KR20050080420A

KR20050080420A - 모바일기기와 연동이 가능한 pc기반의 홈오토메이션 시스템

Info

Publication number: KR20050080420A
Application number: KR1020040008514A
Authority: KR
Inventors: 도중민
Original assignee: 도중민
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2005-08-12

Abstract

본 발명은 PC를 기반으로 인터넷과 모바일기기를 이용한 원격제어(홈오토메이션) 장치에 관한 것이다. 본 발명의 구성으로는 인터넷에 연결되어있는 CPU, RAM, HDD, ODD, 및 패러럴 포트등을 구비한 일반 가정용 PC(20)와 상기 PC와 연결되어 제어신호에 대하여 제어대상물을 제어할 수 있는 릴레이외 기타 부품이 내장되어 있는 제어컨트롤러(30)와 최종적으로 제어대상물을 원격지에서 제어 할 수 있는 PDA(10), 휴대폰(10), 유·무선인터넷이 가능한 노트북 PC(11)및 일반 PC(11)등으로서 WEB 혹은 WAP 하에서 원거리 제어대상물(50)의 관리 및 제어신호 및 상태신호에 대한 릴레이(60) 연동과 대상물의 제어, TCP/IP를 사용하는 이더넷, ADSL, CDMA, IMT-2000 등의 유무선 네트워크를 지원하여 제어대상물(50)을 원격제어 가능하게 한 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 원거리에서 인터넷을 통하여 제어대상물(50)을 제어 및 관리할 수 있도록 함에 있어서, 보다 안정적인 작동과 경제적인 설치가 가능한 원격제어장치를 제공하고자 하는 것이며, 종래의 홈오토메이션 시스템은 별도의 제어모듈을 구입하여 가정 내에 장착하여야 하였으나 본 발명은 일반 가정용 PC(11)를 PC의 기본기능에는 지장이 없이 단지 PC자체의 하드웨어의 일부분을 디바이스(Device)로 사용하여 원격제어를 하는 방식이기 때문에 상기와 같은 본 발명은 제품의 소형, 경량화와 함께 가정뿐 아니라 산업자동화(FA)용으로도 원격제어의 경제적인 설치가 가능하게 된다.

Description

모바일기기와 연동이 가능한 PC기반의 홈오토메이션 시스템{Mobile machinery be connected personal computer foundation Home automation System}

본 발명은 PC를 기반으로 인터넷과 모바일기기를 이용하여 원거리에 있는 여러 제어대상물을 제어 및 관리 할 수 있도록 하는 원격제어(홈오토메이션) 장치에 관한 것이다.

최근 인터넷의 발달로 원거리에서 여러 가지 장치나 산업장비를 제어, 관리할 수 있는 기술이 제공되고 있는 바, 실로 홈오토메이션(Home Automation)을 예시할 수 있다. 이는 인터넷을 이용하여 원거리에 있는 주택(건물)의 전등, 냉장고, 전동커튼 등 전자기기 등 각종 제어대상물을 작동 제어 및 관리할 수 있도록 함으로써 생활의 편의성을 도모할 뿐만 아니라 인간 삶의 질을 향상시키는 것에 의미를 두고 있다.

그러나 기존의 원격제어(Home Automation) 장치는 공중전화교환망(PSTN : Public Switched Telephone Network)을 사용한 전화접속 컨트롤 네트워크상의 제어방식을 채택하고 있다.

