KR102381620B1

KR102381620B1 - 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템

Info

Publication number: KR102381620B1
Application number: KR1020200178749A
Authority: KR
Inventors: 김정석
Original assignee: (주)클라우드앤
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-04-04

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템은, 건물 내부에 층별로 설치되는 복수의 IoT단말과, 상기 IoT단말과 연결되는 로라망과 연결되어 측정정보를 수집하고, 와이파이메쉬망을 통해 외부의 관제서버와 연결된 상용망을 통해 전송하는 정보중개장치와, 상기 측정정보를 수신하여 실내공간의 용도 및 위치에 따른 온습도 쾌적존을 설정하고, 냉난방 공조기를 상기 쾌적존에 따라 제어하는 상기 관제서버를 포함한다.

Description

쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템{IoT typed Building management system using thermal comfort zone}

본 발명은 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 환경정보 등을 로라망과 와이파이메쉬망을 이용하여 실내공간에서 쾌적함을 느낄 수 있도록 냉난방 공조기를 제어하는 기술이 개시된다.

건물 에너지 관리 시스템(BEMS: Building Energy Management System)은 컴퓨터를 사용하여 건물관리자가 합리적인 에너지 이용을 기본으로 한다. 입주자를 위하여 안전하고 위생적이며 쾌적한 생활환경과 기능적인 업무환경을 효율적이고, 확실하게 유지·보전하기 위한 제어·관리·경영 시스템을 말한다. BEMS를 활용하면 에너지 사용량, 실내 환경, 건물의 탄소 배출량 등을 확인하고 관리할 수 있는데요, 평균적으로 10%~30% 정도의 에너지를 절감할 수 있는 기술이다. 그뿐만 아니라 건물의 쾌적한 환경 조성, 건물의 수명 연장 등 다양한 효과를 얻을 수 있는 시스템이다.

종래의 기술 중 대한민국 등록특허공보 제10-187333호(2018년 6월 26일 등록)는 에너지 수요 예측 방법, 분산 에너지 관리 방법 및 시스템에 관한 것으로, 각 구역에 설치되는 센서네트워크로부터 각 구역에 대한 환경데이터를 획득하고, 각 구역에서 작동되는 에너지기기 및 개인화기기에 대한 기기에너지사용량데이터를 획득하며, 각 구역에 대한 물리적정보를 관리하는 적어도 하나 이상의 구역에이전트; 및 상기 환경데이터 중 온도데이터 및 CO2데이터와, 상기 개인화기기에 대한 기기에너지사용량데이터를 입력데이터로 포함하는 제1기계학습모델을 통해 각 구역에 대한 재실자추정정보를 생성하고, 상기 재실자추정정보, 상기 환경데이터, 상기 에너지기기 및 개인화기기에 대한 기기에너지사용량데이터 및 각 구역에 대한 물리적정보를 입력데이터로 포함하는 제2기계학습모델을 통해 각 구역에 대한 구역에너지수요예측데이터를 생성하여 상기 구역에이전트로 전송하는 머신러닝장치를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

그러나, 상기 종래의 기술은 다양한 구역에 설치된 센서와 통신시 두꺼운 콘크리트벽 내부에 설치된 분전반 등의 전력데이터를 센싱하는데 블루투스나 와이파이 방식으로 통신이 차단되어 그 한계가 있었다. 또한, 실제 재실하는 사용자가 쾌적감을 느낄 수 있는 온도나 습도를 제어하는데 한계가 있었다.

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 로라망과 와이파이메쉬망을 이용하여 실내의 IoT단말로부터 측정된 정보를 실시간으로 외부의 관제서버로 전송하여 쾌적존을 설정할 수 있는 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템을 제공하기 위함이다.

또한, 와이파이메시망을 이용함으로써 통신이 불안정한 상태에서도 안정적인 통신이 가능하도록 하는 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템을 제공하기 위함이다.

또한, 분전반 등에서의 화재를 신속히 감지하여 관제서버로 전송함으로써 화재대응을 신속히 할 수 있는 로라-와이파이메쉬 통신을 이용한 정보중개장치 및 건물관리시스템을 제공하기 위함이다.

또한, 실내외 온도차로 인한 냉방, 난방 부하의 산출량을 바탕으로 실내공간의 온습도를 쾌적도 범위 내로 유지할 수 있는 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템을 제공하기 위함이다.

또한, 시계열 예측모델을 이용하여 FDD(Fault Detection and Diagnosis) 방식으로 설비의 이상신호를 조기에 판단하여 고장을 처리할 수 있는 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템을 제공하기 위함이다.

또한, 상기 정보중개장치는 복수의 공유기가 연결되는 상기 와이파이메쉬망으로 테스트신호를 전송하고, 상기 테스트신호에 대한 응답신호가 수신되는 상기 공유기를 상기 와아파이메쉬망으로 재설정할 수 있다.

또한, 상기 관제서버는 건물의 실내공간에 대한 온도, 습도 및 이산화탄소 중 적어도 하나 이상을 이용하여 실내환경 예측모델을 생성하는 실내환경예측부와, 실내외 환경정보 및 에너지정보를 수집하여 상기 실내환경 예측모델에 대한 냉난방 부하를 산출하여 관리하는 부하관리부와, 상기 실내공간의 용도 및 위치에 따른 온습도 쾌적존을 설정하여 관리하는 쾌적존관리부와, 상기 실내공간의 냉난방 공조기를 상기 쾌적존에 따라 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 정보중개장치는 분전반 내의 온도, 연기, 가스 중 적어도 하나 이상을 감지하여 기 설정치가 초과하는 경우 화재신호를 상기 관제서버로 출력하고, 상기 관제서버는 상기 화재신호를 수신하는 경우 상기 냉난방 공조기의 구동을 중단하고, 외부의 관리자 단말로 알람신호를 출력할 수 있다.

또한, 상기 관제서버는 건물의 설비에 설치된 IoT단말로부터 수집된 사용정보를 기 설정된 시계열 예측모델과 비교하여 상기 설비의 이상 여부를 판단하는 고장관리부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고장관리부는 상기 사용정보와 상기 시계열 예측모델과의 동적타임워핑(DTW : Dynamic Time Warping)을 적용하여 하여 유사성을 판단할 수 있다.

