KR102295660B1 - 1 인 가구를 위한 ＩｏＴ 기기 공유 서비스 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템이 제공되며, 적어도 하나의 보관함을 포함하고, 렌탈번호가 입력되는 경우 렌탈번호에 대응하는 IoT(Internet of Things) 기기가 보관된 도어가 개방되고, IoT 기기의 반납처리가 완료되는 경우 도어를 폐쇄하는 보관 장치, 적어도 하나의 IoT 기기 중 어느 하나의 IoT 기기를 선택하여 렌탈시간을 설정한 후 결제를 수행하면 보관 장치의 도어를 개방할 수 있는 렌탈번호를 부여받고, 렌탈시간 경과 전 또는 만료시 반납처리 이벤트를 출력하는 사용자 단말 및 보관 장치의 위치, 적어도 하나의 보관함의 번호 및 적어도 하나의 보관함에 보관된 적어도 하나의 IoT 기기의 기기정보를 매핑하여 저장하는 데이터베이스화부, 적어도 하나의 IoT 기기의 단위시간당 렌탈비를 설정하여 업로드하는 설정부, 사용자 단말에서 어느 하나의 IoT 기기를 선택 및 결제하는 경우 렌탈번호를 사용자 단말로 발급하는 발급부, 렌탈번호가 보관 장치에서 입력되는 경우, 어느 하나의 IoT 기기가 보관된 보관함의 번호를 추출하여 도어 개방을 허용하는 개폐부를 포함하는 공유 서비스 제공 서버를 포함한다.

Description

1 인 가구를 위한 ＩｏＴ 기기 공유 서비스 제공 시스템{SYSTEM FOR PROVIDING INTERNET OF THINGS DEVICE SHARING SERVICE FOR ONE-PERSON HOUSEHOLDS}

본 발명은 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템에 관한 것으로, IoT 기기를 위치 기반으로 검색하여 시간 단위로 결제한 후 비대면으로 렌탈 및 반납을 할 수 있는 플랫폼을 제공한다.

공유경제는 유휴자원을 타인과 공유, 소비자원의 낭비를 줄이고, 사회공동의 이익 증가에 기여하는 사회·경제적 활동을 의미하는 것으로, 금융위기 이후 합리적 소비문화의 확산과 더불어 디지털 기술의 발전, 도시화로 공유경제 플랫폼을 통한 소비가 확산되고 있다. 촉발된 공유경제에 대한 관심은 최근의 사물인터넷과 O2O(Online to Offline) 트렌드와 맞물리면서 비즈니스와 삶의 방식을 바꾸고 있다. 공유경제는 렌탈 비즈니스가 스마트폰 및 각종 디지털 기술, 새로운 비즈니스모델과 결합하여 진화한 것이라고 볼 수 있다. 공유경제에 대해 공간을 비롯하여 기능, 물건에 이르기까지 활용도가 낮은 자산을 금전적 혹은 비금전적 혜택을 추구하기 위해 공유하는 것에 의존하는 경제 모델이며, 특정 서비스의 수요자와 해당 서비스를 창출하는 유휴자산을 보유한 공급자 간 시장거래를 ICT 플랫폼을 통해 중개하는 경제 모델이다.

이때, 물품대여를 온라인으로 중개하는 플랫폼이 연구 및 개발되었는데, 이와 관련하여, 선행기술인 한국등록특허 제10-1676354호(2016년11월15일 공고) 및 한국공개특허 제2018-0076036호(2018년07월05일 공개)에는, 대여할 물품정보를 입력받고, 대여옵션과 가격을 설정받은 후 사용자 단말로부터 기간 및 결제가 완료되면 대여주문을 완료하는 구성과, 공유할 공유 아이템의 종류, 위치, 기간 및 비용을 포함하는 공유 아이템 정보를 수집하여 데이터베이스를 구축하고, 사용자의 위치와 공유 아이템의 종류를 수신하면 이에 대응하는 공유 아이템을 추출하여 사용자에게 전달하고, 사용자가 자신의 위치를 기준으로 표시된 공유 아이템 중 어느 하나를 선택 및 결제하는 경우 공유 프로세스를 완료하는 구성이 각각 개시되어 있다.

다만, 상술한 구성은 중개 플랫폼이 있다고 할지라도 대면이나 접촉이 요구되는 상황이고, 후자의 경우에는 중개 플랫폼이 존재하지 않으므로 면대면으로 공유 아이템을 전달해야 하는데 위드코로나(COVID-19)의 뉴노멀 환경에서 적합하지 않다. 또, 1 인 가구가 늘어나는 상황에서 1 인 가구는 3 인 내지 4 인 가구 대비 소형 주택에 거주하는 경우가 많으며, 자가 소유보다는 임대주택에 거주하는 비중이 높아서, 제품을 구입하는 것보다 빌려 쓰고 공유해 사용하는 데 거부감이 크지 않고 이러한 주거문화적 특성으로 인해 렌탈 서비스 시장이 빠르게 성장하고 있다. 이에, 비대면으로 공유 아이템을 렌탈할 수 있으면서도 1 인 가구가 비싸거나 부피가 커서 사지는 못하지만 렌탈은 하고 싶은 제품들을 대여해줄 수 있는 플랫폼의 연구 및 개발이 요구된다.

본 발명의 일 실시예는, 적어도 하나의 보관함을 포함하는 보관 장치를 등록 및 관리하고, 각 보관함 내에 IoT 기기를 보관한 후 각 보관함의 번호, 보관 장치의 위치 및 IoT 기기의 제품정보를 매핑하여 저장하여 데이터베이스를 구축하며, 사용자 단말에서 위치를 기반으로 IoT 기기를 검색한 후 어느 하나를 선택하여 렌탈시간에 대응하는 비용을 결제하면, IoT 기기의 상태정보를 렌탈시간 동안 점유상태로 전환하며 사용자 단말로 렌탈번호를 전송하여 사용자가 보관 장치에서 IoT 기기를 찾고 반환할 수 있도록 함으로써, 비대면 및 무인 시스템을 구축하면서도 1 인 가구에게 적합한 물품을 적절한 가격에 사용할 수 있는 기회를 제공할 수 있는, 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 방법을 제공할 수 있다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 적어도 하나의 보관함을 포함하고, 렌탈번호가 입력되는 경우 렌탈번호에 대응하는 IoT(Internet of Things) 기기가 보관된 도어가 개방되고, IoT 기기의 반납처리가 완료되는 경우 도어를 폐쇄하는 보관 장치, 적어도 하나의 IoT 기기 중 어느 하나의 IoT 기기를 선택하여 렌탈시간을 설정한 후 결제를 수행하면 보관 장치의 도어를 개방할 수 있는 렌탈번호를 부여받고, 렌탈시간 경과 전 또는 만료시 반납처리 이벤트를 출력하는 사용자 단말 및 보관 장치의 위치, 적어도 하나의 보관함의 번호 및 적어도 하나의 보관함에 보관된 적어도 하나의 IoT 기기의 기기정보를 매핑하여 저장하는 데이터베이스화부, 적어도 하나의 IoT 기기의 단위시간당 렌탈비를 설정하여 업로드하는 설정부, 사용자 단말에서 어느 하나의 IoT 기기를 선택 및 결제하는 경우 렌탈번호를 사용자 단말로 발급하는 발급부, 렌탈번호가 보관 장치에서 입력되는 경우, 어느 하나의 IoT 기기가 보관된 보관함의 번호를 추출하여 도어 개방을 허용하는 개폐부를 포함하는 공유 서비스 제공 서버를 포함한다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 적어도 하나의 보관함을 포함하는 보관 장치를 등록 및 관리하고, 각 보관함 내에 IoT 기기를 보관한 후 각 보관함의 번호, 보관 장치의 위치 및 IoT 기기의 제품정보를 매핑하여 저장하여 데이터베이스를 구축하며, 사용자 단말에서 위치를 기반으로 IoT 기기를 검색한 후 어느 하나를 선택하여 렌탈시간에 대응하는 비용을 결제하면, IoT 기기의 상태정보를 렌탈시간 동안 점유상태로 전환하며 사용자 단말로 렌탈번호를 전송하여 사용자가 보관 장치에서 IoT 기기를 찾고 반환할 수 있도록 함으로써, 비대면 및 무인 시스템을 구축하면서도 1 인 가구에게 적합한 물품을 적절한 가격에 사용할 수 있는 기회를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함된 공유 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

