KR102476303B1 - 복지관 실내 환경 관리 서버 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 환경 관리 서버는, 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 상기 복지관 방문자의 단말로부터 수신하여 상기 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 기계 학습하고, 상기 기계 학습을 통해 상기 복지관 방문자의 시간별 실내 동선 패턴을 추출하여 상기 복지관 방문자에 대한 시간별 실내 동선 예측 모델을 구축하고, 상기 복지관 방문자의 상기 시간별 실내 동선 예측 모델을 기초로 상기 복지관 방문자가 이동할 것으로 예측되는 시간 및 복지관 실내 구역을 특정하고, 특정된 구역의 현재 수용 인원을 인식하고, 인식한 현재 수용 인원을 기초로 상기 특정된 구역에 상기 복지관 방문자가 추가 수용됨에 따라 환기가 필요한지 판단하고, 상기 환기가 필요하다고 판단한 경우, 상기 복지관 방문자가 상기 특정된 구역에 이동할 것으로 예측되는 시간 전, 미리 특정된 구역의 환기를 수행하는 명령을 상기 통신부를 이용하여 환기 기기로 전송하되, 상기 복지관 방문자의 시간별 실내 동선 패턴을 복수의 다른 방문자들의 시간별 실내 동선 패턴과 비교하고, 패턴이 기설정된 비율 이상으로 매칭되는 다른 방문자와 상기 복지관 방문자를 그룹핑하는 것을 특징으로 한다.

Description

복지관 실내 환경 관리 서버{A server for managing indoor environment of welfare centers}
본 명세서는 고령자에게 복지관의 환기 상태 알림을 제공하고, 복지관의 환경을 관리하기 위한 플랫폼, 시스템, 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
일반적으로 밀폐된 공간의 공기는 내실자의 호흡에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소(CO2)의 밀도가 증가하게 되어 내실자의 호흡에 지장을 주게 된다. 따라서, 사무실이나 차량과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우, 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해주어야 하는데 이때 사용되는 것이 환기 시스템이다.
환기 시스템은 급기팬을 구동하여 실외의 공기를 유입하고, 유입되는 공기를 전열 교환기를 통해 실내 온도와 비슷한 온도로 냉/난방시킨 후, 급기부를 통하여 실내로 유입되도록 한다. 그리고 배기팬을 구동하여 실내의 공기를 배기부를 통해 유입하고, 유입되는 공기를 실외로 배기되도록 한다. 이때, 상기 전열 교환기는 갑작스러운 냉기 및 열기의 유입을 억제하는 역할을 하게 된다.
그러나 이와 같은 환기 시스템의 동작만으로는 실내의 집진 및 탈취 능력이 부족할 뿐만 아니라, 급기팬을 통한 실외 공기의 유입시에 외부의 오염된 공기가 미세하게 필터링되지 못한 상태에서 실내로 유입되게 되어 실내 공기 특성을 악화시키는 원인이 된다.
이를 해결하기 위해 최근에는 공기 청정기를 사용함으로써, 실내 공기의 집진 및 탈취 능력을 효과적으로 해결하고 있다.
그러나, 종래의 환기 시스템, 공기 청정기 등은 모두 공기의 오염도가 일정 레벨에 도달한 경우에만 동작하도록 설계되어 있어, 실내 공기가 어느 정도 오염되어야만 동작한다는 문제점이 존재하였다. 이는, 작은 오염도에도 크게 영향을 받는 고령자, 임산부, 유아들의 호흡기 건강을 해칠 수 있다는 문제점이 존재하였다.
이를 방지하기 위해 환기 시스템, 공기 청정기를 항상 동작시킬 수 있지만, 이 경우 불필요한 전력 소모가 증가하고, 공기 청정기의 경우 소모품인 필터의 소모 속도가 빨라진다는 문제점이 존재하였다.
이에, 본 발명에서는 각 실내 구역에 수용 인원이 추가될 것을 미리 예측하고, 미리 해당 실내 구역에 대해 환기를 수행하여 쾌적한 실내 환경을 유지하고자 함이 목적이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 환경 관리 방법에 있어서, 복지관 방문자의 위치를 센싱하여 상기 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 인식하는 단계; 인식한 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 기계 학습하여 상기 복지관 방문자의 시간별 실내 동선 패턴을 추출하고, 추출한 시간별 실내 동선 패턴을 기초로 시간별 실내 동선 예측 모델을 구축하는 단계; 상기 복지관 방문자의 상기 시간별 실내 동선 예측 모델을 기초로 상기 복지관 방문자가 이동할 것으로 예측되는 시간 및 복지관 실내 구역을 특정하는 단계; 특정된 구역의 현재 수용 인원을 인식하는 단계; 인식한 현재 수용 인원을 기초로 상기 특정된 구역에 상기 복지관 방문자가 추가 수용됨에 따라 환기가 필요한지 판단하는 단계; 및 상기 환기가 필요하다고 판단한 경우, 상기 복지관 방문자가 상기 특정된 구역에 이동할 것으로 예측되는 시간 전, 미리 상기 특정된 구역의 환기를 수행하는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수용 인원의 증가/감소에 무관하게 항상 쾌적한 실내 환경이 유지된다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 실내 오염도 정보가 관리자, 방문자, 보호자 등에 제공되므로, 관리자, 보호자 등은 구역별 오염도를 기초로 구역별 수용 인원을 관리할 수 있음과 동시에, 방문자는 스스로 오염도가 낮은 구역으로 이동할 수 있어 항상 쾌적한 환경에서 시설을 이용할 수 있다는 효과가 있다.