이에 따라, 로라망과 와이파이메쉬망을 이용하여 실내의 IoT단말로부터 측정된 정보를 실시간으로 외부의 관제서버로 전송하여 쾌적존을 설정할 수 있다.

또한, 와이파이메시망을 이용함으로써 통신이 불안정한 상태에서도 안정적인 통신이 가능하도록 할 수 있다.

또한, 분전반 등에서의 화재를 신속히 감지하여 관제서버로 전송함으로써 화재대응을 신속히 할 수 있다.

또한, 실내외 온도차로 인한 냉방, 난방 부하의 산출량을 바탕으로 실내공간의 온습도를 쾌적도 범위 내로 유지할 수 있다.

또한, 시계열 예측모델을 이용하여 FDD(Fault Detection and Diagnosis) 방식으로 설비의 이상신호를 조기에 판단하여 고장을 처리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT형 건물통합관리시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 IoT형 건물통합관리시스템 중 전력을 측정하는 IoT단말의 사용예시도이다.
도 3은 도 1에 따른 IoT형 건물통합관리시스템 중 정보중개장치의 세부구성도이다.
도 4는 도 3에 따른 정보중개장치에서 제1 게이트웨이와 제2 게이트웨이가 통신하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 3에 따른 정보중개장치에서 복수의 제1 게이트웨이가 와이파이메쉬망을 형성하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 도 1에 따른 IoT형 건물통합관리시스템 중 관제서버의 세부구성도이다.
도 7은 도 6에 따른 관제서버 중 쾌적존관리부에서 실내공간에 대한 온습도 쾌적존을 설정하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 도 6에 따른 관제서버 중 쾌적존관리부에서 실내공간에 대한 열화상정보를 이용하여 쾌적존을 재수정하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 도 6에 따른 관제서버 중 제2 제어부에서 관리자단말로 실내공기질 상태를 아이콘 형태로 제공하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 도 6에 따른 관제서버 중 고장관리부에서 시계열 예측모델을 이용하여 고장을 판단하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT형 건물통합관리시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 IoT형 건물통합관리시스템 중 전력을 측정하는 IoT단말의 사용예시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 IoT형 건물통합관리시스템(1000)은 IoT단말(10), 정보중개장치(100) 및 관제서버(200)를 포함한다.

IoT단말(10)은 일반건물이나 신재생에너지 시설과 같이 원격에서 관리가 필요한 곳에 설치될 수 있다. IoT단말(10)은 실내 온도, 습도, 미세먼지, 초미세먼지, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), VOC(volatile organic components), tVOC(total volatile organic components) 농도 등을 실시간으로 측정할 수 있다. 또한, IoT단말(10)은 분전반이나 배전반에 설치되어 전류를 측정하고, 선간 전압, 주파수, 역률, 전력량을 전력정보로 수집할 수도 있다. 또한, IoT단말(10)은 실내에 설치된 공조기의 동작을 제어할 수도 있다. 또한, IoT단말(10)은 광전식으로 화재센서를 이용하여 분전반 등의 화재를 감지하는 것도 가능하다.

또한, IoT단말(10)은 도 2와 같이 분전반(11)에 설치되어 전력을 측정하는 전력량계로 사용되는 것도 가능하다. 이 경우, 분전반(11)의 덮개를 관통하여 IoT단말(10)이 설치됨으로써 무선으로 통신이 가능하다. IoT단말(10)은 중계기를 통하거나, 직접 제1 게이트웨이(110)와 통신할 수 있다. 이와 같이, IoT단말(10)을 분전반(11)에 관통하여 설치함으로써 시공비가 절감되며, 기존에 전선으로 통신하는 방식에서 무선으로 통신이 가능해질 수 있다.

정보중개장치(100)는 복수의 IoT단말(10)과 통신할 수 있다. 정보중개장치(100)는 제1 게이트웨이(110)와 제2 게이트웨이(120)를 이용하여 IoT단말(10)의 측정정보를 관제서버(200)로 전송할 수 있다. 제1 게이트웨이(110)는 로라망(101)과 와이파이메쉬망(102)을 이용하여 측정정보를 수신하여 제2 게이트웨이(120)로 전송한다. 제2 게이트웨이(120)는 와이파이메쉬망(102)과 상용망을 이용하여 측정정보를 수신하여 관제서버(200)로 전송한다. 정보중개장치(100)는 건물의 다양한 위치에 있는 IoT단말(10)의 측정정보를 신속하게 관제서버(200)로 업데이트할 수 있다.

관제서버(200)는 정보중개장치(100)와 통신한다. 관제서버(200)는 정보중개장치(100)의 제2 게이트웨이(120)를 통해 IoT단말(10)의 측정정보를 수신하여 이를 분석한다. 관제서버(200)는 측정정보를 분석하여 건물 내 공조기 등에 대한 제어신호를 생성하여 전송한다. 이러한 제어신호는 실내 공기오염도를 감소시키거나, 에너지를 소비를 절감할 수 있도록 한다. 관제서버(200)는 IoT단말(10)로부터 화재신호가 감지되는 경우에는 이를 관리자단말(20)로 알람하여 화재진압이 조기에 이뤄지도록 할 수 있다. 관제서버(200)는 IoT단말(10)의 위치정보를 이용하여 이탈이 발생한 경우 관리자단말(20)로 알람하는 것도 가능하다.

이하, 도 3 내지 도 9를 참조하여 정보중개장치(100) 및 관제서버(200)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3은 도 1에 따른 IoT형 건물통합관리시스템 중 정보중개장치의 세부구성도이고, 도 4는 도 3에 따른 정보중개장치에서 제1 게이트웨이와 제2 게이트웨이가 통신하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 도 3에 따른 정보중개장치에서 복수의 제1 게이트웨이가 와이파이메쉬망을 형성하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 정보중개장치(100)는 제1 게이트웨이(110) 및 제2 게이트웨이(120)를 포함한다.

제1 게이트웨이(110)는 로라망(101)과 연결된다. 로라(LoRa, Long Range)통신망은 광범위한 커버리지와 적은 대역폭을 가지는 저전력 장거리 통신망을 의미한다. 로라통신망은 건물 내부에 층별로 설치되는 복수의 IoT(Internet of Things])단말과 연결된다. 이 경우, 복수의 IoT단말(10)은 실내의 환경정보를 수집하거나, 공조기를 제어하거나, 분전반의 전력량을 수집하는 장비를 포괄하는 의미로 사용된다. 제1 게이트웨이(110)는 층별로 설치된 복수의 IoT단말(10)을 통해 측정정보를 수집한다.

