KR20120128199A - 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법 및 그 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트폰을 기반으로 한 공기질(Air quality) 지도의 작성 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 일반 스마트폰과 접속 가능한 휴대용 공기질 측정 장치를 별도 구비하고, 공기질 데이터를 인터넷으로 전송하여 서버로 관리함으로써 공기질이 우수한 최적의 운동경로를 쉽게 제공받을 수 있도록 한 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 휴대용 단말기를 이용하여 공기질 지도를 작성하는 시스템에 있어서, 공기질 센서(210)를 이용하여 공기질 정보를 취득한 후 스마트폰(300)과 무선 접속하여 전달하는 휴대용 공기질 측정 장치(200); 휴대용 공기질 측정 장치(200)로부터의 공기질 데이터를 측정 위치 정보와 함께 인터넷(500)을 통해 서버(400)로 전달하는 스마트폰(300); 및 전달된 공기질 데이터와 측정 위치 정보를 이용하여 공기질 지도를 작성하고 관리하며 사용자로부터의 요청이 있는 경우 해당 데이터를 가공하여 제공하는 공기질 지도 작성용 서버(400)를 포함하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템을 제공한다.
본 발명은 휴대용 단말기를 이용하여 공기질 지도를 작성하는 시스템에 있어서, 공기질 센서(210)를 이용하여 공기질 정보를 취득한 후 스마트폰(300)과 무선 접속하여 전달하는 휴대용 공기질 측정 장치(200); 휴대용 공기질 측정 장치(200)로부터의 공기질 데이터를 측정 위치 정보와 함께 인터넷(500)을 통해 서버(400)로 전달하는 스마트폰(300); 및 전달된 공기질 데이터와 측정 위치 정보를 이용하여 공기질 지도를 작성하고 관리하며 사용자로부터의 요청이 있는 경우 해당 데이터를 가공하여 제공하는 공기질 지도 작성용 서버(400)를 포함하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 스마트폰을 기반으로 한 공기질(Air quality) 지도의 작성 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 일반 스마트폰과 접속 가능한 휴대용 공기질 측정 장치를 별도 구비하고, 공기질 데이터를 인터넷으로 전송하여 서버로 관리함으로써 공기질이 우수한 최적의 운동경로를 쉽게 제공받을 수 있도록 한 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
선진국으로 진입하면서 생활이 윤택해지고 여가 시간 확보가 가능해져 건강에 대한 관심이 지속적으로 증대되고 있다. 특히, 공기는 사람이 하루에 섭취하는 물질 중 80%에 이르고 신체 내부로 흡입되어 집적 접촉을 하게 됨에 따라 중요하게 인식되어 일반 가정에서도 공기청정기 구매가 급증하고 있으며, 환경부에서도 미세 먼지, 포름알데히드, 부유 세균 등 5개 오염물질에 대한 실내 공기질 유지 기준을 설정하여 준수하도록 하는 등 그 관심도가 남다르다고 할 수 있다.
공기 오염 물질은 인체에 폐질환, 심장질환, 순환계 질환을 일으켜 질병과 암 발생률 및 사망률을 높일 수 있다. 특히, VOCs(Volatile Organic Compounds)는 호흡 곤란, 두통, 현기증을 일으키며, 포름알데히드는 독성이 강하고 피부와 호흡을 통해 흡수되며, 눈, 코, 목을 자극시키고 기침, 설사, 어지러움, 구토, 정서불안을 일으킨다. 이외에도 CO, CO2, NO2, SO2, PM과 같은 물질들이 공기 중에 일정 수준 이상 존재할시 호흡기 질환을 비롯한 다양한 질병의 원인이 되고 있다. 또한, 화재나 테러로 인해 발생하는 독극물의 경우 적은 양의 흡입으로도 생명에 위협이 되고 있다.
공기 오염 물질을 최소화 하려는 노력과 더불어 주변의 공기질을 측정하고 데이터베이스에 저장하여 관리함으로써 특정 지역의 공기오염 정보를 용이하게 확인하려는 시도가 있어왔다.
도 1에 종래의 공기 오염 측정 시스템(1)을 도시하였다. 종전에는 사용자가 위치하고 있는 지역의 공기질을 확인하고자 하는 경우, 기상청에 전화를 걸어 정보를 얻는 방식이었다가, 오염 측정 장비를 장착한 휴대단말기로부터의 데이터를 서버에 저장하여 관리함으로써 데이터의 양을 증대시켜 정확한 공기질 정보를 빠르게 얻을 수 있도록 개선되었다.