이외에도, 본 발명의 다양한 효과는 이하의 도면들을 참조하여 상세히 후술하며, 상술한 효과에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 환경 관리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 환경 관리 방법에 관한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 인식 실시예를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간별 실내 동선 예측 모델의 실시예를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방문자간 그룹핑 방법을 예시한 도면이다.
도 6은 도 4의 실시예에 따른 예측 모델에 따른 예측 방법을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 복지관 방문자가 복지관 외부에 위치하는 경우에 관한 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 구역별 오염도를 제공하는 단말의 출력 화면을 예시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 환경 관리 서버의 블록도이다.
이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 예를 들어, 'A 및/또는 B'는 'A 또는 B 중 적어도 하나'의 의미로 해석될 수 있다. 또한, '/'는 '및' 또는 '또는'으로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 환경 관리 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 복지관 실내 환경 관리 시스템은 적어도 하나의 IoT(Internet of Things) 기기(120), 복지관 실내 환경 관리 서버(130) 및 적어도 하나의 사용자 단말(140)로 구성될 수 있다.
IoT 기기(120)는 복지관(110)에 설치된 IoT 기기에 해당하는 것으로, 복지관 실내 환경을 센싱하여 센싱 결과를 서버로 전송하거나, 서버로부터 명령을 수신하여 동작하는 기기에 해당할 수 있다. 예를 들어, IoT 기기(120)는, 온도 센서, 이산화탄소 농도 측정 센서, 산소 농도 측정 센서, 미세 먼지 농도 측정 센서, 초미세먼지 농도 측정 센서, 오염도 측정 센서, 유해 가스 센서, 스마트 창문, 공기 청정기, 실내외 공기 순환기, 에어컨, 세탁기, 냉장고, 스마트 문, CCTV, PC 등에 해당할 수 있다.
복지관 실내 환경 관리 서버(130)는 복지관 실내 환경 관리 시스템에서 중추적인 역할을 수행하는 구성으로서, 본 명세서에서 제안하는 실시예를 수행하기 위해 IoT 기기(120)를 제어할 수 있으며, 사용자 단말(140)과 통신을 수행할 수 있다. 보다 상세하게는, 복지관 실내 환경 관리 서버(130)는 IoT 기기(120)와 통신을 수행하여 복지관(110) 실내 환경을 지속적으로 관측할 수 있으며, 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위해 관측 내용에 기초하여 IoT 기기(120)를 제어할 수 있다. 또한, 실내 환경에 관한 정보를 사용자 단말(140)에 제공할 수 있다. 여기서, 사용자 단말(140)은 복지관 방문자의 단말, 복지관 담당자/관리자의 단말 및/또는 보호자(복지관 방문자의 보호자)의 단말에 해당할 수 있다.
본 시스템은 복지관 실내 환경 관리 서버(130)에 IoT 기기(120) 및 사용자 단말(140)이 등록됨으로써 구성될 수 있으며, 복지관 실내 환경 관리 서버(130)는 IoT 기기(120) 및 사용자 단말(140)의 요청에 따라 이들을 등록 또는 삭제함으로써 복지관 실내 환경 관리 시스템의 구성원을 관리할 수 있다. 특히, IoT 기기(120)는 등록 시, 복지관(110) 실내 구역 중 어느 실내 구역에 설치되어 있으며, 어느 실내 구역에 대한 센싱/환기 동작을 수행하는지 등에 대한 정보도 함께 관리 서버(130)에 등록될 수 있다.
복지관(110)을 방문하는 복지관 방문자, 특히 고령자들의 경우 면역력이 약하므로, 실내 오염도를 지속적으로 관찰/측정하고 쾌적한 환경이 유지되도록 관리해 줄 필요가 있다. 그러나, 오염도가 기설정된 레벨에 도달한 경우에만 동작하는 기존의 공기 환기 시스템의 경우, 내실자들이 오염된 실내 환경에 일정 시간 노출될 수밖에 없다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 명세서에서 제안하는 복지관 실내 환경 관리 시스템은, 복지관 방문자의 동선을 예측하고, 수용 인원이 늘어날 것으로 예측되는 실내 구역에 대하여 미리 환경 정화 작업을 수행하여, 복지관 방문자들이 일정 시간 오염도에 노출되지 않도록 한다.
보다 상세한 내용은 각 도면을 참조하여 이하에서 상세히 후술하기로 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 복지관 실내 환경 관리 시스템은 '관리 시스템'으로, 복지관 실내 환경 관리 서버(130)는 '관리 서버'로 지칭하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 환경 관리 방법에 관한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 복지관 방문자의 단말(140-1)은 복지관 방문자의 위치를 실시간으로 또는 주기적으로 센싱하고(S210), 센싱한 복지관 방문자의 위치를 관리 서버(130)로 전송할 수 있다(S220).
다음으로, 관리 서버(130)는 수신한 복지관 방문자의 위치를 기초로 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 인식(및 기록)할 수 있다(S230). 시간별 실내 동선은 기설정된 시간 단위로 센싱/인식된 복지관 방문자의 위치를 연결한 가상의 선으로, 기설정된 시간은 실시예에 따라 다양한 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 기설정된 시간은 10분, 30분 등과 같이 분 단위로, 또는 1시간, 3시간 등과 같이 시간 단위로 설정될 수도 있다. 기설정된 시간이 1시간으로 설정되는 경우, 관리 서버(130)는 복지관 방문자의 위치를 1시간 단위로 인식하고 인식된 위치를 가상의 선으로 연결함으로써 시간별 실내 동선을 생성 및 인식할 수 있다.
다음으로, 관리 서버(130)는 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 기계 학습하여 복지관 방문자의 시간별 실내 동선 패턴을 추출하고, 이를 기초로 시간별 실내 동선 예측 모델을 구축할 수 있다(S240).
