KR20150052474A - 소비자 가전의 판별 정보를 활용한 가상 ＵＰｎＰ 생성 시스템 및 방법 - Google Patents

소비자 가전의 판별 정보를 활용한 가상 ＵＰｎＰ 생성 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소비자 가전의 판별 정보를 활용한 가상 UPnP 생성 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 콘센트에 연결되어 있는 소비자 가전에 소비되는 전류의 특성을 이용하여 판별한 소비자 가전의 타입을 이용하여 가상 UPnP를 생성하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 가상 UPnP를 생성하는 시스템은 연결되어 있는 소비자 가전으로 공급되는 전류의 변동폭이 설정치 이상이면, 상기 변동폭이 발생한 시점부터 설정된 시간동안 상기 소비자 가전으로 공급되는 전류의 크기를 측정하여 제공하는 스마트 콘센트, 상기 스마트 콘센트로부터 제공받은 전류에 크기와 기 저장된 각 소비자 가전에서 소모되는 전류의 특성 정보를 비교하여 상기 소비자 가전의 타입을 판별하며, 판별한 소비자 가전에 대한 디바이스 타입, 모델 아이콘, 서비스 리스트 중 적어도 하나를 포함하는 메타 정보를 이용하여 상기 소비자 가전에 대한 가상 UPnP를 생성하는 홈 서버를 포함한다.

Description

소비자 가전의 판별 정보를 활용한 가상 ＵＰｎＰ 생성 시스템 및 방법{System and Method for for generating a virtual UPnP}
본 발명은 소비자 가전의 판별 정보를 활용한 가상 UPnP 생성 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 콘센트에 연결되어 있는 소비자 가전에 소비되는 전류의 특성을 이용하여 판별한 소비자 가전의 타입을 이용하여 가상 UPnP를 생성하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
지구 온난화를 발생시키는 가장 대표적인 요인으로 지적되고 있는 CO2 발생을 줄이려는 다양한 노력이 시도되고 있다. 이러한 노력으로 에너지 절감 기술에 대한 다양한 연구가 진행 중에 있다.
이와 더불어 최근 홈 에너지 관리를 위한 방법으로 스마트 콘센트에 관련된 다양한 기술이 개발되고 있다. 스마트 콘센트 내부에는 전류 및 전압 등을 실시간으로 측정할 수 있는 모듈이 부착되어 있어 해당 콘센트에 꼽혀 잇는 소비자 가전의 실시간 소비전력을 측정할 수 있다. 또한, 전기 릴레이(electric relay) 등이 내장되어 있어 목적에 따라 전류를 차단할 수 있는 기능도 내장되어 있다.
이와 관련하여 한국공개특허 제2011-0131782호(발명의 명칭: 가전기기들의 전력 사용에 대한 상황 인지 광고 서비스 방법 및 시스템)는 게이트웨이에서 전송하는 복수 기기들 각각의 사용 전력량에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 각각의 사용 전력량에 대한 정보에 기초하여 사용 전력량의 변화가 일어난 기기를 판별하는 단계 및 판별된 상기 기기에 대응된 광고 컨텐츠를 상기 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광고 서비스 방법을 제안하고 있다. 이와 같이 기기에서 사용하는 전력량을 기반으로 기기를 판별하는 방안은 공개되어 있다.