종래의 공기 오염 측정 시스템(1)은 먼저 오염 측정 장비와 위치 확인 장비를 장착한 휴대단말기(10)에서 공기 오염 상태를 측정하고 위치 정보와 함께 무선 접속을 통해 기지국(20)에 전달하면 그 공기 오염 정보가 스위칭으로 설정된 경로를 통해 이동교환국(30)을 거쳐 데이터베이스 관리 서버(40)로 입력되어 통합 관리된다. 사용자가 필요에 따라 휴대단말기(10)를 이용하여 특정 지역의 공기 오염을 확인하고자 하는 경우, 상기 서버(40)는 해당 공기 오염 정보를 데이터베이스에서 검색하여 휴대단말기(10)로 전송한다.
그러나 이와 같은 종래 기술은 많은 수의 휴대단말기(10)를 이용하여 공기 오염 정보를 측정하고 데이터베이스화하였으므로 제공받을 수 있는 정보가 정확해진다는 장점은 있으나, 휴대단말기(10)에 공기 오염 측정 장비와 위치 확인 장비를 통합하여 장착하여야 한다는 단점이 있다. 즉, 종래기술이 제안하는 시스템을 구현하여 활성화 하고자 하는 경우, 스마트폰과 같은 단말기에 별도의 부품(오염 측정 장비 및 위치 확인 장비)이 추가된 휴대단말기(10)를 따로 개발하여야 한다는 문제점이 있으며, 그에 따라 단말기의 가격이 상승하여 범용화 하기 어렵다는 난점이 있다. 이런 가격 상승은 해당 휴대단말기(10)의 판매 부진으로 이어져 공기 오염 측정 시스템(1)의 범용화에 지장을 초래할 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이미 대중화되어 활발히 사용되고 있는 스마트폰을 그대로 이용할 수 있는 공기질 지도 작성 방법 및 시스템을 제공함으로써 저렴한 가격으로 정확하고 다양한 공기질 정보를 빠르게 얻어 서비스할 수 있도록 하고자 하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 휴대용 단말기를 이용하여 공기질 지도를 작성하는 시스템에 있어서, 공기질 센서(210)를 이용하여 공기질 정보를 취득한 후 스마트폰(300)과 무선 접속하여 전달하는 휴대용 공기질 측정 장치(200); 휴대용 공기질 측정 장치(200)로부터의 공기질 데이터를 측정 위치 정보와 함께 인터넷(500)을 통해 서버(400)로 전달하는 스마트폰(300); 및 전달된 공기질 데이터와 측정 위치 정보를 이용하여 공기질 지도를 작성하고 관리하며 사용자로부터의 요청이 있는 경우 해당 데이터를 가공하여 제공하는 공기질 지도 작성용 서버(400)를 포함하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템을 제공한다.
이때, 상기 휴대용 공기질 측정 장치(200)는, 공기질을 측정하는 공기질 센서(210); 휴대용 공기질 측정 장치(200)를 구동하며 스마트폰(300)으로 공기질 데이터를 제공하는 마이크로프로세서(230); 스마트폰(300)과의 무선 접속을 담당하는 무선통신부(270); 및 전원부(280)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 휴대용 공기질 측정 장치(200)는, 손목에 차는 시계 형태이거나, 목에 거는 목걸이 형태이거나, 팔뚝에 밴드를 이용하여 착용하는 형태 중 어느 하나인 것이 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 공기질 센서(210)는 CO 센서, CO2 센서(212), NO2 센서, SO2 센서, 먼지 센서(211), 온도센서(213) 또는 습도센서(214) 중 적어도 어느 하나를 포함하되, 마이크로프로세서(230)는 공기질 측정이나 데이터의 전송이 필요하지 않은 경우에는 대기 모드로 전환하여 전원부(280)의 전원이 불필요하게 낭비되는 것을 방지하는 것이 특징이다.
여기서, 상기 휴대용 공기질 측정 장치에는 키입력부(250)와 디스플레이부(290)가 더 포함되어 사용자가 키입력부(250)로 명령을 입력하여 공기질 표시를 요청하는 경우 디스플레이부(290)로 공기질을 표시하는 것이 특징이다.
또한, 상기 휴대용 공기질 측정 장치에는 경고부(260)가 더 포함되고, 상기 경고부(260)는 공기질 센서(210)로 측정된 주변 공기가 악화되어 인체에 해로운 것으로 판단되는 경우, 사용자에게 경고음 또는 경광등을 발하는 기능을 수행하되, 상기 경고부(260)로 경고할 때는 악화된 공기질 센서 값을 사용자가 알 수 있도록 표시하는 것이 특징이다.
또한, 상기 스마트폰(300)에는 휴대용 공기질 측정 장치(200)와 접속하여 공기질 데이터를 취득한 후 위치 정보와 함께 인터넷(500)을 통해 공기질 지도 작성용 서버(400)로 전달하는 공기질 모니터링 앱(app) 프로그램이 더 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 공기질 지도 작성용 서버(400)는 공기질 DB 관리 서버(410); 경로 탐색 서버(420); 회원 DB 관리 서버(430); 및 과금 서버(440)를 포함하는 것이 특징으로 할 수 있다.