본 단계에서 관리 서버(130)는 다양한 기계 학습(예를 들어, 머신 러닝, 딥 러닝 등)을 활용하여 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 학습할 수 있으며, 특히 이미지 학습을 기초로 기계 학습할 수 있다. 예를 들어, 관리 서버(130)는 이미지 학습 기술로서 CNN(Convolutional Neural Network)을 이용하여 복지관 방문자의 시간별 실내 동선으로부터 특징점을 추출할 수 있다. 특히, 관리 서버(130)는 복지관 방문자의 서로 다른 일자의 시간별 실내 동선을 수회 반복 인식함으로써 정확도 높은 예측 모델을 구축하기 위한 N개의 충분한 샘플(즉, 서로 다른 일자의 시간별 실내 동선)들을 확보할 수 있다. 나아가, 관리 서버(130)는 이러한 N개의 충분한 샘플들을 CNN 학습하여 샘플들의 특징점을 추출함으로써, 복지관 방문자의 시간별 실내 동선 패턴을 추출할 수 있다.
이렇게 추출한 시간별 실내 동선 패턴을 기초로, 관리 서버(130)는 시간별 실내 동선 예측 모델을 구축할 수 있다. 특히, 관리 서버(130)는 추출한 시간별 실내 동선 패턴을 예측 기준으로 설정함으로써 시간별 실내 동선 예측 모델을 구축할 수 있다. 시간별 실내 동선 예측 모델은, 복지관 방문자에 대해 추출된 실내 동선 패턴을 기초로, 해당 복지관 방문자가 앞으로 어떤 시점에 어떤 구역으로 이동할지를 예측하는 기능을 수행하게 된다.
샘플의 개수가 많을수록 예측 모델의 예측 정확도는 높아질 수 있다. 따라서, 관리 서버(130)는 복지관 방문자의 방문마다 시간별 실내 동선 예측 모델을 인식/기록하고, 이를 기초로 예측 모델을 지속적으로 업데이트할 수 있다.
다음으로, 관리 서버(130)는 구축한 예측 모델을 기초로 복지관 방문자가 이동할 것으로 예측되는 시간 및 복지관 실내 구역을 특정할 수 있다(S250). 예를 들어, 현재 복지관 방문자가 제1 구역에 위치하는 경우, 관리 서버(130)는 해당 복지관 방문자에 대하여 예측 모델을 가동시킨 결과 제1 시점에 제2 구역으로 이동할 것으로 예측되는 경우, 예측 시간으로서 제1 시점, 예측 구역으로서 제2 구역을 각각 특정할 수 있다. 이는, 복지관 방문자가 현재 복지관 실내에 있는 경우를 예시한 것으로, 만일 복지관 방문자가 현재 복지관 외부에 위치하고, 복지관을 향해 이동하고 있는 경우에는 예측 시간은 도착 시간으로 특정되어 본 단계가 수행될 수 있으며, 본 실시예에 관한 상세한 설명은 도 7을 참조하여 이하에서 후술한다.
다음으로, 관리 서버(130)는 특정된 구역의 현재 수용 인원을 인식할 수 있다(S260). 관리 서버(130)는 관리 서버(130)에 등록되어 있는 복지관 방문자의 단말(140)로부터 복지관 방문자의 위치를 실시간/주기적으로 수신하므로, 이를 이용하여 복지관 내 각 구역별 수용 인원을 쉽게 파악 가능하다.
다음으로, 관리 서버(130)는 현재 수용 인원을 기초로 특정된 구역에 복지관 방문자가 추가 수용됨에 따라 환기가 필요한지 판단할 수 있다(S270). 보다 상세하게는, 관리 서버(130)는 특정된 구역에 복지관 방문자 추가 유입 시 내부 오염도를 예측하고, 예측한 오염도가 기설정된 레벨을 초과하는 경우 환기가 필요한 것으로 판단할 수 있다.
일 실시예로서, 관리 서버(130)는 현재 특정된 구역의 이산화탄소 농도가, 쾌적한 환경이라고 판단되는 이산화탄소 농도 범위의 상한치와 가까운 수치로 측정된 경우, 특정된 구역의 환기가 필요한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 쾌적한 환경이라고 판단되는 이산화탄소 농도 범위(이하, '쾌적 농도 범위'라 지칭)가 ~700PPM으로 설정되고, 특정된 구역의 이산화탄소 농도가 690PPM으로 측정된 경우, 현재 특정된 구역의 공기 상태는 쾌적한 상태임에도 관리 서버(130)는 환기가 필요한 것으로 판단하여 특정된 구역의 IoT 기기(120-1)에 환기를 명령할 수 있다. 즉, 본 실시예에서 환기 필요 여부를 판단하기 위한 이산화탄소 농도 스레시홀드 값이 별도 설정될 수 있으며, 이는 쾌적 농도 범위의 상한치보다는 기설정된 PPM만큼 작은 값으로 설정될 수 있다. 따라서, 관리 서버(130)는 특정된 구역의 현재 이산화탄소 농도(예를 들어, 690PPM)가 이산화탄소 농도 스레시홀드 값(예를 들어, 680PPM)보다 큰지를 판단하고, 큰 경우 환기가 필요한 것으로 판단할 수 있다.
다른 실시예로서, 관리 서버(130)는 특정된 구역의 현재 이산화탄소 농도로부터 1인당 이산화탄소 평균 배출량을 덧셈 연산하고, 연산한 결과가 쾌적 농도 범위를 벗어나는지 여부를 기초로 판단할 수 있다. 연산 결과가 쾌적 농도 범위를 벗어나는 경우, 관리 서버(130)는 현재 특정된 구역의 공기 상태는 쾌적한 상태임에도 관리 서버(130)는 환기가 필요한 것으로 판단하여 특정된 구역의 IoT 기기(120-1)에 환기를 명령할 수 있다.