또한, 제1 게이트웨이(110)는 와이파이메쉬망(102)과 연결된다. 와아피이메쉬(WIFI mesh) 통신망은 복수의 공유기(111)(Access Point, AP)를 이용하여 통신의 불안정성을 최소화하기 위한 것이다. 와이파이메쉬망(102)은 건물 내 층간으로 형성된 복수의 AP를 이용하여 건물내 통신이 가능하다. 이 경우, 와이파이메쉬망(102)은 계단, 에스컬레이터, 엘리베이터 등 층간 공간이 막혀있지 않은 곳에 구축하는 것이 바람직하다. 제1 게이트웨이(110)는 로라망(101)으로부터 수집된 측정정보를 와이파이메쉬망(102)을 통해 제2 게이트웨이(120) 측으로 전송한다.

또한, 제1 게이트웨이(110)는 복수의 공유기(111)가 연결되는 와이파이메쉬망(102)으로 테스트신호를 전송할 수 있다. 이는 복수의 공유기(111)가 와아파이메쉬망을 형성하는지 판단하기 위함이다. 예를 들어, 제1 게이트웨이(110)는 테스트신호에 대한 응답신호가 수신되는 공유기(111)를 와아파이메쉬망으로 재설정한다. 제1 게이트웨이(110)는 일정한 시간 주기로 복수의 공유기(111)에 테스트신호를 전송하면서 유효한 공유기(111)로 와이파이메쉬망(102)을 재설정하는 과정을 반복할 수 있다. 이에 따라, 통신이 불안정한 지역에서 와이파이메쉬망(102)을 재설정함으로써 통신이 차단되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 제1 게이트웨이(110)는 IoT단말(10)로부터 수신되는 GPS정보를 이용하여 위치정보를 획득할 수도 있다. 이 경우, IoT단말(10)은 GPS모듈이 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, IoT단말(10)의 GPS정보가 유효한 경우 측정정보와 GPS정보를 결합하여 제2 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다. 이는 IoT단말(10)이 건물의 실외측에 설치된 경우인지 여부를 확인하기 위함이다. 예를 들어, IoT단말(10)은 고유식별번호의 지정된 위치가 실내인 경우, GPS정보가 획득되는 경우 관제서버(200)에서는 이를 고장으로 판단할 수 있다.

또한, 제1 게이트웨이(110)는 IoT단말(10)의 이동정보를 수신하는 것도 가능하다. 예를 들어, IoT단말(10)이 기 설정된 속도, 가속도, 기울기 이상의 이동정보가 감지되는 경우 이탈정보를 생성할 수 있다. 이는 IoT단말(10)이 외력에 의해 설치된 위치로부터 이탈되는 경우를 감지하기 위함이다. 이 경우, IoT단말(10)에는 기울기센서, 가속도센서 등이 형성되는 것이 바람직하다. IoT단밀이 지정된 위치를 벗어나는 경우 정확한 측정정보를 생성할 수 없기 때문에 이탈 여부를 판단하게 된다.

제2 게이트웨이(120)는 와이파이메쉬망(102)과 연결된다. 제2 게이트웨이(120)는 와이파이메쉬망(102)을 통해 IoT단말(10)로부터 수집된 건물 전체의 측정정보를 수집한다. 제2 게이트웨이(120)는 수집된 측정정보를 상용망을 통해 외부의 관제서버(200)로 전송한다. 예를 들어, 상용망은 LTE(Long Term Evolution)일 수 있다. 여기서, 외부의 관제서버(200)는 일종의 클라우드 서버로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 외부의 관제서버(200)는 건물 내의 측정정보를 종합적으로 수집하고, 이를 분석하는 역할을 한다.

또한, 제2 게이트웨이(120)는 복수의 제1 게이트웨이(110)로부터 신호를 수신하거나 전송할 수 있다. 이 경우, 제2 게이트웨이(120)는 선택적으로 신호를 수신할 수도 있다. 이는 복수의 제1 게이트웨이(110)가 그룹화되는 경우 일부 그룹의 신호만으로 수신하여 관제서버(200)로 전송하도록 하기 위함이다. 예를 들어, 일부 IoT단말(10)로부터 화재신호가 전송되는 경우 해당 제1 게이트웨이(110)와의 수신권한만 유지하고, 다른 제1 게이트웨이(110)와의 수신권한이 차단될 수 있다. 이는 화재신호와 같은 긴급신호가 다른 신호와 충돌하는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 제2 게이트웨이(120)는 위치정보를 획득하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제2 게이트웨이(120)는 GPS정보를 수신할 수 있다. 이는 제2 게이트웨이(120)의 위치정보에 따라 통신프로토콜을 재설정하기 위함이다. 예를 들어, 제2 게이트웨이(120)가 태국에 설치되는 경우, 태국의 위치정보가 수신되면 기 설정된 태국의 통신 규격을 적용하여 신호를 변경할 수 있다. 이는 제2 게이트웨이(120)가 설치되는 장소의 위치정보에 따라 통신 규격을 자동으로 설정하도록 하기 위함이다. 이에 따라, 다양한 지역에서 제2 게이트웨이(120)가 상용망을 자동으로 찾아서 통신을 할 수 있다.

본 발명에서 IoT단말(10)이 환경측정을 하는 경우 실내 온도, 습도, 미세먼지, 초미세먼지, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), VOC(volatile organic components), tVOC(total volatile organic components) 농도 등을 실시간으로 측정하고 이를 로라망(101)을 통해 제1 게이트웨이(110) 측으로 전송하게 된다. 이에 따라, 다양한 위치에 IoT단말(10)을 설치할 수 있어 보다 실효적인 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 무선으로 실시간 데이터 전송이 가능함으로써 관제서버(200)에서 즉시적인 데이터 분석 및 제어가 가능할 수 있다.

