KR20160109700A - 위치 인식을 토대로 한 장치 등록 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

위치 인식을 토대로 한 장치 등록 방법 및 그 장치가 제공된다. 소정 공간에 위치한 복수의 등록 대상 장치들을 모두 동작시켜 센서에 의하여 획득되는 센서 데이터를 획득하고, 공간이 복수의 구획으로 나누어진 상태에서, 특정 구획에 존재하는 액츄에이터를 반복적으로 가동 및 비가동시킨다. 모든 등록 대상 장치들로부터 획득되는 센서 데이터의 변화를 토대로 특정 구획에 위치한 등록 대상 장치들을 판별하고, 판별된 등록 대상 장치를 해당 구획의 위치에 대응시켜 저장 및 등록 처리한다.

Description

위치 인식을 토대로 한 장치 등록 방법 및 그 장치{Method and apparatus for registering device based on position recognition}

본 발명은 대규모 장치들을 등록하는 방법에 관한 것으로, 위치 인식을 토대로 장치를 등록하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

최근에는 장치간에 유무선 네트워크로 연결되고, 나아가 이러한 장치들이 인터넷에 연결되어 언제 어디서든지 인터넷을 통해 접근 가능한 기술들이 표준화 되고 있다. IoT(Internet of Things), WoT(Web of Things), M2M(Machine to Machine) 등으로 대변되는 이러한 기술은 장치간에 그리고 나아가 사용자와도 정보를 주고 받을 수 있기 때문에 이를 응용한 새로운 기능을 탑재한 제품 및 서비스가 창출될 것으로 예상된다. 이러한 기술을 이용하여 빌딩 혹은 주택 내에서 다양한 장치를 모니터링 하고 관리하기 위한 시스템들이 개발 중에 있지만, 아직까지는 TV, 냉장고, 에어컨 등과 같이 장치의 수가 그리 많지 않은 경우에 한하여, 장치에 내장된 디스플레이를 통해 네트워크 연결을 수동으로 설정하고 각각의 장치가 위치한 곳을 수동으로 관리 시스템에 입력하는 방식이 이용되고 있다.

앞으로는 이러한 소규모의 대형 장치뿐 만 아니라 수십~수천개의 대규모로 설치된 전등이나 콘센트와 같은 장치들도 모두 네트워크 연결 기능이 추가될 것이며, 네트워크를 통해 제어를 하거나 정보를 얻어올 수 있게 될 것이다. 현재 전등, 콘센트와 같이 디스플레이를 탑재하지 않은 아주 간단한 장치들을 네트워크에 연결하는 것은 이미 다양한 표준단체에서 표준화를 마쳤거나 진행 중이며, 따라서 네트워크에 연결하는 것은 그리 문제가 되지 않는다.

하지만 실제로 위와 같은 네트워크 기능이 활용되기 위해서는 각각의 장치가 실제로 어디에 위치한 장치인지를 파악하고 관리 시스템에 등록해 두거나, 페어링(pairing)을 통해 동일한 지역에 위치한 장치들 간에 그룹 구성이 완료되어야 한다. 즉, 빌딩 내 수천개의 전등 및 콘센트들이 자동으로 네트워크에 연결될 수 있는 표준은 마련되어 있지만, 각각의 콘센트는 고유한 아이디로 표현될 뿐 그 이상의 어떠한 정보도 없기 때문에, 수천개의 전등 및 콘센트를 네트워크를 통해 모니터링하고 제어할 수 있더라도, 각각의 고유한 아이디를 가진 장치가 실제로 어디에 위치해 있는지, 혹은 어떤 장치가 어떤 장치와 연결되어 있는지를 수동으로 기입하지 전까진 알 수가 없다.

