KR20160025649A - 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법 및 그 장치 - Google Patents

디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 냉장고, 컴퓨터, 세탁기, TV 등의 각종 가전기기와 조명기기를 포함하는 임의의 디바이스를 가정이나 사무실 환경에서 사용할 때 디바이스를 모니터링하거나 제어하기 위해서 사용하는 통신기능의 상시 동작으로 인한 통신 대기전력의 소비를 포함한 디바이스의 동작 대기전력을 차단하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것으로써, 정보의 데이터베이스화에 따른 여러 사용자와의 소비 패턴 비교를 통한 각종 디바이스에 대한 최적의 소비전력 저감 정보의 제공이 가능하고, 습도나 온도 등의 외적 환경 변화에 따른 소비전력과 대기전력의 변화에 대한 대처도 가능하며, 동작 대기전력 뿐만 아니라 통신 대기전력까지 저감 제어가 가능하여 전력저감 효과가 극대화된다는 효과가 있다.

Description

디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법 및 그 장치{METHOD FOR CUTTING OFF OPERATION AND COMMUNICATION STAND-BY POWER OF A DEVICE AND THE APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 냉장고, 컴퓨터, 세탁기, TV 등의 각종 가전기기와 조명기기를 포함하는 임의의 디바이스를 가정이나 사무실 환경에서 사용할 때 디바이스를 모니터링하거나 제어하기 위해서 사용하는 통신기능의 상시 동작으로 인한 통신대기전력의 소비를 포함한 디바이스의 동작 대기전력을 차단하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래 각 가정이나 사무실에서 사용되는 각종 가전기기와 조명기기를 포함한 디바이스들의 소비전력을 측정하는 것은 전력량계를 이용하는 것이 일반적인데, 상기 전력량계는 각 디바이스에서 소비하는 전력량의 절대치를 적산하여 표시함으로써 사용자 등에게 총 전력소비량을 알려준다.
그러나 이와 같은 종래의 전력소비 측정 방식으로는 단순히 각 디바이스가 사용한 전체적인 전력소비량만을 알 수 있을 뿐, 각 디바이스에 따른 개별적인 전력소비량에 대한 정보를 얻을 수 없었다.
한편, 최근에는 정보통신기술의 발달로 인해 네트워크 통신 기능이 탑재되어 있는 가전기기가 출시되고 있고, 유비쿼터스(Ubiquitous) 시스템을 통해 각 가전기기로부터 사용 정보를 전송받거나 각 가전기기를 원격으로 제어할 수 있게 되었다.
또한, 스마트 그리드 즉, 지능형 전력망을 통해 전력회사의 통합제어 센터와 발전소, 송전탑, 전주, 가전제품 등에 설치된 센서가 쌍방향으로 실시간 정보를 교환하며, 최적의 시간에 전력을 주고받음으로써 가장 효율적인 전력의 생산과 소비가 가능해지고 있다. 예를 들어, 전력요금이 비싼 낮 시간의 냉방은 자제하고 요금이 상대적으로 저렴한 밤 시간에 세탁기 등을 돌리도록 조절할 수 있으며, 전기자동차라면 심야시간에만 충전하게 할 수 있는 등 효율적인 전력 소비를 위한 제어가 가능하게 되었다.
이와 같이 가전기기를 포함한 디바이스에 정보통신 기술이 접목되어 각 디바이스가 점점 지능화되어감에 따라 일 측면에서는 각 디바이스를 지능화하여 효율적으로 사용할 수 있으나, 다른 측면에서는 각 디바이스로부터 사용정보를 수집하거나 제어하기 위해서 통신기능을 상시로 동작시켜야 하는 등 불필요한 전력의 소비도 늘어나게 되었다. 즉, 각 디바이스가 대기상태에 있을 경우, 대기전력을 차단하고, 또한 와이파이, 지그비 등을 포함한 중, 장거리 통신 기능의 통신망 접속을 위한 주기적인 폴링 동작으로 인한 전력소모를 차단하여 전력소모를 줄일 필요성이 증가하고 있다.
상기와 유사한 목적을 달성하기 위한 종래의 선행기술로는 먼저, 한국등록특허 제1153133호(2012.05.29)는 소비전력 패턴분석시스템용 지능형 콘센트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 개별 수용가에 설치된 하나의 이상의 지능형 콘센트로부터 전력소비량을 수집하고 저장하며 수집 저장된 전력소비량을 월별 혹은 실시간으로 표시할 뿐만 아니라 이산화탄소 발생량으로 환산하여 표시하며, 또한 대기전력소비량도 표시하고 대기전력을 감시하여 대기전력을 자동 또는 수동으로 차단시킴으로써 전력소비를 줄이고 전력사용량을 감시할 수 있도록 하는 소비전력 패턴분석시스템과 유무선통신망을 통해 연결되어 사용되는 소비전력 패턴분석시스템용 지능형 콘센트에 관한 기술을 제시하고 있다.