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.

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.

명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.

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. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체 지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.

본 명세서에서 있어서, 단말과 매핑(Mapping) 또는 매칭(Matching)으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는, 단말의 식별 정보(Identifying Data)인 단말기의 고유번호나 개인의 식별정보를 매핑 또는 매칭한다는 의미로 해석될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템(1)은, 적어도 하나의 사용자 단말(100), 공유 서비스 제공 서버(300), 적어도 하나의 보관 장치(400)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템(1)은, 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 1을 통하여 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니다.

이때, 도 1의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(Network, 200)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은 네트워크(200)를 통하여 공유 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다. 그리고, 공유 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크(200)를 통하여 적어도 하나의 사용자 단말(100), 적어도 하나의 보관 장치(400)와 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 보관 장치(400)는, 네트워크(200)를 통하여 공유 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다.

여기서, 네트워크는, 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

하기에서, 적어도 하나의 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시예에 따라 변경가능하다 할 것이다.

적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 IoT 기기를 검색하고 렌탈시간을 선택한 후 결제를 하여 렌탈예약을 하는 사용자의 단말일 수 있다. 이때, 사용자 단말(100)은, 공유 서비스 제공 서버(300)로부터 보관함을 열 수 있는 렌탈번호를 부여받아 출력하는 단말일 수 있다. 여기서, 사용자는 보관 장치(400)가 위치한 위치까지 이동한 후 보관 장치(400)의 키패드, 터치패드 또는 키오스크를 이용하여 렌탈번호를 입력하여 보관 장치(400)의 보관함의 도어를 개방할 수 있다. 물론, 키오스크나 키패드가 없어도 사용자 단말(100)에서 "보관함 오픈"이라는 이벤트를 발생시키는 경우, 공유 서비스 제공 서버(300)에서 이벤트를 전달받아 보관 장치(400)로 해당 보관함 번호의 도어를 개방시키도록 할 수도 있다. 또한, 사용자 단말(100)은, 렌탈시간이 만료되기 이전에 공유 서비스 제공 서버(300)로부터 알림 메세지를 수신하는 단말일 수 있다. 반납을 하는 경우에도 사용자는 마찬가지로 렌탈번호 또는 별도로 부여받은 반납번호를 입력하여 IoT 기기를 보관함에 넣은 후 문을 닫아 반납을 완료할 수 있다.

여기서, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

공유 서비스 제공 서버(300)는, 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 제공하는 서버일 수 있다. 그리고, 공유 서비스 제공 서버(300)는, 적어도 하나의 보관 장치(400)에 고유식별부호를 부여하고 위치 및 각 보관함의 번호와 이에 보관되어 있는 IoT 기기의 제품정보, 렌탈시간 당 렌탈가격을 데이터베이스화하는 서버일 수 있다. 이때, 공유 서비스 제공 서버(300)는 플랫폼이 구동하기 시작하면 각 보관 장치(400)의 IoT 기기의 렌탈상황정보를 업데이트하여 어떠한 IoT 기기가 렌탈 중이고 언제 반환될 것인지를 사용자가 확인할 수 있도록 하는 서버일 수 있다. 또한, 공유 서비스 제공 서버(300)는 보관 장치(400)에서 렌탈번호가 입력되는 경우, 입력된 렌탈번호가 결제가 된 후 발급된 렌탈번호인지를 확인한 후, 결제가 완료되었고 렌탈시작시각과 현재시각이 일치하는 경우 보관함의 도어를 오픈하도록 보관 장치(400)로 엑세스 허용 신호를 전송하는 서버일 수 있다. 그리고, 공유 서비스 제공 서버(300)는, 보관 장치(400)에서 IoT 기기가 대여된 경우 렌탈시간을 카운트 하고 렌탈종료시각 전에 반납 알림을 사용자 단말(100)로 전송하는 서버일 수 있다. 또, 공유 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)에서 반납을 한 경우 점유상태를 해제하고 렌탈가능 IoT 기기로 렌탈상태를 업데이트하는 서버일 수 있다.

여기서, 공유 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 보관 장치(400)는, 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 공유 서비스 제공 서버(300)와 연동되고 렌탈번호가 입력되면 렌탈번호와 연동된 보관함 번호의 도어를 개방하는 장치일 수 있다. 또, 보관 장치(400)는 렌탈번호 또는 반납번호가 입력된 경우 다시 해당 보관함 번호의 도어를 개방하고 IoT 기기의 반납을 공유 서비스 제공 서버(300)에서 확인받기 위하여 적어도 하나의 센서 데이터를 공유 서비스 제공 서버(300)로 전송하고, 공유 서비스 제공 서버(300)에서 렌탈반납 완료처리를 하는 경우 도어를 폐쇄하는 장치일 수 있다.

