KR20040067151A - 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법 및시스템 - Google Patents

이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법 및시스템 Download PDF

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KR20040067151A
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Abstract

본 발명은 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
가정에 설치된 각종 전기·전자기기 및 설비에서 발생하는 이상 상태를 통보받고, 이동통신 단말기를 이용하여 제어하기 위한 홈 오토메이션 제어 시스템으로서, 물리적 정보 및 정보의 변화량을 감지하여 전기 신호로 변환하는 소정의 감지 센서를 구비하고, 상기 전기 신호를 유선 및 무선 신호로 변조하여 송출하고 제어 신호를 수신하는 하나 이상의 하부 기기; 상기 유선 및 무선 신호를 수신하여 각각의 상기 하부 기기의 상태를 체크 및 제어하고, 이동통신 단말기가 상기 하부 기기를 제어할 수 있도록 하는 제어 장치; 및 상기 제어 장치에 설정되어 있는 MIN을 이용하여 상기 이동 통신망을 통해 상기 제어 장치에 접속하고, ARS를 이용하여 상기 하부 기기를 제어하는 이동통신 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 사용자는 원격지에서도 이동통신 단말기를 통해 이상 상태의 발생 사실을 통보받아 홈 오토메이션 시스템을 신속하게 제어할 수 있다.

Description

이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법 및 시스템{Home Automation Control Method and System by Using Mobile Communication Terminal}
본 발명은 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션(Home Automation)의 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 가정 내의 비디오폰(Video-Phone), 출입문, 가스밸브 및 전기·전자기기 등을 이동통신 단말기를 이용하여 원격으로 감시 및 제어하고, 불법 침입, 가스 누출 등과 같은 위험 상황을 감지하여 경보를 발생하고, 긴급 상황을 알려 주는 단문 메시지 및 멀티미디어 메시지를 기 설정된 이동통신 단말기로 전송하는 홈 오토메이션의 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 홈 오토메이션은 전자 기술을 활용하여 가정 내에서의 각종 전기·전자기기들의 제어를 자동화할 수 있도록 하는 기술을 의미한다. 일반적으로, 가정에 설치되는 홈 오토메이션 시스템에는 방문객을 비디오 화면으로 보면서 통화를 할 수 있는 비디오 도어폰(Video Door-Phone), 허가 받지 않은 외부인의 침입을 감지하여 경보음을 발생하거나 감시 카메라를 설치하여 외부 침입자를 촬영 및 녹화하는 방범(防犯) 장치가 포함된다.
이 뿐만 아니라, 홈 오토메이션 시스템에는 가스 누출 감지 및 방지, 화재 발생 감지 및 방지 기능이 포함된다. 또한, 허가 받지 않은 외부인의 침입을 감지하여 경보음을 발생하거나 감시 카메라를 설치하여 외부 침입자를 촬영 및 녹화하는 방범 장치와 실내 조명 조절 및 각종 계량기의 원격 검침 등의 기능을 하는 다양한 장치들이 포함되기도 한다. 이와 같은 홈 오토메이션 시스템을 이용하면 회사로 출근한 후에도 가정에 설치된 각종 기기를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 가스 누출, 화재, 불법 침입 등의 사고를 미연에 방지할 수 있어, 외부에서도 집안에 있는 것과 마찬가지로 각종 기기의 원격 제어가 가능하다.
한편, 홈 오토메이션 시스템은 집안 곳곳에 설치된 센서(Sensor)를 통하여 옥내 및 옥외의 상황을 일정 시간 간격으로 주기적으로 혹은 연속적으로 체크하고, 상황에 따른 동작을 자동적으로 수행한다. 이러한 홈 오토메이션 시스템에 사용되는 센서는 특정 물리적 변화량을 감지하는 소자로서, 홈 오토메이션 시스템에서 사람의 눈, 코, 귀, 혀 등과 유사한 역할을 하며 감지한 정보를 인간의 두뇌에 해당하는 중앙 제어 장치로 전달하여 판단을 내리게 한다. 즉, 센서는 인간의 오감에 해당되는 것으로서, 입력된 정보(빛, 온도, 자기, 압력, 변위. 전압, 전류 등)를 계측, 제어 등 그 목적에 알맞는 전기 신호로 변환하는 기능을 수행한다.
이러한 다양한 기능들을 제공하는 홈 오토메이션 시스템에서 제어 장치와 하부 장치(예컨대, 가스 설비, 난방 설비, 가전기기, 조명기기, 공조기기, 방재 기기 등) 사이의 데이터 및 신호의 교환은 주로 전화선 등을 이용하였다. 전화선을 이용하는 경우 홈 네트워크를 구축하기 위해서는 통신 선로를 설치해야 하므로 추가 비용이 들고, 통신 선로의 유지 및 보수가 용이하지 않다는 문제점이 있다.
한편, 종래 홈 오토메이션 시스템에서는 가정 내에서 이상 상태가 발생하면 경보음을 울리고, 유선으로 연결되어 있는 방범 기관 등으로 이상 상태가 발생했음을 알려주고 있다. 이렇게 이상 상태가 발생하는 경우, 사용자가 실내에 있다면 모니터에 디스플레이되는 화면이나 문자를 통해 발생된 이상 상태를 바로 파악하고 적절한 조치를 신속하게 취할 수 있다.