또한, 공기질 DB 관리 서버(410)는 스마트폰(300)으로부터 인터넷(500) 망을 통해 전달되는 각 지역의 공기질 정보와 해당 위치 정보를 받아 매칭(matching)하여 분석, 저장하고 실시간으로 관리하며, 상기 공기질 DB 관리 서버(410)에는 저장 공간으로서의 공기질 DB(411)가 더 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 경로 탐색 서버(420)는 각 지역별로 위치에 따른 공기질 지도가 작성된 상황에서 사용자의 요구가 있는 경우, 최적의 운동 경로를 탐색하여 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 회원 DB 관리 서버(430)는 스마트폰(300) 사용자가 공기질 모니터링 앱을 설치하기 위해 인증을 요구하는 경우 과금 서버(440)와 협동하여 인증을 하는 것이 특징이다.
또한, 과금 서버(440)는 공기질 제공 실적이 우수한 사용자를 선별하여 선택적으로 포인트를 제공하는 것을 포함하여 사용료를 달리하는 기능도 수행하는 것이 특징이다.
한편으로, 본 발명에서는 또 다른 실시 형태로 휴대용 단말기를 이용하여 공기질 지도를 작성하는 방법에 있어서, 공기질 지도 작성용 서버(400)가 주기적으로 인터넷(500)을 통해 각 사용자의 스마트폰(300)으로 공기질 데이터의 전송을 요청하는 제1단계(S100); 서버(400)의 요청을 받은 스마트폰(300)은 스마트폰(300) 상에서 구동하는 공기질 모니터링 앱을 통해 휴대용 공기질 측정 장치(200)와 무선 연결하는 제2단계(S110); 휴대용 공기질 측정 장치(200)가 스마트폰(300)의 요청에 따라 공기질 센서(210)를 이용하여 주변의 공기질을 측정(S120)한 후 데이터를 스마트폰(300)으로 전송하는 제3단계(S130); 공기질 데이터를 전송받은 스마트폰(300)은 인터넷(500) 망을 통해 서버(400)에 전달하는 제4단계(S140); 및 각 사용자로부터 그 위치에서의 공기질 데이터를 전송받은 서버(400)가 데이터베이스에 저장하여 관리하고 공기질 지도를 작성하는 제5단계(S150)를 포함하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법을 제공한다.
이때, 상기 서버(400)는 사용자로부터 스마트폰(300)에서 구동하는 앱을 통해 운동 경로의 생성 요청이 있는 경우, 운동에 적정한 거리를 산정하는 제6단계(S170); 이 후에 공기질이 양호한 것으로 인식되는 가장 가까운 지역을 대상으로 운동 경로(700)를 선정하는 제7단계(S180)를 수행하고 그 운동 경로(700)를 사용자에게 스마트폰(300)을 통해 제공하는 것이 특징이다.
또한, 상기 운동 경로(700)의 생성은 운동의 종류에 따라 공기질 데이터를 달리하여 수행하는 것이 특징이다.
본 발명에서 제공하는 공기질 지도 작성 방법 및 시스템은 종래 기술과는 달리 이미 대중화되어 활발히 사용되고 있는 스마트폰을 기반으로 함으로써 별도의 가격 상승 없이도 정확하고 다양한 공기질 정보를 실시간으로 빠르게 얻을 수 있으며, 필요한 경우 그 정보를 고객이 원하는 형태로 제공할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 공기 오염 측정 시스템의 개략도
도 2는 본 발명의 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템의 개념도
도 3은 본 발명의 휴대용 공기질 측정 장치의 블럭도
도 4는 본 발명이 작성하여 제공하는 공기질 지도를 설명하기 위한 예시도
도 5는 본 발명이 제공하는 공기질 정보의 활용 방법을 설명하기 위한 확대 예시도
도 6은 본 발명의 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법 및 제공 방법을 설명하기 위한 절차 흐름도
도 2는 본 발명의 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템의 개념도
도 3은 본 발명의 휴대용 공기질 측정 장치의 블럭도
도 4는 본 발명이 작성하여 제공하는 공기질 지도를 설명하기 위한 예시도
도 5는 본 발명이 제공하는 공기질 정보의 활용 방법을 설명하기 위한 확대 예시도
도 6은 본 발명의 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법 및 제공 방법을 설명하기 위한 절차 흐름도
본 발명의 구체적 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템의 개념도이고, 도 3은 본 발명의 휴대용 공기질 측정 장치의 블록도이며, 도 4는 본 발명이 작성하여 제공하는 공기질 지도를 설명하기 위한 예시도이다. 또한, 도 5는 본 발명이 제공하는 공기질 정보의 활용 방법을 설명하기 위한 확대 예시도이고, 도 6은 본 발명의 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법 및 제공 방법을 설명하기 위한 절차 흐름도를 나타낸다.
