KR20110074480A - 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버 - Google Patents

화재 관련 상황 인지가 가능한 서버 Download PDF

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Abstract

화재 관련 상황 인지가 가능한 서버가 개시된다.
디지털 전력 측정 모듈은 디바이스에 공급되는 전력량 또는 디바이스에서 사용되는 소비 전력량을 측정할 수 있다.
센서 모듈은 건물 내외에 설치된 화재 감지 센서에 의해 센싱되는 환경 정보를 수집할 수 있다.
화재 검출 서버는 소비 전력 데이터 또는 환경 정보를 분석하여 디바이스의 상황 또는 화재 감지 센서가 부착된 주변의 상황을 인지하고, 과전류의 발생 가능성, 화재 발생 가능성 등을 추측할 수 있다.

Description

화재 관련 상황 인지가 가능한 서버{Server capable of Context-aware about a fire}
본 발명은 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버에 관한 것으로서, 모션 감지를 이용하여 자산 노드(Asset Node)의 위치를 정확히 추적할 수 있는 모션 감지를 이용한 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버에 관한 것이다.
USN(Ubiquitous Sensor Network) 기반 화재 예방 관리시스템이란 각종 센서가 센싱한 데이터를 네트워크를 통해 해당 컴퓨터에게 전송하면, 해당 컴퓨터의 센서 미들웨어가 지능적으로 센싱데이터를 분석하여 화재를 예방하는 유비쿼터스 시스템의 핵심 기술 중 하나이다.
즉, USN 기반 화재 예방 관리시스템은 주변의 물리적 현상을 감지하는 센서 장치에 네트워크 개념을 추가하여, 센서가 감지한 정보를 네트워크와 연동, 실시간으로 관리, 제어하는 개념이다.
그러나, 기존의 USN 기반 화재 예방 관리시스템은 센싱한 데이터를 수신하여 제어하는 것에 치중되어 있을 뿐, 센싱한 데이터를 분석하여 상황인지하는 구체적 방법에 대해서는 초점이 맞추어져 있지 않다. 즉, 기존의 USN 기반 화재 예방 관리시스템은 사용자 명령에 기반함으로 화재 감지 또는 화재 발견 등의 보다 정확한 상황 인지를 위한 구체적인 대응안이 필요하다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 별도의 전력 기반 센서 및 일반 화재 감지 센서를 이용하여 건물 내의 화재 발생 가능성을 보다 정확하게 인지하는 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 유비쿼터스 환경에서의 화재 관련 상황인지를 위한 서버는, 측정된 디바이스의 소비 전력 데이터를 수신하는 서버 인터페이스부와, 상기 수신된 소비 전력 데이터를 분석하여 과전류 발생 가능성을 인지하는 상황 인지 매니저와, 상기 과전류 발생 가능성이 인지되면, 상기 디바이스로 공급되는 전력이 차단되도록 하는 전력 제어부를 포함할 수 있다.
상기 소비 전력 데이터는 상기 디바이스와 유선 또는 무선으로 연결된 디지털 전력 측정 모듈에 의해 실시간으로 측정될 수 있다.
상기 디지털 전력 측정 모듈은, 상기 디바이스의 소비 전력을 모니터링하는 전력 모니터링부와, 상기 소비 전력을 측정하여 획득되는 상기 소비 전력 데이터를 상기 서버 인터페이스부에게 전송하는 전력 측정부와 및 상기 전력 제어부의 제어에 의해 상기 디바이스의 소비 전력을 제어하는 디바이스 관리부를 포함할 수 있다.
상기 상황 인지 매니저는, 이전에 수신된 소비 전력 데이터를 분석하여 전력 소비 패턴을 생성하며, 상기 생성된 전력 소비 패턴과 상기 수신된 소비 전력 데이터를 비교하여 화재 발생 가능성 또는 상기 과전류 발생 가능성을 인지할 수 있다.
상기 서버 인터페이스부는 화재 감지 센서에 의해 센싱된 화재관련 환경 정보를 수신하며, 상기 상황 인지 매니저는, 상기 수신된 화재관련 환경 정보를 수집 및 분석하여 화재 발생 가능성을 인지하고, 상기 인지된 화재 발생 가능성에 대응하는 서비스를 추론 및 결정할 수 있다.
