실내에 전반적인 실내 공기질이 좋지 않을 경우, 제2 송풍 동작은 유효하지 않을 수 있다.When there is local air pollution, the second blowing operation may be effective, and when the overall indoor air quality is poor, the second blowing operation may not be effective.
환경 모니터링부(360)는 제2 송풍 동작(리셋)(650)의 수행 이후, 설정된 제4 임계 시간(610) 동안의 공기 변화를 판단할 수 있다. 제4 임계 시간(610)은 제2 송풍 동작(리셋)(650) 이후의 초기 시간으로서 제4 임계 시간(610) 동안은 설정된 제3 임계 범위(630) 내의 실내 공기질의 악화에도 계속적으로 제2 송풍 동작을 유지할 수 있다.After the second blowing operation (reset) 650 is performed, the
제4 임계 시간(610)은 전술한 제1 임계 시간 보다 상대적으로 길게 설정될 수 있다. 외부 공기의 유입이 없는 경우, 공기질의 변화에 대해 상대적으로 더 긴 시간 동안 공기질의 변화에 대해 판단을 수행할 수 있다. The fourth threshold time 610 may be set to be relatively longer than the aforementioned first threshold time. When there is no inflow of outside air, it is possible to judge the change in air quality for a relatively longer time with respect to the change in air quality.
만약, 제4 임계 시간(610) 동안 제3 임계 범위(630) 이상의 실내 공기질의 악화가 있는 경우, 제2 송풍 동작은 일시적으로 중단될 수 있다. 도3의 경우와는 다르게 현재 실외 공기질이 실내 공기질보다 나쁜 경우로서 제1 송풍 동작은 수행되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 환경 모니터링부(360)는 계속적으로 실외 환경 정보를 수신하여 실외 환경 정보를 기반으로 판단된 실외 공기질이 실내 환경 정보를 기반으로 판단된 실내 공기질보다 상대적으로 나은 값을 가지는 경우, 제1 송풍 동작을 수행할 수도 있다. If there is a deterioration in indoor air quality above the third threshold range 630 during the fourth critical time 610, the second blowing operation may be temporarily stopped. Unlike the case of FIG. 3, the current outdoor air quality is worse than the indoor air quality, and the first blowing operation may not be performed. In this case, the
또한, 환경 모니터링부(360)는 설정된 중단 시간 이후에 다시 제2 송풍 동작(670)을 수행하여 실내 공기질의 변화에 대한 재판단을 수행할 수 있다.In addition, the
반대로 만약, 제4 임계 시간(610) 동안 제3 임계 범위(630) 이상의 실내 공기질의 악화가 없는 경우, 제3 임계 범위(630) 내의 실내 공기질의 악화된 경우, 실내 공기질의 변화가 없는 경우, 실내 공기질이 개선된 경우가 존재할 수 있다. Conversely, if there is no deterioration in indoor air quality above the third critical range 630 during the fourth critical time 610, if the indoor air quality within the third critical range 630 is deteriorated, or if there is no change in the indoor air quality, There may be cases where indoor air quality is improved.
실내 공기질의 제3 임계 범위(630) 미만으로 악화된 경우 또는 실내 공기질이 개선된 경우는 제2 송풍 동작(660)을 계속적으로 수행할 수 있다. When the indoor air quality deteriorates below the third threshold range 630 or when the indoor air quality is improved, the second blowing operation 660 may be continuously performed.
제3 임계 범위(630) 내의 실내 공기질의 악화된 경우, 환경 모니터링부(360)는 제2 송풍 동작(660)을 유지하되, 제5 임계 시간(620)을 설정하여 공기질의 악화 여부에 대한 추가 판단을 할 수 있다. 제5 임계 시간(620) 동안 제4 임계 범위(610) 내에서 악화가 발생하는 경우, 환경 모니터링부(360)는 제2 송풍 동작(660)을 중단할 수 있다. When the indoor air quality within the third critical range 630 is deteriorated, the
이러한 경우, 마찬가지로 환경 모니터링부(360)는 계속적으로 실외 환경 정보를 수신하여 실외 환경 정보를 기반으로 판단된 실외 공기질이 실내 환경 정보를 기반으로 판단된 실내 공기질보다 상대적으로 나은 값을 가지는 경우, 제1 송풍 동작을 수행할 수 있다. 또한, 환경 모니터링부(360)는 설정된 중단 시간 이후에 다시 제2 송풍 동작을 수행하여 실내 공기질의 변화에 대한 재판단을 수행할 수 있다.In this case, similarly, when the
도 7은 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하다가 공간 특성에 따라 적응적으로 공조 동작을 수행하는 방식을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a method of adaptively performing an air conditioning operation according to spatial characteristics while an integrated IOT wireless electronic desk according to the present embodiment monitors the surrounding environment.