여기서, 적어도 하나의 보관 장치(400)는, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 보관 장치(400)는, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 보관 장치(400)는, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

도 2는 도 1의 시스템에 포함된 공유 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 공유 서비스 제공 서버(300)는, 데이터베이스화부(310), 설정부(320), 발급부(330), 개폐부(340), 파손관리부(350), 반납확인부(360), 반납관리부(370), 제품관리부(380) 및 식별부(390)를 포함할 수 있다. 또, 보관 장치(400)는, 카메라(410), 감지 모듈(420), 터치 패드(430)를 포함할 수 있고, 감지 모듈(420)은, 초음파 센서(421), 무게 센서(423), 레이저 센서(425)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공유 서비스 제공 서버(300)나 연동되어 동작하는 다른 서버(미도시)가 적어도 하나의 사용자 단말(100) 및 적어도 하나의 보관 장치(400)로 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 전송하는 경우, 적어도 하나의 사용자 단말(100) 및 적어도 하나의 보관 장치(400)는, 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 설치하거나 열 수 있다. 또한, 웹 브라우저에서 실행되는 스크립트를 이용하여 서비스 프로그램이 적어도 하나의 사용자 단말(100) 및 적어도 하나의 보관 장치(400)에서 구동될 수도 있다. 여기서, 웹 브라우저는 웹(WWW: World Wide Web) 서비스를 이용할 수 있게 하는 프로그램으로 HTML(Hyper Text Mark-up Language)로 서술된 하이퍼 텍스트를 받아서 보여주는 프로그램을 의미하며, 예를 들어 넷스케이프(Netscape), 익스플로러(Explorer), 크롬(Chrome) 등을 포함한다. 또한, 애플리케이션은 단말 상의 응용 프로그램(Application)을 의미하며, 예를 들어, 모바일 단말(스마트폰)에서 실행되는 앱(App)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 데이터베이스화부(310)는, 보관 장치(400)의 위치, 적어도 하나의 보관함의 번호 및 적어도 하나의 보관함에 보관된 적어도 하나의 IoT 기기의 기기정보를 매핑하여 저장할 수 있다. 이때, 1 개의 보관 장치(400)에는 복수의 보관함이 존재하고, 각 보관함은 각각의 보관함 번호가 부여되어 있다. 하나의 보관함에는 1 개의 IoT 기기가 보관되며, 각 보관함에는 후술할 감지 모듈(420)이 각각 설치되어 내부의 IoT 기기의 출납을 확인할 수 있도록 구성된다. 정리하면, 보관 장치(400)-보관함-보관함 번호-감지 모듈(420)은 1:N:N:N으로 구성되고, 하나의 보관 장치(400)에는 1 개의 터치 패드(430)나 키오스크가 연결 또는 연동되어 있다. 그리고, 카메라(410)는 각 보관함마다 설치될 수도 있지만, 1 개의 보관 장치(400) 당 1 대가 설치될 수도 있고, 이는 실시예에 따라 달라질 수 있다.

설정부(320)는, 적어도 하나의 IoT 기기의 단위시간당 렌탈비를 설정하여 업로드할 수 있다. 이때, 각 기기 당 1 시간 당 1000원 등으로 설정할 수도 있고, 자주 찾는 시간대를 파악하여 자주 찾지 않는 시간대에 빌려갈 경우 할인을 해주도록 가격을 적응적으로 변동시킬 수도 있다. 예를 들어, 공기청정기의 경우에는 대부분 사람들이 집에 있는 시간인 평일에는 퇴근 후 시간, 주말 등에 이용하는 경우가 많은데, 평일에 퇴근 전 시간에 빌려가는 경우 더 낮은 요율을 적용하고, 주말에는 더 높은 요율을 적용하는 방법 등일 수 있다.

발급부(330)는, 사용자 단말(100)에서 어느 하나의 IoT 기기를 선택 및 결제하는 경우 렌탈번호를 사용자 단말(100)로 발급할 수 있다. 사용자 단말(100)은, 적어도 하나의 IoT 기기 중 어느 하나의 IoT 기기를 선택하여 렌탈시간을 설정한 후 결제를 수행하면 보관 장치(400)의 도어를 개방할 수 있는 렌탈번호를 부여받고, 렌탈시간 경과 전 또는 만료시 반납처리 이벤트를 출력할 수 있다.

개폐부(340)는, 렌탈번호가 보관 장치(400)에서 입력되는 경우, 어느 하나의 IoT 기기가 보관된 보관함의 번호를 추출하여 도어 개방을 허용할 수 있다. 이때, 보관 장치(400)는, 적어도 하나의 보관함을 포함하고, 렌탈번호가 입력되는 경우 렌탈번호에 대응하는 IoT(Internet of Things) 기기가 보관된 도어가 개방되고, IoT 기기의 반납처리가 완료되는 경우 도어를 폐쇄할 수 있다. 우선 A 사용자에게서 첫 번째 렌탈번호가 입력되는 경우에는 빌려가는 경우인데, 이때부터 렌탈시간이 카운트되기 시작한다. 각 보관함 내에 스마트 스위치가 있어서 각 IoT 기기의 고장을 진단하거나 상태를 파악할 수 있거나, 각 IoT 기기가 모두 전원 및 보관 장치(400)의 무선 네트워크에 연결되어 있는 것이 아니라면, 빌려간 시간부터 IoT 기기의 상태를 받아와야 그 다음에 빌려갈 수 있는 상태인지 또는 렌탈시간 내에 고장이 발생했는지 등을 파악할 수 있다.

이때, 공기청정기 뿐만 아니라, 예를 들어 애플워치나 아이팟과 같은 제품을 빌려가도록 할 수도 있다. 즉, 애플워치를 사고는 싶은데 후기를 봐도 성능이나 어떠한 점이 자신에게 좋은지 잘 와닿지 않는 사용자들은 구매 이전에 한 번 이용해보고 싶어할 수도 있다. 또는, 보스 이어폰이 좋다는 소리는 들었고 매장에서 청음도 해보았지만 몇 시간 동안 배터리가 유지되는지, 지하철에서 간섭은 없는지, 차폐는 잘 되는지 의문인 고객들은 먼저 몇 일 동안 이용해보고 싶을 수도 있다. 이런 경우 대여를 해서 먼저 써보도록 할 수 있는데, 이러한 경우 현재 애플워치가 고장이 난 상태인지, 보스 이어폰의 구동은 잘 되고 있는지 등의 IoT 기기들의 상태들은 사용자의 프라이버시를 지키면서 수집되어야 한다. 또는 핏빗(Fit-Bit)을 통해서 자신의 생활을 기록하고 싶지만 어떠한 모델이 좋은지 몰라서 한 번 이용해보고 싶은 사람도 있는데 이때 기록되는 데이터들은 1등급 개인정보이기 때문에 개인정보보호법에 의거 사용자의 동의 없이 기록되거나 이용되어서는 안된다.

예를 들어, IoT가 접목된 헬스케어 산업은 기기 내의 센서를 적극적으로 활용하여 실시간으로 데이터를 수집하고 기록하며, IoT 장비에서 생성되고 수집되는 수많은 데이터는 개인이 활동하는 시간, 장소, 질병의 유무 등 여러 데이터를 포함하고 이를 통한 개인에 대한 식별을 가능케 하여 심각한 사생활 침해 문제를 발생시킨다. 이러한 프라이버시 문제를 해결하기 위하여 네트워크 정책과 데이터를 주고받는 프로토콜, 그리고 접근 제어 방식의 신중한 선택과 암호화, 비식별화를 통한 데이터 변조 등 다양한 방법이 이용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 차분 프라이버시 모델을 바탕으로 IoT 상태 데이터를 수집할 때 분산 차분 프라이버시(Distributed Differential Privacy, DDP)를 적용함으로써 개인정보를 암호화하거나 원본 데이터를 보호하는 방식을 이용할 수 있다. DDP는 LDP와는 달리 매개변수를 분산하는 방식의 데이터 변조를 수행하고 데이터를 암호화 하는 단계가 추가되어 앞선 방식보다 적절한 수준의 변조를 통해 더욱 활용도 높은 데이터 수집과 배포를 가능케 한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 이를 통해 신뢰할 수 있는 데이터 수집가가 없는 환경에서 원본 데이터에 대한 보호를 수행하고 안전한 수집과 배포를 가능케 할 수 있다.