상기 상황 인지 매니저는, 상기 서버 인터페이스부를 통해 수신되는 상기 소비 전력 데이터 및 상기 화재관련 환경 정보를 지능적으로 분석하여 상기 화재 발생 가능성을 인지할 수 있다.
상기 상황 인지 매니저에서, 상기 화재 발생 가능성이 있는 것으로 인지되면, 상기 서버 인터페이스부는 관리자에게 경고 메시지를 전송할 수 있다.
제안되는 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유비쿼터스 센서 네트워크 환경에서 화재 감지 센서들을 건물 내외에 배치함으로써 화재를 감지하거나, 또는, 화재가 발생 가능한 환경 요소들을 분석하여 건물 내의 화재 위험성을 최소화할 수 있다. 또한, 전력 기반 센서에 의해 측정되는 소비 전력 데이터로부터 과전류의 발생을 감지하여 화재 위험성을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상황 인지에 의해 다양한 환경에서의 확장적 서비스의 제공이 가능하며, 유비쿼터스 홈 네트워크 서비스를 위한 디바이스, 센서, 사용자, 사용자의 서비스 패턴 등의 관계성을 명시하여 서비스에 필요한 정보를 추론할 수 있다. 즉, 제안되는 실시예에 따르면, 기존의 사용자 명령에 기반한 서비스가 아닌 현재 환경 구성에 따른 상황에 따라 적응적이고 지능적인 화재 예방 서비스를 구현할 수 있다. 이러한 추론기법을 통해 일반 가정 및 빌딩 내에서 화재 예방 서비스의 효율성 및 정확성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화재 관련 상황인지를 위한 서버가 적용되는 상황인지 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 환경에서의 화재 관련 상황인지를 위한 서버를 도시한 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화재 관련 상황인지를 위한 서버가 적용되는 상황인지 시스템을 도시한 도면이다.
상황인지 시스템(Context-Aware System)은 WSN(Wireless Sensor Network) 또는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 환경에서 센서 미들웨어를 이용하여 지능적으로 센싱데이터를 분석하는 시스템이다.
본 발명의 실시예에 따른 상황인지 시스템은 전력 정보를 모니터링하고, 이를 기반으로 전력 소비 패턴을 분석하여 과전류의 흐름을 발견할 수 있다. 이로써, 상황인지 시스템은 전력 누출로 인해 일어날 수 있는 화재를 미리 감지하여 화재 방지 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 상황인지 시스템은 화재 감시 센서들을 건물 내외에 배치하여 주변 환경 정보를 획득 및 분석함으로써, 화재 감지 및 화재가 발생할 수 있는 환경 요소들을 분석하여, 건물 내외의 화재 위험성을 최소화할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 상황인지 시스템은 센서 모듈(100), 디지털 전력 측정 모듈(DPMM: Digital Power Measurement Module)(200) 및 화재 검출 서버(300)를 포함할 수 있다.
센서 모듈(100)은 센서부(110), 데이터 분석 엔진(120) 및 센서 인터페이스부(130)를 포함한다.
센서부(110)는 건물 내부, 건물 외부, 도심 등 다양한 장소에 설치되는 복수의 화재 감지 센서를 포함하며, 복수의 화재 감지 센서는 화재 발생에 대비하기 위한 다양한 환경 정보를 센싱할 수 있다. 센싱되는 환경 정보는 화재와 관련된 정보이다. 복수의 화재 감지 센서의 예로는, 온도 센서, 습도 센서, CO2 센서, 조도센서, 누전센서, 화재센서, 불꽃감지센서 등 다양하다. 복수의 화재 감지 센서는 센싱된 온도 데이터, 습도 데이터, 조도 데이터 등의 환경 정보를 데이터 분석 엔진(120)으로 제공한다.
데이터 분석 엔진(120)은 센서부(110)의 복수의 화재 감지 센서에 의해 센싱된 데이터, 즉, 화재 관련 환경 정보를 수신하여 분석한다. 데이터 분석 엔진(120)은 분석된 환경 정보를 화재 감시 서버(300)에서 이해할 수 있는 형태의 데이터로 변경할 수 있다. 데이터 분석 엔진(120)은 분석된 환경 정보 및 환경 정보를 센싱한 센서의 정보(예를 들어, 센서가 설치된 위치, ID 등)를 센서 인터페이스부(130)로 제공할 수 있다.