하지만, 사용자가 외부에 있는 경우에는 이상 상태가 발생하였음을 알려주는 경보음 발생을 위한 경보 신호만을 기 설정된 전화번호나 방범 기관으로 전달한다. 따라서 사용자나 방범 기관에서는 어떤 이상 상태가 발생하였는지를 전혀 알 수 없으며, 적절한 조치를 취하기 위해서는 실제로 현장에 가서 확인해야 하는 비효율적인 면이 있었다.
전술한 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명은, 가정 내의 비디오폰, 출입문, 가스밸브 및 전기·전자기기 등을 이동통신 단말기를 이용하여 원격으로 감시 및 제어하고, 불법 침입, 가스 누출 등과 같은 위험 상황을 감지하여 경보를 발생하고, 긴급 상황을 알려 주는 단문 메시지 및 멀티미디어 메시지를 기 설정된 이동통신 단말기로 전송하는 홈 오토메이션의 제어 방법 및 시스템을 제시하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신망과 연계된 홈 오토메이션 시스템을 간략하게 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 제어부를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도어 제어부를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이동통신 단말기를 이용하여 가스 제어부 및 도어 제어부를 제어하는 과정을 나타낸 순서도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이동통신 단말기를 이용하여 비디오폰을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제어 장치 101 : 중앙처리장치
102 : 메모리부 103 : CDMA 모듈부
104 : DTMF부 105 : RF 모뎀
106 : PLC 모듈부 107 : RS-485 모듈부
110 : 가스 제어부 120 : 도어 제어부
130 : 비디오폰 132 : 현관 감시 장치
140 : 이동 통신망 150 : WAP 게이트웨이
160 : SMSC 170 : 이동통신 단말기
210 : 가스 감지기 220 : 가스 밸브 제어기
230 : 가스 차단기 310 : 마그네틱 감지기
320 : 디지털 도어 락 330 : 비접촉식 ID 카드
이를 위하여 본 발명은, 가정에 설치된 각종 전기·전자기기 및 설비에서 발생하는 이상 상태를 이동 통신망을 통해 통보받고, 이동통신 단말기를 이용하여 이를 제어하기 위한 홈 오토메이션 제어 시스템으로서, 물리적 정보 및 정보의 변화량을 감지하여 전기 신호로 변환하는 소정의 감지 센서를 구비하고, 상기 전기 신호를 유선 및 무선 신호로 변조하여 송출하고 제어 신호를 수신하는 하나 이상의 하부 기기; 상기 유선 및 무선 신호를 수신하여 각각의 상기 하부 기기의 상태를 체크 및 제어하고, 원격지에서 이동 통신망을 통해 자신에게 접속하는 상기 이동통신 단말기를 인증하고, 인증된 상기 이동통신 단말기가 상기 하부 기기를 제어할 수 있도록 하는 기능하는 제어 장치; 및 상기 제어 장치에 설정되어 있는 MIN을 이용하여 상기 이동 통신망을 통해 상기 제어 장치에 접속하고, ARS를 이용하여 상기 하부 기기를 제어하는 이동통신 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 목적에 의하면, 가정에 설치된 각종 전기·전자기기 및 설비에서 발생하는 이상 상태를 이동 통신망을 통해 통보받고, 이동통신 단말기를 이용하여 이를 제어하기 위한 홈 오토메이션 제어 방법으로서, (a) 제어 장치가 하나 이상의 하부 기기로부터 전송되는 신호를 수신하고 체크하는 단계; (b) 상기 제어 장치는 특정 하부 기기에 이상 상태가 발생하였다고 판단되면 저장하고 있는 MIN과 소정의 단문 메시지를 독출하는 단계; (c) 상기 제어 장치가 상기 MIN이 포함된 단문 메시지를 상기 이동 통신망을 통해 이동통신 단말기로 전송하는 단계; (d) 상기 이동통신 단말기가 상기 이동 통신망을 통해 상기 제어 장치에 접속하여 인증을 수행하는 단계; (e) 상기 이동통신 단말기가 상기 제어 장치로부터 제공되는 안내멘트를 수신하는 단계; 및 (f) 상기 이동통신 단말기가 상기 안내멘트에 따라 상기 하부 기기를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이하의 설명에서는 홈 오토메이션 시스템을 제어할 수 있는 자격을 갖는 사용자(예컨대, 가족 구성원 등)가 집 밖이나 원격지 등에 있고, 홈 오토메이션 시스템이 통상적인 사용자 외출 모드로 설정되어 있다고 가정하겠다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신망과 연계된 홈 오토메이션 시스템을 간략하게 나타낸 블럭도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신망과 연계된 홈 오토메이션 시스템은 제어 장치(100), 가스 제어부(110), 도어(Door) 제어부(120), 비디오폰(Video-Phone)(130) 및 현관 감시 장치(132)가 구비되어 있다. 또한, 실내의 제어 장치(100)와 이동 통신망(140)을 통해 WAP(Wireless Application Protocol) 게이트웨이(Gateway)(150), 단문 메시지 서비스 센터(SMSC : ShortMessage Service Center, 이하 'SMSC'라 칭함)(160) 및 이동통신 단말기(170)가 이동 통신망(140)을 통하여 데이터를 송수신한다.
본 발명에 바람직한 실시예에 따른 홈 오토메이션 시스템 전체의 입출력 신호를 제어하는 제어 장치(100)는 중앙처리장치(CPU : Central Processing Unit)(101), 메모리부(102), CDMA 모듈부(103), DTMF부(104), RF(Radio Frequency) 모뎀(105), 전력선 통신(PLC : Power Line Communication, 이하 'PLC'라 칭함) 모듈부(106) 및 RS(Recommended Standard)-485 모듈부(107)를 포함한다.