도 7에서는 임계 범위와 임계 시간을 조정하여 공간 특성을 고려한 공조 동작을 수행하기 위한 방법이 개시된다. 도 7을 참조하면, 임계 범위(700)는 실내 환경 정보 수집부의 위치, 공조부의 위치, 실내 공간의 크기 및 송풍 성능에 따라 조정될 수 있다. 실내 환경 수집부의 위치와 공조부의 위치가 상대적으로 멀어질수록 공기에 대한 변화가 상대적으로 느려질 수 있다. In FIG. 7, a method for performing an air conditioning operation in consideration of spatial characteristics by adjusting a critical range and a critical time is disclosed. Referring to FIG. 7, the critical range 700 may be adjusted according to the location of the indoor environment information collection unit, the location of the air conditioning unit, the size of the indoor space, and the blowing performance. As the location of the indoor environment collection unit and the location of the air conditioning unit are relatively farther away, the change to the air may be relatively slow.
임계 범위(700)는 실내 환경 수집부의 위치와 공조부의 위치가 상대적으로 멀어질수록 상대적으로 큰 값으로 설정될 수 있다. 임계 시간(720)은 실내 환경 수집부의 위치와 공조부의 위치가 상대적으로 멀어질수록 상대적으로 큰 값으로 설정될 수 있다. 또한, 실내 공간의 크기가 클수록 공기에 대한 변화가 상대적으로 느려질 수 있다. The threshold range 700 may be set to a relatively large value as the location of the indoor environment collection unit and the location of the air conditioning unit are relatively farther away. The critical time 720 may be set to a relatively large value as the location of the indoor environment collection unit and the location of the air conditioning unit are relatively farther away. In addition, as the size of the indoor space increases, the change to the air may be relatively slow.
따라서, 임계 범위(700)는 실내 공간의 크기가 클수록 상대적으로 큰 값으로 설정될 수 있다. 임계 시간(720)은 실내 공간의 크기가 클수록 상대적으로 큰 값으로 설정될 수 있다.Accordingly, the threshold range 700 may be set to a relatively large value as the size of the indoor space increases. The threshold time 720 may be set to a relatively large value as the size of the indoor space increases.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 임계 시간(720)과 임계 범위(700)는 공기 변화의 반응을 고려하여 공간별로 적응적으로 조정될 수 있다. 실내 공기질과 실외 공기질의 차이가 임계값 이상인 상황에서 제1 송풍 동작을 수행시 실내 공기질의 변화 정도를 보아 제1 임계 범위 및 제2 임계 범위, 제1 임계 시간 내지 제3 임계 시간이 결정될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the critical time 720 and the critical range 700 may be adaptively adjusted for each space in consideration of a reaction of air changes. In a situation in which the difference between indoor air quality and outdoor air quality is greater than or equal to the threshold value, the first threshold range, the second threshold range, and the first threshold time to the third threshold time may be determined based on the degree of change in indoor air quality when performing the first blowing operation. .
제2 송풍 동작을 수행시 실내 공기질 변화 데이터를 모니터링하여 변화 시간의 중간값 또는 평균값을 고려하여 제3 임계 범위, 제 4임계 시간 및 제5 임계 시간을 결정할 수도 있다.When performing the second blowing operation, the indoor air quality change data may be monitored to determine the third critical range, the fourth critical time, and the fifth critical time in consideration of the median or average value of the change time.
도 8은 본 실시예에 따른 통합형 IOT 무선 전자교탁이 주변 환경을 모니터링하여 공조 동작을 수행하는 방식을 나타낸 도면이다.8 is a diagram showing a method of performing an air conditioning operation by monitoring the surrounding environment of the integrated IOT wireless electronic classroom according to the present embodiment.
통합형 전자교탁(100)은 도 8에 도시된 바와 같이, 실내 공기 교체가 필요한 경우, 온도 정보를 추가적으로 고려한 송풍 동작을 수행한다. 도 8을 참조하면, 실내 환경 정보는 실내 온도 정보(810)를 더 포함하고, 실외 환경 정보는 실외 온도 정보(820)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, the integrated
실제 송풍 동작의 진행시, 환경 모니터링부(360)는 실내 온도와 실외 온도를 고려하여 환풍 속도에 대한 조정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 겨울과 같이 실외 온도가 낮을 경우, 송풍 동작으로 인해 외기가 유입되어 난방 효율이 낮아질 수 있다.When the actual blowing operation is in progress, the
따라서, 공조 시스템에서 실내 온도 및 실외 온도를 고려하여, 환풍의 속도를 조절하여 내부의 온도가 급속도로 변화되는 것을 막기 위한 방법이 필요하다.Accordingly, there is a need for a method for preventing the internal temperature from rapidly changing by adjusting the speed of the ventilation air in consideration of the indoor temperature and the outdoor temperature in the air conditioning system.