상술한 실시예들에서, 환기 필요 여부 판단에 사용되는 구체적인 수치 및 수치 범위 등은, 호흡기 질환, 환기와 관련된 다양한 연구 결과들을 기초로 시스템 관리자/운용자에 의해 설정/업데이트/조정될 수 있다. 또한, 상술한 실시예들에서 이산화탄소 농도를 기준으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, IoT 기기(120)에 의해 측정/센싱 가능한 산소 농도, 미세먼지 농도, 초미세먼지 농도, 유해 가스 농도 등과 같이 고령자의 호흡기 건강에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인들 역시 상술한 실시예에 동일/유사하게 적용되어 환기 필요 여부 판단 기준에 사용될 수 있다.
마지막으로, 관리 서버(130)는 환기가 필요하다고 판단한 경우, 복지관 방문자가 특정된 구역으로 이동할 것으로 예측되는 시간 전 미리, 특정된 구역의 IoT 기기(120-1)에 환기를 명령할 수 있다(S280).
이때 명령을 수신하는 IoT 기기(120-1)는 특정된 구역의 스마트 창문, 공기 청정기, 실내외 공기 순환기 및/또는 에어컨에 해당할 수 있다. 여기서, 스마트 창문은 관리 서버의 명령에 따라 자동으로 창문의 개폐 동작을 수행하는 창문에 해당할 수 있으며, 실내외 공기 순환기는 관리 서버의 명령에 따라 내부 공기를 외부로 배출하고, 외부 공기를 내부로 유입하여 실내외 공기를 순환시키는 기능을 수행하는 기기에 해당할 수 있다.
관리 서버(130)는 이러한 환기 동작을, 복지관 방문자가 특정된 구역으로 이동할 것으로 예측되는 시간 "전"에 미리 수행할 수 있는데, 이는 복지관 방문자에 의해 특정된 구역의 오염도가 올라갈 것을 미리 대비하기 위함이다. 예를 들어, 관리 서버(130)는 특정된 구역을 환기하는 데 걸릴 예상 소요 시간을 도출할 수 있으며, 예측 모델을 통해 도출한 복지관 방문자의 이동 예측 시간으로부터 도출한 예상 소요 시간만큼 앞선 시점에 특정된 구역의 환기를 수행하도록 IoT 기기(120-1)에 명령을 전달할 수 있다. 그 결과, IoT 기기(120-1)는 복지관 방문자가 특정된 구역으로 이동하기 직전, 미리 환기를 수행함으로써 내실자들이 공기 오염에 노출되지 않도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 인식 실시예를 예시한 도면이다.
관리 서버는 IoT 기기로부터 시간별로 수신한 복지관 방문자의 위치(340-1~340-4)를 기초로 가상의 선(310-2)으로 연결함으로써 시간별 실내 동선(310-3)을 생성 및 인식할 수 있다. 특히, 실내 동선(310-3) 생성 시 관리 서버는 복지관 내부 실내 평면도(310-1)를 고려할 수 있다. 예를 들어, 관리 서버는 시간별 센싱된 위치(340-1~340-4)를 직선으로만 연결하는 것이 아니라, 실내 평면도(310-1)를 고려했을 때, 벽이 존재한다고 판단되는 영역은 피해서 동선(310-2)을 가상 도시할 수 있으며, 센싱된 두 위치(340-3, 340-4) 사이에 문이 존재한다고 판단되는 경우에는 두 위치를 동선(310-2)으로 연결하되 해당 문을 통과하는 방향으로 가상 도시할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 13:00부터 16:00까지 1시간을 간격으로 복지관 방문자의 위치가 관리 서버로 수신된 경우를 가정해볼 수 있다. 이 경우, 복지관 방문자의 위치로서 총 4개의 위치(340-1~340-4)가 관리 서버에 수신될 수 있으며, 관리 서버는 수신한 4개의 위치(340-1~340-4)를 복지관 실내 평면도(310-1)에 대입한 후 벽은 피하되 문은 통과하는 방식으로 가상의 선(310-2)으로 연결함으로써 복지관 방문자의 시간별 실내 동선(310-3)을 생성할 수 있다.
이렇게 생성된 동선(310-3)은 예측 모델 구축을 위한 기계 학습 대상으로 활용될 수 있음은 앞서 상술한 바와 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간별 실내 동선 예측 모델의 실시예를 예시한 도면이다.
관리 서버는 앞서 상술한 바와 같이 복지관 방문자(410-1)의 시간별 실내 동선을 기계 학습하여 시간별 실내 동선 예측 모델을 구축할 수 있다. 이외에도, 관리 서버는 복지관 방문자(410-1)의 시간별 실내 동선을 보다 높은 정확도로 예측하기 위해 추가적인 요소들을 예측 모델의 예측 기준으로 추가하여 예측 모델을 구축할 수 있다.
일 실시예로서, 관리 서버는 현재의 날씨를 예측 기준으로 추가하여 예측 모델을 구축/보완할 수 있다. 날씨 역시 복지관 방문자(410-1)의 동선에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 예를 들어, 현재 날씨가 폭설로 매우 추운 경우, 복지관 방문자(410-1)는 베란다와 같이 외부의 온도에 영향을 많이 받는 구역에는 방문하지 않을 가능성이 매우 높다. 따라서, 관리 서버는 오늘의 날씨를 예측 기준으로 추가하여 예측 모델을 구축할 수 있다.