이때, 차분 프라이버시(Differential Privacy, DP)는 공격자가 어떤 배경지식을 가지고 있다 해도 해당 데이터베이스에서 도출된 통계 결과로부터 특정 개인을 유추할 수 없도록 하는 수학적 모델이다. 이 모델은 신뢰할 수 있는 데이터 수집가가 존재하며 데이터 수집가가 원본 데이터를 수집하여 변조하고 이를 데이터 사용자에게 전달한다. 이때 프라이버시 보호의 수준을 결정하는 매개변수 ε를 사용하고, ε-DP를 만족하는 알고리즘 A는 다음과 같이 정의된다.

수학식 1에서 S는 A가 도출할 수 있는 결과값의 집합이며 A를 거친 데이터셋 Da와 Db로부터 도출된 통계 결과가 같을 확률을 e^e 이하로 제한함을 의미한다. 이때 ε가 커질수록 원본과 가까운 값을 유추할 수 있다. ε-DP를 만족하는 알고리즘에는 라플라스, 지수 메커니즘 등이 있으며, n 개의 알고리즘이 각각 ε-DP를 만족한다면 이하 수학식 2와 같이 순차 구성 정리를 만족한다.

수학식 2의 순차 구성 정리는 n 번 만큼 반복된 메커니즘에 사용된 프라이버시 비용의 합이 ε을 넘지 않음을 의미한다. 다만, 실제 환경에서는 신뢰할 수 있는 데이터 수집가가 반드시 존재하지는 않는다. 이를 위해 사용자가 직접 데이터를 변조하는 지역 차분 프라이버시(Local Differential Privacy, LDP)와 분산 차분 프라이버시(Distributed Differential Privacy, DDP) 모델이 존재한다. 각각의 사용자가 ε-DP를 만족하는 LDP와는 달리, DDP는 모든 사용자의 데이터를 통합하였을 때 비로소 ε-DP를 만족한다. 다시 말해 각각의 사용자는 ε-DP를 만족할 만큼 충분한 변조가 이루어지지 않기 때문에 추가로 암호화의 과정이 필요하다. DDP는 DP에서 사용되는 라플라스 분포의 분할성을 바탕으로 변조를 수행하며 이하 수학식 3과 같이 정의된다.

수학식 3에서 λ를 척도 모수(Scale Parameter)로 가지는 라플라스 분포 ?Ю? L과 N을 각각 형태 모수(Shape Parameter)와 척도 모수로 가지는 N 개의 감마 분포 G로 분할되며, N 개의 감마 분포에서 독립적으로 추출된 실수의 차를 모두 합친 것이 라플라스 분포에서 생성된 잡음의 크기와 같음을 의미한다.

예를 들어, DDP를 통해 변조를 수행한 결과는 LDP와는 다소 차이를 보이지만, DP를 적용한 데이터와는 차이가 거의 없음을 알 수 있다. 이처럼 신뢰할 수 있는 데이터 수집가가 없는 환경이지만 신뢰할 수 있는 데이터 수집가가 있는 환경과 유사한 수준의 프라이버시를 보장하는데 그 의의가 있다. 또, DP와 DDP 프로토콜의 개념을 비교하면, 신뢰할 수 있는 수집가의 존재 여부와 잡음을 추가하는 주체, 그리고 추가적인 암호화의 여부 차이가 존재한다.

DDP 환경에서는 상술한 과정에서 부족한 데이터의 보안성을 확보하기 위하여 암호화 과정을 추가한다. 하지만 일반적인 암호화 기술은 복호화의 과정 없이는 데이터를 활용할 수 없었다. 이를 극복하기 위해 동형 암호(Homomorphic Encryption)를 이용할 수 있다. 동형암호는 평문 m1, m2를 연산한 결과와 암호문 E(m1)와 E(m2)를 연산하였을 때 동일한 결과를 가지는 암호화 방식이다. 하지만 일정 횟수 이상 연산을 수행하면 노이즈가 발생하여 더 연산을 수행할 수 없으며, 암호화 과정 자체의 연산이 무거워 비교적 시간이 소요될 수 있다.

동형암호에는 복호화 키 없이 무한히 연산을 수행할 수 있는 완전 동형 암호 방식, 덧셈과 곱셈만 가능한 부분 동형 암호 방식과 제한된 횟수의 연산만 가능한 제한 동형 암호 방식이 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서는 부분 동형 암호의 일종인 Paillier Encryption을 사용할 수 있다. Paillier Encryption은 암호화된 숫자에 덧셈하거나 암호화되지 않은 스칼라 수를 곱할 수 있다. 이러한 과정을 통해 수집된 데이터는 개인의 데이터가 아닌 암호화된 IoT 기기 상태 데이터에만 접근가능하므로 프라이버시를 보장할 수 있다.

파손관리부(350)는, 보관 장치(400)로부터 수신된 촬영 데이터를 사용자 단말(100), 사용자 단말(100)에서 렌탈한 어느 하나의 IoT 기기, 렌탈시간 및 반납처리 이벤트가 출력된 시점을 매핑하여 저장하여 파손시점을 파악할 수 있다. 이때, 보관 장치(400)는, 적어도 하나의 보관함 내부를 촬영하도록 설치된 카메라(410)를 포함할 수 있다. 이때, 사용자 단말(100)에서 반납처리 이벤트가 출력되는 경우, 카메라(410)를 구동시켜 어느 하나의 IoT 기기를 촬영한 촬영 데이터를 공유 서비스 제공 서버(300)로 전송할 수 있다.

이때, 촬영을 통하여 볼 수 있는 것은 IoT 기기의 내부 프로세스나 프로그램이 아니라 외관 파손 여부이다. 이에 따라, 파손관리부(350)는, 기 구축된 딥러닝 모델에 IoT 기기 이미지를 입력하여 부품교체여부 및 고장종류를 출력으로 수신할 수 있다. 후술하겠지만, 딥러닝 모델에는, 부품교체필요 이미지와 그 이유가 태그나 메타데이터로 라벨링되어 있다. 이에 따라, 새로운 이미지가 수신되는 경우, 새로운 이미지 내에 포함된 피사체, 즉 사용자의 부품이 교체가 필요한지 여부를 파악할 수 있다.

우선, 새로운 입력 이미지와, 딥러닝 모델에 포함된 이미지를 비교분석하면서 유사도를 측정하고, 만약 유사한 딥러닝 모델에 포함된 이미지가 없다면 교체를 하지 않아도 되는 부품이다. 하지만, 유사한 딥러닝 모델에 포함된 이미지가 있다면, 교체를 해야 하는 부품이다. 이때, 딥러닝 모델에 포함된 이미지가 어떠한 종류의 고장에 매핑된 부품 이미지인지를 파악하고, 이에 라벨링된 태그나 메타데이터를 추출하는 경우, 이 태그나 메타데이터가 고장 종류가 된다. 이에 따라, 고장 종류까지 함께 출력할 수 있다.