또한, 한국공개특허 제2012-0138753호(2012.12.26)는 전기 디바이스의 네트워크에 있어서 전기 디바이스와 그 상태를 식별하는 디바이스 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 네트워크의 단일점으로부터 가정 또는 소규모 사무실과 같은 전기 디바이스의 네트워크에 있어서의 전기 디바이스의 상세한 에너지 사용을 모니터링 하는 것에 관한 기술을 제시하고 있다.
또한, 한국등록특허 제1313182호(2013.09.24)는 본 발명은 소비전력 감시 장치 및 감시 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 주 전력선에서 분기되어 전력을 공급받는 기기들의 개별적인 소비전력을 감시하는 장치와 그 방법에 관한 기술을 제시하고 있다.
그러나 상기 선행기술문헌들은 가전기기들의 소비전력을 개별적으로 측정함으로써, 사용자들로 하여금 개별 가전기기 단위로 대기전력을 차단하거나 총 소비전력 사용량에서 비정상적인 전력 소비만을 차단 및 제어할 수 있을 뿐이다. 따라서 각 가전기기의 대기전력에 대한 소비보다 더 심각할 수 있는 통신기능의 상시 활성화로 인한 불필요한 전력소비를 줄이는 기술에 대해 제시한 선행기술은 없는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 가정이나 사무실에서 디바이스를 사용할 때 각 디바이스의 소비전력 정보와 측정 당시의 날씨 정보 및 지역 정보를 더 반영하여 보다 정밀한 전력소비 패턴을 분석하여, 이를 바탕으로 동작 대기전력뿐만 아니라 통신 대기전력을 차단하는 방법과 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 측정된 소비전력 정보, 전력소비 패턴, 동작 대기전력 및 통신 대기전력에 대한 차단이력 등에 대해서 데이터베이스를 구축하고, 상기 구축된 데이터베이스의 정보를 이용하여, 특정 사용자가 임의의 디바이스를 사용시 타 사용자의 해당 디바이스와 전력소비 패턴을 비교하여, 그 결과를 상기 특정 사용자에게 제공하는 방법과 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 구축된 데이터베이스의 정보를 이용하여 사용 정지중인 디바이스의 대기전력 소비량이 타 사용자의 대기전력 소비량보다 높은 경우, 대기전력의 전력공급량을 조절하거나 대기전력을 설정시간 동안만 공급한 후 차단하는 방법과 그 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 디바이스의 통신 대기전력을 줄일 수 있도록, 전력소모가 많은 중, 장거리 통신 인터페이스를 비활성화하고 대신에 근거리 통신 인터페이스를 활성화하여, 디바이스 간에 근거리 매쉬 통신망을 형성하도록 자동으로 전환(changeover)하는 방법과 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 디바이스 간에 구동전력 및 사용 정지시의 동작 대기전력과 통신 대기전력의 소비량 측정결과, 외부 정보 및 차단이력 정보 등의 교환을 통해 정보의 수집이 가능하도록 저전력 사물 인터넷을 제공하고, 이를 통해서 대기전력의 소모를 최소화하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법은, 가전기기를 포함한 적어도 하나 이상의 디바이스로부터 동작 대기전력과 통신 대기전력을 포함하는 소비전력 정보를 수집하는 단계; 상기 측정한 소비전력 정보로부터 상기 디바이스의 사용시 전력소비 패턴 및 동작 대기전력과 통신 대기전력에 대한 전력소비 패턴을 생성하는 단계; 상기 생성한 전력소비 패턴 정보 및 소비전력 정보를 데이터베이스에 저장하여 데이터베이스화하는 단계; 및 상기 데이터베이스화한 적어도 하나 이상의 특정 사용자의 디바이스에 대한 상기 전력소비 패턴 정보 및 소비전력 정보를 타 사용자의 디바이스에 대한 전력소비 패턴 정보 및 소비전력 정보와 비교 및 분석하여 그 결과를 해당 특정 사용자에게 제공하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 소비전력을 수집하는 단계는, 개별 센서를 통해 검출한 측정 당시의 날씨 정보와 대기전력의 차단이력 정보 및 가정이나 사무실 환경에 설치되어 있는 액세스 포인트(Access Point : AP)의 위치 정보를 통해 수집한 지역 정보를 포함하는 외부 정보를 수집하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전력소비 패턴 분석시 상기 디바이스별로 미리 정해진 분석주기마다 전력소비 패턴을 분석하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 로우데이터를 액세스하여, 이를 시간별, 장소별, 요일별, 월별, 계절별, 연도별, 사용자가 지정하는 기간별 또는 이들의 조합별로 전력소비 패턴을 그룹핑하여 분석하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비교 및 분석 결과를 사용자에게 제공하는 단계는, 상기 데이터베이스에 해당 디바이스에 대한 정보가 없는 경우 새로운 디바이스로 판단하여 측정된 새로운 디바이스의 소비전력에 대한 전력소비 패턴을 생성하여 자동으로 기존에 구축된 데이터베이스에 해당 디바이스의 정보로 자동 등록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제공받은 비교 및 분석 결과를 기반으로 사용자의 단말로부터 대기전력 설정변경신호가 근거리 유무선 통신망 혹은 원거리 유무선 통신망을 통해 수신되면, 장거리 통신 인터페이스를 비활성화함과 동시에 근거리 통신 인터페이스를 활성화한 후 디바이스 간의 근거리 매쉬(Mesh) 통신망 또는 애드-혹(Ad-hoc) 통신망을 형성하도록 자동으로 전환(changeover)하거나, 디바이스의 대기전력 전력공급량을 조절하여 대기전력을 설정시간 동안만 공급한 후 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 장치는, 가전기기를 포함한 적어도 하나 이상의 디바이스로부터 동작 대기전력과 통신 대기전력을 포함하는 소비전력 정보를 수집하는 소비전력 정보 수집부; 상기 측정한 소비전력 정보로부터 상기 디바이스의 소비전력에 대한 전력소비 패턴 및 동작 대기전력과 통신 대기전력에 대한 전력소비 패턴을 생성하여 데이터베이스에 저장하는 전력소비 패턴 생성부; 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 특정 사용자의 디바이스에 대한 전력소비 패턴 정보와 타 사용자의 디바이스에 대한 전력소비 패턴 정보를 비교 및 분석하는 전력소비 패턴 비교분석부; 및 상기 전력소비 패턴 비교분석부로 주기적 또는 특정 사용자의 요청시 적어도 하나 이상의 디바이스의 전력소비 패턴 정보에 대한 비교 및 분석의 수행을 지시하고, 그 분석 결과를 해당 특정 사용자에게 전송하도록 제어하는 전력소비 모니터링 제어부;를 포함한다.