공중전화교환망(PSTN)을 이용한 원격제어장치는 현재 중점적으로 개발이 이루어진 원격제어 시스템의 경우만이 공장 등의 산업자동화(Factory Automation : FA) 부문에만 국한되어 사용되고 있는 실정이다. 이는 원격지 제어상태에 대한 실시간 데이터베이스화에 따른 투자비용과 개발별 프로젝트마다 재개발 요소가 많아지기 때문이며, 단일기기 제어 가능하나 복잡한 컨트롤을 요하는 경우는 해당기기에 대한 호환성을 가지는 하드웨어를 개발하는 비용이 추가적으로 들어가게 된다. 따라서 산업용 원격제어 장치는 시설비용이 커서 일반 홈오토메이션 등 일반적으로 적용하는 데는 무리가 있다. 또한 실시 비용이 과다하여 경제적인 문제점이 있으며 다양한 인터페이스의 구현 필요성이나 제품 표준화에 대한 필요성 등이 제기되고 있다. 따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 인터넷을 이용한 원격제어장치의 문제점들을 감안하여 발명한 것으로서, 본 발명은 전체 장치의 구성에 있어서 적은 비용으로 설치가 가능하며, 장치의 소형 경량화를 도모하고 양방향통신, 제어대상물과의 데이터 교환 및 저장, 제어대상물의 시각화 등을 이룸으로써 원격제어장치의 효과를 극대화시킬 수 있도록 한 인터넷을 이용한 제어대상물의 원격제어장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위하여 본 발명은 관리자가 인터넷이 연결된 일반 PC(11) PDA, 휴대폰 등의 모바일기기(10)를 유·무선 인터넷을 통하여 접속하는 일반 가정용 PC(20)와 이에 연결된 릴레이(60)로 구성되어 연결된 제어대상물의 제어 관리가 이루어지도록 한 제어컨트롤러(30)를 포함한 인터넷을 이용한 원격제어장치를 제공한다. 즉 본 발명은 인터넷을 통해 원거리의 제어대상물을 제어하도록 하는 것에 있어서, 관리자가 제어기기인 모바일기기(10) 혹은 PC(11)를 이용하여 제어대상물이 있는 곳에 서버 개념의 일반 가정용 PC(20)와 입력기능의 기기인 감시카메라(40a)와 센서(40b)를 설치하고 릴레이(60)와 트랜지스터(61)등의 기타부품으로 구성된 컨트롤박스(30)에서 제어대상물(50)을 연결하는 구성방식으로 되어 있다.