중앙처리장치(101)는 하나 이상의 하부 기기나 이동통신 단말기(170)로부터 제어 장치(100)로 전달되는 각종 신호의 해석, 데이터의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 기능을 한다. 또한, 이동통신 단말기(170)로부터 전송되는 제어 신호를 수신하여 해당되는 하부 기기의 동작을 제어한다. 예컨대, 이동통신 단말기(170)로부터 가스 밸브의 잠금 또는 열림 신호, 도어 락의 잠금 또는 열림 신호 등을 수신하여 해당 하부 기기를 제어한다.
메모리부(102)는 이동통신 단말기(170)를 이용하여 하부 기기를 제어하거나 이상 상태의 발생을 판단하기 위한 소정의 프로그램 및 데이터를 저장하기 위한 비휘발성 메모리인 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), 홈 오토메이션 시스템에서 발생되는 데이터를 임시로 저장하기 위한 에스디램(SDRAM : Synchronous Dynamic Random Access Memory) 등을 포함하는 개념이다. 또한, 메모리부(102)에는 이동통신 단말기(170)를 이용하여 제어 장치(100)에 접속하는 사용자를 인증하기 위한 특정 비밀번호가 저장되어 있다.
한편, 메모리부(102)에는 하부 기기에서 이상 상태가 발생하는 경우, 이상 상태의 발생 사실의 정보가 포함된 다수의 단문 메시지와 이 단문 메시를 전송하기 위한 이동통신 단말기(170)의 MIN(Mobile Identification Number)이 저장되어 있다. 여기서, 메모리부(102)에 저장되어 있는 단문 메시지는 하부 기기의 종류와 이상 상태별로 다른 내용을 가지며, 각각의 단문 메시지의 구분을 위해 각 단문 메시지별로 소정의 코드(Code)가 할당되어 있다.
또한, 각각의 하부 기기에서 제어 장치(100)로 전송되는 신호에는 해당 기기에 설정된 코드 정보가 포함되어 있고, 하부 기기에서 이상 상태가 발생한 경우에는 해당 기기의 코드 정보와 발생된 이상 상태의 코드 정보가 함께 포함되어 있다. 따라서, 제어 장치(100)의 중앙처리장치(101)는 메모리부(102)에 저장되어 있는 코드 정보를 로딩하여 하부 기기로부터 전송되는 수신 신호에 포함된 코드 정보를 해석한다.
CDMA 모듈부(103)는 제어 장치(100)가 이동 통신망(140)을 통해 이동통신 단말기(170)와 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 기능을 갖는 CDMA 모뎀(Modem)을 포함한다. CDMA 모뎀은 각 이동통신사에서 사용하는 전파를 이용하여 컴퓨터나 이동통신 단말기 등에서 인터넷 또는 데이터 송수신 등 디지털 통신을 하는 장비이다. 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 모뎀은 IS-95(Interim Standard-95)A/B/C 프로토콜과 RS-232C(Recommended Standard-232C) 인터페이스(Interface)의 규격을 지원한다.
한편, CDMA 모듈부(103)는 일반적인 이동통신 단말기와 마찬가지로 하나의MIN을 갖는다. 따라서, 이동통신 단말기(170)를 이용하여 실내의 하부 기기를 제어하고자 하는 사용자는 CDMA 모듈부(103)에 할당된 MIN을 눌러 제어 장치(100)와의 접속이 이루어지면, 사용자 인증을 위한 비밀번호를 입력하는 인증 과정을 거치게 된다. 또한, CDMA 모듈부(103)는 사용자의 인증이 성공적으로 이루어지면, 이동 통신망(140)을 통해 사용자가 이동통신 하부 기기를 제어할 수 있도록 하는 홈 케어(Care) 서비스를 이동통신 단말기(170)로 제공한다.
즉, 이동 통신망(140)을 통해 이동통신 단말기(170)로 홈 케어 서비스를 제공하기 위해 CDMA 모듈부(103)에는 소정의 홈 케어 프로그램이 저장되어 있다. 따라서, 제어 장치(100)로 접속하는 이동통신 단말기(170)의 인증이 성공적으로 이루어지면, CDMA 모듈부(103)는 홈 케어 프로그램을 로딩(Loading)하여 메뉴(Menu) 형식의 홈 케어 서비스를 이동통신 단말기(170)로 제공할 수 있다.
또한, CDMA 모듈부(103)는 하부 기기에 이상 상태가 발생하는 경우, 중앙처리장치(101)로부터 단문 메시지의 전송 제어 신호를 수신하여 메모리부(102)에 저장되어 있는 소정의 단문 메시지를 CDMA 모듈부(103)를 통해 이동통신 단말기(170)로 전송하는 기능을 수행한다. 이 때, CDMA 모듈부(103)는 전송되는 데이터가 단문 메시지임을 나타내는 소정의 텔레서비스 번호(TID : Teleservice ID, 이하 'TID'라 칭함)를 할당하여 단문 메시지를 송출한다. 여기서, TID란 이동통신 단말기와 이동 통신망 사이에서 이루어지는 통신 서비스의 종류를 구분하기 위해서 할당된 일종의 식별번호이다. 예컨대, TID로 4098번이 할당된 데이터는 SMS용 데이터임을 나타내고, TID로 4099번이 할당된 데이터는 음성 메시지 서비스(VMS : Voice MessageService)용 데이터임을 나타낸다. 따라서, 이동통신 시스템상의 이동통신 교환국이나 SMSC 등의 각종 장비는 TID를 체크하여 해당 데이터가 어떤 서비스와 관련된 데이터인지를 판단한다.