파손관리부(350)는, 라이브러리(Library)를 구축하여 부품교체필요 여부를 판단할 수도 있다. 파손관리부(350)는 데이터셋에 정상(Normal)과 비정상(Abnormal) 두 가지 폴더를 이용할 수 있고, 이미지 데이터의 높이, 넓이, 밝기, 크기 등을 설정하고 정상과 비정상 두 가지 클래스와, 특징 활성 맵(Feature Activation Map)을 통하여 만약 부품교체가 필요하다면 어느 부분이 불량인지 시각화할 수도 있다. 예를 들어, 비정상일 확률이 70% 이상일 경우 빨간색으로 표현되며 그 확률이 더욱 높아질수록 빨간색이 더욱 짙어지도록 할 수도 있다. 물론, 빨간색은 예시이며 다른 색상이나 시각화 방법이 더 존재할 수도 있으며 실시예에 따라 다르게 적용할 수도 있다.

파손관리부(350)는, 부품교체여부 및 고장종류를 사용자 단말(100)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 습도나 수밀상태를 측정하지 못하는 경우일지라도 AS 기사를 해당 위치로 보내기 이전에 시스템 상에서 한 번 담당자의 확인을 거치도록 할 수 있다. 만약, 습도를 측정하지 못한다고 할지라도, 습기가 찬 부품, 예를 들어, 애플워치의 액정에 습기가 내부에 차서 물방울이 맺히거나 뿌옇게 되는 현상이 발생하기 때문에, 습기가 많아서 현재 구동을 못하는 것인지를 판단해줄 수 있다. 이런 경우 습기만 없어지면, 즉 모두 마르고 나면 구동을 할 수 있는 것인지만 판단을 해줘도 관리자가 해당 위치로 가는 불편함은 제거될 수 있다.

파손관리부(350)는, 촬영한 IoT 기기 이미지 및 부품 이미지를 수신하기 이전에, 적어도 하나의 종류의 IoT 기기 및 모델에 대한 학습 데이터를 구축하여 IoT 기기의 종류 및 모델을 인식 및 분류하도록 학습을 진행할 수 있다. 그리고, 파손관리부(350)는 적어도 하나의 종류의 부품교체필요 부품 이미지 및 적어도 하나의 종류의 부품고장에 대응하는 고장 이미지에 대한 학습 데이터를 구축하여 부품교체필요 여부 및 고장종류를 인식 및 분류하도록 학습을 진행할 수 있고, 학습을 진행하여 모델링 과정을 수행한 후 딥러닝 모델을 구축할 수 있다. 이때, IoT 기기 기종 및 모델을 구분하는 딥러닝 모델과, 부품교체필요여부 및 고장종류를 구분하는 딥러닝 모델은 서로 다를 수 있으며, 복수의 학습 모델이 선별적으로 사용될 수 있다.

이때, 딥러닝 모델은 CNN(Convolutional Neural Networks)일 수 있다. 이때, CNN은 학습 방법의 개선과 병렬처리 하드웨어의 발전으로 ILSVRC-2012에서 기존의 알고리즘들보다 10%이상 더 좋은 성능을 선보이면서 ILSVRC의 주류 알고리즘으로 사용되기 시작했다. CNN은 특징점을 사전에 추출하지 않고, 입력 층에 영상 데이터를 직접 입력하여 컨볼루션 층을 통해 특징이 자동 추출되는 특징을 가지고 있다. CNN의 구조는 층(Layer) 사이의 노드 쌍들 중 일부만 연결하는 컨볼루션 층(Convolution Layer)과 다운 샘플링 층(Pooling Layer)이 교대로 반복되며 특징 추출에 관여하고, 후반부에 분류 목적에 사용되는 층 사이의 노드를 모두 연결하는 완전연결 층(Fully Connected Layer)이 위치한다.

CNN으로 직접 학습만을 수행하는 방법은 물체 인식에 많이 쓰이고, 뛰어난 인식률을 보이고 있다. 그 이유는 대상 물체의 특징이 일관되고, 다른 물체와 구별될 수 있으며, 비교적 크기도 커서 전처리 없이 학습이 가능하기 때문이다. 다만, 부품에 대한 결함의 경우는 형태에 대한 일관된 특징이 없고, 크기도 작은 경우가 많아서 학습만으로 특징을 자동추출하기가 어렵다. 또한, 결함의 위치를 표시해야 하는 경우, CNN 만의 학습으로는 어려우며, R-CNN과 같이 선택적 탐색을 통해 후보영역 군들을 검출할 수 있어야 가능하다. 그러나, 영상 당 수백 개에서 수천 개의 후보영역군들을 검출하므로 부가적인 연산량이 증가되는 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 후보영역군의 수를 영상 당 수십 개로 감소시키면서, 결함 및 유사 결함에 대한 후보영역군을 검출하기 위하여 VOV(Variance Of Variance) 방법을 또 다른 실시예로 이용할 수도 있다. VOV는 영상의 픽셀 값에 대해 행 또는 열의 분산을 구한 뒤 분산의 집합에 대한 분산 값으로 정의된다.

덧붙여서, CNN에서 파생된 기법으로 실시간으로 이미지 내에 있는 객체 검출을 목표로 하며, R-CNN, SPPNet, Fast R-CNN을 거치며 검출 속도, 검출 성능을 개선할 수도 있다. Faster R-CNN은 Fast R-CNN을 개선한 기법으로, 특징맵을 추출하기 위한 컨볼루션 네트워크와 분류를 위한 완전연결 층으로 이루어진 Fast R-CNN과 추출된 특징맵을 이용해 검출하고자 하는 객체가있을만한 영역을 제안하는 RPN(Region Proposal Network)이라는 특수한 네트워크를 추가한 구조로 되어있다. Faster R-CNN 내의 컨볼루션 네트워크는 일반적인 CNN과 같이 컨볼루션 층과 다운샘플링 층으로 이루어져 있고, 여기서 출력되는 특징맵은 RPN과 완전연결 층으로 연결된다. RPN은 특징맵에 슬라이딩 윈도우 방식으로 앵커 박스(Anchor Boxes)를 적용한다. 앵커 박스는 크기와 비율을 변화시키며 다양한 크기로 적용할 수 있고, 검출하고자하는 객체가 있을만한 다양한 영역을 제안할 수 있으며, 제안된 영역 중 IOU를 계산하여 최종 검출 영역을 결정한다.