그리고/또는, 다른 실시예로서, 관리 서버는 오늘 날짜를 예측 기준으로 추가하여 예측 모델을 구축/보완할 수 있다. 여기서 날짜는, 월/일/요일을 의미하는 것으로, 날짜 역시 복지관 방문자(410-1)의 동선에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 예를 들어, 월요일 및 수요일에 제1 구역에서 고령자들을 위한 노래 강습이 열리고, 복지관 방문자(410-1)가 해당 강습의 수강생인 경우, 복지관 방문자는 월요일 및 수요일의 강습 시간에는 반복적으로 제1 구역에 방문할 가능성이 매우 높다. 따라서, 나머지 요일에는 제1 구역에 방문하지 않아 시간별 실내 동선 패턴만을 기준으로 판단했을 때 제1 구역에 방문할 가능성이 낮게 판단되더라도, 특정 요일의 특정 시간에 관측되는 동선/위치에 공통점이 존재하는 경우, 관리 서버는 해당 요일을 복지관 방문자(410-1)의 예측 기준으로 설정하여 복지관 방문자(410-1)의 동선을 예측하는 데 수 있다.
그리고/또는 다른 실시예로서, 관리 서버는 복지관 방문자(410-1)와 동일한 그룹의 타방문자의 현재 위치를 예측 기준으로 추가하여 예측 모델을 구축/보완할 수 있는데, 이에 대해서는 도 5를 참조하여 이하에서 상세히 후술한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방문자간 그룹핑 방법을 예시한 도면이다.
관리 서버는 복지관 방문자(510)의 시간별 실내 동선 패턴(550-1)을 타방문자들(520~540)의 시간별 실내 동선 패턴(550-2~550-4)과 상호 비교하여, 기설정된 비율 이상으로 배칭되는 타방문자(520)를 검색할 수 있다. 나아가, 관리 서버는 이렇게 검색된 타방문자(520)를 복지관 방문자(510)와 동일한 그룹으로 그룹핑하고, 동일한 그룹에 속한 타방문자(520)의 현재 위치를 복지관 방문자(510)의 예측 모델의 예측 기준으로서 추가할 수 있다. 시간별 실내 동선 패턴(550-2)이 기설정된 비율 이상으로 매칭되는 방문자(520)는, 복지관 내에서 활동을 함께하는 친구 사이일 확률이 매우 높기 때문이다.
이러한 점에 착안하여, 관리 서버는 복지관 방문자들(520~540)의 시간별 실내 동선 패턴(550-1~550-4)을 기준으로 그룹핑하고, 예측 모델의 예측 기준으로서 동일한 그룹에 속한 다른 방문자들(520~540)의 현재 위치를 추가 설정할 수 있다.
도 6은 도 4의 실시예에 따른 예측 모델에 따른 예측 방법을 예시한 도면이다.
*앞서 상술한 바와 같이 예측 기준이 복수개 설정되어 예측 모델이 구축되는 경우, 예측 기준별로 다른 예측 구역이 특정될 경우를 대비하여, 각 예측 기준별로 가중치가 설정될 수 있다. 가중치는 예측 모델의 예측 정확도가 높은 방향으로 설정될 수 있으며, 관리 서버는 지속적으로 예측 정확도를 스스로 평가하여 각 예측 기준에 부여되는 가중치를 조정/설정할 수 있다. 높은 가중치가 부여된 예측 기준일수록 높은 우선 순위가 부여되어, 복지관 방문자의 동선 예측에 사용될 수 있다.
예를 들어, 예측 모델의 예측 기준으로서 시간별 실내 동선 패턴(610) 및 같은 그룹에 속한 타방문자(620)의 현재 위치가 설정되어 있는 경우를 가정해볼 수 있다. 이때, 도 6에 도시한 바와 같이, 시간별 실내 동선 패턴(610)에 따르면 복지관 방문자가 제1 구역(630)을 방문할 것으로 예측되는데 반해, 같은 그룹에 속한 타방문자(620)의 현재 위치에 따르면 복지관 방문자가 제2 구역(640)을 방문할 것으로 예측되는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 각 예측 기준별로 부여되어 있는 가중치를 기준으로, 더 높은 가중치가 부여되어 있는 예측 기준에 높은 우선 순위를 부여하여 최종 예측 구역을 특정할 수 있다. 예를 들어, 시간별 실내 동선 패턴(610)에 더 높은 가중치가 부여되어 있는 경우, 관리 서버는 제1 구역(630)을 복지관 방문자의 이동 예측 실내 구역으로 특정할 수 있으며, 같은 그룹의 타방문자(620)의 현재 위치에 더 높은 가중치가 부여되어 있는 경우, 관리 서버는 제2 구역(640)을 복지관 방문자의 이동 예측 실내 구역으로 특정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 복지관 방문자가 복지관 외부에 위치하는 경우에 관한 실시예를 도시한 도면이다.
기본적으로 본 발명은 복지관 실내 쾌적 환경을 유지하고자 함이 목적이기 때문에, 복지관 방문자(710)가 복지관 외부에 있는 것으로 확인된 경우에는, 관리 서버는 해당 복지관 방문자(710)의 이동 예측 실내 구역의 특정, 특정된 구역의 환기 등과 같은 동작을 수행할 필요가 없다. 다만, 만일 외부에 있던 복지관 방문자(710)가 복지관 방문을 위해 복지관 방향으로 이동 중인 것으로 확인되는 경우에는, 상술한 실시예들에 따른 동작을 수행할 필요가 있다.