또한, 상기 전력소비 패턴 비교 및 분석 후에 상기 전력소비 모니터링 제어부의 제어에 따라 그 결과인 비교 메시지를 해당 특정 사용자가 지정한 단말로 전송하는 전력소비 패턴정보 제공부; 및 상기 하나 이상의 디바이스에 각각 구비되어, 해당 디바이스의 동작 대기전력과 통신 대기전력을 포함하는 소비전력 정보를 상기 소비전력 정보 수집부로 전송하는 다수개의 전력저감 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수개의 전력저감 구동부는, 상기 소비전력 정보 전송시 개별 센서를 통해 검출한 측정 당시의 날씨 정보와 대기전력의 차단이력 정보 및 가정이나 사무실 환경에 설치되어 있는 액세스 포인트(Access Point : AP)의 위치 정보를 통해 수집한 지역 정보를 포함하는 외부 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전력저감 구동부는, 상기 제공받은 비교 결과를 기반으로 사용자의 단말로부터 대기전력 설정변경신호가 근거리 유무선 통신망 혹은 원거리 유무선 통신망을 통해 수신되면, 장거리 통신 인터페이스를 비활성화함과 동시에 근거리 통신 인터페이스를 활성화한 후 디바이스 간의 근거리 매쉬(Mesh) 통신망 또는 애드-혹(Ad-hoc) 통신망을 형성하도록 자동으로 전환(changeover)하거나, 디바이스의 대기전력 전력공급량을 조절하여 대기전력을 설정시간 동안만 공급한 후 차단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전력소비 패턴 비교분석부는, 상기 데이터베이스에 저장된 로우데이터를 액세스하여, 이를 시간별, 장소별, 요일별, 월별, 계절별, 연도별, 사용자가 지정하는 기간별 또는 이들의 조합별로 전력소비 패턴을 그룹핑하여 분석하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전력소비 모니터링 제어부는, 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 정보 검색시 해당 디바이스에 대한 정보가 없는 경우 새로운 디바이스로 판단하여 측정된 새로운 디바이스의 소비전력에 대한 전력소비 패턴을 분석하여 자동으로 기존에 구축된 데이터베이스에 해당 디바이스의 정보로 자동 등록하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 냉장고, 컴퓨터, 세탁기, TV 등의 각종 가전기기와 조명기기를 포함하는 임의의 디바이스를 가정이나 사무실 환경에서 사용할 때 디바이스를 모니터링하거나 제어하기 위해서 사용하는 통신기능의 상시 동작으로 인한 통신 대기전력의 소비를 포함한 디바이스의 동작 대기전력을 차단하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것으로써, 정보의 데이터베이스화에 따른 여러 사용자와의 소비 패턴 비교를 통한 각종 디바이스에 대한 최적의 소비전력 저감 정보의 제공이 가능하고, 습도나 온도 등의 외적 환경 변화에 따른 전력소비량과 대기전력의 변화에 대한 대처도 가능하며, 동작 대기전력 뿐만 아니라 통신 대기전력까지 저감 제어가 가능하여 전력저감 효과가 극대화된다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단을 위한 디바이스와 대기전력 차단장치의 네트워크 연결을 보인 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 대기전력 차단장치의 구성을 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단을 위한 디바이스와 대기전력 차단장치의 네트워크 연결을 보인 개념도이다.
도 4a, 4b는 본 발명의 제1 또는 제2 실시예에 따른 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 과정을 보인 흐름도이다.