상술한 두 가지를 모두 결합하여 본 발명의 일 실시예에 따른 딥러닝 모델을 구축할 수도 있다. 즉, VOV 필터와 CNN을 결합한 검출 방법과 Faster R-CNN 기반의 결함 검출 방법으로 모델링을 위하여 학습 데이터를 학습할 수 있다. VOV와 CNN을 결합한 검출 방법은 IoT 기기의 부품 원본 이미지를 슬라이딩 윈도우 방식으로 잘라 작은 크기의 ROI(Region of Interest) 이미지를 생성한다. 생성된 ROI 이미지에 VOV 필터를 적용해 결함 후보영역군을 추출하고, 이를 CNN에 입력으로 주어 학습한다. Faster R-CNN 기반 결함 검출 방법은 위 방법과는 달리 ROI 이미지 대신에 원본 이미지를 학습에 사용한다. 원본 이미지에서 결함이 있는 좌표를 데이터화 한 후, 원본 이미지와 결함 좌표 데이터를 Faster R-CNN에 입력으로 사용해 학습할 수 있다.

예를 들어, 부품 외관의 교체필요 종류는 갈라짐, 긁힘, 찍힘 등을 포함하며, 외관의 질감은 서로 다른 사고나 문제로 인하여 이미지로 촬영 시 불균일한 무늬와 같은 비정형 무늬가 발생할 수 있다. 이러한 무늬가 있는 경우, 정상과 결함을 구별하기 매우 어렵다. 특히, 조명과 결합되면 반사된 부분이 시각적으로 결함과 유사하게 보이므로 결함 검출을 더욱 어렵게 한다. 또한 제품의 굴곡진 부분으로 인하여 생기는 초점이 맞지 않는 부분과 먼지 등 잡음으로 인해 결함과 혼동될 수 있어 결함 검출을 어렵게 한다. 이에 따라, VOV와 CNN 기반 교체필요여부 검출을 모델링할 때 Epoch를 높게 잡는 방법으로 학습을 진행할 수도 있다. 이러한 학습을 진행할 때 각 부위의 위치와 픽셀 단위로 영상을 분류해야한다는 특징때문에 학습시간이 오래걸릴 수도 있으므로 GPU 기반으로 학습을 진행할 수 있도록 미리 설정을 하는 것도 가능하다.

반납확인부(360)는, 사용자 단말(100)에서 반납처리 이벤트를 출력하는 경우, 어느 하나의 IoT 기기의 반납이 완료되었는지를 판단하도록 어느 하나의 IoT 기기가 보관되었던 보관함의 번호와 매핑된 적어도 하나의 센서 데이터를 확인하고, 어느 하나의 IoT 기기의 보관상태에 대응하는 적어도 하나의 센서 데이터와의 유사도를 판단하여 반납여부를 확인한 후 사용자 단말(100)의 반납처리 이벤트를 완료처리할 수 있다. 이때, 감지 모듈(420)은, 초음파 센서(421), 무게 센서(423) 및 레이저 센서(425) 중 어느 하나 또는 적어도 하나의 조합으로 적어도 하나의 센서 데이터를 공유 서비스 제공 서버(300)로 전송하도록 설정된 모듈일 수 있다. 이때, 보관 장치(400)는, 적어도 하나의 보관함 내부에 설치되어 적어도 하나의 IoT 기기의 보관 여부를 파악하도록 적어도 하나의 센서 데이터를 출력하는 감지 모듈(420)을 포함할 수 있다.

무인 및 비대면으로 운영되기 때문에 A 기기와 동일한 무게만 가지는 B를 반납해도 시스템 상으로 확인할 방법이 없다. 이에 따라, 반납확인부(360)는 각 IoT 기기의 무게를 확인하고 레이저를 이용하여 IoT 기기의 형태를 확인할 수 있다. 즉, 레이저 센서(4250)는, 대략 1억분의 1초정도의 짧은 레이저펄스를 발사한 후에 빛의 속도로 목표물에서 반사해 되돌아 오는 시간을 측정하여 목표물까지의 거리를 구하는 방법을 이용하기 때문에, 각 레이저펄스가 어레이로 구비되는 경우 그 IoT 기기의 형태를 확인할 수 있다. 그럼에도 불구하고 동일한 형상의 모조품을 가져다 놓는 사태를 방지할 수 없으므로, 사용자 단말(100)에서 반납을 할 때, IoT 기기의 전원을 턴 온 시키고, 사용자 단말(100)과 연결시킨 후, 사용자 단말(100)에서 인식한 IoT 기기의 IMEI나 시리얼넘버 등 고유식별부호를 백그라운드 모드로(사용자의 인지 및 변조를 막기 위하여) 반납확인부(460)로 전송한 후에야 반납이 완료처리될 수도 있다. 이와 같은 경우 외관인 하드웨어 및 내부인 소프트웨어까지 모두 확인했으므로 모조품이나 타사의 제품을 대신 반납할 확률이 현저히 줄게 된다.

반납관리부(370)는, 사용자 단말(100)에서 반납처리 이벤트를 출력하는 경우, 사용자 단말(100)로 반납번호를 발급하고, 보관 장치(400)에서 반납번호가 입력되는 경우, 사용자 단말(100)에서 렌탈한 어느 하나의 IoT 기기가 보관되었던 보관함의 도어가 개방되도록 설정할 수 있다. 보관 장치(400)는, 렌탈번호를 입력하도록 터치패드(440)를 포함하거나 보관 장치(400)와 연동되어 렌탈번호를 입력가능한 키오스크를 포함할 수 있다. 또는, 렌탈번호나 반환번호가 QR 코드로 대체되는 경우 QR 코드를 스캔할 수 있는 리더기 또는 바코드로 구현된 경우 바코드를 스캔할 수 있는 적외선 스캐너 등이 존재할 수 있다.

제품관리부(380)는, 적어도 하나의 IoT 기기별로 미션 데이터 및 리워드 데이터를 매핑하여 저장하고, 사용자 단말(100)에서 렌탈한 어느 하나의 IoT 기기에 매핑된 미션 데이터를 출력하고, 사용자 단말(100)에서 미션을 클리어하는 경우 사용자 단말(100)로 리워드 데이터에 대응하는 리워드를 지급할 수 있다. 이때, 미션은 관리자가 해야 할 일을 사용자가 하는 경우에 이에 대한 보상을 주도록 하는 것인데, 예를 들어 로봇청소기를 렌트했다면 먼지통을 비우는 것일 수 있다. 이때, 먼지통을 비우는 것을 파악하기 위해서, 즉 미션을 수행했는지 아는 방법은, 로봇청소기의 경우 먼지통이 로봇청소기 외부로 꺼내진 경우 로봇청소기에서 먼지통의 탈거를 감지하여 이를 이벤트로 남겨둔다. 이를 모니터링하는 경우 미션의 클리어 여부를 확인할 수 있고, 보상을 줄 수 있게 된다.

식별부(390)는, 보관 장치(400)가 적어도 하나의 위치에 복수로 존재하는 경우, 복수의 보관 장치(400)를 식별하도록 고유식별부호를 부여하여 관리할 수 있다.

이하, 상술한 도 2의 공유 서비스 제공 서버의 구성에 따른 동작 과정을 도 3 및 도 4를 예로 들어 상세히 설명하기로 한다. 다만, 실시예는 본 발명의 다양한 실시예 중 어느 하나일 뿐, 이에 한정되지 않음은 자명하다 할 것이다.