따라서, 관리 서버는 우선 복지관 방문자(710)의 위치가 복지관의 외부로 인식되는 경우, 복지관 방문자(710)의 위치를 실시간으로 센싱하여 복지관 방문자(710)의 행선지가 복지관인지를 예측할 수 있다. 복지관 방문자(710)의 위치를 실시간으로 센싱하는 방식은 앞서 복지관 방문자(710)의 단말이 복지관 방문자의 위치를 센싱하고, 센싱 결과를 관리 서버로 전송함으로써 인식/센싱 가능함은 앞서 상술한 바와 같다. 관리 서버는 복지관 방문자(710)의 위치를 기설정된 시간동안 인식/센싱한 결과, 복지관 방문자(710)의 이동 경로(730)가, 복지관 방문자의 현재 위치로부터 복지관까지의 경로(720)와 기설정된 비율 이상으로 매칭되는 경우, 복지관 방문자(710)의 행선지가 복지관인 것으로 예측할 수 있다.
보다 구체적으로, 관리 서버는 복지관 방문자(710)의 현재 위치로부터 복지관까지의 후보 경로(720)를 복수개 설정/검색/탐색할 수 있으며, 이 중 복지관 방문자(710)의 이동 경로(730)와 기설정된 비율(예를 들어, 60%) 이상으로 매칭되는 경로가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 만일, 기설정된 비율 이상으로 매칭되는 경로(720)가 존재하는 경우, 복지관 방문자(710)의 행선지가 복지관인 것으로 예측할 수 있다.
관리 서버는 복지관 방문자(710)의 행선지가 복지관인 것으로 예측되는 경우, 시간별 실내 동선 예측 모델을 기초로 복지관 방문자(710)의 이동 예측 시간 및 이동 예측 실내 구역을 특정할 수 있으며, 이때 앞서 상술한 시간별 실내 동선 예측 모델 사용 방식이 동일/유사하게 적용될 수 있다. 다만, 복지관 방문자(710)의 예측 시간은 현재 복지관 방문자(710)의 이동 속도를 기초로 특정될 수 있다. 예를 들어, 관리 서버는 시간당 이동 거리를 센싱하여 이동 속도를 도출할 수 있으며, 도출한 이동 속도를 기초로 복지관 방문자(710)의 도착 예정 시간을 예측할 수 있으며, 예측한 도착 예정 시간을 복지관 방문자(710)의 예측 이동 시간으로서 특정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 구역별 오염도를 제공하는 단말의 출력 화면을 예시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 예시한 도면이다.
관리 서버는 복지관에 설치된 IoT 기기를 이용하여 각 구역별 오염도를 실시간으로 또는 주기적으로 측정하고, 측정한 실내 공기 오염도가 기설정된 수치를 초과하는 오염 구역이 존재하는 경우, 오염 구역의 환기를 오염 구역에 설치된 IoT 기기에 명령할 수 있다.
나아가, 관리 서버는 측정한 오염도에 관한 정보를 복지관 실내 환경 관리 서버에 포함된 단말에 전송할 수 있다. 단말은 수신한 구역별 오염도(810)를 도 8에 도시한 바와 같이 시각화하여 사용자에게 제공할 수 있다. 복지관 방문자, 복지관 방문자의 보호자 및/또는 복지관 관리자는 자신의 단말을 통해 각 구역별 오염도를 확인할 수 있으며, 복지관 방문자는 다른 구역으로 이동할지 여부에 대한 판단, 복지관 방문자는 오염된 실내 구역에 대한 정화 조치 등을 취할 수 있다는 효과가 있다.
특히, 관리 서버는 오염도에 관한 상세 정보(840)로서, 각 구역별 이산화탄소 농도, 산소 농도, 온도, 미세먼지 농도, 초미세먼지 농도, 현재 수용 인원수 및/또는 가장 오래 머무른 방문자 등에 관한 정보도 단말로 제공할 수 있다. 단말은 특정 구역(830)에 대한 사용자 선택 입력(820)이 수신되면, 도 8에 도시한 바와 같이, 선택된 구역에 대한 상세 정보(840)를 추가로 제공할 수 있다.
그리고/또는 도 1에는 도시하지 않았으나, 복지관 실내 환경 관리 시스템은 표시 장치(910)를 추가로 포함할 수 있으며, 표시 장치(910)는 도 9에 도시한 바와 같이 각 구역별로 설치되어 실내 환경에 관한 다양한 정보를 제공할 수 있다. 이를 위해, 관리 서버는 앞서 상술한 바와 같이 단말뿐 아니라, 표시 장치(910)로도 오염도에 관한 정보를 모두 전송해줄 수 있으며, 표시 장치(910)는 이렇게 수신한 정보를 시각화하여 디스플레이/출력함으로써 해당 구역에 위치한 방문자들에게 정보를 제공할 수 있다.
특히, 표시 장치(910)는 수신한 오염도에 관한 정보를 분석한 결과, 현재 설치되어 있는 구역의 오염도가 기설정된 한계치를 초과했다고 판단한 경우, 가장 오래 머무른 것으로 인식된 방문자에 대해서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 현재 오염도가 낮은 구역으로 이동할 것을 권유하는 메시지를 현재 오염도와 함께 디스플레이/출력할 수 있다. 이를 통해, 복지관 실내 환경 관리 시스템은, 각 구역별 오염도가 기설정된 한계치를 초과하지 않도록, 오염도 높은 실내 구역에 대한 수용 인원의 분산 유도 기능도 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복지관 실내 환경 관리 서버의 블록도이다.
도 10을 참조하면, 관리 서버는 제어부(1010), 통신부(1020) 및 저장부(1030)를 포함할 수 있다.
제어부(1010)는 본 명세서에서 제안된 실시예들을 수행하기 위해 통신부(1020) 및 저장부(1030)를 제어할 수 있으며, 관리 서버 내부의 데이터를 프로세싱할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 관리 서버는 제어부(1010)로 대체되어 설명될 수 있다. 제어부(1010)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), AP(Application Processor), AP(Application Processor) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 적어도 하나 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 제어부(1010)는 미리 설정되어 있는 알고리즘을 수행하여, 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 기계 학습할 수 있으며, 이를 통해 시간별 실내 동선 패턴을 추출하고, 이를 기초로 시간별 실내 동선 예측 모델을 구축할 수 있다.