한편, CDMA 모듈부(103)에서 생성되어 송출되는 단문 메시지에는 CDMA 모듈부(103)에 설정된 전화번호, URL(Universal Resource Location) 등의 콜백 넘버(Callback Number)가 포함될 수 있다. 따라서, 소정의 콜백 넘버가 포함된 단문 메시지를 수신한 이동통신 단말기(170)는 통화 연결과 관련된 버튼을 한번 누르기만 하면 바로 제어 장치(100)에 접속되어 원하는 하부 기기를 제어할 수 있다.
여기서, 전화번호를 이용하여 제어 장치(100)에 접속한 이동통신 단말기(170)의 사용자는 CDMA 모듈부(103)에서 제공되는 안내멘트(Announcement)를 청취하면서 키버튼을 조작하여 하부 기기를 제어하는 ARS(Auto Response System)형 서비스를 이용할 수 있다. 반면에, URL을 이용하여 제어 장치(100)에 접속한 이동통신 단말기(170)의 사용자는 CDMA 모듈부(103)에서 제공되는 메뉴(Menu)형 홈 케어(Care) 화면을 제공받아 확인하면서 키버튼을 조작하여 하부 기기를 제어할 수 있다.
DTMF부(104)는 이동통신 단말기(170)로부터 전송되는 DTMF 신호를 수신하여 해독하고, 해독된 정보를 중앙처리장치(101)로 전달하는 기능을 하는 DTMF 수신기(미도시)를 포함한다. 따라서, 중앙처리장치(101)는 DTMF부(104)로부터 전달되는 DTMF 신호에 따라 하부 기기를 제어한다.
RF 모뎀(106)은 중앙처리장치(101)로부터 수신한 제어 신호를 RF 신호로 변조하여 RF 신호의 수신이 가능한 가스 제어부(110)나 도어 제어부(120)로 송출하는 기능을 한다.
PLC 모듈부(106)는 중앙처리장치(101)로부터 수신한 제어 신호를 전력선 통신을 위한 신호로 변조하여 하부 기기로 전송하고, 반대로 하부 기기로부터 전송되는 신호를 중앙처리장치(101)로 전달하는 기능을 한다. 전력선 통신은 CEBus(Consumer Electronics Bus) 기반의 데이터 통신 기술로서, 가정에 있는 전기 콘센트에 통신 기기를 연결하여 데이터 통신을 할 수 있도록 하는 것으로 통상 50 ~ 60 Hz의 교류 주파수를 사용한다.
RS-485 모듈부(107)는 중앙처리장치(101)로부터 수신한 제어 신호를 하부 기기로 전송하고, 하부 기기부로부터 전송되는 신호를 중앙처리장치(110)로 전달하는 인터페이스로서 기능한다. RS-485 통신은 종래의 직렬 통신 인터페이스의 표준인 RS-232를 대체할 목적으로 설계되어 EIA에 의해 승인된 직렬 장치 접속용 표준 인터페이스인 RS-422를 업그레이드하여 32대 32까지의 다점 사이의 데이터 전송을 할 수 있는 규격이다.
가스 제어부(110)는 가스 밸브에서 가스 누출 여부를 감지하고, 가스가 누출되는 경우 가스 밸브를 자동으로 잠그고, 이상 상태 신호를 무선으로 제어 장치(100)로 전송한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 제어부(110)의 세부 구성 및 작동 과정에 대해서는 도 2에서 더욱 상세하게 설명한다.
도어 제어부(120)는 문의 개폐 여부를 체크하고, 출입과 관련된 각종 정보를 생성하고, 생성된 정보를 제어 장치(100)로 전달한다. 또한, 본 발명의 실시예에따른 도어 제어부(120)는 자동 잠금 모드, 수동 잠금 모드 및 강제 잠금 모드 설정 및 해제 기능을 제공한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도어 제어부(120)의 세부 구성 및 작동 과정에 대해서는 도 3에서 더욱 상세하게 설명한다.
비디오폰(130)은 가정을 방문하는 출입자의 영상 정보를 현관 감시 장치(132)로부터 전달받아 디스플레이하거나 CDAM 모듈부(104)와 이동 통신망(140)을 통해 이동통신 단말기(170)로 전송하는 기능을 한다. 즉, 비디오폰(130)은 사용자가 외출하여 실내에 없는 경우 먼저, 방문자가 있음을 나타내는 소정의 신호를 중앙처리장치(101)로 전달한 후 현관 감시 장치(132)로부터 전달받은 영상 정보를 중앙처리장치(101)로 전달한다.
현관 감시 장치(132)은 현관의 출입문에 설치되어 방문자의 영상 정보를 촬영하기 위한 카메라, 방문자의 음성 정보를 입력받기 위한 마이크로폰(Microphone) 및 사용자의 음성 정보를 송출하기 위한 스피커가 포함된 장치이다. 현관 감시 장치(132)에서 촬영된 영상 정보와 입력받은 음성 정보는 비디오폰(130)으로 전달된다.
한편, 도 1에서 설명한 가스 제어부(110) 및 도어 제어부(120)는 제어 장치(100)와 RF 통신 방식, PLC 방식 및 RS-485 통신 방식 중 하나의 방식으로 통신할 수 있지만, 비디오폰(130)은 유선 통신 방식인 PLC 방식이나 RS-485 통신 방식으로만 통신할 수 있다.