부가하여 기존 전류 정보 기반으로 소비자 가전을 판별하는 기술은 2가지 형태로 분류할 수 있다. 각 가정에 설치될 스마트 미터기로부터 가정 내의 전류 정보를 수집하여 해당 가구의 콘센트에 꼽혀 있는 소비자 가전을 검출할 수 있는 Single Source Detection(SSD) 기법과 각 콘센트에 꼽혀 있는 특정 모듈을 부착하여 판별하는 Multiple Source Detection(MSD) 기법이 있다. SSD 기법은 스마트 미터기만 추가적으로 설치하면 되므로, 설치가 용이하며, MSD 기법은 각 콘센트마다 추가적인 모듈을 부착해야 하므로 설치와 관련된 비용이 상대적으로 증가한다. 하지만 SSD의 경우 집안 내에서 사용되는 전류를 측정한 후 각 소비자 가전의 특정 전류 패턴을 확인하는 방법을 통해서 소비자 가전을 검출하기 때문에 복잡한 머닝러신 기법을 필요로 하며, 이에 따라 검출에 필요한 시간과 검출을 위해 장비에서 사용되는 전력이 필요하다는 단점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 콘센트와 연결되어 있는 소비자 가전의 상태를 분석하여 소비자 가전을 판별하는 방안을 제안함에 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 판별한 소비자 가전에 대한 가상의 UPnP 장치를 생성하여 UPnP 기능을 활용할 수 없는 장치도 PUnP 네트워크 기능을 활용할 수 있는 방안을 제안함에 있다.
이를 위해 본 발명의 가상 UPnP를 생성하는 시스템은 연결되어 있는 소비자 가전으로 공급되는 전류의 변동폭이 설정치 이상이면, 상기 변동폭이 발생한 시점부터 설정된 시간동안 상기 소비자 가전으로 공급되는 전류의 크기를 측정하여 제공하는 스마트 콘센트, 상기 스마트 콘센트로부터 제공받은 전류에 크기와 기 저장된 각 소비자 가전에서 소모되는 전류의 특성 정보를 비교하여 상기 소비자 가전의 타입을 판별하며, 판별한 소비자 가전에 대한 디바이스 타입, 모델 아이콘, 서비스 리스트 중 적어도 하나를 포함하는 메타 정보를 이용하여 상기 소비자 가전에 대한 가상 UPnP를 생성하는 홈 서버를 포함한다.
이를 위해 본 발명의 가상 UPnP를 생성하는 방법은 연결되어 있는 소비자 가전으로 공급되는 전류의 변동폭이 설정치 이상이면, 상기 변동폭이 발생한 시점부터 설정된 시간동안 상기 소비자 가전으로 공급되는 전류의 크기를 측정하는 단계, 측정한 상기 전류에 크기와 기 저장된 각 소비자 가전에서 소모되는 전류의 특성 정보를 비교하여 상기 소비자 가전의 타입을 판별하며, 판별한 소비자 가전에 대한 디바이스 타입, 모델 아이콘, 서비스 리스트 중 적어도 하나를 포함하는 메타 정보를 이용하여 상기 소비자 가전에 대한 가상 UPnP를 생성하는 단계, 생성한 상기 가상 UPnP 장치를 UPnP 네트워크에 등록하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 스마트 콘센트에 연결되어 있는 소비자 가전에 소비되는 전류의 특성을 이용하여 판별한 소비자 가전의 타입을 이용하여 가상 UPnP를 생성하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이를 통해 본원 발명은 UPnP 기능을 가지고 있지 않은 기존 일반 제품들도 UPnP 기능을 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 소비자 가전 판별 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 스마트 콘센트와 홈 서버의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 레퍼런스 전류 데이터와 스마트 콘센트로부터 전송받은 전류 정보를 비교하여 어떤 소비자 가전이 스마트 콘센트에 연결되어 있는 지 판단하는 예를 나타내고 있다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 소비자 가전 판별 시스템을 도시하고 있다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 소비자 가전 판별 시스템에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 1에 의하면, 소비자 가전 판별 시스템은 소비자 가전, 스마트 콘센트, 홈 서버, 저장 서버를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 소비자 가전 판별 시스템에 포함될 수 있음은 자명하다.
소비자 가전(100)은 TV, 냉장고, 오디오를 포함하는 다양한 제품 중 어느 하나이다. 소비자 가전(100)은 구동을 위해 스마트 콘센트(110)로부터 전력을 공급받는다.