센서 인터페이스부(130)는 데이터 분석 엔진(120)으로부터 제공되는 분석된 환경 정보 및 환경 정보를 센싱한 센서의 정보를 화재 검출 서버(300)로 전송한다. 센서 인터페이스부(130)는 지그비(Zigbee) 센서를 이용하여 환경 정보를 화재 검출 서버(300)로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 전력 측정 모듈(200)은 디바이스와 유선 또는 무선 통신가능하도록 연결되어, 디바이스의 전력량을 실시간으로 계측 및 모니터링하고, 전력량 및/또는 전기량을 측정한다. 이하에서는, 디바이스에서 측정되는 전력 또는 전기와 관련된 데이터를 '소비 전력 데이터'라 한다.
디지털 전력 측정 모듈(200)은 전력 모니터링부(210), 전력 측정부(220) 및 디바이스 관리부(230)를 포함한다.
전력 모니터링부(210)는 디바이스에서 사용되는 소비 전력을 주기적으로 또는 실시간으로 모니터링한다.
전력 측정부(220)는 디바이스에서 사용되는 소비 전력을 측정하여 소비 전력 데이터를 획득하며, 소비 전력 데이터를 화재 검출 서버(300)로 전송한다. 전력 측정부(220)는 유선 또는 무선 통신을 통해 화재 검출 서버(300)와 통신할 수 있다.
디바이스 관리부(230)는 디바이스의 전원 온/오프, 디바이스의 동작을 지능적으로 제어할 수 있다. 특히, 디바이스 관리부(230)는 화재 검출 서버(300)의 디바이스 전력 제어에 따라 디바이스의 소비 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 디바이스 관리부(230)는 디바이스로 공급되는 전력을 차단하거나 재공급하는 등의 제어를 할 수 있다. 이로써, 디지털 전력 측정 모듈(200)은 디바이스로부터 발생할 가능성이 있는 과전류에 의한 화재를 미연에 예방할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 환경에서의 화재 관련 상황인지를 위한 서버를 도시한 블록도이다.
화재 검출 서버(300)는 유비쿼터스 환경에서 화재 관련 상황을 인지하기 위한 서버로서, 센서 모듈(100)에 의해 수집된 상황 정보 및 디지털 전력 측정 모듈(200)에 의해 수집된 소비 전력 데이터를 지능적으로 분석한다. 화재 검출 서버(300)는 화재 발생이 가능한 다양한 환경 요소들 또는 상황을 저장 및 업데이트하고, 수집된 상황 정보 또는 수집된 소비 전력 데이터의 패턴을 분석함으로써 화재 상황을 예측할 수 있다.
화재 검출 서버(300)는 상황 인지 매니저(Context-aware Manager)(310) 및 컨트롤 매니저(Control Manager)(320)를 포함한다. 상황 인지 매니저(310)는 센서 모듈(100)의 화재 감지 센서에 의해 센싱된 화재관련 환경 정보를 수집 및 분석하여, 화재 감지 센서의 주변 위치에 대한 화재 발생 가능성(즉, 상황)을 인지하고, 인지된 화재 발생 가능성에 대응하는 적합한 서비스를 추론 및 결정할 수 있다.
또한, 상황 인지 매니저(310)는 디지털 전력 측정 모듈(200)로부터 수신된 소비 전력 데이터를 분석하여 과전류 발생 가능성을 인지할 수 있다. 상황 인지 매니저(310)는 디지털 전력 측정 모듈(200)로부터 이전에 수신된 소비 전력 데이터를 분석하여 전력 소비 패턴을 생성하며, 생성된 전력 소비 패턴과 현재 수신된 소비 전력 데이터를 비교하여 화재 발생 가능성 또는 과전류 발생 가능성을 인지할 수 있다.
이를 위하여, 상황 인지 매니저(310)는 상황 분석부(Context Analyzer)(311), 학습 엔진(Learning Engine)(312), 상황 추론부(Context Abstraction)(313), 규칙 및 상황 데이터 관리부(Rule & Context data Management)(314), 규칙 엔진(Rule Engine)(315) 및 서비스 결정 엔진(Service Decision Engine)(316)을 포함한다.