종래 기술과 다르지 않은 부분으로서 발명의 기술적 사상을 이해하는데 필요하지 않은 사항은 설명에서 제외하나, 본 발명의 기술적 사상과 그 보호범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
먼저 도 2를 이용하여 본 발명의 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템을 자세히 설명한다.
본 발명의 공기질 지도 작성 시스템은 공기질 센서(210)를 이용하여 공기질 정보를 취득한 후 스마트폰(300)과 무선 접속하여 전달하는 휴대용 공기질 측정 장치(200); 휴대용 공기질 측정 장치(200)로부터의 공기질 데이터를 측정 위치 정보와 함께 인터넷(500)을 통해 서버(400)로 전달하는 스마트폰(300); 및 전달된 공기질 데이터와 측정 위치 정보를 이용하여 공기질 지도(air quality map)를 작성하고 관리하며 사용자로부터의 요청이 있는 경우 해당 데이터를 가공하여 제공하는 공기질 지도 작성용 서버(400)를 포함한다.
본 발명의 휴대용 공기질 측정 장치(200)는 스마트폰(300)과는 별도의 장치로 마련되어 VOCs, CO, CO2, NO2, SO2, 미세 먼지와 같은 오염 물질의 공기 중 농도를 측정한다. 이를 위해 공기질 센서(210)와 마이크로프로세서(230), 무선 통신부(270) 및 전원부(280)를 포함한다. 좀 더 자세한 구성은 도 3을 이용하여 추후 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이 휴대용 공기질 측정 장치(200)는 사용자의 손목에 시계 형태로 착용할 수 있도록 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라 운동 중 착용성을 증대시키기 위해 목걸이 형태로 목에 걸거나 팔뚝에 밴드를 이용하여 착용하는 형태로 될 수 있다.
공기질을 측정할 수 있는 휴대용 공기질 측정 장치(200)는 스마트폰과 블루투스, 지그비, WIFI와 같은 무선통신 방식으로 접속하여 공기질 측정 데이터를 전달한다. 무선 접속이 불가능하거나 송수신율이 저하는 되는 등 필요한 경우 별도로 제공되는 케이블을 이용하여 유선 접속하는 것도 가능하다.
도 2에 도시한 바와 같이 휴대용 공기질 측정 장치(200)가 복수 개 구비되는 것이 본 발명의 구현을 용이하게 한다. 스마트폰 가입자가 600만 명 이상으로 보급률이 23%를 넘어선 바, 누구든 본 발명의 휴대용 공기질 측정 장치(200)를 구비하는 경우 공기질의 측정 단위(unit)로 활동할 수 있고 다른 사용자와 공동으로 작성된 서버(400) 상의 공기질 지도를 이용할 수 있게 된다.
스마트폰(300)에는 본 발명의 휴대용 공기질 측정 장치(200)와의 무선 접속을 가능하도록 하고, 공기질 데이터를 전송 받아 측정 위치 정보와 함께 인터넷(500)을 통해 서버(400)로 전달하도록 하는 공기질 모니터링 앱(app) 프로그램이 구비된다. 공기질 모니터링 앱(app)은 추후에 설명하는 공기질 데이터의 제공에 있어 최적의 운동경로를 생성하여 표시하는 매개체(media)로 작용한다. 상기 앱 프로그램은 앱스토어를 통해 판매되어 수익을 창출하거나 무료로 배포될 수 있다.
공기질의 측정 위치 정보는 일반적으로 스마트폰(300)에 포함되어 있는 위치 파악 장치(GPS, 미도시)를 이용하여 취득한다. 휴대용 공기질 측정 장치(200)로부터 공기질 측정 정보를 전달 받은 스마트폰(300)은 스마트폰(300)에 장착된 고유의 위치 파악 장치(GPS)로부터 위치 추적 정보를 취득하여 인터넷(500) 망을 통해 서버(400)로 함께 전달한다.
종래기술의 휴대용 단말기(10)와는 다르게 본 발명의 스마트폰(300)은 범용의 스마트폰(300)으로서, 공기 오염 측정 장비를 설치하는 등 별도의 변형이 필요하지 않다. 즉, 이미 스마트폰(300)을 보유한 사용자가 본 발명의 서버(400)가 제공하는 공기질 지도 제공 서비스를 이용하고자 하는 경우, 스마트폰(300)을 따로 구입할 것이 아니라 저렴한 휴대용 공기질 측정 장치(200)만을 구입한 후 자신의 스마트폰(300)에 공기질 모니터링 앱(app)을 설치하기만 하면 된다.
본 발명의 공기질 지도 작성용 서버(400)는 다수의 공기질 모니터링 스마트폰(300) 사용자들로부터 제공된 해당 지역의 공기질 정보(위치 정보를 포함한다)를 취합하여 공기질 지도(air quality map)를 작성한다. 또한, 이를 이용하여 그 사용자들이 공기질 지도 정보를 요청하는 경우 야외 운동을 위한 경로 제공 등을 수행한다.