통신부(1020)는 적어도 하나의 유/무선 통신 프로토콜을 사용하여 통신을 수행, 데이터를 송신/수신할 수 있다. 특히, 관리 서버의 통신부(1020)는 복지관 실내 환경 관리 시스템에 포함되어 있는 적어도 하나의 IoT 기기 및/또는 적어도 하나의 단말과 통신을 수행할 수 있다.
저장부(1030)는, 비디오, 오디오, 사진, 동영상, 어플리케이션 등 다양한 디지털 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1030)는 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등의 다양한 디지털 데이터 저장 공간을 나타낸다.
본 도면에는 도시하지 않았으나, 복지관 실내 환경 관리 시스템에 포함된 단말은, 위치 센서부, 통신부, 사용자 인터페이스부 및 제어부를 포함하도록 구성될 수 있다.
위치 센서부는 적어도 하나의 센싱 수단(예를 들어, GPS(Global Positioning Sensor) 등)을 이용하여 위치를 센싱할 수 있다. 특히, 해당 단말이 복지관 방문자의 단말인 경우, 위치 센서부는 복지관 방문자의 위치를 실시간 또는 주기적으로 센싱하고, 센싱 결과를 제어부로 전달할 수 있다.
통신부는 적어도 하나의 유/무선 통신 프로토콜을 사용하여 통신을 수행, 데이터를 송신/수신할 수 있다. 특히, 단말의 통신부는 제어부의 제어에 따라 위치 센서부가 센싱한 복지관 방문자의 위치 정보를 관리 서버로 전송할 수 있으며, 복지관 실내 구역별 오염도에 관한 정보를 관리 서버로부터 수신할 수 있다.
사용자 인터페이스부는 적어도 하나의 센싱 수단을 이용하여 사용자로부터 사용자 입력을 수신/검출/센싱하고, 적어도 하나의 출력 수단을 다양한 정보를 출력하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 센싱 수단은, 중력(gravity) 센서, 지자기 센서, 모션 센서, 자이로스코프 센서, 가속도 센서, 적외선 센서, 기울임(inclination) 센서, 밝기 센서, 고도 센서, 후각 센서, 온도 센서, 뎁스 센서, 압력 센서, 밴딩 센서, 오디오 센서, 비디오 센서터치 센서 및 그립 센서 등의 다양한 센싱 수단 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력 수단은, 디스플레이, 스피커 등에 해당할 수 있다.
제어부는 본 명세서에서 제안된 실시예들을 수행하기 위해 위치 센서부 및 통신부를 제어할 수 있으며, 단말 내부의 데이터를 프로세싱할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 단말은 제어부로 대체되어 설명될 수 있다. 제어부는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), AP(Application Processor), AP(Application Processor) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 적어도 하나 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 복지관 실내 환경 관리 시스템에 포함된 환기 기기는, 통신부, 환기 모듈 및 제어부를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서 환기 기기는, 복지관 실내 환경 관리 시스템에 포함된 IoT 기기 중 환기 기능을 수행하는 IoT 기기에 해당할 수 있으며, 예를 들어 앞서 상술한 스마트 창문, 공기 청정기, 실내외 공기 순환기, 에어컨 등에 해당할 수 있다.
통신부는 적어도 하나의 유/무선 통신 프로토콜을 사용하여 통신을 수행, 데이터를 송신/수신할 수 있다. 특히, 환기 기기의 통신부는 관리 서버로부터 환기 수행 명령 또는 환기 중단 명령 등 다양한 환기 명령을 수신하고, 이를 제어부에 전달할 수 있다. 나아가, 통신부는 환기 동작 수행에 관한 다양한 정보를 관리 서버로 전송할 수도 있다.
환기 모듈은 제어부의 명령에 따라 환기 동작을 수행하는 모듈에 해당할 수 있다. 예를 들어, 환기 모듈은 스마트 창문의 창문 개폐 모듈, 공기 청정기의 공기 청정 모듈, 실내외 공기 순환기에서 공기 순환 모듈, 에어컨에서 공기 청정 모듈 등에 해당할 수 있다.
제어부는 본 명세서에서 제안된 실시예들을 수행하기 위해 통신부 및 환기 모듈을 제어할 수 있으며, 환기 기기 내부의 데이터를 프로세싱할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 환기 기기(또는 IoT 기기)는 제어부로 대체되어 설명될 수 있다. 제어부는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), AP(Application Processor), AP(Application Processor) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 적어도 하나 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 복지관 실내 환경 관리 시스템에 포함된 표시 장치는, 통신부, 출력부 및 제어부를 포함하도록 구성될 수 있다.
통신부는 적어도 하나의 유/무선 통신 프로토콜을 사용하여 통신을 수행, 데이터를 송신/수신할 수 있다. 특히, 표시 장치의 통신부는 관리 서버로부터 복지관 실내 구역별 오염도에 관한 다양한 정보를 수신하고, 이를 제어부에 전달할 수 있다. 또한, 표시 장치의 통신부는 출력 방식, 출력 내용 등에 관한 다양한 설정 정보를 관리 서버로부터 수신하고, 이를 제어부로 전달할 수 있다.
출력부는 적어도 하나의 출력 수단을 포함하여 다양한 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력 수단은 디스플레이, 스피커 등에 해당할 수 있다. 특히, 출력부는 표시 장치가 설치되어 있는 구역의 오염도에 관한 제반 정보를 출력할 수 있다.