또한 본 발명의 제어방식으로는 관리자가 모바일기기(10) 혹은 PC(11)로 유·무선인터넷을 통하여 가정에 있는 서버개념의 PC(20)에 접속하여 해당 제어 명령을 내리면 PC(20)에서 이를 판독하여 PC에 연결되어 있는 하부기기인 제어 컨트롤러(30)에서 해당 제어대상물(50)과 연결되어 있는 릴레이(60)가 동작하여 제어대상물을 제어할 수 있으며 또한 상기의 제어방식은 종래의 홈오토메이션 제어의 방식인 공중전화교환망(PSTN)을 통한 ARS응답방식이 아니라 서버개념의 컴퓨터(20)에 웹 게이트웨이(Web gateway) 와 왑 게이트웨이(WAP gateway)를 형성하여 상기 인터넷 환경에서 원거리 제어대상물 관리 및 데이터베이스(DB : Data Base)를 관리할 수 있도록 한 것이고, 제어신호 및 상태신호에 대한 릴레이 연동과 제어대상물의 제어가 이루어지도록 하며 TCP/IP를 사용하는 이더넷, ADSL, CDMA, IMT-2000등의 유·무선 네트워크 지원이 가능하도록 구성한 것이다. 상기와 같은 유·무선 네트워크 환경에서 PC(11) 혹은 모바일기기(10)를 이용하여 가정의 PC(20)에 접속하여 제어명령을 내리면 PC(20)의 기본 입출력 포트인 25pin으로 이루어져 있는 패러럴 포트(63)의 해당 핀에 5V의 출력전압이 걸려 TTL(Transistor-Transistor Logic)원리로서 이를 트랜지스터(61)의 스위칭 기능을 이용하여 릴레이(60)를 구동시켜 해당 제어대상물(50)을 제어하게 되는 방식이다. 이와 같은 본 발명의 구성 실시 예를 첨부되어있는 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명 원격제어장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 본 발명은 관리자의 휴대전화 PDA등의 모바일기기(10) 혹은 PC(11) 등과 인터넷을 통해 연결되는 서버개념의 가정용 PC(20)와 이에 연결되어 있는 제어 컨트롤러(30), 릴레이(60), 제어대상물(50) 등으로 구성된다. 상기 서버개념의 가정용 PC(20)는 일반적인 가정용으로 사용할 수 있는 PC로서 통상 펜티엄급 이상의 PC이면 본 원격제어 시스템의 작동에 문제가 없다. 상기 PC에는 비주얼 베이직(Visual Basic)으로 프로그래밍 한 화상을 지원하는 원격제어 프로그램과 상기 프로그램과 연동하여 동작하는 자바(Java)로 모바일 기기와 연동할 수 있게 J2ME, 모바일자바(Mobile Java)등으로 프로그래밍한 S/W가 내장되어 있고 HTTP등의 프로그래밍 표준을 지원하며 소스가 공개되어 있어서 버그에 대한 신속한 대응이 가능하며 탁월한 안정성을 가지고 있다. 이는 상기 PC에 연결되어있는 제어컨트롤러(30)의 제어를 수행하며, FTP, Web, WAP(Wireless Application Protocol), Telnet 서버, DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 및 PPP서버 기능 수행, 감시카메라(40a)와 센서(40b) 그리고 패러럴 포트(63)의 제어와 , 이더넷, PLC(Power Line Communication), RAS(Remove Access Service : 전화걸기 네트워크상에서의 원격접속 서비스) 통신을 수행할 수 있는 기능을 가진다. 상기 컨트롤러(30)에서는 가정에 있는 PC(20)에서 출력된 디지털 신호(Signal)를 아날로그 신호(Signal)로 변환시켜 각기 독립된 채널로 접속, 신호의 분리를 수행하고, 외부에서 입력되는 센서(30b)등의 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환시켜 PC(20)을 보내주는 역할을 한다. 또한 상기 제어 컨트롤러에 내장된 릴레이(60)는 에어컨, 조명기기, 세탁기, 전동커튼, 가스밸브, 보일러 등의 각종 제어대상물(30)과 연결 구성되며, 한편 도 5, 도 6에서 제도한 바와 같이 인터넷상에서는 상기 원격조정을 위하여 간단한 방식으로 제어할 수 있도록 웹페이지 혹은 원격제어 가능 S/W 혹은 H/W를 구성하게 된다. 그러므로 관리자가 휴대전화나 PDA등의 모바일 기기(10) 기반에서 제어를 할 때는 도 5 와 같은 제어방식으로 제어가 가능하고 PC(11)에서 제어할 때는 도 6 과 같은 제어방식으로 제어가 가능하다. 상기와 같은 흐름을 통하여 제어대상물의 작동을 제어함으로서 관리를 이룰 수 있게 되는 바, 관리자가 언제든지 PC(11)나 모바일기기(10)를 통하여 인터넷상에서 가정의 PC(20)에 접속하여 제어대상물을 관리할 뿐만 아니라 상기 PC(20)에 연결되어 있는 카메라(30a)를 이용하여 제어대상물을 관리 및 감시가 가능하다.

이와 같은 본 발명은 언제든 필요에 따라 원거리에 있는 제어대상물을 인터넷을 통해 제어 관리할 수 있게 되는 것이며, 기존의 공중전화망(PSTN)을 이용한 ARS제어방식을 이용하는 것이 아니고 별도의 독립화 된 일반 가정용 PC(20)를 서버로 사용하는 것이어서 전체 장치가 간단하게 되며 생산 및 설치 원가의 절감을 이룰 수 있게 되는 효과가 있다. 또한 가정의 PC(20)자체를 단순히 원격제어의 용도만으로 이용하여 PC(20)를 사용할 수 없게 하는 것이 아니라 PC(20)의 기본적인 기능은 모두 수행할 수 있기 때문에 본 발명은 보다 많은 인력과 비용의 감소 효과를 볼 수 있으며, 산업용 원격제어도 적용시 현저한 비용절감을 이룰 수 있다. 또한 안정적인 운영체제(Windows 혹은 Linux)로 고장률이 감소되어 이역시도 경제적 효과를 기대할 수 있게 되며 작동의 안정성과 접속성의 향상, 다양한 인터페이스 구현이 가능하게 되는 효과가 있다. 또한 본 발명은 인터넷을 이용한 원격제어의 일반화를 이룰 수 있어서 홈오토메이션의 조기 확산을 기대할 수 있으며, 홈오토메이션 기술의 표준화를 기대할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 블록도

도 2는 본 발명의 작동방법에 따른 모바일기반의 플로우차트(Flowchart)

도 3은 본 발명의 작동방법에 따른 PC기반제어의 플로우차트(Flowchart)