상황 분석부(311)는 센서 모듈(100)로부터 센싱된 환경 정보를 분석한다. 분석된 환경 정보는 학습 엔진(312) 및 상황 추론부(313)로 제공될 수 있다. 또한, 상황 분석부(311)는 디지털 전력 측정 모듈(200)로부터 측정된 소비 전력 데이터를 분석하여, 분석된 결과를 학습 엔진(312) 및 상황 추론부(313)로 제공할 수 있다.
상황은 학습(learning)을 통해서 인지될 수 있다. 학습 엔진(312)은 실시간으로 또는 주기적으로 분석되는 환경 정보 또는 소비 전력 데이터를 상황 분석부(311)로부터 입력받아 화재 방지 학습에 사용할 수 있다.
학습 엔진(312)은 학습이나 데이터 마이닝 기법을 통해 상황을 인지할 수 있다. 즉, 학습 엔진(312)은 누적된 환경 정보, 즉, 과거의 환경 정보와 현재 수집된 환경 정보를 비교하여 화재가 발생할 확률이 높은지를 예측할 수 있다. 또한, 학습 엔진(312)은 누적된 과거의 소비 전력 데이터와 현재 측정된 소비 전력 데이터를 비교하여 화재의 발생 가능성을 예측할 수 있다.
또는, 상황은 추론(abstraction, reasoning)을 통해서 인지될 수도 있다. 상황 추론부(313)는 상황 분석부(311)로부터 제공되는 분석된 환경 정보를 이용하여 센서가 설치된 주변 환경의 상태, 즉, 화재 발생과 관련된 상황을 추론할 수 있다. 또한, 상황 추론부(313)는 상황 분석부(311)로부터 제공되는 분석된 소비 전력 데이터를 이용하여 디바이스의 과전류 여부를 추론할 수 있다.
규칙 및 상황 데이터 관리부(314)는 학습 엔진(312)에 의해 학습된 결과와 규칙 엔진(315)에 의해 만들어지는 규칙 또는 패턴을 저장 및 관리할 수 있다. 즉, 규칙 및 상황 데이터 관리부(314)는 과거부터 현재까지의 환경 정보, 환경 정보에 대응하여 발생한 센서 주변의 상태 및 상태에 대한 대응법 등을 기록 및 관리할 수 있다. 또한, 규칙 및 상황 데이터 관리부(314)는 과거부터 현재까지의 소비 전력 데이터에 대응하여 발생한 과전류 발생 여부, 화재 발생 여부 등을 기록 및 관리할 수 있다.
규칙 엔진(315)은 추론에 의한 상황에 대응하는 규칙 또는 패턴을 만들 수 있다. 규칙 또는 패턴은 환경 정보를 센싱한 센서 주변의 상황 인지 결과 또는 디바이스의 상황 인지 결과일 수 있다. 상황 인지된 결과는 화재 또는 과전류와 관련된 결과이다.
서비스 결정 엔진(316)은 규칙 엔진(315)에서 만들어진 규칙 또는 패턴에 해당하는 서비스를 결정할 수 있다. 예를 들어, 규칙 또는 패턴이 화재 발생 가능성이 있는 경우, 서비스 결정 엔진(316)은 그에 대한 서비스로서 관리자에게 경고 메시지를 보내거나 화재 경보를 발생하는 서비스를 결정하고, 결정된 서비스를 수행할 수 있다. 또한, 규칙 또는 패턴에 의해 디바이스에 과전류가 발생한 것으로 판단된 경우, 서비스 결정 엔진(316)은 전력의 차단 또는 공급 전력량의 감소 등을 결정할 수 있다.
한편, 컨트롤 매니저(320)는 통합(Convergence) 인터페이스부(321), 디스플레이부(322), 전력 제어부(323) 및 서버 인터페이스부(324)를 포함한다.
통합 인터페이스부(321)는 디지털 전력 측정 모듈(200)로부터 측정된 디바이스의 소비 전력 데이터를 수신할 수 있다. 통합 인터페이스부(321)와 디지털 전력 측정 모듈(200)의 전력 측정부(220)는 유선 또는 무선 통신으로 연결될 수 있다. 통합 인터페이스부(321)는 수신된 디바이스의 소비 전력 데이터를 상황 인지 매니저(310)로 제공한다.