한편, 본 발명에서 IoT단말(10)이 전력정보를 측정하는 경우 분전반 및 배전반이 다른 경우에도 전체적인 전력정보를 수집하여 로라망(101)을 통해 제1 게이트웨이(110) 측으로 전송하게 된다. 이 경우, IoT단말(10)은 분전반이나 배전반에 설치되어 전류를 측정하고, 선간 전압, 주파수, 역률, 전력량을 전력정보로 수집할 수 있다. 이 경우, 각 IoT단말(10)은 실측값과의 오차율이 기 설정된 범위 이내인 것으로 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 외부의 관제서버(200)에서 즉시적인 전력정보를 획득하여 건물의 에너지효율을 증대시킬 수 있도록 분석할 수 있다.

한편, 본 발명에서 IoT단말(10)은 공조기의 동작정보를 로라망(101)을 통해 제1 게이트웨이(110) 측으로 전송하게 된다. 예를 들어, 공조기는 실내에 설치된 에어컨, 공기정화기 등이 될 수 있다. 이 경우, 제1 게이트웨이(110)는 와이파이메쉬망(102)을 통해 제2 게이트웨이(120) 측으로 공조기의 동작정보를 전송하게 된다. 제2 게이트웨이(120)는 와아파이메쉬망을 통해 전송된 동작정보를 상용망을 통해 관제서버(200)로 전송하게 된다. 관제서버(200)에서는 공조기의 동작정보를 기준정보와 비교하여 제어신호를 제2 게이트웨이(120) 및 제1 게이트웨이(110)를 통해 IoT단말(10)로 전송할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 로라-와이파이메쉬 통신을 이용한 정보중개장치(100)는 제1 제어부(130)를 더 포함할 수 있다.

제1 제어부(130)는 제2 게이트웨이(120)와 통신하여 서로 다른 제1 게이트웨이(110)로부터의 수신권한을 제어할 수 있다. 제2 게이트웨이(120)는 복수의 제1 게이트웨이(110)로부터 신호를 수신할 수 있는 권한이 부분적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 게이트웨이(120)는 건물의 1층, 2층, 3층의 제1 게이트웨이(110) 중 1층의 제1 게이트웨이(110)로부터만 신호를 수신하여 상용망을 통해 관제서버(200)로 전송하는 것도 가능하다. 다시 말해, 제1 제어부(130)는 복수의 제1 게이트웨이(110)를 그룹화하여 세분화시키고, 이 중 일부 그룹의 제1 게이트웨이(110)로부터만 신호를 수신할 수도 있다. 이는 서로 다른 그룹의 제1 게이트웨이(110)로부터의 신호의 혼선을 방지하기 위함이다.

또한, 제1 제어부(130)는 제1 게이트웨이(110)로부터 일부 IoT단말(10)로부터 화재신호가 수신되는 경우, 다른 제1 게이트웨이(110)의 신호 수신을 차단하고 화재신호가 감지된 제1 게이트웨이(110)의 신호만을 제2 게이트웨이(120)가 수신하도록 권한을 제어할 수 있다. 이는 분전반 등에 설치된 IoT단말(10)로부터 화재신호가 감지되는 경우 다른 신호의 간섭없이 긴급히 관제서버(200)로 알람하기 위함이다. 화재신호가 감지된 경우 해당 제1 게이트웨이(110)로부터만 신호를 수신하여 제2 게이트웨이(120)를 통해 관제서버(200)로 신속히 실시간으로 화재신호를 전송할 수 있다.

또한, 제1 제어부(130)는 외부의 관제서버(200)로부터 제어신호를 입력받아 IoT단말(10)을 제어할 수 있다. 예를 들어, IoT단말(10)이 공조기의 동작을 제어할 수 있는 경우, 에너지 절감을 위해 공조기의 동작시간을 조절하는 것도 가능하다. 이 경우, 제1 제어부(130)는 공조기의 바이패스 시스템을 이용하여 동력에너지를 절감시키거나, 제상제어 및 도어시스템의 절전제어를 통해 소비에너지를 절감시킬 수 있다. 제1 제어부(130)는 관제서버(200)로부터 제어신호를 입력받는 경우, 제1 게이트웨이(110) 및 제2 게이트웨이(120)는 수신모드로 변환시키는 것도 가능하다. 이는 제어신호가 신호의 간섭없이 IoT단말(10)로 전송되도록 하기 위함이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 로라-와이파이메쉬 통신을 이용한 정보중개장치(100)는 전원감지부(140)를 더 포함할 수 있다.

전원감지부(140)는 제1 게이트웨이(110) 또는 제2 게이트웨이(120)의 전원플러그와 탈착형으로 형성된다. 전원감지부(140)는 제1 게이트웨이(110) 또는 제2 게이트웨이(120)의 전원정보를 생성한다. 이는 제1 게이트웨이(110) 또는 제2 게이트웨이(120)의 외부전원이 차단되는지 여부를 판단하기 위함이다. 예를 들어, 제1 게이트웨이(110) 또는 제2 게이트웨이(120)의 외부전원이 차단되는 경우, 내부전원으로 구동되도록 할 수 있다.

이 경우, 제1 제어부(130)는 제1 게이트웨이(110) 또는 제2 게이트웨이(120)의 외부전원의 차단이 감지되면 전원차단신호를 생성하여 관제서버(200)로 전송하도록 할 수 있다. 제1 제어부(130)는 전원이 차단된 게이트웨이의 고유식별정보를 관제서버(200)로 전송할 수 있다. 이는 관제서버(200)에서 제1 게이트웨이(110) 또는 제2 게이트웨이(120)의 전원이 차단된 것을 감지하여 고장조치를 취하도록 하기 위함이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 로라-와이파이메쉬 통신을 이용한 정보중개장치(100)는 화재감지부(150)를 더 포함할 수 있다.

화재감지부(150)는 분전반(11) 내의 온도, 연기, 가스 중 적어도 하나 이상을 감지하여 기 설정치가 초과하는 경우 화재신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 화재감지부(150)는 제어부(130)를 통해 관제서버(200)로 화재신호를 전달할 수 있다. 화재감지부(150)는 적외선 카메라를 이용하여 분전반(11) 내부의 온도를 감지하고 열화상 온도가 기 설정치 이상이고, 연기 또는 가스 중 어느 하나가 감지되면 화재신호를 출력할 수 있다. 이는 분전반(11) 내부의 화재를 조기에 발견하고 관제서버(200)로 화재에 따른 경고를 신속히 하기 위함이다.