제어부는 본 명세서에서 제안된 실시예들을 수행하기 위해 통신부 및 환기 모듈을 제어할 수 있으며, 표시 장치 내부의 데이터를 프로세싱할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 표시 장치는 제어부로 대체되어 설명될 수 있다. 제어부는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), AP(Application Processor), AP(Application Processor) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 적어도 하나 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현되어, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
아울러, 본 발명에 따른 장치나 단말은 하나 이상의 프로세서로 하여금 앞서 설명한 기능들과 프로세스를 수행하도록 하는 명령에 의하여 구동될 수 있다. 예를 들어 그러한 명령으로는, 예컨대 JavaScript나 ECMAScript 명령 등의 스크립트 명령과 같은 해석되는 명령이나 실행 가능한 코드 혹은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되는 기타의 명령이 포함될 수 있다. 나아가 본 발명에 따른 장치는 서버 팜(Server Farm)과 같이 네트워크에 걸쳐서 분산형으로 구현될 수 있으며, 혹은 단일의 컴퓨터 장치에서 구현될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 장치에 탑재되고 본 발명에 따른 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일 되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시예들을 병합하여 새로운 실시예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
110: 복지관
120: IoT 기기
130: 복지관 실내 환경 관리 서버
140: 단말

Claims (11)

  1. 복지관 실내 환경 관리 서버에 있어서,
    적어도 하나의 통신 프로토콜을 이용하여 통신을 수행하는, 통신부;
    데이터를 저장하는, 저장부; 및
    상기 통신부 및 상기 저장부를 제어하는 제어부; 를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 이용하여 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 상기 복지관 방문자의 단말로부터 수신하여 상기 복지관 방문자의 시간별 실내 동선을 기계 학습하고,
    상기 기계 학습을 통해 상기 복지관 방문자의 시간별 실내 동선 패턴을 추출하여 상기 복지관 방문자에 대한 시간별 실내 동선 예측 모델을 구축하고,
    상기 복지관 방문자의 상기 시간별 실내 동선 예측 모델을 기초로 상기 복지관 방문자가 이동할 것으로 예측되는 시간 및 복지관 실내 구역을 특정하고,
    특정된 구역의 현재 수용 인원을 인식하고,
    인식한 현재 수용 인원을 기초로 상기 특정된 구역에 상기 복지관 방문자가 추가 수용됨에 따라 환기가 필요한지 판단하고,
    상기 환기가 필요하다고 판단한 경우, 상기 복지관 방문자가 상기 특정된 구역에 이동할 것으로 예측되는 시간 전, 미리 특정된 구역의 환기를 수행하는 명령을 상기 통신부를 이용하여 환기 기기로 전송하되,
    상기 복지관 방문자의 시간별 실내 동선 패턴을 복수의 다른 방문자들의 시간별 실내 동선 패턴과 비교하고, 패턴이 기설정된 비율 이상으로 매칭되는 다른 방문자와 상기 복지관 방문자를 그룹핑하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정된 구역을 환기하는 데 걸릴 예상 소요 시간을 도출하고, 상기 복지관 방문자가 이동할 것으로 예측되는 시간으로부터 상기 예상 소요 시간만큼 앞선 시점에 상기 특정된 구역의 환기를 수행하는 명령을 상기 통신부를 이용하여 환기 기기로 전송하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복지관 방문자가 현재 상기 복지관 실내의 제1 구역에 위치하는 경우,상기 복지관 방문자의 상기 시간별 실내 동선 예측 모델을 기초로 상기 복지관 방문자가 이동할 것으로 예측되는 제1 시간 및 제2 구역을 특정하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복지관 방문자와 동일한 그룹에 속한 다른 방문자의 현재 위치를 상기 시간별 실내 동선 예측 모델의 예측 기준으로서 추가하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 시간별 실내 동선 예측 모델의 예측 기준으로 설정된 상기 시간별 실내 동선 패턴 및 상기 동일한 그룹에 속한 다른 방문자의 현재 위치에는, 각각 서로 다른 가중치가 부여되어 상기 복지관 방문자의 이동 예측 시간 및 이동 예측 구역 특정에 사용되는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복지관 실내의 각 구역별 실내 공기 오염도를 실시간으로 또는 주기적으로 측정하고, 측정한 실내 공기 오염도가 기설정된 수치를 초과하는 오염 구역이 존재하는 경우, 상기 오염 구역의 환기를 수행하는 명령을 상기 통신부를 이용하여 환기 기기로 전송하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 오염 구역에 대한 정보를 기설정된 단말 및 표시 장치 중 적어도 하나로 전송하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 오염 구역에 위치하는 복수의 복지관 방문자들 중 머무른 시간이 가장 오래된 방문자에 대한 정보를 상기 기설정된 단말 및 상기 표시 장치 중 적어도 하나로 전송하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복지관 방문자가 추가 수용되었을 때 상기 특정된 구역의 실내 공기 오염도가 기설정된 범위를 초과할 것으로 예측되는 경우에 상기 환기가 필요한 것으로 판단하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  10. 제 1 항에 있어서,
    창문 제어 장치가 창문을 열거나, 공기 청정기가 공기 청정 동작을 수행하는 명령을 상기 통신부를 이용하여 전송하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
  11. 제 1 항에 있어서,
    기설정된 시간 단위로 상기 복지관 방문자의 위치를 센싱하고, 상기 센싱된 위치를 가상의 선으로 연결함으로써 시간별 실내 동선을 생성하며, 상기 생성된 실내 동선을 이미지 추출하고, 추출한 이미지로부터 특징점을 추출하여 상기 시간별 실내 동선 패턴을 추출하는, 복지관 실내 환경 관리 서버.
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