도 1에서는 하부 기기로 가스 제어부(110), 도어 제어부(120) 및 비디오폰(130)만 도시되어 있지만, 각종 조명기기, 가전기기, 냉난방 기기 등이 포함될 수 있다.
이동 통신망(140)은 CDMA 이동 통신을 위한 통신망으로서, 무선 기지국(BS : Base Station) 및 이동 교환국(MSC : Mobile Switching Center)을 포함하여 구성된다. 여기서, 무선 기지국은 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller), 기지국 전송기(BTS : Base Transceiver Station), 중계기(Cell Enhancer) 등으로 구성되고, 이동 교환국은 홈 위치 등록기(HLR : Home Location Register), 방문자 위치 등록기(VLR : Visitor Location Register) 등과 연결된다.
WAP 게이트웨이(150)는 WAP 프락시(Proxy) 라고도 하는데, 인터넷 상의 텍스트 파일 데이터를 이진(Binary) 코드 구조로 변환시켜 주는 기능을 한다. 즉, CDMA 모듈부(103)로부터의 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 프로토콜에 의한 데이터를 수신하고 WAP 프로토콜로 변환하여 이동통신 단말기(170)로 전송한다. 또한, WAP 게이트웨이(150)는 이동통신 단말기(170)로부터의 WAP 프로토콜 데이터를 수신하고 TCP/IP 프로토콜로 변환하여 CDMA 모듈부(103)로 전송한다.
SMSC(160)는 CDMA 모듈부(103)로부터 수신한 이상 상태를 나타내는 단문 메시지와 전송 대상 이동통신 단말기(170)의 MIN을 일시 저장하였다가 이동 통신망(140)을 통해 수신한 MIN을 갖는 이동통신 단말기(170)로 단문 메시지를 전송한다. 여기서, SMSC(160)에서 이동통신 단말기로 전송되는 단문 메시지에는 전화번호, URL 등의 콜백 넘버가 포함되어 있다.
이동통신 단말기(170)는 이동 통신망(140)과 SMSC(160)를 통해 실내에 이상상태가 발생하였음을 나타내는 단문 메시지를 수신하고, 단문 메시지에 포함된 전화번호를 누르거나 통화 연결 버튼을 눌러 이동 통신망(140)을 통해 제어 장치(100)에 접속한다. 제어 장치(100)에 접속한 이동통신 단말기(170)는 비밀번호를 입력하여 사용자 인증을 거친 후 원하는 하부 기기를 제어한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기(170)에는 각종 휴대폰, 피디에이(PDA), 유무서 통신이 가능한 노트북(Notebook)과 같은 이동형 컴퓨터 등이 포함된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 제어부(110)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 가스 제어부(110)는 가스 감지기(210), 가스 밸브 제어기(220) 및 가스 차단기(230)를 포함한다.
가스 감지기(210)는 가스통, 가스관, 가스 밸브, 가스 레인지 등에서 가스가 누출되는지를 감지하는 가스 누출 센서를 포함하고, 가스 누출의 경우 경보음을 송출한다. 가스 감지기(210)는 가스 누출이 감지되면 가스 누출 신호를 연결된 가스 밸브 제어기(220)로 전달한다.
가스 밸브 제어기(220)는 가스 감지기(210)로부터 가스 누출 신호를 수신하여 가스 밸브의 잠금 신호를 가스 차단기(230)로 전달하고, 외부로부터 공급받는 전원을 가스 차단기(230)로 공급한다. 또한, 가스 밸브 제어기(220)는 가스 감지기(210)로부터 가스 누출 신호를 수신하면 가스 누출을 나타내는 RF 신호를 제어 장치(100)로 송출한다. 이를 위해 가스 밸브 제어기(220)에는 RF 신호의 송수신을 위한 RF 모듈이 내장되어 있다. 물론, RF 통신 방식이 아닌 PLC 방식이나 RS-485 통신 방식을 이용할 수도 있다.
가스 차단기(230)는 가스 밸브 제어기(220)로부터 잠금 신호를 수신하면 모터(Motor) 장치를 구동하여 가스 밸브를 잠그는 기능을 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도어 제어부(120)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 도어 제어부(120)는 마그네틱(Magnetic) 감지기(310), 디지털 도어 락(Digital Door Lock)(320) 및 비접촉식 ID 카드(330)를 포함한다.
마그네틱 감지기(310)는 자석의 원리를 이용하여 각종 출입문(예컨대, 현관문, 창문 등)에 부착되어 출입문의 개폐를 감지하는 기능을 하는 마그네틱 센서를 포함한다.