도 5는 도 1에 따른 IoT형 건물통합관리시스템 중 관제서버의 세부구성도이고, 도 6은 도 5에 따른 관제서버가 IoT단말로부터 정보를 수신하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 7은 도 5에 따른 관제서버 중 쾌적존관리부에서 실내공간에 대한 온습도 쾌적존을 설정하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 8은 도 5에 따른 관제서버 중 쾌적존관리부에서 실내공간에 대한 열화상정보를 이용하여 쾌적존을 재수정하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 9는 도 6에 따른 관제서버 중 제2 제어부에서 관리자단말로 실내공기질 상태를 아이콘 형태로 제공하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 관제서버(200)는 실내환경예측부(210), 부하관리부(220), 쾌적존관리부(230) 및 제2 제어부(240)를 포함한다.

실내환경예측부(210)는 건물의 실내공간에 대한 온도, 습도, 미세먼지 및 이산화탄소 중 적어도 하나 이상을 이용하여 실내환경 예측모델을 생성한다. 이 경우, 건물의 실내공간에는 복수의 IoT단말(10)이 설치되어 실시간으로 실내공간에 대한 온도, 습도 및 이산화탄소 정보를 제공할 수 있다. 이러한 온도, 습도 및 이산화탄소는 실내 공간의 재실하는 인원에 따라 다양한 실내환경 예측모델을 생성할 수 있다. 예를 들어, 실내환경예측부(210)는 인공신경망기반으로 실내환경 예측모델을 생성할 수 있다.

또한, 실내환경예측부(210)는 미세먼지, 초미세먼지, 일산화탄소(CO), VOC(volatile organic components), tVOC(total volatile organic components) 농도 등을 추가적으로 획득하는 것도 가능하다. 이러한 환경정보는 실시간으로 IoT단말(10)로부터 제공될 수 있다. 예를 들어, IoT단말(10)은 분전반, 공조기, 센서 등에 설치되어 로라망과 연결된 게이트웨이와 와이파이메시망을 통해 실시간으로 환경정보를 전송할 수 있다.

또한, 실내환경예측부(210)는 환경정보를 기계학습모델을 통해 시간별로 분석하여 실내환경 예측모델을 생성할 수 있다. 예를 들어, 실내환경예측부(210)는 시간별로 재실자의 인원을 예측하거나, 시간별로 오염물질이 발생하는 구역을 예측할 수 있다. 다시 말해, 사용자의 유출입이 많은 구역과 유출입이 적은 구역을 구분하여 실내환경 예측모델을 생성할 수 있다. 이는 실내환경 예측모델에 따른 공조기의 동작을 다르게 설정하기 위함이다.

부하관리부(220)는 실내외 환경정보 및 에너지정보를 수집하여 실내환경 예측모델에 대한 냉난방 부하를 산출하여 관리한다. 예를 들어, 부하관리부(220)는 실내, 실외의 온도차에 따른 냉방, 난방 부하량을 산출하게 된다. 이 경우, 건물 내 에너지 사용량에 대한 에너지정보를 이용하여 에너지 사용량을 절감할 수 있도록 부하량을 설정할 수 있다. 예를 들어, 부하관리부(220)는 외기의 온도나 습도가 기준온습도 범위 이내인 경우에는 외기를 순환시킴으로써 에너지를 절감시킬 수 있다.

또한, 부하관리부(220)는 실내공간의 위치별 일조량을 반영하여 냉방, 난방 부하량을 보정하는 것도 가능하다. 이 경우, 건물의 외벽정보, 단열정보를 이용하여 부하량을 보정할 수 있다. 이는 건물의 실내 환경에 따라 최적의 부하량을 산출하기 위함이다. 이러한 부하량은 실내공간의 위치에 따라 달라질 수 있으며, 계절의 변화에 따라 가변될 수도 있다. 예를 들어, 일조량에 따른 표면적 당 열흡수량을 이용하여 부하량을 가변시킬 수 있다.

또한, 부하관리부(220)는 건물 내 IoT단말(10)로부터 에너지정보를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 부하관리부(220)는 시간별 에너지 사용량을 파악하여 이를 절감할 수 있는 부하를 산출하게 된다. 부하관리부(220)는 내기와 외기의 온도차이에 따라 외기를 실내로 유입시키고 공조기를 중단시킴으로써 에너지 사용량을 절감할 수도 있다. 이 경우, 부하관리부(220)는 외기로 인해 유입할 수 있는 시간별 부하량을 계산할 수 있다. 이에 따라, 건물 내 에너지 사용량을 절감하면서 효율적인 냉방, 난방을 할 수 있다.

쾌적존관리부(230)는 실내공간의 용도 및 위치에 따른 온습도 쾌적존을 설정하여 관리한다. 온습도 쾌적존은 습공기에 대한 선도 분석을 통해 설정된 쾌적범위를 의미한다. 이러한 온습도 쾌적존은 용도 및 위치에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 쾌적존관리부(230)는 습공기선도에서 최저온도, 최대온도, 최저습도 및 최대습도 범위를 설정하여 쾌적존을 설정할 수 있다. 이러한, 쾌적존은 제2 제어부(240)에 의해 냉방기 또는 난방기를 운전제어하도록 하여 실내공간을 쾌적하게 유지하도록 하는 기준이 된다.

또한, 쾌적존관리부(230)는 실내공간의 미세먼지농도에 따라 온습도 쾌적존을 수정하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 쾌적존관리부(230)는 실내공간에 미세먼지농도가 높은 경우에는 외부 환기를 통해 미세먼지 농도를 낮출 수 있다. 이는 온습도 쾌적존에 따라 쾌적상태를 유지하고 있는 경우라 할지라도 미세먼지농도를 반영하여 환기를 시킬 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 실내의 온습도 외에 미세먼지농도를 반영함으로써 실내의 공기질을 향상시킬 수 있다.