실내 온도와 실외 온도가 설정된 임계값 이상 차이나는 경우, 환경 모니터링부(360)는 실내에서 난방 또는 냉방이 이루어지고 있다고 판단하여 송풍에 관련된 판단 임계값의 기준 및/또는 송풍의 속도를 조정할 수 있다.When the indoor temperature and the outdoor temperature differ by more than a set threshold, the
전술한 바와 같이 환경 모니터링부(360)는 현재 실내 분진 농도가 제1 임계값을 초과하는 경우 및/또는 현재 실내 유해 기체 농도가 제2 임계값을 초과하는 경우, 실내 공기 교체가 필요하다고 결정할 수 있다.As described above, the
실내 온도와 실외 온도의 차이에 따라 제1 임계값과 제2 임계값이 조정될 수 있다. 즉, 실내 온도와 실외 온도 차이가 상대적으로 클 경우, 난방 및 냉방 효율을 고려하여 제1 임계값과 제2 임계값을 상대적으로 상대적으로 크게 설정하여 냉방 및 난방 효율을 고려할 수 있다. 실내 온도와 실외 온도의 차이가 임계 온도 범위(830) 내로 발생되는 경우는 디폴트 값으로서 제1 임계값과 제2 임계값이 설정될 수 있고, 실내 온도와 실외 온도의 차이가 임계 온도 범위(830) 이상으로 발생되는 경우, 제1 임계값과 제2 임계값은 로그 함수 기반으로 증가될 수 있다. 즉, 실내 온도와 실외 온도 차이가 크더라도 일정 이상의 제1 임계값과 제2 임계값이 일정 수준 이상 높아지지 않도록 설정함으로써 공기 순환을 통한 실내 공기질 관리가 되도록 할 수 있다.The first threshold value and the second threshold value may be adjusted according to the difference between the indoor temperature and the outdoor temperature. That is, when the difference between the indoor temperature and the outdoor temperature is relatively large, cooling and heating efficiency may be considered by setting the first threshold value and the second threshold value relatively large in consideration of heating and cooling efficiency. When the difference between the indoor temperature and the outdoor temperature occurs within the critical temperature range 830, a first threshold value and a second threshold value may be set as default values, and the difference between the indoor temperature and the outdoor temperature is the critical temperature range 830 ) Or more, the first threshold and the second threshold may be increased based on a log function. That is, even if the difference between the indoor temperature and the outdoor temperature is large, by setting the first threshold value and the second threshold value above a predetermined level not to increase above a predetermined level, indoor air quality can be managed through air circulation.
제1 그래프(850)는 온도 차이에 따른 제1 임계값과 제2 임계값의 증가가 개시된다.In the first graph 850, an increase in a first threshold value and a second threshold value according to a temperature difference is started.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 온도 차이에 따라 송풍 속도가 결정될 수 있다. 실내 온도와 실외 온도의 차이가 임계 온도 범위(830) 내로 발생되는 경우는 설정된 디폴트 송풍 속도로 제1 송풍 동작 및 제2 송풍 동작이 수행될 수 있다. Further, according to an embodiment of the present invention, the blowing speed may be determined according to the temperature difference. When the difference between the indoor temperature and the outdoor temperature occurs within the critical temperature range 830, the first blowing operation and the second blowing operation may be performed at a set default blowing speed.
실내 온도와 실외 온도의 차이가 임계 온도 범위(830)를 벋어나는 경우, 송풍 속도의 감소가 로그 함수 기반으로 정의될 수 있다. 즉, 온도 차이가 많이 날수록 송풍 속도를 약하게 설정하되, 송풍 속도의 변화 정도를 계속적으로 감소시켜 송풍을 기반으로 한 실내 공기질의 변화가 가능하도록 할 수 있다.When the difference between the indoor temperature and the outdoor temperature exceeds the critical temperature range 830, a decrease in the blowing speed may be defined based on a log function. That is, as the temperature difference increases, the blowing speed is set weaker, but the degree of change in the blowing speed is continuously reduced so that the indoor air quality can be changed based on the blowing.