본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단을 위한 디바이스와 대기전력 차단장치의 네트워크 연결을 보인 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 대기전력 차단장치의 구성을 보인 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단을 위한 각 장치는, 크게 전력저감 구동부(100)를 구비한 각 디바이스와 대기전력 차단장치(200)로 나눌 수 있는데, 이중 상기 대기전력 차단장치(200)는 소비전력 정보 수집부(210), 전력소비 패턴 생성부(220), 전력소비 패턴 비교분석부(230), 전력소비 패턴정보 제공부(240), 전력소비 모니터링 제어부(250) 및 대기전력 차단 명령부(260)를 포함하여 구성한다.
상기 전력저감 구동부(100)는 상기 하나 이상의 디바이스에 각각 구비되어, 해당 디바이스의 동작 대기전력과 통신 대기전력을 포함하는 소비전력 정보를 상기 대기전력 차단장치(200)의 상기 소비전력 정보 수집부(210)로 전송하는 것으로, 상기 소비전력 정보 전송시 개별 센서를 통해 검출한 측정 당시의 날씨 정보와 가정이나 사무실 환경에 설치되어 있는 액세스 포인트(Access Point : AP)의 위치 정보를 통해 수집한 지역 정보를 포함하는 외부 정보도 전송할 수 있다. 이때 근거리 무선통신인 NFC, 블루투스, 중거리 무선통신인 지그비나 와이파이 및 원거리 유무선통신인 3G, 4G, 와이브로, PLC, 이더넷 등을 통해 전송한다. 여기서 통신 방식에 대해서는 제한이 없고, 본 발명에서 디바이스가 전송하는 데이터는 비콘 통신을 통해서 전송할 수 있는 정도로 소량의 트래픽만 생성한다.
또한 상기 전력저감 구동부(100)는 복수의 통신 수단 중에서 적어도 하나 이상을 포함하고 있어야 하며, 또한 접속된 디바이스의 소비전력을 측정할 수 있어야 한다. 그러나 상기 전력저감 구동부(100)는 가급적으로 저전력 소모가 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 소비전력 정보 수집부(210)는 가전기기를 포함한 적어도 하나 이상의 디바이스로부터 동작 대기전력과 통신 대기전력을 포함하는 소비전력 정보 및 외부 정보를 수집한다. 따라서 소비전력 정보 수집부(210)는 각 디바이스에 일정한 주기마다 혹은 미리 설정된 주기마다 소비전력에 대한 데이터를 요청하고, 이에 대한 응답으로 해당 디바이스로부터 정보를 수신하거나, 아니면 각 디바이스에서 자신이 측정한 정보를 스스로 판단하여 지정된 타겟 인터넷 주소로 송신하면, 대기전력 차단장치에서 이를 수신하는 방식으로 측정정보를 수집할 수 있다. 말하자면 각 디바이스에서 소비전력 정보를 수집하는 것은 푸쉬, 풀 혹은 이들의 조합을 포함한 방식 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 전력소비 패턴 생성부(220)는 측정한 소비전력 정보로부터 상기 디바이스의 소비전력에 대한 전력소비 패턴 및 동작 대기전력과 통신 대기전력에 대한 전력소비 패턴을 생성하여 데이터베이스(300)에 저장한다.
상기 전력소비 패턴 비교분석부(230)는 전력소비 모니터링 제어부(250)의 제어에 따라 데이터베이스(300)에 저장되어 있는 특정 사용자의 디바이스에 대한 전력소비 패턴 정보와 타 사용자의 디바이스에 대한 전력소비 패턴 정보를 비교 및 분석하는 것으로, 상기 전력소비 패턴 분석시 상기 디바이스별로 미리 정해진 분석주기마다 전력소비 패턴을 분석하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 로우데이터를 액세스하여, 이를 시간별, 장소별, 요일별, 월별, 계절별, 연도별, 사용자가 지정하는 기간별 또는 이들의 조합별로 전력소비 패턴을 그룹핑하여 분석한다.
상기 전력소비 패턴정보 제공부(240)는 전력소비 패턴 비교 및 분석 후에 상기 전력소비 모니터링 제어부(250)의 제어에 따라 그 결과인 비교 메시지를 해당 특정 사용자가 지정한 단말(20)로 전송한다.
상기 대기전력 차단 명령부(260)는 사용자로부터 대기전력을 차단하라는 메시지를 받거나, 전력소비 패턴을 분석한 결과 위험한 상황이라고 판단되는 경우에 강제적으로 대기전력을 차단하는 명령을 해당 디바이스에 전송하는 역할을 수행한다. 아울러 사용자가 미리 설정한 기준값을 초과하는 경우 복수의 단계에 걸친 경고 메시지를 송출하는 것도 가능하다.