또한, 쾌적존관리부(230)는 사람들의 설정된 행동패턴정보를 분석하여 쾌적존을 재설정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 쾌적존관리부(230)는 쾌적존으로 제어되는 실내공간에 대한 영상을 분석하여 사람들이 온도가 높을 때 나타나는 행동패턴이 감지되면 쾌적존의 최고온도를 낮춰서 재설정할 수 있다. 쾌적존관리부(230)는 사람들이 온도가 낮을 때 나타나는 행동패턴이 감지되면 쾌적존의 최저온도를 높여서 재설정할 수 있다. 쾌적존관리부(230)는 사람들이 습도가 높을 때 나타나는 행동패턴이 감지되면 쾌적존의 최대습도를 낮춰서 재설정할 수 있다. 쾌적존관리부(230)는 사람들이 습도가 낮을 때 나타나는 행동패턴이 감지되면 쾌적존의 최소습도를 높여서 재설정할 수 있다.

또한, 쾌적존관리부(230)는 실내공간에 대한 열화상정보를 입력받아 쾌적존을 재설정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 쾌적존관리부(230)는 쾌적존으로 제어되는 실내공간에 대한 열화상영상을 분석하여 열화상온도가 높을 때는 쾌적존의 최고온도를 낮춰서 재설정할 수 있다. 쾌적존관리부(230)는 사람들이 열화상온도가 낮을 때는 쾌적존의 최저온도를 높여서 재설정할 수 있다. 이에 따라, 초기에 설정된 쾌적존을 실제 재실율에 따른 사용자의 행동패턴이나 열화상정보를 이용하여 수정함으로써 최적의 쾌적존을 유지시킬 수 있다.

제2 제어부(240)는 실내공간의 냉난방 공조기를 쾌적존에 따라 제어한다. 제2 제어부(240)는 실내공간의 온습도가 쾌적존 내에 유지되도록 제어한다. 도 3을 참조하면 습공기선도에서 가로축은 온도를 나타내고, 세로축은 습도를 나타낸다. 이 경우, x1은 쾌적존(C)의 최저온도, x2는 쾌적존의 최대온도, y1은 쾌적존(C)의 최저습도, y2는 쾌적존(C)의 최대습도를 나타낸다. 제2 제어부(240)는 실내공간의 공기가 쾌적존(C) 내의 온습도를 가지도록 공조기를 제어함으로써 에너지를 절감시키면서 쾌적감을 제공할 수 있다.

예를 들어, 제2 제어부(240)는 냉방모드에서 제2 제어부(240)는 실내공간의 온습도가 쾌적존보다 온도와 습도가 각각 높은 경우(Zone 1)에는 온도를 하강시키고, 바람의 세기를 증가시킬 수 있다. 제2 제어부(240)는 실내공간의 온습도가 쾌적존보다 온도가 높고, 습도는 최대습도와 최저습도 사이인 경우(Zone 2)에는 온도를 하강시키도록 제어한다. 제2 제어부(240)는 실내공간의 온습도가 쾌적존보다 온도가 높고, 습도는 최저습도 미만인 경우(Zone 3)에는 온도를 하강시키도록 제어한다. 제2 제어부(240)는 실내공간의 온습도가 쾌적존보다 온도가 최대온도와 최저온도 사이이고, 습도는 최저습도 미만인 경우(Zone4)에는 제어를 하지 않는다.

또한, 제2 제어부(240)는 냉방모드에서 실내공간의 온습도가 쾌적존의 최저온도보다 낮고, 습도가 최저습도보다 낮은 경우(Zone 5)에는 냉방기를 오프하고 송풍모드로 동작시킬 수 있다. 제2 제어부(240)는 실내공간의 온습도가 쾌적존의 최저온도보다 낮고, 최저습도보다 높은 경우(Zone 6)에도 냉방기를 오프하고 송풍모드로 동작시킬 수 있다. 제2 제어부(240)는 실내공간의 온습도가 쾌적존의 최저온도보다 낮고, 최대습도보다 높은 경우(Zone 7)에는 냉방기의 제습기능을 온시킨다. 제2 제어부(240)는 실내공간의 온습도가 쾌적존의 최저온도보다 높고, 최대온도보다 낮으며, 습도가 최대습도보다 높은 경우(Zone 8)에는 냉방기의 제습기능을 온시킨다.

또한, 제2 제어부(240)는 도 9와 같이 외부의 관리자단말(20)로 실내의 공기질 상태를 아이콘 또는 이모티콘 형태로 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 9에서 (a), (b), (c)는 서로 다른 지점에 대한 공기질을 나타낸다. 이 경우, 각 매장의 공기질을 직관적으로 확인하기 위해 아이콘 또는 이모티콘을 활용할 수 있다. 이러한 실내공기질 정보는 일반 사용자의 단말로도 제공될 수 있다. 이에 따라, 관리자나 방문예정자는 현재 건물 내의 실내공기질을 손쉽게 확인할 수 있다.

또한, 제2 제어부(240)는 제1 측정정보관리부(241), 제2 측정정보관리부(242) 및 측정정보거래부(243)를 포함할 수 있다. 제1 측정정보관리부(241)는 건물에 설치된 IoT단말(10)로부터 수집된 원시적인 제1 측정정보를 암호화하여 저장관리한다. 제1 측정정보관리부(241)는 복수의 IoT단말(10)로부터 제1 측정정보를 수집하여 암호화할 수 있다. 예를 들어, 제1 측정정보관리부(241)는 블록체인 기술을 이용하여 제1 측정정보를 관리할 수 있다. 이는 제1 측정정보를 원시적으로 유지시키기 위함이다. 제1 측정정보는 기 설정된 시간 주기로 제1 측정정보를 수집할 수 있다.

또한, 제1 측정정보관리부(241)는 IoT단말(10)의 종류, 설치장소 등에 따라 제1 측정정보를 분류하여 관리할 수도 있다. 예를 들어, 같은 기종의 IoT단말(10)이라도 A 지역에 설치된 것인지, B 지역에 설치된 것인지에 측정정보가 다를 수 있다. 제1 측정정보관리부(241)는 IoT단말(10)의 기종, 설치장소에 따라 평균측정정보를 생성할 수 있다. 제1 측정정보관리부(241)는 특정 지역에서 획득한 제1 측정정보를 평균측정정보와 비교하여 기준편차 이상인 경우 해당 IoT단말(10)의 의 고장 신호를 출력하는 것도 가능하다. 이는 IoT단말(10)의 기능 이상으로 특이적인 제1 측정정보가 획득되는 경우 이를 IoT단말(10)의 관리자에게 알림하여 점검하도록 하기 위함이다.