본 발명의 공기질 지도 작성용 서버(400)는 공기질 DB 관리 서버(410); 경로 탐색 서버(420); 회원 DB 관리 서버(430); 과금 서버(440); 및 수요자 대응 서버(450)를 포함한다.
공기질 DB 관리 서버(410)는 스마트폰(300)으로부터 인터넷(500) 망을 통해 전달되는 각 지역의 공기질 정보와 해당 위치 정보를 받아 매칭(matching), 분석하여 저장하는 등 실시간으로 관리한다. 공기질 DB 관리 서버(410)에는 공기질 정보의 저장 공간으로서의 공기질 DB(411)가 더 포함된다.
경로 탐색 서버(420)는 각 지역별로 위치에 따른 공기질 지도가 작성된 상황에서 사용자의 요구가 있는 경우, 최적의 운동 경로를 탐색하여 제공하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 사용자가 야외에서 조깅을 하고자 하는 경우 사용자의 스마트폰(300)에 설치된 공기질 모니터링 앱을 통해 지역 범위와 운동량(예를 들어 kcal)을 입력하면 해당 운동량을 낼 수 있고 공기질이 양호한 경로를 자동적으로 탐색하여 공기질 모니터링 앱을 통해 제공하게 된다. 경로 탐색 서버(420)의 기능에 따른 운동 경로 제공 서비스는 도 4 및 도 5를 이용하여 추후 추가로 설명한다.
회원 DB 관리 서버(430)는 스마트폰(300)을 이용하여 공기질을 제공하고 서비스를 제공받고자 하는 사용자들을 관리한다. 이를 위해 회원 DB(431)가 포함된다. 회원 DB 관리 서버(430)는 스마트폰(300) 사용자가 공기질 모니터링 앱을 설치하기 위해 인증을 요구하는 경우 과금 서버(440)와 협동하여 인증을 담당한다. 즉, 스마트폰(300) 사용자가 공기질 모니터링 앱을 설치하거나 구동시키기 위해 인증을 요청하는 경우, 과금 서버(440)를 이용하여 사용자에게 이용료를 부과하도록 하고 인증을 시행한다. 인증된 사용자는 회원 DB에 저장되어 관리된다.
과금 서버(440)는 회원 DB 관리 서버(430)의 요청에 의해 사용자에게 사용료를 부과하는 기능을 수행한다. 과금 서버(440)는 필요에 따라 공기질 제공 실적이 우수한 사용자를 선별하여 선택적으로 포인트를 제공하는 등 사용료를 달리하는 기능도 수행할 수 있다.
수요자 대응 서버(450)는 경로 탐색 서버(420)가 담당하는 경로 제공 서비스를 제외한 기타의 서비스를 제공하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 서버(400)가 구축한 공기질 지도 정보를 이용하여 인터넷(500) 상에서 공기질 지도를 제공할 수 있으며, 전 지역의 공기질 상황을 실시간으로 방송국 등에 수요자 맞춤형으로 제공하는 역할을 할 수 있다. 또한, 수요자 대응 서버(450)가 제공 가능한 부가서비스로는 동일 지역에 대한 장기간의 공기질 정보의 분석을 통해 도시 및 특정 지역의 오염도 변화를 관찰하여 개인이나 단체에 제공하는 것을 들 수 있다. 이것이 이사를 위한 중요한 정보로 활용될 수 있음은 당연하다. 본 발명의 공기질 지도 이용자가 정부기관과 같은 관리 기관인 경우에도 본 발명에서 작성한 공기질 지도는 도시 환경 관리에 대한 기초 자료로 활용될 수 있다.
다음으로 도 3을 이용하여 본 발명의 휴대용 공기질 측정 장치(200)를 좀 더 자세하게 설명한다.
본 발명의 휴대용 공기질 측정 장치(200)는 공기질을 측정하는 공기질 센서(210); 공기질 센서(210)로부터의 측정 신호를 받아 적합한 변환을 통해 마이크로프로세서(230)에 전달하는 신호 처리부(220); 휴대용 공기질 측정 장치(200)의 구동을 담당하는 마이크로프로세서(230); 구동 프로그램을 저장하고 필요한 경우 공기질 정보를 일시 저장하는 저장부(240); 사용자의 입력 신호를 받는 키입력부(250); 공기질이 악화되는 경우 사용자에게 경고하는 경고부(260); 스마트폰(300)과의 무선 접속을 담당하는 무선통신부(270); 휴대용 공기질 측정 장치(200)의 구동을 위한 전원부(280); 및 디스플레이부(290)를 포함한다.