디스플레이부(322)는 통합 인터페이스부(321)를 통해 수신되는 디바이스의 소비 전력 데이터 또는 화재 센서에 의해 센싱된 환경 정보 등의 모니터링 정보를 표시한다. 관리자는 디스플레이부(322)에 표시되는 정보를 통해 각 디바이스의 현재 상태를 보다 정확히 확인할 수 있다.
전력 제어부(323)는 서비스 결정 엔진(316)에서 결정된 서비스가 디바이스에 공급되는 전력의 차단 또는 감소이면, 과전류 발생 가능성이 인지된 것이므로, 디바이스로 공급되는 전력이 차단 또는 감소되도록 디지털 전력 측정 모듈(200)을 제어한다.
통합 인터페이스부(321)는 전력 제어부(323)에서 결정된 제어에 대한 신호를 디지털 전력 측정 모듈(200)의 전력 측정부(220)에게 전송한다. 전력 측정부(220)는 수신된 신호에 따라 디바이스로 공급되는 전력량을 조절할 수 있다.
서버 인터페이스부(324)는 외부 인터넷 연동을 지원하거나 또는 통합 인터페이스부(321)를 대신하여 관리자의 유무선 통신장치와 통신하고, 정보를 송수신할 수 있다.
상술한 화재 검출 서버(300) 또는 상술한 상황 인지 매니저(310)는 화재 관련 환경 정보와 소비 전력 데이터를 각각 분석하여 상황을 인지하는 것에 대해 고려하나, 상술한 실시예에 한정되지 않을 수 있다. 즉, 화재 검출 서버(300) 또는 상술한 상황 인지 매니저(310)는 상술한 디지털 전력 측정 모듈(200)로부터 수신되는 소비 전력 데이터 및 화재관련 환경 정보를 지능적으로 통합 분석하여 화재 발생 가능성을 인지할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 센서 모듈 200: 디지털 전력 측정 모듈
300: 화재 검출 서버 110: 센서부
120: 데이터 분석 엔진 130: 센서 인터페이스부
210: 전력 모니터링부 220: 전력 측정부
230: 디바이스 관리부

Claims (7)

  1. 유비쿼터스 환경에서의 화재 관련 상황인지를 위한 서버에 있어서,
    측정된 디바이스의 소비 전력 데이터를 수신하는 서버 인터페이스부;
    상기 수신된 소비 전력 데이터를 분석하여 과전류 발생 가능성을 인지하는 상황 인지 매니저; 및
    상기 과전류 발생 가능성이 인지되면, 상기 디바이스로 공급되는 전력이 차단되도록 하는 전력 제어부
    를 포함하는 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소비 전력 데이터는 상기 디바이스와 유선 또는 무선으로 연결된 디지털 전력 측정 모듈에 의해 실시간으로 측정되는 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디지털 전력 측정 모듈은,
    상기 디바이스의 소비 전력을 모니터링하는 전력 모니터링부;
    상기 소비 전력을 측정하여 획득되는 상기 소비 전력 데이터를 상기 서버 인터페이스부에게 전송하는 전력 측정부; 및
    상기 전력 제어부의 제어에 의해 상기 디바이스의 소비 전력을 제어하는 디바이스 관리부
    를 포함하는 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상황 인지 매니저는, 이전에 수신된 소비 전력 데이터를 분석하여 전력 소비 패턴을 생성하며, 상기 생성된 전력 소비 패턴과 상기 수신된 소비 전력 데이터를 비교하여 화재 발생 가능성 또는 상기 과전류 발생 가능성을 인지하는 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서버 인터페이스부는 화재 감지 센서에 의해 센싱된 화재관련 환경 정보를 수신하며,
    상기 상황 인지 매니저는, 상기 수신된 화재관련 환경 정보를 수집 및 분석하여 화재 발생 가능성을 인지하고, 상기 인지된 화재 발생 가능성에 대응하는 서비스를 추론 및 결정하는 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상황 인지 매니저는, 상기 서버 인터페이스부를 통해 수신되는 상기 소비 전력 데이터 및 상기 화재관련 환경 정보를 지능적으로 분석하여 상기 화재 발생 가능성을 인지하는 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 상황 인지 매니저에서, 상기 화재 발생 가능성이 있는 것으로 인지되면, 상기 서버 인터페이스부는 관리자에게 경고 메시지를 전송하는 화재 관련 상황 인지가 가능한 서버.
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