제2 그래프(860)는 온도 차이에 따른 송풍 속도의 감소 정도가 개시된다.In the second graph 860, the degree of reduction of the blowing speed according to the temperature difference is started.
송풍 속도가 변화되는 경우, 송풍 속도의 변화에 따라 전술한 제1 임계 시간 내지 제5 임계 시간이 길어질 수 있다. 송풍 속도가 상대적으로 많이 감소될수록 제1 임계 시간 및 제5 임계 시간이 상대적으로 더 길어질 수 있다.When the blowing speed is changed, the above-described first critical time to the fifth critical time may be lengthened according to the change of the blowing speed. As the blowing speed is relatively reduced, the first and fifth critical times may be relatively longer.
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.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present exemplary embodiments are not intended to limit the technical idea of the present exemplary embodiment, but are illustrative, and the scope of the technical idea of the present exemplary embodiment is not limited by these exemplary embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
110: 지지판 120: 지지판 덮개
122: 고정바 123: 가이드 레일
124: 잠금부
126: 구즈넥 마이크홀 128: 제1홀
129: 제2홀
130: 케이스 본체 140: 살균 서랍
150: 내부 본체
160: 도어 170: 이동수단
200: 제어용 통합 컨트롤러
202: 초미세먼지 센서 204: 이산화탄소 센서
206: 온도/습도 센서
208: 센서 인터페이스 211: 엠프
211: 스피커 212: 믹서
214: 무선 마이크 수신기 216: 무선마이크
218: 구즈넥 마이크
219: 키패드 220: 키보드
222: USB 스위쳐 224: 무선통신부
230: 메인 모니터
232: 무선충전패드
234: 자외선 램프 236: 탈취모듈
238: 수납함
240: 스크린/램프제어기 242: 전동 스크린
244: 램프
252: HDMI 송신기 254: HDMI 리시버
256: 전자칠판 258: 프로젝터
262: 라이브 스트림 보드 264: 미니 PC
266: 노트북
280: WHDI 송신기 282: WHDI 리시버
310: 살균 제어부 320: 탈취 제어부
330: 무선충전부 340: 외부 제어부
350: 영상 송수신부
360: 환경 모니터링부 362: 활동량 산출부110: support plate 120: support plate cover
122: fixing bar 123: guide rail
124: locking part
126: gooseneck microphone hole 128: first hole
129: second hall
130: case body 140: sterilization drawer
150: inner body
160: door 170: transportation
200: integrated controller for control
202: ultrafine dust sensor 204: carbon dioxide sensor
206: temperature/humidity sensor
208: sensor interface 211: amplifier
211: speaker 212: mixer
214: wireless microphone receiver 216: wireless microphone
218: gooseneck microphone
219: keypad 220: keyboard
222: USB switcher 224: wireless communication unit
230: main monitor
232: wireless charging pad
234: ultraviolet lamp 236: deodorization module
238: storage box
240: screen/lamp controller 242: electric screen
244: lamp
252: HDMI transmitter 254: HDMI receiver
256: electronic board 258: projector
262: live stream board 264: mini PC
266: notebook
280: WHDI transmitter 282: WHDI receiver
310: sterilization control unit 320: deodorization control unit
330: wireless charging unit 340: external control unit
350: video transmission and reception unit
360: environmental monitoring unit 362: activity amount calculation unit
Claims (5)
상기 지지판 하단에 연결되어 지지되는 구조를 갖는 케이스 본체;
상기 케이스 본체 내부에 마이크 및 컨트롤 수단을 수납하는 수납함 구조로서, 상기 마이크 및 상기 컨트롤 수단을 살균 처리하는 살균 서랍;
상기 케이스 본체 내부에 복수의 인사이드 슬롯(Inside Slot) 구조를 갖는 내부 본체;
상기 내부 본체 중 하나의 인사이드 슬롯에 체결되어 초미세먼지 농도를 센싱하는 초미세먼지 센서, 이산화탄소 농도를 센싱하는 이산화탄소 센서, 온도 및 습도를 센싱하는 온도/습도 센서와 각각 통신하는 센서 인터페이스;
상기 내부 본체 중 하나의 인사이드 슬롯에 체결되어 주변에 전자기기를 통합 제어하며, 상기 센서 인터페이스로부터 수신된 센싱정보를 기반으로 주변 환경을 모니터링하는 제어용 통합 컨트롤러;
상기 복수의 인사이드 슬롯을 외부에서 여닫는 구조를 갖는 도어; 및
상기 케이스 본체 하단에 구비되어 상기 케이스 본체를 이동시키는 이동수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 전자교탁.A support plate having an angle corresponding to a preset slope;
A case body having a structure connected to and supported under the support plate;
A storage box structure for storing a microphone and a control means in the case body, comprising: a sterilization drawer for sterilizing the microphone and the control means;
An inner body having a plurality of inside slots in the case body;
A sensor interface connected to an inside slot of one of the internal bodies to communicate with an ultrafine dust sensor for sensing a concentration of ultrafine dust, a carbon dioxide sensor for sensing a carbon dioxide concentration, and a temperature/humidity sensor for sensing temperature and humidity;
An integrated control controller for controlling the surrounding environment based on sensing information received from the sensor interface, fastened to one of the inner slots of the internal body, and integrated control of the electronic devices around the surroundings;
A door having a structure for opening and closing the plurality of inside slots from the outside; And
A moving means provided at the bottom of the case body to move the case body
Integrated electronic classroom comprising a.