공기질 센서(210)로는 VOCs를 측정하기 위한 각종 센서 예를 들어, CO 센서, CO2 센서(212), NO2 센서, SO2 센서 등을 포함하며, 먼지 센서(211), 온도센서(213) 및 습도센서(214)가 포함된다. 기타 필요에 따라 당 기술분야에서 통상의 기술 지식을 가진 자가 인간에게 유용한 정보로서 공기질을 측정하기 위한 센서가 더 포함될 수 있다.
공기질 센서(210)로부터의 측정 결과는 신호 처리부(220)에 의해 마이크로프로세서(230)가 이해할 수 있는 형태로 변환된다. 필요에 따라 신호 처리부(220)는 신호를 증폭하거나 감쇄시키는 회로를 포함할 수 있다.
마이크로프로세서(230)는 무선 접속된 스마트폰(300)으로부터 공기질 측정 및 전송 요청(도 6, S210 참조)이 있는 경우, 휴대용 공기질 측정 장치(200)를 구동하여 공기질 센서(210)로 공기질을 측정한 후 무선 통신부(270)를 통해 스마트폰(300)으로 공기질 정보를 전송하는 역할을 한다. 필요에 따라 공기질 정보를 저장부(240)에 저장하였다가 사용자가 키입력부(250)로 명령을 입력하여 표시를 요청하는 경우 디스플레이부(290)로 공기질을 표시한다.
마이크로프로세서(230)는 일정 시간 동안 스마트폰(300)으로부터 공기질 전송 요청이 없거나 키입력부(250)로부터 공기질 표시 요청이 없는 경우에는 대기 모드로 전환하여 전원부(280)의 전원이 불필요하게 낭비되는 것을 방지한다.
저장부(240)는 휴대용 공기질 측정 장치(200)를 작동시키기 위한 구동 프로그램을 비휘발성으로 저장하거나, 공기질 정보를 일시적으로 저장할 수 있는 메모리 공간을 제공한다.
경고부(260)는 공기질 센서(210)로 측정된 주변 공기가 악화되어 인체에 해로운 것으로 판단되는 경우, 사용자에게 경고음 또는 경광등을 발하는 기능을 수행한다. 경고부(260)로 경고할 때는 악화된 해당 센서 값 예를 들어, 황사가 심해진 경우 먼지 센서에 의한 먼지 농도를 디스플레이부(290)를 통해 표시할 수 있다.
무선통신부(270)는 휴대용 공기질 측정 장치(200)가 스마트폰(300)과 무선 접속하도록 하는 기능을 수행한다. 무선 접속 방법은 블루투스, 지그비, WIFI와 같은 범용화된 무선통신 방식을 포함한다. 무선통신부(270)에는 무선통신 방식에 따라 안테나(271)가 별도로 구비될 수 있다.
본 발명에는 휴대용 공기질 측정 장치(200)를 구동하기 위한 전원부(290)가 구비된다. 상기 전원부(290)는 사용 편의성을 위하여 충전이 가능한 충전지이거나, 에너지 절감을 위한 태양광 전지일 수 있다.
다음으로 도 4를 이용하여 본 발명의 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템에 의해 작성되는 공기질 지도를 상세히 설명한다.
휴대용 공기질 측정 장치(200)에서 측정된 지역별 공기질 정보가 스마트폰(300)을 통해 서버(400)에 전달되면 공기질 지도 작성용 서버(400)에 의해 공기질 지도가 작성된다. 지도 작성은 기본적으로 스마트폰(300)에서 전송한 사용자 위치 정보와 해당 공기질 정보를 매칭하는 것을 의미한다. 동일 지역에서 다른 사용자에 의해 서로 다른 공기질 정보가 입력되는 경우 산술 평균에 의하거나 최근에 갱신된 공기질 정보로 선택하여 공기질 지도를 작성한다.
서버(400)에서는 많은 사용자들로부터 공기질 정보를 전송받아 허용한도의 20% 아래인 경우에는 매우 깨끗한 것으로 인식하여 녹색으로 표시(610)하고, 허용한도의 20%와 허용한도 사이인 경우에는 보통으로 인식하여 주황색으로 표시하며, 허용한도를 초과하면 불량으로 판단하고 적색으로 표시할 수 있다.
다음으로 도 5를 이용하여 본 발명의 공기질 지도 작성용 서버(400)에서 제공하는 공기질 정보의 활용 방법에 대하여 자세히 설명한다.
공기질 지도 작성용 서버(400)에 포함되는 경로 탐색 서버(420)는 사용자가 조깅을 위하여 스마트폰(300)에 설치된 공기질 모니터링 앱을 통해 현재 위치(710)를 설정하고 운동량(예를 들어 300 kcal)을 입력하면 공기질 상태가 양호한 지역 내에서 운동량에 적합한 거리를 산정하여 자동적으로 운동 경로(700)를 선정한 후, 사용자의 스마트폰(300)에서 구동하는 공기질 모니터링 앱을 통해 그 경로를 제공하게 된다. 도 5에서 보는 바와 같이 공기질이 매우 깨끗한 것으로 인식된 지역을 따라 운동 경로가 생성된 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 경로 탐색 서버(420)는 운동의 종류에 따라 서로 다른 공기질 지수를 선택하여 최적의 운동 경로(700)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 조깅의 경우에는 습도 센서(214)로부터의 측정값은 제외하고 공기질 지도를 재 생성한 후 운동 경로를 생성할 수 있으며, 사이클의 경우에는 온도 센서(213)로부터의 측정값은 제외하고 공기질 지도를 재 작성한 후 운동 경로를 생성하여 제공할 수 있다.