디지털 도어 락(320)에는 사용자의 출입을 위한 소정의 비밀번호를 입력받기 위한 키패드(Key Pad)(322)가 구비되어 있다. 따라서, 사용자는 키패드(322)를 통해 비밀번호를 입력하여 외부에서 출입문을 열 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면 디지털 도어 락(320)에는 카드 리더(Reader) 모듈(미도시)이 내장되어 사용자 인증을 위한 카드 정보를 해독한다. 따라서, 사용자는 소지하고 있는 비접촉식 ID 카드(330)를 디지털 도어 락(320)에 일정 거리 이내로 접근시켜 사용자 인증을 수행할 수 있다. 이러한, 비접촉식 ID 카드(330)는 출입문 개폐를 위한 별도의 전용카드를 제작하거나 기존의 비접촉식 신용카드에 출입문 개폐 기능을 부가할 수도 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 도어 락(320)에는 소정의 제어기(미도시)가 내장되어 있다. 따라서, 제어기가 비접촉식 ID 카드(330)를 사용하거나 키패드(322)에 비밀번호를 입력하여 출입하는 사용자들의 출입 정보를 RF 신호에 신호 제어 장치(100)로 전달한다. 이를 위해 디지털 도어 락(320)에도 RF 신호의 송수신을 위한 RF 모듈이 내장되어 있다. 또한, 제어 장치(100)는 디지털 도어 락(320)으로부터 출입문이 강제로 열리거나 열려 있는 상태를 나타내는 이상 상태의 경보 신호를 수신하면 이동 통신망(140)을 통해 기 설정된 MIN으로 소정의 단문 메시지를 전송한다. 마찬가지로, 디지털 도어 락(320)도 RF 통신 방식 뿐만 아니라, PLC 방식이나 RS-485 통신 방식을 이용할 수도 있다.
한편, 가스 제어부(110)에서 설명한 것과 마찬가지의 과정으로 사용자는 이동통신 단말기(170)를 이용하여 디지털 도어 락(320)을 제어할 수 있다. 즉, 사용자는 출입문의 개폐 상태, 각종 작동 모드(자동 잠금 모드, 수동 잠금 모드, 강제 잠금 모드 등), 고장 여부, 출입 인증 실패, 남아있는 배터리 용량 등의 정보를 확인 및 설정하고, 원격으로 출입문을 개폐할 수도 있다. 여기서, 디지털 도어 락(320)에 적용되는 각종 작동 모드는 해당 분야의 통상의 당업자에게 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하겠다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이동통신 단말기(170)를 이용하여 가스 제어부(110) 및 도어 제어부(120)를 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 홈 오토메이션 시스템이 구비된 건물의 임의의 위치(예컨대, 현관, 창문, 실내 등)에 부착되어 있는 각종 센서들은 측정되는 정보 및/또는 정보의 변화량을 감지하고, 이를 전기 신호로 변환하여 각각의 제어기로전달한다(S400).
각 하부 기기의 제어기는 센서들로부터 수신한 전기 신호를 유선 및 무선 신호로 변조하고, 내장하고 있는 RF 모뎀, PLC 모듈 및 RS-485 모듈을 통해 제어 장치(100)로 전송하고, 제어 장치(100)의 중앙처리장치(101)는 각 하부 기기들로부터 전송되는 신호를 실시간으로 체크한다(S401). 여기서, 신호에는 이상 상태가 발생한 하부 기기에 설정된 코드와 이상 상태의 종류를 나타내는 이상 상태 코드 등에 관한 정보가 포함되어 있다.
제어 장치(100)는 수신 신호를 체크하면서 특정 하부 기기에서 이상 상태가 발생하였는지를 판단한다(S402).
제어 장치(100)는 단계 S402에서 특정 하부 기기에 이상 상태가 발생하였다고 판단되면, 이상 상태의 경고 메시지를 전송하기 위해 메모리부(102)에 기 저장된 이동통신 단말기(170)의 MIN을 독출(讀出)한다(S404).
또한, 제어 장치(100)는 이상 상태가 발생하였다고 판단된 해당 하부 기기의 코드와 이상 상태 코드에 대응하는 단문 메시지를 독출한다(S406).
단계 S404 및 단계 S406에서 단문 메시지와 단문 메시지를 전송할 이동통신 단말기(170)의 MIN을 독출한 중앙처리장치(101)는 CDMA 모듈부(104)를 통해 해당 이동통신 단말기(170)로 단문 메시지를 전송한다(S408). 여기서, 이상 상태가 발생한 하부 기기가 영상 정보가 제공되지 않는 가스 제어부(110)나 도어 제어부(120)인 경우에 송출되는 단문 메시지에는 콜백 넘버로 CDMA 모듈부(104)에 설정된 전화번호가 포함되어 있다. 반면, 이상 상태가 발생한 하부 기기가 영상 정보가 제공되는 비디오폰(130)인 경우에 송출되는 단문 메시지에는 콜백 넘버로 제어 장치(100)의 IP 주소로 이루어진 URL 정보가 포함되어 있다.
제어 장치(100)에서 송출된 단문 메시지는 이동 통신망(140)에 설치된 무선 기지국, 이동 교환국 등을 통해 해당 이동통신 단말기(170)로 전송된다(S410).
이동 통신망(140)을 통해 이상 상태의 발생을 알려주는 단문 메시지를 수신한 사용자는 이동통신 단말기(170)를 이용하여 단문 메시지에 포함된 소정의 전화번호나 통화 연결 버튼을 눌러 제어 장치(100)에 접속한다(S412).
이동통신 단말기(170)를 이용하여 제어 장치(100)에 접속한 사용자는 제공되는 사용자 인증 화면을 통해 비밀번호를 입력한다(S414).
제어 장치(100)는 단계 S414에서 입력되는 비밀번호를 이용하여 사용자 인증 작업을 수행한다(S416).
제어 장치(100)는 단계 S416에서 사용자 인증이 성공적으로 이루졌다고 판단되면, CDMA 모듈부(103)를 통해 제공되는 안내멘트를 청취한다(S418).
사용자는 단계 S418에서 제공되는 안내멘트를 청취하면서 자신이 제어하기를 원하는 하부 기기를 키버튼을 조작하여 선택하고 제어한다(S420).