도 4는 본 발명에 의한 제어 컨트롤러 회로도

도 5는 본 발명에 의한 모바일기기 작동화면 예시

도 6은 본 발명에 의한 PC기반제어 작동화면 예시

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *

10 : 모바일 기기 11 : 외부의 PC

20 : 가정용 PC 30 : 제어컨트롤러

40 : 입력기기 40a : 카메라

40b : 센서 50 : 제어대상물(출력기기부)

60 : 릴레이 61 : 트랜지스터

62 : 다이오드 63 : IEEE1294(패러럴포트)

Claims

모바일기기 혹은 PC등으로 인터넷을 통하여 원거리 제어대상물을 제어하도록 하는 것에 있어서,

관리자가 휴대전화 및 PDA등의 모바일기기(10) 혹은 PC(11)로 인터넷을 통하여 제어대상물이 있는 곳에 설치되어 제어대상물을 제어할 수 있는 서버개념의 일반 가정용 PC(20);

상기 PC(20)에서 나온 디지털 데이터 신호(Signal)를 아날로그 신호(Signal)로 변환시켜 요구하는 채널로의 명령을 수행하도록 하는 릴레이 등의 전자부품으로 구성되어 있는 제어컨트롤러(30);

상기 제어컨트롤러(30)에 출력되는 명령을 판독하여 제어대상물의 제어를 가능하게 하는 릴레이(60);

상기 제어컨트롤러(30)에 카메라(40a) 혹은 센서(40b)등의 입력데이터를 분석, 판독하여 상기 PC(20)에 전송하고 이를 다시 관리자에게 보내주는 역할을 하는 PC(20);

로 구성된 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 PC기반의 원격제어장치
제 1항에 있어서 관리자가 모바일기기(10) 혹은 PC(11)로 인터넷을 통하여 서버개념의 일반가정용 PC(20)에 접속하여 제어컨트롤러(30)를 통하여 제어대상물을 제어하는 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 PC기반의 원격제어장치
제 2항에 있어서 관리자가 모바일기기(10)를 사용하여 무선 인터넷을 통해 제어대상물을 제어하려할 때 모바일기기(10)의 내부 RAM에 저장되어 있는 원격제어용 특정 H/W 및 S/W를 포함한 것을 특징으로 하는 인터넷을 통한 PC기반의 원격제어장치
제 1항에 있어서 관리자가 모바일기기(10) 혹은 PC(11)로 인터넷을 통하여 서버개념의 가정용 PC(20)에 접속하여 제어명령을 실행시켰을 때 해당제어명령을 판독하여 IEEE1294포트(63)의 해당 제어명령을 출력 해주는 H/W 및 S/W를 포함한 것을 특징으로 하는 인터넷을 통한 PC기반의 원격제어장치
제 1항에 있어서 상기 PC(20)에서 출력되는 디지털 데이터 신호를 아날로그 신호로 변환시켜 요구하는 채널로의 명령을 수행할 수 있도록 하는 릴레이(60)등의 전자부품이 내장된 제어 컨트롤러(30)를 특징으로 하는 인터넷을 통한 PC기반의 원격제어장치
제 5항에 있어서 상기 제어컨트롤러(30)에 연결된 카메라(40a)와 센서(40b)의 데이터를 디지털 데이터 신호로 변환하여 PC(20)에 전송하고 이를 판독하여 관리자에게 현 제어대상물(50)의 상태 및 제어대상물(50)의 관리를 용이하게 해줄 수 있는 입력기능을 특징으로 하는 인터넷을 통한 PC기반의 원격제어장치
제 6항에 있어서 상기 카메라(40a)와 센서(40b)가 제어컨트롤러(30)를 통하여PC(20)에 전송한 영상 및 현 제어대상물(50)의 상황 등을 다시 관리자에게 인터넷을 통하여 관리자가 사용하고 있는 모바일기기(10) 혹은 PC(11)로 역 전송하여 실시간으로 제어대상물(50)의 현 상황을 판단할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 인터넷을 통한 PC기반의 원격제어 장치
제 5항에 있어서 상기 PC(20)에서 출력된 신호에 따라 제어대상물의 제어가 가능하게 하는 릴레이(60)를 특징으로 하는 인터넷을 통한 PC기반의 원격제어 장치