다음으로 도 6을 이용하여 본 발명의 스마트폰을 기반으로 하는 공기질 지도 작성 방법을 자세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 공기질 지도 작성용 서버(400)는 주기적으로 인터넷(500)을 통해 각 사용자의 스마트폰(300)으로 공기질 데이터의 전송을 요청한다(S100).
서버(400)의 요청을 받은 스마트폰(300)은 스마트폰(300) 상에서 구동하는 공기질 모니터링 앱을 통해 휴대용 공기질 측정 장치(200)와 연결한다(S110).
휴대용 공기질 측정 장치(200)의 마이크로프로세서(230)는 스마트폰(300)의 요청에 따라 공기질 센서(210)를 이용하여 주변의 공기질을 측정(S120)한 후 데이터를 무선통신부(270)를 통해 스마트폰(300)으로 전송한다(S130).
공기질 데이터를 전송받은 스마트폰(300)은 인터넷(500) 망을 통해 위치 정보와 함께 서버(400)에 전달한다(S140). 각 사용자로부터 그 위치에서의 공기질 데이터를 전송받은 서버(400)는 공기질 DB 관리 서버(410)를 이용하여 데이터베이스에 저장하여 관리하고 공기질 지도를 작성한다(S150).
한편, 사용자로부터 스마트폰(300)에서 구동하는 앱을 통해 운동경로의 생성 요청이 있는 경우(S160), 서버(400)는 경로 탐색 서버(420)를 이용하여 운동에 적정한 거리를 산정(S170)하고, 공기질이 양호한 것으로 인식되는 가장 가까운 지역을 대상으로 운동 경로(700)를 선정한다(S180).
경로 탐색 서버(420)에 의해 선정된 운동 경로(700)는 공기질 지도 정보와 함께 스마트폰(300)으로 역전송 되어 앱을 통해 사용자에 표시된다(S190).
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 공기질 지도 작성 시스템 200 : 휴대용 공기질 측정 장치
210 : 공기질 센서 211 : 먼지 센서
212 : CO2 센서 213 : 온도 센서
214 : 습도 센서 220 : 신호 처리부
230 : 마이크로프로세서 240 : 저장부
250 : 키입력부 260 : 경고부
270 : 무선 통신부 271 : 안테나
280 : 전원부 290 : 디스플레이부
300 : 스마트폰 400 : 서버
410 : 공기질 관리 서버 420 : 경로 탐색 서버
430 : 회원 DB 관리 서버 440 : 과금 서버
450 : 수요자 대응 서버 500 : 인터넷
210 : 공기질 센서 211 : 먼지 센서
212 : CO2 센서 213 : 온도 센서
214 : 습도 센서 220 : 신호 처리부
230 : 마이크로프로세서 240 : 저장부
250 : 키입력부 260 : 경고부
270 : 무선 통신부 271 : 안테나
280 : 전원부 290 : 디스플레이부
300 : 스마트폰 400 : 서버
410 : 공기질 관리 서버 420 : 경로 탐색 서버
430 : 회원 DB 관리 서버 440 : 과금 서버
450 : 수요자 대응 서버 500 : 인터넷
Claims (11)
- 휴대용 단말기를 이용하여 공기질 지도를 작성하는 시스템에 있어서,
공기질 센서(210)를 이용하여 공기질 정보를 취득한 후 스마트폰(300)과 무선 접속하여 전달하는 휴대용 공기질 측정 장치(200); 휴대용 공기질 측정 장치(200)로부터의 공기질 데이터를 측정 위치 정보와 함께 인터넷(500)을 통해 서버(400)로 전달하는 스마트폰(300); 및 전달된 공기질 데이터와 측정 위치 정보를 이용하여 공기질 지도를 작성하고 관리하며 사용자로부터의 요청이 있는 경우 해당 데이터를 가공하여 제공하는 공기질 지도 작성용 서버(400)를 포함하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 휴대용 공기질 측정 장치(200)는, 공기질을 측정하는 공기질 센서(210); 휴대용 공기질 측정 장치(200)를 구동하며 스마트폰(300)으로 공기질 데이터를 제공하는 마이크로프로세서(230); 스마트폰(300)과의 무선 접속을 담당하는 무선통신부(270); 및 전원부(280)를 포함하되,