상기 제어용 통합 컨트롤러는,
상기 초미세먼지 농도가 기 설정된 초미세먼지 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과, 상기 이산화탄소 농도가 기 설정된 이산화탄소 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과, 상기 온도가 기 설정된 온도 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과, 상기 습도가 기 설정된 습도 임계치를 초과하는지의 여부를 확인한 결과를 바탕으로 교실 내 사용자의 활동 가능 시간을 산출하는 활동량 산출부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 전자교탁.The method of claim 1,
The integrated controller for control,
As a result of checking whether the ultrafine dust concentration exceeds a preset ultrafine dust threshold, as a result of checking whether the carbon dioxide concentration exceeds a preset carbon dioxide threshold, whether the temperature exceeds a preset temperature threshold As a result of checking, an activity amount calculation unit that calculates the available time of activities of users in the classroom based on the result of checking whether the humidity exceeds a preset humidity threshold.
Integrated electronic classroom comprising a.
상기 살균 서랍은
상기 컨트롤 수단인 키보드, 마우스, 키패드, 구즈넥 마이크, 무선 마이크를 수납하는 구조를 갖는 수납함;
상기 수납함 내부에 수납된 상기 키보드, 상기 마우스, 상기 키패드, 상기 구즈넥 마이크, 무선 마이크로 자외선(UV)을 방출하는 자외선 램프; 및
상기 수납함이 오픈된 상태에서 상기 자외선의 방출을 오프시키고, 상기 수납함이 닫힌 상태에서 상기 자외선의 방출이 기 설정된 세기로 기 설정된 시간 주기로 수행되도록 하는 살균 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 전자교탁.The method of claim 2,
The sterilization drawer
A storage box having a structure for storing the control means such as a keyboard, a mouse, a keypad, a gooseneck microphone, and a wireless microphone;
The keyboard, the mouse, the keypad, the gooseneck microphone, and a wireless micro-ultraviolet (UV) ultraviolet lamp that is accommodated in the storage box; And
A sterilization control unit that turns off the emission of the ultraviolet rays when the storage box is open, and causes the emission of the ultraviolet rays to be performed at a preset intensity and at a preset time period when the storage box is closed
Integrated electronic classroom comprising a.
상기 살균 서랍은,
상기 수납함 내부에 수납된 상기 키보드, 상기 마우스, 상기 키패드, 상기 구즈넥 마이크, 상기 무선 마이크의 냄새를 탈취하는 탈취 모듈; 및
상기 수납함이 오픈된 상태에서 상기 탈취 기능을 오프시키고, 상기 수납함이 닫힌 상태에서 상기 탈취 기능을 기 설정된 세기로 기 설정된 시간 주기로 수행하는 탈취 제어부
를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 전자교탁.The method of claim 3,
The sterilization drawer,
A deodorizing module for deodorizing the smell of the keyboard, the mouse, the keypad, the gooseneck microphone, and the wireless microphone housed in the storage box; And
A deodorization control unit that turns off the deodorization function when the storage box is open, and performs the deodorization function at a preset intensity at a preset time period when the storage box is closed
Integrated electronic classroom, characterized in that it further comprises.
상기 내부 본체 중 하나의 인사이드 슬롯에 체결되어 무선충전패드와 별도로 연결하여 상기 무선충전패드에 올려진 디바이스를 충전하는 무선충전부
를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 전자교탁.
The method of claim 4,
A wireless charging unit that is fastened to an inside slot of one of the internal bodies and separately connected to the wireless charging pad to charge the device placed on the wireless charging pad.
Integrated electronic classroom, characterized in that it further comprises.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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