한편, 도 4에서는 이동통신 단말기(170)가 CDMA 모듈부(103)에 설정된 전화번호로 이용하여 제어 장치(100)에 접속하여 안내멘트를 청취하면서 하부기기를 제어하는 ARS형 제어 방법에 대해서만 설명하고 있지만, CDMA 모듈부(103)에 설정된 URL을 이용하여 WAP 게이트웨이(150)를 통해 제어 장치(100)에 접속하여 메뉴형 화면을 보면서 하부기기를 제어하는 메뉴형 제어 방법도 얼마든지 이용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이동통신 단말기(170)를 이용하여 비디오폰(130)을 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 홈 오토메이션 시스템이 설치된 집을 방문자가 방문하여 현관 감시 장치(132)에 설치된 초인종을 누르면 소정의 방문 신호가 비디오폰(130)을 통해 제어 장치(100)로 전송된다(S500).
방문 신호를 수신한 제어 장치(100)의 중앙처리장치(101)는 메모리부(102)에 저장되어 있는 사용자의 이동통신 단말기의 MIN을 독출한다(S502).
MIN을 독출한 중앙처리장치(101)는 CDMA 모듈부(103)로 단문 메시지 전송 신호를 전달하고, CDMA 모듈부(103)는 단문 메시지에 제어 장치(100)의 URL 정보를 포함하여 이동 통신망(140)을 통해 이동통신 단말기(170)로 전송한다(S504).
제어 장치(100)에서 송출된 단문 메시지는 이동 통신망(140)에 설치된 무선 기지국, 이동 교환국 등을 통해 해당 이동통신 단말기(170)로 수신된다(S506).
이동 통신망(140)을 통해 단문 메시지를 수신한 사용자는 이동통신 단말기(170)의 통화 연결 버튼을 눌러 단문 메시지에 포함된 URL 주소에 해당되는 제어 장치(100)에 접속한다(S508). 여기서, 이동통신 단말기(170)가 휴대폰인 경우에는 이동 통신망(140) 및 WAP 게이트웨이(150)를 경유하여 제어 장치(100)에 접속하게 되지만, 피디에이인 경우에는 WAP 게이트웨이(150)를 별도로 경유하지 않고 바로 이동 통신망(140)을 통해 제어 장치(100)에 접속한다.
이동통신 단말기(170)를 이용하여 제어 장치(100)에 접속한 사용자는 제공되는 사용자 인증 화면을 통해 비밀번호를 입력한다(S510).
제어 장치(100)는 단계 S510에서 입력되는 비밀번호를 이용하여 사용자 인증 작업을 수행한다(S512).
제어 장치(100)는 단계 S512에서 사용자 인증이 성공적으로 이루어지면 비디오폰(130)으로부터 영상 정보를 전달받아 CDMA 모듈부(103)를 통해 이동통신 단말기(170)로 전송한다(S514).
이동통신 단말기(170)는 이동 통신망(140)을 통해 전송되는 영상 정보를 수신하여 디스플레이한 후, CDMA 모듈부(103)와 호 연결을 수행한다(S516). 따라서, 이동통신 단말기(170)의 사용자는 방문자의 영상을 확인한 후, 방문자와 음성 통화를 수행할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
앞에서 설명하였듯이, 본 발명에 따른 홈 오토메이션이 설치된 건물의 각종 기기들에 이상 상태가 감지되면 사용자는 원격지에서도 이동 통신망을 통해 이상 상태의 발생 사실을 단문 메시지로 즉시 통보 받고 이동통신 단말기를 이용하여 이상 상태의 종류를 확인할 수 있다.
또한, 이상 상태의 발생 사실을 확인한 사용자는 이동통신 단말기를 이용하여 홈 오토메이션 시스템에 접속하여 사용자 인증 과정을 거쳐 이상 상태가 발생한 기기를 제어하여 이상 상태를 해소하거나 원하는 상태로 각종 기기를 제어할 수 있는 장점이 있다.