스마트 콘센트(110)는 연결된 소비자 가전(100)으로 전력을 공급하며, 실시간으로 공급하는 전류의 양을 측정 또는 수집한다. 스마트 콘센트(110)는 연결되어 있는 소비자 가전(100)으로 공급하는 전력(전류)의 급격한 변화가 발생하였을 경우 수집된 전력(전류) 정보를 홈 서버(120)로 전송한다. 스마트 콘센트(110)는 연결되어 있는 소비자 가전(100)으로 공급하는 전류의 변동폭이 설정치 이상이면, 변동이 발생한 시점부터 일정 구간동안 소비자 가전(100)으로 공급하는 전류에 대한 정보를 홈 서버(120)로 제공한다.
홈 서버(120)는 각 소비자 가전(100)마다 고유한 전류 특성을 저장한다. 홈 서버(120)는 저장된 전류 특성과 스마트 콘센트로부터 제공받은 전류 정보를 분석하여 스마트 콘센트(110)와 연결된 소비자 가전(100)을 판별한다.
홈 서버(120)는 판별한 소비자 가전(100)에 대한 가상의 UPnP 장치를 생성하고, 이를 이용하여 UPnP 기능이 없는 소비자 가전(100)도 UPnP 기능을 이용할 수 있도록 한다.
저장 서버(130)는 홈 서버(120)와 연결되어 있으며, 각 소비자 가전(100)에 대한 전류 특성을 저장하며, 필요한 경우 홈 서버(120)로 저장된 각 소비자 가전(100)에 대한 전류 특성을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 스마트 콘센트와 홈 서버의 구성을 도시한 블록도이다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 스마트 콘센트와 홈 서버의 구성에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 2에 의하면, 스마트 콘센트(110)는 전류 수집 유닛(112)을 포함하며, 전류 수집 유닛(112)은 전류 검출 모듈(112-1)과 전류 형상 모듈(112-2)을 포함한다. 또한 홈 서버(120)는 소비자 가전 판별 유닛(122)과 가상 UPnP 생성 유닛(124)을 포함하며, 소비자 가전 판별 유닛(122)은 소비자 가전 특성 저장 모듈(122-1)과 비교 모듈(122-2)을 포함하며, 가상 UPnP 생성 유닛(124)은 디바이스 특징 저장 모듈(124-1)과 가상 UPnP 생성 모듈(124-2)을 포함한다.
상술한 바와 같이 스마트 콘센트(110)는 연결되어 있는 소비자 가전(100)으로 공급하는 전류에 대한 정보를 측정 및 수집한다. 수집된 전류 정보는 스마트 콘센트(110) 내부에 위치한 전류 수집 유닛(112)으로 전송되며, 상술한 바와 같이 전류 수집 유닛(112)은 전류 검출 모듈(112-1)과 전류 형상 모듈(112-2)을 포함한다. 전류 검출 모듈(112-1)은 제공받은 전류 정보를 이용하여 공급된 전류의 상태에 대한 급격한 변화가 발생하였는지(일 예로 전원 켬/끔, TV 채널 변경 등) 판별한다. 전류 검출 모듈(112-1)은 급격한 변화가 발생하였으면 이에 대한 정보를 전류 형상 모듈(112-2)로 제공한다. 전류 형상 모듈(112-2)은 급격한 변화 이후에 수집된 전류 정보로부터 다양한 전류 정보를 추출한다. 일 예로 전류 형상 모듈(112-2)은 피크 전류(Peak 전류), 평균 전류(Average 전류), 실효 전류(RMS 전류), 단속 전류(CF 전류) 및 누설 전류(FF 전류)를 추출한다. 전류 형상 모듈(112-2)은 추출한 전류 정보를 홈 서버(120)로 제공한다.