제2 측정정보관리부(242)는 제1 측정정보를 가공한 제2 측정정보를 생성한다. 여기서, 제2 측정정보는 제1 측정정보를 단순히 복제한 데이터이거나, 제1 측정정보를 편집가공한 데이터일 수 있다. 예를 들어, 사용자 권한이 단순 열람인 경우에는 제2 측정정보는 제1 측정정보의 복제본일 수 있다. 사용자 권한이 가공, 배포인 경우 제1 측정정보를 편집가공한 것이 제2 측정정보일 수 있다. 다시 말해, 제2 측정정보는 사용자의 권한에 따라 다양하게 편집가공될 수 있다.

또한, 제2 측정정보관리부(242)는 제2 측정정보에 사용자의 식별정보를 포함하여 관리할 수 있다. 이는 제2 측정정보를 생성한 사용자를 식별하여 제3자가 이를 도용하는 것을 방지하기 위함이다. 제2 측정정보는 사용자의 수정 권한에 따라 다양한 편집본이 생성될 수 있다. 제2 측정정보관리부(242)는 제2 측정정보의 승인시 사용자의 식별정보를 암호화하여 제2 측정정보와 결합하여 생성한다. 이 경우, 제3자가 제2 측정정보를 추가로 편집 가공하는 경우에는 해당 사용자의 식별정보가 추가될 수도 있다.

또한, 제2 측정정보관리부(242)는 제1 측정정보의 수정 허용범위를 초과하여 제2 측정정보를 생성하는 경우 경고신호를 출력할 수 있다. 이는 사용자에게 제1 측정정보의 수정범위를 가이드하기 위함이다. 예를 들어, 인공지능 기술을 이용하여 제1 측정정보 중 핵심 데이터필드의 수정 여부를 판단하고, 허용 범위 이내인 경우에는 승인을 하고, 허용 범위를 초과하면 불승인하게 된다. 이에 따라, 사용자가 편집 가공한 제2 측정정보를 검증함으로써 유효한 제2 측정정보를 거래할 수 있도록 한다.

측정정보거래부(243)는 제2 측정정보를 제3자의 요청에 의해 거래한다. 측정정보거래부(243)는 일종의 데이터 마켓과 같은 개념으로, 원시데이터인 제1 측정정보를 편집 가공한 제2 측정정보를 다양한 사용자가 열람 또는 편집할 수 있도록 한다. 다시 말해, 1차 편집 가공된 제2 측정정보는 제3자에 의해 재가공 편집될 수 있다. 이 경우, 제2 측정정보관리부(242)에서 승인이 이뤄지는 경우에만 측정정보거래부(243)에서 이를 노출시켜 거래가 가능하다. 측정정보거래부(243)는 제2 측정정보에 대한 결제모듈을 연결시켜 결제가 완료된 경우 이를 다운로드 받을 수 있도록 한다.

또한, 측정정보거래부(243)는 사용자가 제1 측정정보를 생성하는 IoT단말(10)에 형성된 식별정보를 사용자 단말(20)로 획득하면 그와 연관된 제2 측정정보를 추천하는 것도 가능하다. 이는 사용자가 현장에서 시설물에 설치된 IoT단말(10)를 보고 이를 검색하지 않고 쉽게 제2 측정정보를 획득할 수 있도록 하기 위함이다. 여기서, 식별정보는 바코드, 큐알코드 등 다양한 형태로 형성할 수 있다.

또한, 측정정보거래부(243)는 관리자단말(20)로 제1 측정정보를 생성하는 IoT단말(10)의 식별정보를 획득하여 전송한 경우, 사용자 단말(20)의 고유번호를 통해 사용자의 권한을 인증하여 거래를 승인할 수 있다. 이 경우, 관리자단말(20)의 이동통신번호 또는 단말기번호가 사용자 정보로 등록되는 것이 바람직하다. 측정정보거래부(243)는 불법적인 매크로 프로그램이나 해킹을 방지하기 위해 IoT단말(10)의 식별정보 및 관리자단말(20)의 고유번호를 인증한 경우에만 제2 측정정보의 거래를 승인하도록 할 수도 있다. 측정정보거래부(243)는 제2 측정정보가 거래되는 경우 제2 측정정보의 생성자에게 기 설정된 수수료를 지급할 수 있다.

도 10은 도 6에 따른 관제서버 중 고장관리부에서 시계열 예측모델을 이용하여 고장을 판단하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.

도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 관제서버(200)는 고장관리부(250)를 더 포함할 수 있다.

고장관리부(250)는 건물의 설비에 설치된 IoT단말(10)로부터 수집된 사용정보를 기 설정된 시계열 예측모델과 비교하여 설비의 이상 여부를 판단한다. 고장관리부(250)는 FDD(Fault Detection and Diagnosis) 방식으로 고장을 발견하고 이를 진단하는 것이다. 이 경우, IoT단말(10)은 분전반, 배전반, 공조기, 냉난방기 등 다양한 곳에 설치될 수 있다. 고장관리부(250)는 각 설비에 대한 정상범위 동작시의 에너지사용량, 소음정보, 온도정보를 포함하는 사용정보를 저장하여 관리할 수 있다. 고장관리부(250)는 시간별로 각 설비에 대한 정상범위의 사용정보를 실시간으로 입력되는 사용정보와 비교하여 이상 여부를 판단할 수 있다. 고장관리부(250)는 설비에 이상이 판단되는 경우 관리자단말(20)로 경고신호를 전송할 수 있다.

또한, 고장관리부(250)는 기 설정된 시간주기로 설비에 대한 사용정보를 학습하여 시계열 예측모델을 생성할 수 있다. 이 경우, 시계열 예측정보는 복수의 설비가 동시간대 정상범위에서 동작시의 사용정보를 기준으로 하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 정상범위에서 분전반의 사용정보, 공조기의 사용정보, 센서의 사용정보를 하나의 시계열 예측정보로 설정할 수 있다. 따라서, 제1 시점의 분전반, 공조기, 센서의 사용정보가 정상범위에서의 분전반, 공조기, 센서의 사용정보와 비교함으로써 고장 여부를 판단할 수 있다. 이와 같이 사용정보가 수집된 시점의 시계열 예측모델의 패턴을 비교함으로써 보다 정밀한 고장진단이 가능하다.