상기 전력소비 모니터링 제어부(250)는 상기 전력소비 패턴 비교분석부(230)로 주기적 또는 특정 사용자의 요청시 적어도 하나 이상의 디바이스의 전력소비 패턴 정보에 대한 비교 및 분석의 수행을 지시하고, 상기 전력소비 패턴정보 제공부(240)를 통해 그 분석 결과를 해당 특정 사용자에게 전송하도록 제어하는 것으로, 상기 전력소비 패턴 비교분석부(230)에서 비교 및 분석을 수행할 디바이스에 대한 정보가 데이터베이스(300)에 없는 경우 새로운 디바이스로 판단하여 측정된 새로운 디바이스의 소비전력에 대한 전력소비 패턴을 분석하여 자동으로 기존에 구축된 데이터베이스에 해당 디바이스의 정보로 자동 등록시킨다. 또한 사용자로부터 대기전력 차단 메시지를 받거나 미리 설정한 기준값 이상의 전력소모가 검출되는 경우 강제적으로 대기전력을 포함한 전력을 차단할 수 있도록 대기전력 차단 명령부(260)로 명령을 보내고, 그 결과를 데이터베이스에 이력으로 저장한다.
상기 데이터베이스(300)는 상기 전력소비 패턴 분석부(210)에서 분석한 전력소비 패턴과 상기 전력저감 구동부(110)에서 수집한 외부 정보를 조합하여 저장하는데, 자체 HDD, 직접적인 와이어링, 유무선 네트워크, 클라우드 네트워킹 또는 이들의 조합을 통해 연결되는 저장수단이 사용된다.
한편, 상기 전력저감 구동부(100)는, 상기 전력소비 패턴정보 제공부(240)로부터 전송받은 비교 결과를 기반으로 사용자의 단말(20)로부터 대기전력 설정변경신호가 근거리 유무선 통신망 혹은 원거리 유무선 통신망을 통해 수신되면, 장거리 통신 인터페이스(예를 들어 게이트웨이 등)를 비활성화함과 동시에 근거리 통신 인터페이스(예를 들어 비콘(beacon) 등)를 활성화한 후 디바이스 간의 근거리 매쉬(Mesh) 통신망(A) 또는 애드-혹(Ad-hoc) 통신망을 형성하도록 자동으로 전환(changeover)하거나, 디바이스의 대기전력 전력공급량을 조절하여 대기전력을 설정시간 동안만 공급한 후 차단한다.
본 발명에 따른 통신 대기전력은 NFC, 블루투스, RFID, 지그비, 와이파이, PLC, SUN, 6LoWPAN 등의 유무선통신에 대한 전력소비 패턴을 포함하며, 이러한 통신에 대한 대기전력 소비 패턴을 측정하여 저장하고 있다가, 기준값으로 사용할 수도 있으며, 또한 각 사용자의 디바이스에서 측정되어 수집된 전력소비패턴과 비교하여 해당 디바이스의 통신 방식을 판단할 수도 있으며, 경우에 따라서는 특정 디바이스의 통신 방식을 다른 방식으로 바꾸도록 사용자에게 권고할 수도 있다.
상기 애드-혹(Ad-hoc) 통신망을 형성하도록 자동으로 전환하는 과정은, 특정 전력저감 구동부와 이웃하는 전력저감 구동부간의 신호 세기를 비교하여 특정 전력저감 구동부와 이웃하는 전력저감 구동부간의 신호 세기가 큰 상태이면 송신 노드 및 수신 노드는 이웃한 전력저감 구동부와 통신을 연결하여 네트워크를 설정하고, 상기에서 특정 전력저감 구동부와 이웃하는 전력저감 구동부간의 신호 세기가 약한 경우에는 신호 세기가 큰 다른 인접 전력저감 구동부를 통해서 통신을 연결하여 네트워크를 설정한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단을 위한 디바이스와 대기전력 차단장치의 네트워크 연결을 보인 개념도이다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명은 사물 네트워크는 고유의 기능을 가진 각 사물이 상호 연결된 망(B)을 구축하여 통신하는 것용이 가능한데, 단일 식별 가능한 모든 종류의 사물이 소형화된 통신 모듈을 내장하고 네트워크의 단말 노드로서 동작한다. 이 네트워크는 로컬에서 작게는 수십 개부터 많게는 수천만 개의 사물로 구축될 수 있으며, 사물 네트워크를 구성하는 사물들은 고유 기능에 따라 자신 주변의 데이터 및 자신과 관련된 데이터를 수집한다. 예를 들어 냉방기는 현재 온도와 목표 냉방 온도를 수집할 수 있고, 건물의 출입문은 몇 명의 사람이 지나갔는지를 확인할 수 있다. 사물은 데이터를 끊임없이 생산하므로 방대한 양의 데이터가 네트워크 내에서 처리된다. 이를 기반으로 사물 네트워크는 스마트 도시(smart city), 스마트 홈(smart home), 스마트 오피스(smart office), 헬스 케어(health care), 스마트 미터링(smart metering) 등의 다양한 응용 서비스를 제공할 수 있다.
따라서 상기 전력저감 구동부(100)는 상기 근거리 매쉬(Mesh) 통신망(A) 또는 애드-혹(Ad-hoc) 통신망과는 별개로 하나의 전력저감 구동부가 게이트웨이 기능을 수행하여 사물 인터넷의 기능 제공이 가능하다.