도 3a을 참조하면, (a) 공유 서비스 제공 서버(300)는 적어도 하나의 보관 장치(400)의 고유식별부호, 보관함 번호, 각 보관함에 보관된 IoT 기기의 제품정보 등을 데이터베이스화할 수 있다. 그리고, (b) 공유 서비스 제공 서버(300)는 사용자 단말(100)에서 자신의 위치를 기준으로 공기청정기를 렌탈하려고 할 때, 사용자 단말(100)의 위치를 기준으로 공기청정기가 보관된 보관 장치(400)의 위치를 추출하여 지도 상에 플로팅시키게 된다. 이때, 사용자 단말(100)에서 오전 10시부터 11시까지 1 시간 이용하기로 예약하고 1 시간 당 렌탈비인 1000원을 결제한 경우 공유 서비스 제공 서버(300)는 사용자 단말(100)로 렌탈번호를 발급해준다.

이때, (c) 사용자 단말(100)의 사용자가 해당 위치로 이동하여 N1 보관함을 열기 위해 보관 장치(400)의 키패드 등에 렌탈번호를 입력하거나 스캐너에 QR 코드(렌탈번호)를 스캔하는 경우 해당 공기청정기가 보관된 보관함의 도어가 개방된다. 그리고 사용자 단말(100)은, 렌탈시간이 만료되기 이전에 공유 서비스 제공 서버(300)로부터 알림 메세지를 받고, 사용자가 보관 장치(400)가 설치된 위치로 이동하여 렌탈번호 또는 반납번호를 입력 또는 코드를 스캔하는 경우, 보관 장치(400)는 해당 보관함(N1)의 도어를 개방하고, 보관함(N1) 내부에 설치된 카메라 및 적어도 하나의 센서를 구동시켜 촬영 이미지 또는 동영상과, 센서 데이터를 공유 서비스 제공 서버(300)로 전송한다.

공유 서비스 제공 서버(300)는 파손은 없는지 또 렌탈한 제품이 맞는지를 확인하게 되며, 확인이 완료된 경우 공유 서비스 제공 서버(300)는 보관 장치(400)로 반납처리 완료 신호를 주게 되고, 사용자 단말(100)은 반납완료 메세지를 받게 된다. 만약, 사용자가 모조품을 반납했거나 벽돌과 같이 다른 물건을 반납한 경우, 사용자 단말(100)이 미리 공유 서비스 제공 서버(300)에 등록한 결제수단으로 렌탈한 IoT 기기의 새상품 가격이 즉시결제된다. 이는 사용자의 승인이 없이도 결제되는데 렌탈을 할 때 새상품 가격을 선승인 해두고, 만약 모조품이나 벽돌과 같은 다른 물품을 반납하는 경우 선승인에 기해 즉시결제를 하는 것이다. 이에 따라, 사용자는 자연히 다른 물품을 반납하여 자신이 손해를 입지 않도록 빌려갔던 그 특정물인 IoT 기기를 돌려놓게 된다.

만약, 사용자가 IoT 기기를 렌트했는데, 자신이 쓰던 오래된 상품으로 돌려놓는 경우에도 IMEI가 다르고 시리얼 넘버가 다르므로 역시 선승인에 기한 즉시결제가 이루어질 수 있다. 고가의 물품일수록 사기의 가능성이 높아지므로 하드웨어적으로 소프트웨어적으로 모두 확인하여 반납처리를 하며, 둘 중에 어느 것이든 다른 경우에는 즉시 새상품 가격을 즉시결제하고, 파손이 되었다면 파손에 기한 결제를 수행하도록 할 수 있다.

이하 도 3b 내지 도 3u는 보관 장치(400)의 키오스크 또는 터치패드의 구동 화면을 설명한다.

<홈 화면>

도 3b는 보관 장치(400)의 터치패드에 아무런 입력도 없는 메인 구동 화면(홈 화면)이다. 각 메뉴는 서비스 설명, 제품 설명, 렌탈 방법, 반납 방법 및 고객 센터의 메뉴로 진입할 수 있는 상위 레벨 메뉴이고, 이하의 렌탈하기 및 반납하기는 실제로 렌탈을 하거나 렌탈한 IoT 기기를 반납할 때 사용하는 메뉴이다.

서비스 설명은 도 3c 내지 도 3i와 같이 구성되고, 제품 설명은 도 3j 및 도 3k와 같이 구성될 수 있고, 렌탈 방법은 도 3l 내지 도 3p와 같이 구성될 수 있고, 반납 방법은 도 3q 내지 도 3u와 같이 구성될 수 있다.

<렌탈 방법>

도 3l를 참조하면, 제품 렌탈 방법이 설명되어 있는데, 도 3m과 같이 렌탈할 지점(보관 장치(400)의 위치)과 IoT 기기를 선택 및 결제한 후 예약번호를 받으면 사용자는 해당 지점으로 가서 도 3n과 같이 예약번호를 보관 장치(400)에 입력하고, 도 3p와 같이 IoT 기기를 꺼내가면 완료된다.

<반납 방법>

도 3q는 제품을 반납하는 절차를 설명하고 있는데, 도 3r과 같이 사용자 단말(100)은 이용내역 화면 상에서 반납번호를 확인할 수 있고, 도 3s와 같이 사용자는 부여받은 반납번호를 보관 장치(400)에 입력한 후, 도 3t와 같이 제품을 넣고 문을 닫은 후 반납완료 버튼을 누르고, 도 3u와 같이 반납완료 화면이 뜨는 경우 반납이 완료된 것이다.

도 4a를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 보관 장치(400)는 예를 들어, 1 인 가구가 많이 거주하는 오피스텔의 1 층 로비에 설치될 수 있다. 도 4a와 같이 사용자 단말(100)은 자신의 위치를 기준으로 IoT 기기를 찾을 수 있고, 도 4c와 같이 지역 및 IoT 기기의 모델명이 정해졌으면 시간대를 설정하여 도 4d와 같이 결제를 수행하며, 도 4e와 같이 결제 정보를 확인하고 도 4f와 같이 렌탈예약이 완료된 경우 사용자는 로비에서 찾아가서 사용하면 된다. 도 4g와 같이 이용내역을 볼 수 있으며 미션을 클리어한 경우에는 상술한 바와 같이 리워드를 얻을 수도 있다.

이와 같은 도 2 내지 도 4의 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1을 통해 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템에 포함된 각 구성들 상호 간에 데이터가 송수신되는 과정을 나타낸 도면이다. 이하, 도 5를 통해 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정의 일 예를 설명할 것이나, 이와 같은 실시예로 본원이 한정 해석되는 것은 아니며, 앞서 설명한 다양한 실시예들에 따라 도 5에 도시된 데이터가 송수신되는 과정이 변경될 수 있음은 기술분야에 속하는 당업자에게 자명하다.