또한, 고장관리부(250)는 사용정보와 시계열 예측모델과의 동적타임워핑(DTW : Dynamic Time Warping)을 적용하여 하여 유사성을 판단하는 것도 가능하다. 예를 들어, 고장관리부(250)는 실시간으로 측정된 사용저보와 시계열 예측모델과의 동적타임워핑이 기 설정된 범위 내의 유사도를 벗어나는지 여부에 따라 설비의 고장을 판단하게 된다. 이에 따라, 단위나 종류가 다른 데이터의 시계열을 계산함으로써 설비의 고장 여부를 사전에 진단하고 대응할 수 있다.

또한, 고장관리부(250)는 설비의 고장을 판단하는 경우 관리자단말(20)로 경고신호를 전송한다. 이 경우, 관리자단말(20)에는 관제서버(200)와 통신할 수 있는 어플리케이션이 설치되거나, 이동통신서비스가 가입되어 있는 것이 바람직하다. 고장관리부(250)는 관리자단말(20)로부터 고장처리신호가 입력되면 사용정보를 시계열 예측모델과 비교하여 고장처리 여부를 판단한다. 이 경우, 고장처리신호는 설비에 형성된 식별코드(11)를 인식하는 것으로도 가능하다. 이는 고장관리붕서 고장이라 판단한 이후, 관리자에 의해 실제로 설비의 고장이 처리되었는지 검증하기 위함이다.

예를 들어, 고장관리부(250)는 설비의 사용정보가 기 설정된 시계열 예측모델의 정상범위 내인 경우에는 고장처리가 완료된 것으로 판단한다. 고장관리부(250)는 설비의 사용정보가 기 설정된 시계열 예측모델의 정상범위를 벗어난 경우에는 고장처리가 완료되지 않은 것으로 판단하여 경고신호를 재전송할 수 있다. 이에 따라, 설비의 고장을 사전에 판단할 수 있으면서 동시에 고장발생시 처리 여부를 검증할 수 있다.

또한, 고장관리부(250)는 정보중개장치(100)로부터 분전반(11)에 대한 화재신호가 입력되면 관리자단말(20)로 알람신호를 전송할 수 있다. 또한, 고장관리부(250)는 실내환경예측부(210)로부터 건물의 실내공간에 대한 온도, 습도, 미세먼지 및 이산화탄소 중 적어도 하나 이상을 이용하여 화재로 판단되는 경우에도 관리자단말(20)로 알람신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 고장관리부(250)는 1차적으로 실내환경예측부(210)를 통해 화재로 예상되는 제1 화재신호를 입력받고, 2차적으로 정보중개장치(100)로부터 화재에 대한 제2 화재신호를 입력받으면 관리자단말(20)로 알람신호를 전송하도록 할 수 있다.

이는 분전반(11)에 대한 화재를 즉시적으로 감지하여 관리자에게 알람할 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 분전반(11)에서 야기된 화재로 인해 실내 공기질이 악화되는 경우 추가로 화재신호를 발생시켜 건물 내부에 있는 사람들을 대피시키도록 할 수 있다. 이 경우, 제2 제어부(240)는 화재가 번지지 않도록 공기순환을 중단시키는 것도 가능하다. 이는 산소의 공급을 차단하고 화재에 따른 연기가 확산되는 것을 방지하기 위함이다.

이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.

10 : IoT단말
11 : 분전반
20 : 관리자단말
100 : 정보중개장치
101 : 로라망
102 : 와이파이메쉬망
110 : 제1 게이트웨이
111 : 공유기
120 : 제2 게이트웨이
130 : 제1 제어부
140 : 전원감지부
150 : 화재감지부
200 : 관제서버
210 : 실내환경예측부
220 : 부하관리부
230 : 쾌적존관리부
240 : 제2 제어부
241 : 제1 측정정보관리부
242 : 제2 측정정보관리부
243 : 측정정보거래부
250 : 고장관리부
1000 : 건물통합관리시스템

Claims

건물 내부에 층별로 설치되는 복수의 IoT단말;
상기 IoT단말과 연결되는 로라망과 연결되어 측정정보를 수집하고, 와이파이메쉬망을 통해 외부의 관제서버와 연결된 상용망을 통해 전송하는 정보중개장치; 및
상기 측정정보를 수신하여 실내공간의 용도 및 위치에 따른 온습도 쾌적존을 설정하고, 냉난방 공조기를 상기 쾌적존에 따라 제어하는 상기 관제서버를 포함하되,
상기 관제서버는,
상기 건물의 실내공간에 대한 온도, 습도 및 이산화탄소 중 적어도 하나 이상을 이용하여 실내환경 예측모델을 생성하는 실내환경예측부와, 실내외 환경정보 및 에너지정보를 수집하여 상기 실내환경 예측모델에 대한 냉난방 부하를 산출하여 관리하는 부하관리부와, 상기 실내공간의 용도 및 위치에 따른 온습도 쾌적존을 설정하여 관리하는 쾌적존관리부와, 상기 실내공간의 냉난방 공조기를 상기 쾌적존에 따라 제어하는 제2 제어부를 포함하는 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템.
제1항에 있어서,
상기 정보중개장치는,
복수의 공유기가 연결되는 상기 와이파이메쉬망으로 테스트신호를 전송하고, 상기 테스트신호에 대한 응답신호가 수신되는 상기 공유기를 상기 와이파이메쉬망으로 재설정하는 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 정보중개장치는,
분전반 내의 온도, 연기, 가스 중 적어도 하나 이상을 감지하여 기 설정치가 초과하는 경우 화재신호를 상기 관제서버로 출력하고,
상기 관제서버는,
상기 화재신호를 수신하는 경우 상기 냉난방 공조기의 구동을 중단하고, 외부의 관리자 단말로 알람신호를 출력하는 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템.
제1항에 있어서,
상기 관제서버는,
상기 건물의 설비에 설치된 상기 IoT단말로부터 수집된 사용정보를 기 설정된 시계열 예측모델과 비교하여 상기 설비의 이상 여부를 판단하는 고장관리부를 더 포함하는 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템.
제5항에 있어서,
상기 고장관리부는,
상기 사용정보와 상기 시계열 예측모델과의 동적타임워핑(DTW : Dynamic Time Warping)을 적용하여 하여 유사성을 판단하는 쾌적존을 이용한 IoT형 건물통합관리시스템.