애드-혹 통신망에서 애드-혹은 특정 목적을 위해 다른 통신기반 시설이 필요 없이 무선 네트워크 카드의 기능이 장착된 디바이스만으로 통신망을 구성할 수 있는 것이다. 즉, 애드-혹 통신망은 각 디바이스가 자율적으로 라우팅을 수행하는 것으로 고정 통신망이 불필요하며 디바이스만으로 원하는 환경에 따라 통신망을 구축할 수 있는 것이다. 무선 랜을 통해 통신망을 구성하는 방법으로는 애드-혹 모드(multi-hop의 wireless mesh network)와 인프라스트럭처 모드(무선 액세스 포인트를 통한 1-hop의 무선 전송이 이루어짐)가 있다. 여기서 인프라스트럭처 모드는 무선 액세스 포인트를 중심으로 다수의 무선 랜 기능을 포함한 디바이스가 일정한 범위에 위치하여 디바이스 간에 상호 통신을 수행하며, 액세스 포인트는 다시 유무선의 백본을 통해서 인터넷과 같은 광역 네트워크에 연결되는 구조이다. 예를 들어, IEEE 802.11 무선 랜의 동작 모드에서, 애드-혹 모드는 각각의 단말에 설치된 무선랜 카드가 상호 직접적으로 통신을 하는 형태이고, 이에 반하여 네트워크를 통괄하는 액세스 포인트를 통해 상호 통신하는 형태를 인프라스트럭처 모드라고 한다. 2 개의 무선랜 카드로 애드-혹 모드로 통신하기 위해서 무선 랜카드의 ESS-ID(Extended Service Set Identifier)를 일치시켜서 사용할 수 있으며, 일반적인 방법으로는 무선 랜 인터페이스를 가지는 PC 2대를 통신 가능한 거리에 두고, 서로의 파일을 교환하는 것이 좋은 예이다. 결국 애드-혹 통신망은 바통 릴레이 방식으로 복수의 디바이스를 통해 무선 도달 범위를 넓히는 통신이 가능하며, 송신자와 수신자 사이의 거리가 떨어진 정도에 따라서 multi-hop으로 무선전송이 이루어져, 1-hop과 비교할 때 동일한 패킷에 대해서 송신자와 수신자 사이에 떨어진 hop의 수만큼 전송이 이루어져야 하므로 통신망 채널의 효율, 시간지연, 패킷 손실 등의 문제가 있으나, 본원 발명에서는 송수신되는 비콘 신호를 송수신하는 정도의 트래픽을 발생시키기 때문에, 상기 문제점은 해결할 수 있는 것이다.
따라서 본 발명에서는 애드-혹 모드와 인프라스트럭처 중 어느 것을 사용하여도 무방하며, 무선 랜과 근거리 통신 사이의 전환을 통해서 통신망이 신축성 있게 구성되기 때문에, 본 발명에 따른 통신 대기전력의 차단으로 인해서 각 디바이스의 통신 인터페이스가 전환되어도 신축성 있게 새로운 통신망을 구성할 수 있게 된다. 이러한 기술적 특징은 본 발명에서 인터넷을 통해서 대기전력을 차단하고 관리하는데 아주 효과적인 수단을 제공하는 이점이 있다.
이와 같이 구성한 본 발명의 실시예에 따른 동작 과정을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4a,4b는 본 발명의 제1 또는 제2 실시예에 따른 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 과정을 보인 흐름도이다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 먼저 전력저감 구동부(100)는 가전기기를 포함한 적어도 하나 이상의 디바이스의 동작 대기전력과 통신 대기전력을 포함하는 소비전력 정보를 소비전력 정보 수집부(210)로 전송하고, 개별 센서를 통해 검출한 측정 당시의 날씨 정보와 외부 정보도 전송한다(S210). 여기서 외부정보를 가정이나 사무실 환경에 설치되어 있는 액세스 포인트(Access Point : AP)의 위치 정보를 이용한 지역 정보를 포함할 수 있다. 여기서 각 디바이스의 전력저감 구동부(100)와 소비전력 정보 수집부(210) 사이에서 측정데이터를 수집하는 것은 상기 전력저감 구동부(100)에서 소비전력 정보 수집부(210)로 측정 데이터를 푸쉬하거나, 반대로 측정데이터를 소비전력 정보 수집부(210)에서 풀하여, 측정데이터를 수집할 수 있다.
이때, 도 3에 도시한 바와 같이 사용 중인 각 디바이스들의 수집 정보를 하나의 디바이스를 통해 통합하여 전송하는 것도 가능하다.
상기 S210 단계에서 전송한 각 디바이스별로 수신한 소비전력 정보(외부 정보 포함)를 소비전력 수집부(220)에서 수집을 시작한다(S220).
이어서, 상기 S220 단계에서 수집한 소비전력 정보를 이용하여 전력소비 패턴 생성부(220)에서 디바이스 사용시 전력소비 패턴 및 동작 대기전력과 통신 대기전력에 대한 전력소비 패턴의 생성을 수행한다(S230, (1)).
이후 상기 S230 단계에서 생성한 전력소비 패턴 정보를 소비전력 정보와 함께 데이터베이스(300)에 저장하여 데이터베이스화한다(S240, (2)).