스마트 콘센트(110)로부터 제공받은 전류 정보는 홈 서버(120)의 비교 모듈(122-2)로 제공된다. 비교 모듈(122-2)은 제공받은 전류 정보와 소비자 가전 특성 저장 모듈(122-1)에 저장된 소비자 가전의 전류 특성을 이용하여 해당 소비자 가전의 판별한다. 이를 위해 소비자 가전 특성 저장 모듈(122-1)은 저장 서버(130)로부터 제공받은 각 소비자 가전에 대한 전류 특성을 저장하고 있다. 부연하여 설명하면, 비교 모듈(122-2)은 스마트 콘센트(110)로부터 전류 정보가 제공되면, 소비자 가전 특성 저장 모듈(122-1)로 각 소비자 가전에 대한 전류 특성을 요청하며, 요청에 따라 소비자 가전 특성 저장 모듈(122-1)로부터 각 소비자 가전에 대한 전류 특성이 수신되면 스마트 콘센트(110)로부터 제공받은 전류 정보를 이용하여 스마트 콘센트(110)와 연결된 소비자 가전을 판별한다.
본 발명에서는 유사도를 측정하는 방법으로 Pearson Similarity Check를 통해서 유사도를 비교하는 방안을 제안한다. 해당 소비자 가전의 유사도 지수가 1에 가장 근접한 정보를 해당 소비자 가전으로 인식하도록 설계한다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 레퍼런스 전류 데이터와 스마트 콘센트로부터 전송받은 전류 정보를 비교하여 어떤 소비자 가전이 스마트 콘센트에 연결되어 있는 지 판단하는 예를 나타내고 있다.
도 3(a)는 LED TV의 경우를 도시하고 있으며, 도 3(b)는 램프의 경우를 도시하고 있으며, 도 3(c)는 세탁기의 경우를 도시하고 있다. 즉, 도 3은 소비자 가전에서 소비되는 전류의 급격한 변화가 발생한 구간을 도시하고 있으며, 이와 같이 소비되는 전류의 급격한 변화가 발생한 구간을 비교하여 스마트 콘센트에 연결되어 있는 소비자 가전의 타입을 판별한다.
판별된 결과인 해당 소비자 가전에 대한 정보를 이용하여 가상 UPnP 생성 유닛은 가상의 UPnP 장비를 생성한다.
디바이스 특징 저장 모듈(124-1)은 각 소비자 가전의 정보를 저장한다. 일 예로 디바이스 특징 저장 모듈(124-1)은 디바이스 타입, 모델 아이콘, 서비스 리스트 등과 같은 메타 정보를 저장한다. 즉, 소비자 가전이 TV인 경우, 디바이스 타입은 TV, 모델 아이콘은 소비자 가전에 대한 썸네일 이미지, 서비스 리스트는 채널 Up/Down, 볼륨 Up/Down, 전원 On/Off 등과 같이 소비자 가전이 수행할 수 있는 서비스 리스트이다.
가상 UPnP 생성 모듈(124-2)은 소비자 가전 판별 모듈로부터 해당 스마트 콘센트(110)에 연결되어 있는(꼽혀 있는) 소비자 가전에 대한 판별 결과값을 제공받는다. 판별 결과값은 TV, 세탁기, 냉장고 등과 같은 소비자 가전의 타입이다. 가상 UPnP 생성 모듈(124-2)은 전송받은 판별 결과값에 해당하는 장치에 대한 메타 정보를 디바이스 특징 저장 모듈로 요청하며, 디바이스 특징 저장 모듈(124-1)은 요청한 메타 정보를 가상 UPnP 생성 모듈(124-2)로 제공한다. 즉, 판별 결과값이 TV에 해당되면, TV에 대한 메타 정보들을 가상 UPnP 생성 모듈(124-2)로 제공한다. 가상 UPnP 생성 모듈(124-2)은 수신한 메타 정보를 이용하여 가상의 UPnP 장치를 생성하고, 생성된 가상의 UPnP 장치를 UPnP 네트워크에 등록하면 UPnP 기능을 가지고 있지 않은 기존의 일반 소비자 가전도 UPnP 기능을 사용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100: 소비자 가전 110: 스마트 콘센트
120: 홈 서버 130: 저장 서버
112: 전류 수집 유닛 112-1: 전류 검출 모듈
112-2: 전류 형상 모듈 122: 소비자 가전 판별 유닛
122-1: 소비자 가전 특성 저장 모듈
122-2: 비교 모듈 124: 가상 UPnP 생성 유닛