도 5를 참조하면, 공유 서비스 제공 서버는, 보관 장치의 위치, 적어도 하나의 보관함의 번호 및 적어도 하나의 보관함에 보관된 적어도 하나의 IoT 기기의 기기정보를 매핑하여 저장한다(S5100).

그리고, 공유 서비스 제공 서버는, 적어도 하나의 IoT 기기의 단위시간당 렌탈비를 설정하여 업로드하고(S5200), 사용자 단말에서 어느 하나의 IoT 기기를 선택 및 결제하는 경우 렌탈번호를 사용자 단말로 발급한다(S5300).

또, 공유 서비스 제공 서버는, 렌탈번호가 보관 장치에서 입력되는 경우, 어느 하나의 IoT 기기가 보관된 보관함의 번호를 추출하여 도어 개방을 허용한다(S5400).

상술한 단계들(S5100~S5400)간의 순서는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 단계들(S5100~S5400)간의 순서는 상호 변동될 수 있으며, 이중 일부 단계들은 동시에 실행되거나 삭제될 수도 있다.

이와 같은 도 5의 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 4를 통해 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.

도 5를 통해 설명된 일 실시예에 따른 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 애플리케이션이나 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 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 모두 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.

전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 방법은, 단말기에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼이나 운영체제 등에 포함된 프로그램을 포함할 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 마스터 단말기에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 의미에서, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 방법은 단말기에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고 단말기에 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.

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.

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.

Claims (10)

1. 적어도 하나의 보관함을 포함하고, 렌탈번호가 입력되는 경우 상기 렌탈번호에 대응하는 IoT(Internet of Things) 기기가 보관된 도어가 개방되고, 상기 IoT 기기의 반납처리가 완료되는 경우 상기 도어를 폐쇄하는 보관 장치;
   적어도 하나의 IoT 기기 중 어느 하나의 IoT 기기를 선택하여 렌탈시간을 설정한 후 결제를 수행하면 상기 보관 장치의 도어를 개방할 수 있는 렌탈번호를 부여받고, 상기 렌탈시간 경과 전 또는 만료시 반납처리 이벤트를 출력하는 사용자 단말; 및
   상기 보관 장치의 위치, 상기 적어도 하나의 보관함의 번호 및 상기 적어도 하나의 보관함에 보관된 적어도 하나의 IoT 기기의 기기정보를 매핑하여 저장하는 데이터베이스화부, 상기 적어도 하나의 IoT 기기의 단위시간당 렌탈비를 설정하여 업로드하는 설정부, 상기 사용자 단말에서 상기 어느 하나의 IoT 기기를 선택 및 결제하는 경우 상기 렌탈번호를 상기 사용자 단말로 발급하는 발급부, 상기 렌탈번호가 상기 보관 장치에서 입력되는 경우, 상기 어느 하나의 IoT 기기가 보관된 보관함의 번호를 추출하여 도어 개방을 허용하는 개폐부를 포함하는 공유 서비스 제공 서버;를 포함하며,
   상기 보관 장치는,
   상기 적어도 하나의 보관함 내부를 촬영하도록 설치된 카메라;를 포함하고, 상기 사용자 단말에서 반납처리 이벤트가 출력되는 경우, 상기 카메라를 구동시켜 상기 어느 하나의 IoT 기기를 촬영한 촬영 데이터를 상기 공유 서비스 제공 서버로 전송하며,
   상기 공유 서비스 제공 서버는,
   상기 보관 장치로부터 수신된 촬영 데이터를 상기 사용자 단말, 상기 사용자 단말에서 렌탈한 어느 하나의 IoT 기기, 렌탈시간 및 상기 반납처리 이벤트가 출력된 시점을 매핑하여 저장하여 파손시점을 파악하고, 상기 수신된 촬영 데이터와 딥러닝 모델에 포함된 이미지를 비교분석하면서 유사도를 측정하고, 유사한 딥러닝 모델에 포함된 이미지가 있는 경우 교체를 해야하는 부품이 있는 것으로 확인하고, 딥러닝 모델에 포함된 이미지가 어떠한 종류의 고장에 매핑된 부품 이미지인지를 파악하고, 파악된 부품 이미지에 라벨링된 태그나 메타데이터를 추출하는 경우 추출된 태그나 메타데이터를 고장 종류로 확인하며, 라이브러리를 구축하여 부품교체필요 여부를 판단하는 파손관리부; 상기 사용자 단말에서 반납처리 이벤트를 출력하는 경우, 상기 어느 하나의 IoT 기기의 반납이 완료되었는지를 판단하도록 상기 어느 하나의 IoT 기기가 보관되었던 보관함의 번호와 매핑된 적어도 하나의 센서 데이터를 확인하고, 상기 어느 하나의 IoT 기기의 보관상태에 대응하는 적어도 하나의 센서 데이터와의 유사도를 판단하여 반납여부를 확인한 후 상기 사용자 단말의 반납처리 이벤트를 완료처리하고, 반납되는 IoT 기기의 무게를 확인하고 레이저 또는 초음파를 이용하여 IoT 기기의 형태를 확인하고, 확인된 IoT 기기의 형태를 근거로 정상적으로 IoT 기기의 반납이 완료되었는지를 판단하는 반납확인부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 보관 장치는,
   상기 적어도 하나의 보관함 내부에 설치되어 적어도 하나의 IoT 기기의 보관 여부를 파악하도록 적어도 하나의 센서 데이터를 출력하는 감지 모듈;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템.
   
5. 삭제
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 감지 모듈은,
   초음파 센서, 무게 센서 및 레이저 센서 중 어느 하나 또는 적어도 하나의 조합으로 상기 적어도 하나의 센서 데이터를 상기 공유 서비스 제공 서버로 전송하도록 설정된 모듈인 것을 특징으로 하는 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 보관 장치는,
   상기 렌탈번호를 입력하도록 터치패드를 포함하거나 상기 보관 장치와 연동되어 상기 렌탈번호를 입력가능한 키오스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 공유 서비스 제공 서버는,
   상기 사용자 단말에서 반납처리 이벤트를 출력하는 경우, 상기 사용자 단말로 반납번호를 발급하고, 상기 보관 장치에서 상기 반납번호가 입력되는 경우, 상기 사용자 단말에서 렌탈한 어느 하나의 IoT 기기가 보관되었던 보관함의 도어가 개방되도록 설정하는 반납관리부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 공유 서비스 제공 서버는,
   상기 적어도 하나의 IoT 기기별로 미션 데이터 및 리워드 데이터를 매핑하여 저장하고, 상기 사용자 단말에서 렌탈한 어느 하나의 IoT 기기에 매핑된 미션 데이터를 출력하고, 상기 사용자 단말에서 미션을 클리어하는 경우 상기 사용자 단말로 상기 리워드 데이터에 대응하는 리워드를 지급하는 제품관리부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공유 서비스 제공 서버는,
    상기 보관 장치가 적어도 하나의 위치에 복수로 존재하는 경우, 복수의 보관 장치를 식별하도록 고유식별부호를 부여하여 관리하는 식별부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 1 인 가구를 위한 IoT 기기 공유 서비스 제공 시스템.
    
    
    

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