Claims (16)

  1. 가정에 설치된 각종 전기·전자기기 및 설비에서 발생하는 이상 상태를 이동 통신망을 통해 통보받고, 이동통신 단말기를 이용하여 이를 제어하기 위한 홈 오토메이션(Home Automation) 제어 시스템으로서,
    물리적 정보 및 정보의 변화량을 감지하여 전기 신호로 변환하는 소정의 감지 센서를 구비하고, 상기 전기 신호를 유선 및 무선 신호로 변조하여 송출하고 제어 신호를 수신하는 하나 이상의 하부 기기;
    상기 유선 및 무선 신호를 수신하여 각각의 상기 하부 기기의 상태를 체크 및 제어하고, 원격지에서 이동 통신망을 통해 자신에게 접속하는 상기 이동통신 단말기를 인증하고, 인증된 상기 이동통신 단말기가 각각의 상기 하부 기기를 제어할 수 있도록 하는 기능하는 제어 장치; 및
    상기 제어 장치에 설정되어 있는 MIN(Mobile Identification Number)을 이용하여 상기 이동 통신망을 통해 상기 제어 장치에 접속하고, ARS(Auto Response System)를 이용하여 각각의 상기 하부 기기를 제어하는 이동통신 단말기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 기기에는 RF 통신 방식, PLC(Power Line Communication) 방식 및RS(Recommended Standard)-485 통신 방식으로 상기 제어 장치와 연결되는 가스 제어부와 도어 제어부, 상기 PLC 방식 및 상기 RS-485 통신 방식으로 상기 제어 장치와 연결되는 비디오폰이 포함되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 제어부는 가스가 누출되는지를 감지하고, 경보음을 송출하고, 가스 누출 신호를 전달하는 가스 감지기, 상기 가스 누출 신호를 수신하여 수신한 상기 가스 누출 신호를 무선 신호로 변조하여 상기 제어 장치로 송출하고, 가스 밸브 잠금 신호를 전달하는 가스 밸브 제어기 및 상기 가스 밸브 잠금 신호를 수신하여 가스 밸브를 자동으로 잠그는 가스 차단기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도어 제어부는 출입문에 부착되어 상기 출입문의 개폐를 감지하고, 경보음을 송출하고, 개폐 신호를 전달하는 마그네틱(Magnetic) 감지기와 상기 개폐 신호를 수신하고, 다양한 잠금 모드를 내장하여 상기 잠금 모드에 따라 상기 출입문을 개폐하되 상기 마그네틱 감지기로부터 이상 상태 발생 신호가 수신되면, 수신한 상기 이상 상태 발생 신호를 무선 신호로 변조하여 상기 제어 장치로 송출하는 디지털 도어 락(Lock)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한홈 오토메이션 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디지털 도어 락에는 사용자 인증을 위한 비밀번호와 비접촉식 ID 카드를 사용하는 사용자의 인증을 위한 카드 리더 모듈(Card Reader Module)이 내장되어 있고, 상기 비밀번호의 입력을 위한 키패드(Keypad)가 상기 디지털 도어 락의 외부면에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치는
    상기 하부 기기 및 상기 이동통신 단말기로부터 전달되는 각종 신호를 해석하고, 상기 하부 기기를 제어하는 중앙처리장치;
    상기 이동통신 단말기를 인증하기 위한 비밀번호와 상기 하부 기기의 이상 상태를 나타내는 하나 이상의 단문 메시지가 포함된 메모리부;
    상기 MIN과 상기 제어 장치의 URL 정보가 저장되어 있고, 상기 이동 통신망을 통해 상기 이동통신 단말기와 음성 및 데이터를 송수신할 수 있는 CDMA 모뎀을 포함하는 CDMA 모듈부;
    상기 이동통신 단말기로부터 전송되는 DTMF 신호를 수신하여 해독하고, 해독된 정보를 상기 중앙처리장치로 전달하는 DTMF부; 및
    상기 제어 장치와 상기 하부 기기와의 신호 및 데이터 송수신을 위한 인터페이스 기능을 하는 인터페이스부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 CDMA 모듈부는 상기 중앙처리장치의 제어에 의해 상기 메모리부에 저장되어 있는 소정의 단문 메시지에 상기 MIN이나 상기 URL 정보를 추가하여 상기 이동통신 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는 RF 모뎀, PLC 모듈부 및 RS-485 모듈부 중 하나 이상의 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 단문 메시지는 상기 하부 기기 및 이상 상태의 종류에 따라 각각 다른 내용으로 작성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동통신 단말기에는 휴대폰 및 피디에이(PDA)가 포함되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 시스템.
  11. 가정에 설치된 각종 전기·전자기기 및 설비에서 발생하는 이상 상태를 이동 통신망을 통해 통보받고, 이동통신 단말기를 이용하여 이를 제어하기 위한 홈 오토메이션 제어 방법으로서,
    (a) 제어 장치가 하나 이상의 하부 기기로부터 전송되는 신호를 수신하고 체크하는 단계;
    (b) 상기 제어 장치는 특정 하부 기기에 이상 상태가 발생하였다고 판단되면 저장하고 있는 MIN과 소정의 단문 메시지를 독출하는 단계;
    (c) 상기 제어 장치가 상기 MIN이 포함된 단문 메시지를 상기 이동 통신망을 통해 이동통신 단말기로 전송하는 단계;
    (d) 상기 이동통신 단말기가 상기 이동 통신망을 통해 상기 제어 장치에 접속하여 인증을 수행하는 단계;
    (e) 상기 이동통신 단말기가 상기 제어 장치로부터 제공되는 안내멘트를 수신하는 단계; 및
    (f) 상기 이동통신 단말기가 상기 안내멘트에 따라 상기 하부 기기를 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 단계 (b)에서
    상기 이상 상태란 상기 특정 하부 기기의 비정상적인 동작 상태로서, 가스가 누출되는 상태, 창문이나 출입문의 강제적인 개폐나 고장이 발생하는 상태, 상기 출입문을 통한 출입 인증이 실패하는 상태, 상기 출입문이 특정 모드(Mode)에서 일정 기간 이상 열려져 있는 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 단계 (c)에서
    상기 제어 장치는 비디오폰으로부터 방문자의 방문을 알려주는 신호를 수신한 경우에는 자신의 URL 정보가 포함된 단문 메시지를 송출하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 단계 (d)에서
    상기 이동통신 단말기는 상기 단문 메시지에 상기 MIN이 포함되어 있으면 이동 통신망을 통해 상기 제어 장치에 접속하고, 상기 단문 메시지에 상기 URL 정보가 포함되어 있으면 이동 통신망 및 WAP 게이트웨이를 통해 상기 제어 장치에 접속하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 비디오폰으로부터 전송되는 영상 정보를 자신에게 접속된 상기 이동통신 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 장치로부터 상기 영상 정보를 수신한 상기 이동통신 단말기는 소정의 키버튼 값을 입력받아 상기 제어 장치와 통화 연결을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기를 이용한 홈 오토메이션 제어 방법.
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