124-1: 디바이스 특징 저장 모듈 124-2: 가상 UPnP 생성 모듈

Claims (6)

  1. 연결되어 있는 소비자 가전으로 공급되는 전류의 변동폭이 설정치 이상이면, 상기 변동폭이 발생한 시점부터 설정된 시간동안 상기 소비자 가전으로 공급되는 전류의 크기를 측정하여 제공하는 스마트 콘센트;
    상기 스마트 콘센트로부터 제공받은 전류에 크기와 기 저장된 각 소비자 가전에서 소모되는 전류의 특성 정보를 비교하여 상기 소비자 가전의 타입을 판별하며, 판별한 소비자 가전에 대한 디바이스 타입, 모델 아이콘, 서비스 리스트 중 적어도 하나를 포함하는 메타 정보를 이용하여 상기 소비자 가전에 대한 가상 UPnP를 생성하는 홈 서버를 포함함을 특징으로 하는 가상 UPnP를 생성하는 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스마트 콘센트는,
    연결되어 있는 소비자 가전으로 공급되는 전류의 변동폭이 설정치 이상이면, 상기 변동폭이 발생한 시점부터 설정된 시간동안 상기 소비자 가전으로 공급되는 전류의 크기를 측정하여 제공하는 전류 수집 모듈;
    상기 전류 수집 모듈으로부터 제공받은 전류의 크기를 이용하여 피크 전류(Peak 전류), 평균 전류(Average 전류), 실효 전류(RMS 전류), 단속 전류(CF 전류) 및 누설 전류(FF 전류) 중 적어도 하나를 추출하는 전류 형상 모듈을 포함함을 특징으로 하는 가상 UPnP를 생성하는 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 홈 서버는 소비자 가전 판별 유닛을 포함하며,
    상기 소비자 가전 판별 유닛은
    각 소비자 가전에서 소모되는 전류의 특성 정보를 저장하는 소비자 가전 특성 저장 모듈;
    상기 소비자 가전 특성 모듈에 저장된 각 소비자 가전에서 소모되는 전류의 특성 정보와 상기 스마트 콘센트로부터 제공받은 전류의 크기를 비교하여 상기 스마트 콘센트에 연결된 소비자 가전의 타입을 판별하는 비교 모듈을 포함함을 특징으로 하는 가상 UPnP를 생성하는 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 홈 서버는 가상 UPnP 생성 유닛을 포함하며,
    상기 가상 UPnP 생성 유닛은
    각 소비자 가전에 대한 디바이스 타입, 모델 아이콘, 서비스 리스트를 포함하는 메타 정보를 저장하는 디바이스 특징 저장 모듈;
    상기 디바이스 특징 모듈에 저장된 메타 정보를 이용하여 상기 비교 모듈에서 판별한 서비스 가전에 대한 가상 UPnP 장치를 생성하여, UPnP 네트워크에 등록하는 가상 UPnP 생성 모듈을 포함함을 특징으로 하는 가상 UPnP를 생성하는 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 홈 서버로 각 소비자 가전에서 소모되는 전류의 특성 정보를 제공하는 저장 서버를 포함함을 특징으로 하는 가상 UPnP를 생성하는 시스템.
  6. 연결되어 있는 소비자 가전으로 공급되는 전류의 변동폭이 설정치 이상이면, 상기 변동폭이 발생한 시점부터 설정된 시간동안 상기 소비자 가전으로 공급되는 전류의 크기를 측정하는 단계;
    측정한 상기 전류에 크기와 기 저장된 각 소비자 가전에서 소모되는 전류의 특성 정보를 비교하여 상기 소비자 가전의 타입을 판별하며, 판별한 소비자 가전에 대한 디바이스 타입, 모델 아이콘, 서비스 리스트 중 적어도 하나를 포함하는 메타 정보를 이용하여 상기 소비자 가전에 대한 가상 UPnP를 생성하는 단계; 및
    생성한 상기 가상 UPnP 장치를 UPnP 네트워크에 등록하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 가상 UPnP를 생성하는 방법.
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