손목에 차는 시계 형태이거나, 목에 거는 목걸이 형태이거나, 팔뚝에 밴드를 이용하여 착용하는 형태 중 어느 하나인 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 공기질 센서(210)는 CO 센서, CO2 센서(212), NO2 센서, SO2 센서, 먼지 센서(211), 온도센서(213) 또는 습도센서(214) 중 적어도 어느 하나를 포함하되, 마이크로프로세서(230)는 공기질 측정이나 데이터의 전송이 필요하지 않은 경우에는 대기 모드로 전환하여 전원부(280)의 전원이 불필요하게 낭비되는 것을 방지하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 휴대용 공기질 측정 장치에는 키입력부(250)와 디스플레이부(290)가 더 포함되어 사용자가 키입력부(250)로 명령을 입력하여 공기질 표시를 요청하는 경우 디스플레이부(290)로 공기질을 표시하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 휴대용 공기질 측정 장치에는 경고부(260)가 더 포함되고, 상기 경고부(260)는 공기질 센서(210)로 측정된 주변 공기가 악화되어 인체에 해로운 것으로 판단되는 경우, 사용자에게 경고음 또는 경광등을 발하는 기능을 수행하되, 상기 경고부(260)로 경고할 때는 악화된 공기질 센서 값을 사용자가 알 수 있도록 표시하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 스마트폰(300)에는 휴대용 공기질 측정 장치(200)와 접속하여 공기질 데이터를 취득한 후 위치 정보와 함께 인터넷(500)을 통해 공기질 지도 작성용 서버(400)로 전달하는 공기질 모니터링 앱(app) 프로그램이 더 구비되되,
공기질 지도 작성용 서버(400)는 공기질 DB 관리 서버(410); 경로 탐색 서버(420); 회원 DB 관리 서버(430); 및 과금 서버(440)를 포함하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템.
- 제 6 항에 있어서, 공기질 DB 관리 서버(410)는 스마트폰(300)으로부터 인터넷(500) 망을 통해 전달되는 각 지역의 공기질 정보와 해당 위치 정보를 받아 매칭(matching)하여 분석, 저장하고 실시간으로 관리하며,
상기 공기질 DB 관리 서버(410)에는 저장 공간으로서의 공기질 DB(411)가 더 포함되며,
상기 경로 탐색 서버(420)는 각 지역별로 위치에 따른 공기질 지도가 작성된 상황에서 사용자의 요구가 있는 경우, 최적의 운동 경로를 탐색하여 제공하고,
상기 회원 DB 관리 서버(430)는 스마트폰(300) 사용자가 공기질 모니터링 앱을 설치하기 위해 인증을 요구하는 경우 과금 서버(440)와 협동하여 인증을 하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템.
- 제 13 항에 있어서, 과금 서버(440)는 공기질 제공 실적이 우수한 사용자를 선별하여 선택적으로 포인트를 제공하는 것을 포함하여 사용료를 달리하는 기능도 수행하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 시스템.
- 휴대용 단말기를 이용하여 공기질 지도를 작성하는 방법에 있어서,
공기질 지도 작성용 서버(400)가 주기적으로 인터넷(500)을 통해 각 사용자의 스마트폰(300)으로 공기질 데이터의 전송을 요청하는 제1단계(S100); 서버(400)의 요청을 받은 스마트폰(300)은 스마트폰(300) 상에서 구동하는 공기질 모니터링 앱을 통해 휴대용 공기질 측정 장치(200)와 무선 연결하는 제2단계(S110); 휴대용 공기질 측정 장치(200)가 스마트폰(300)의 요청에 따라 공기질 센서(210)를 이용하여 주변의 공기질을 측정(S120)한 후 데이터를 스마트폰(300)으로 전송하는 제3단계(S130); 공기질 데이터를 전송받은 스마트폰(300)은 인터넷(500) 망을 통해 서버(400)에 전달하는 제4단계(S140); 및 각 사용자로부터 그 위치에서의 공기질 데이터를 전송받은 서버(400)가 데이터베이스에 저장하여 관리하고 공기질 지도를 작성하는 제5단계(S150)를 포함하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법. - 제 9 항에 있어서, 상기 서버(400)는 사용자로부터 스마트폰(300)에서 구동하는 앱을 통해 운동 경로의 생성 요청이 있는 경우, 운동에 적정한 거리를 산정하는 제6단계(S170); 이 후에 공기질이 양호한 것으로 인식되는 가장 가까운 지역을 대상으로 운동 경로(700)를 선정하는 제7단계(S180)를 수행하고 그 운동 경로(700)를 사용자에게 스마트폰(300)을 통해 제공하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법.
- 제 9 항에 있어서, 상기 운동 경로(700)의 생성은 운동의 종류에 따라 공기질 데이터를 달리하여 수행하는 것이 특징인 스마트폰 기반 공기질 지도 작성 방법.
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