상기 S240 단계의 데이터베이스화 이후에 분석 주기 또는 특정 사용자의 요청시 전력소비 모니터링 제어부(250)는 상기 전력소비 패턴 비교분석부(230)를 제어하여 상기 데이터베이스화한 적어도 하나 이상의 특정 사용자의 디바이스에 대한 상기 전력소비 패턴 정보 및 소비전력 정보를 타 사용자의 디바이스에 대한 전력소비 패턴 정보 및 소비전력 정보와 비교 및 분석을 수행한다(S250, (3)).
이때, 상기 전력소비 패턴 비교분석부(230)는, 상기 데이터베이스(300)에 저장된 로우데이터를 액세스하여, 이를 시간별, 장소별, 요일별, 월별, 계절별, 연도별, 사용자가 지정하는 기간별 또는 이들의 조합별로 전력소비 패턴을 그룹핑하여 분석한다.
상기 S250 단계에서 비교 및 분석을 수행할 디바이스에 대한 정보가 데이터베이스(300)에 없는 경우(S260), 상기 전력소비 모니터링 제어부(250)는 새로운 디바이스로 판단하여 측정된 새로운 디바이스의 소비전력에 대한 전력소비 패턴을 분석하여 자동으로 기존에 구축된 데이터베이스에 해당 디바이스의 정보로 자동 등록시킨다(S270).
상기 S260 단계에서 비교 및 분석을 수행할 디바이스에 대한 정보가 데이터베이스(300)에 있는 경우에는 상기 S250 단계의 전력소비 패턴 비교 및 분석 결과를 전력소비 패턴정보 제공부(240)를 통해 비교 메시지로 사용자가 지정한 단말(20)로 전송한다(S280, (4)).
상기 S280 단계에서 제공받은 비교 및 분석 결과를 기반으로 사용자의 단말(20)로부터 대기전력 설정변경신호가 근거리 유무선 통신망 혹은 원거리 유무선 통신망을 통해 수신된 경우, 장거리 통신 인터페이스(예를 들어 게이트웨이 등)를 비활성화함(S300)과 동시에 근거리 통신 인터페이스(예를 들어 비콘(beacon) 등)를 활성화한 후(S310), 디바이스 간의 근거리 매쉬(Mesh) 통신망(A) 또는 애드-혹(Ad-hoc) 통신망을 형성하도록 자동으로 전환(changeover)하거나, 디바이스의 대기전력 전력공급량을 조절하여 대기전력을 설정시간 동안만 공급한 후 차단을 수행한다(S320). 이러한 과정은 그 역의 과정도 수행될 수 있어야 한다. 즉, 상황에 따라 전력소모가 많은 중,장거리 통신 인터페이스에서 전력소모가 적은 근거리 통신 인터페이스로 전환하거나 그 반대로 전환하여 최적의 상태로 통신망을 운용하여야 하고, 이때마다 매쉬망의 연결이나 애드-혹 통신망의 구성이 변화할 수 있도록 구성되어야 한다.
따라서 본 발명은 냉장고, 컴퓨터, 세탁기, TV 등의 각종 가전기기와 조명기기를 포함하는 임의의 디바이스를 가정이나 사무실 환경에서 사용할 때 디바이스를 모니터링하거나 제어하기 위해서 사용하는 통신기능의 상시 동작으로 인한 통신 대기전력의 소비를 포함한 디바이스의 동작 대기전력을 모니터링하여 정보의 데이터베이스화에 따른 여러 사용자와의 소비 패턴 비교를 통한 각종 디바이스에 대한 최적의 소비전력 저감 정보의 제공이 가능하고, 습도나 온도 등의 외적 환경 변화에 따른 전력소비량과 대기전력의 변화에 대한 대처도 가능하며, 동작 대기전력 뿐만 아니라 통신 대기전력까지 저감 제어가 가능하여 전력저감 효과가 극대화시킬 수 있습니다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하고, 본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 전력저감 구동부
200 : 전력소비 모니터링 장치
210 : 소비전력 정보 수집부
220 : 전력소비 패턴 생성부
230 : 전력소비 패턴 비교분석부
240 : 전력소비 패턴정보 제공부
250 : 전력소비 모니터링 제어부
260 : 대기전력 차단 명령부
300 : 데이터베이스(DB)

Claims (11)

  1. 가전기기를 포함한 적어도 하나 이상의 디바이스로부터 동작 대기전력과 통신 대기전력을 포함하는 소비전력 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집한 소비전력 정보로부터 상기 디바이스의 사용시 전력소비 패턴 및 동작 대기전력과 통신 대기전력에 대한 전력소비 패턴을 생성하는 단계;
    상기 생성한 전력소비 패턴 및 소비전력 정보를 데이터베이스에 저장하여 데이터베이스화하는 단계; 및
    상기 데이터베이스화한 적어도 하나 이상의 특정 사용자의 디바이스에 대한 상기 전력소비 패턴 정보 및 소비전력 정보를 타 사용자의 디바이스에 대한 전력소비 패턴 정보 및 소비전력 정보와 비교 및 분석하여 그 결과를 해당 특정 사용자에게 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소비전력을 수집하는 단계는,
    개별 디바이스의 센서를 통해 검출한 측정 당시의 날씨 정보와 대기전력의 차단이력 정보 및 가정이나 사무실 환경에 설치되어 있는 액세스 포인트(Access Point : AP)의 위치 정보를 통해 수집한 지역 정보를 포함하는 외부 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력소비 패턴 분석시 미리 정해진 분석주기마다 전력소비 패턴을 분석하거나, 상기 데이터베이스에 저장된 로우데이터를 액세스하여, 이를 시간별, 장소별, 요일별, 월별, 계절별, 연도별, 사용자가 지정하는 기간별 또는 이들의 조합별로 전력소비 패턴을 그룹핑하여 분석하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비교 및 분석 결과를 사용자에게 제공하는 단계는,
    상기 데이터베이스에 해당 디바이스에 대한 정보가 없는 경우 새로운 디바이스로 판단하여 측정된 새로운 디바이스의 소비전력에 대한 전력소비 패턴을 생성하여 자동으로 기존에 구축된 데이터베이스에 해당 디바이스의 정보로 자동 등록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제공받은 비교 및 분석 결과를 기반으로 사용자의 단말로부터 대기전력 설정변경신호가 근거리 유무선 통신망 혹은 원거리 유무선 통신망을 통해 수신되면, 장거리 통신 인터페이스를 비활성화함과 동시에 근거리 통신 인터페이스를 활성화한 후 디바이스 간의 근거리 매쉬(Mesh) 통신망 또는 애드-혹(Ad-hoc) 통신망을 형성하도록 자동으로 전환(changeover)하거나, 디바이스의 대기전력 전력공급량을 조절하여 대기전력을 설정시간 동안만 공급한 후 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 방법.
  6. 가전기기를 포함한 적어도 하나 이상의 디바이스로부터 동작 대기전력과 통신 대기전력을 포함하는 소비전력 정보를 수집하는 소비전력 정보 수집부;
    상기 수집한 소비전력 정보로부터 상기 디바이스의 소비전력에 대한 전력소비 패턴 및 동작 대기전력과 통신 대기전력에 대한 전력소비 패턴을 생성하여 데이터베이스에 저장하는 전력소비 패턴 생성부;
    상기 데이터베이스에 저장되어 있는 특정 사용자의 디바이스에 대한 전력소비 패턴 정보와 타 사용자의 디바이스에 대한 전력소비 패턴 정보를 비교 및 분석하는 전력소비 패턴 비교분석부; 및
    상기 전력소비 패턴 비교분석부로 주기적 또는 특정 사용자의 요청시 적어도 하나 이상의 디바이스의 전력소비 패턴 정보에 대한 비교 및 분석의 수행을 지시하고, 그 분석 결과를 해당 특정 사용자에게 전송하도록 제어하는 전력소비 모니터링 제어부;를 포함하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전력소비 패턴 비교 및 분석 후에 상기 전력소비 모니터링 제어부의 제어에 따라 그 결과인 비교 메시지를 해당 특정 사용자가 지정한 단말로 전송하는 전력소비 패턴정보 제공부; 및
    사용자의 명령이나 수집한 정보가 기준값을 초과할 경우 대기전력을 차단할고 명령을 생성하여 송신하는 대기전력 차단 명령부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 디바이스는 적어도 하나 이상의 전력저감 구동부를 구비하고 있으며,
    상기 전력저감 구동부는,
    상기 소비전력 정보의 전송시 개별 센서를 통해 검출한 측정 당시의 날씨 정보와 대기전력의 차단이력 정보 및 가정이나 사무실 환경에 설치되어 있는 액세스 포인트(Access Point : AP)의 위치 정보를 통해 수집한 지역 정보를 포함하는 외부 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전력저감 구동부는,
    대기전력 설정변경신호가 근거리 유무선 통신망 혹은 원거리 유무선 통신망을 통해 수신되면, 장거리 통신 인터페이스를 비활성화함과 동시에 근거리 통신 인터페이스를 활성화한 후 디바이스 간의 근거리 매쉬(Mesh) 통신망 또는 애드-혹(Ad-hoc) 통신망을 형성하도록 자동으로 전환(changeover)하거나, 디바이스의 대기전력 전력공급량을 조절하여 대기전력을 설정시간 동안만 공급한 후 차단하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 전력소비 패턴 비교분석부는,
    상기 전력소비 패턴의 분석시 상기 데이터베이스에 저장된 로우데이터를 액세스하여, 이를 시간별, 장소별, 요일별, 월별, 계절별, 연도별, 사용자가 지정하는 기간별 또는 이들의 조합별로 전력소비 패턴을 그룹핑하여 분석하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 전력소비 모니터링 제어부는,
    상기 데이터베이스에 저장되어 있는 정보 검색시 해당 디바이스에 대한 정보가 없는 경우 새로운 디바이스로 판단하여 측정된 새로운 디바이스의 소비전력에 대한 전력소비 패턴을 분석하여 자동으로 기존에 구축된 데이터베이스에 해당 디바이스의 정보로 자동 등록하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 동작 대기전력 및 통신 대기전력 차단 장치.
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