또한 빌딩 내에는 다수의 업체가 구획을 나누어서 사용하게 되며, 따라서 별도로 요금사용량을 청구하기 위해선 구획별로 별도의 전력량, 냉난방에너지 사용량 등을 모니터링 하고 나아가 제어할 수 있어야 한다. 기존에는 이를 위해서 모든 장치들이 구획별로 나뉘어 관리되도록 건물 설계시부터 별도의 통신라인을 통해 연결되어야만 했다. 따라서 기존 건물에 추가로 지능형 장치를 설치하고자 하는 경우엔 기존과 같이 구획 구분이 가능하도록 통신라인을 새로 설치하기 위한 대규모의 공사를 하거나, 혹은 구획 구별이 되지 않는 WIFI, 이더넷과 같은 네트워크를 이용할 경우 일일이 수천개 장치의 고유 ID를 확인하고 해당 ID를 갖는 장치의 위치를 서버에 등록해 주거나, 각각 구획별로 장치들을 그룹으로 묶어줘야 하는 번거로움이 있었다.

본 발명이 해결하려는 과제는 수천개의 대규모 장치가 설치된 공간에서, 이러한 장치가 설치된 위치를 파악하고 그룹화 하여 등록하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따른 등록 방법은, 소정 공간에 위치한 복수의 등록 대상 장치들을 등록시키는 방법에서, 상기 공간에 위치한 모든 등록 대상 장치들을 동작시켜 각 등록 대상 장치들에 탑재된 센서에 의하여 획득되는 센서 데이터를 획득하는 단계; 상기 공간이 복수의 구획으로 나누어진 상태에서, 특정 구획에 존재하는 액츄에이터를 반복적으로 가동 및 비가동시키는 단계; 상기 모든 등록 대상 장치들로부터 획득되는 센서 데이터의 변화를 토대로 상기 특정 구획에 위치한 등록 대상 장치들을 판별하는 단계; 및 상기 판별된 등록 대상 장치를 상기 특정 구획의 위치에 대응시켜 저장 및 등록 처리하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 대규모의 장치를 설치할 때, 액츄에이터와 센서를 이용해 개수에 관계없이 구획 단위로 한 번에 다수의 장치의 위치를 인식하고 등록할 수 있다.

따라서 대규모로 설치된 장치들의 위치를 일일이 수기로 등록하는데 드는 번거로움을 없을 수 있다. 즉, 기존에는 장치의 개수(n)가 늘어남에 따라 O(n)의 시간과 비용이 소요되었다면, 본 발명의 실시 에에 따르면 O(1)의 시간과 비용이 소요된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 환경을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 장치 등록 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 등록 장치의 구조를 나타낸 도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 등록 방법 및 그 장치에 대하여 설명한다.

본 발명의 실시 예에서는 대규모 장치들이 설치되는 공간에서 각각의 장치들의 위치를 파악하여 구획별로 한번에 시스템에 등록하거나 페이링(pairing)을 통해 그룹을 구성한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 환경을 나타낸 도이다.

첨부한 도 1에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 환경에서, 등록 장치(1)는 복수의 등록 대상 장치(2)들에 대한 위치를 인식하고, 이들에 대한 정보를 등록한다. 등록 장치(1)는 등록 대상 장치(2)들을 관리하는 서버일 수 있으며, 또는 등록 대상 장치(2)들 중의 하나일 수 있다.

등록 대상 장치(2)는 임의의 공간에 위치되어 네트워크에 연결될 수 있는 네트워킹 기능을 가지며, 네트워크 내에서 구분이 가능하도록 고유의 식별 정보(ID)를 가지는 장치이다. 즉, 등록 대상 장치(2)는 관리를 위한 서버 즉, 등록 장치(1)에 연결되기 위해 네트워킹 기능을 지녀야 하며, 위치 인식에 사용될 센서가 탑재되어야 한다. 이 때 센서는, 조도센서, 온도센서, 진동센서 등과 같이 비교적 저렴하고 쉽게 측정값을 얻어올 수 있는 것이라면 어떤 센서든지 사용 가능하다.

각각의 등록 대상 장치(2)는 등록 장치(1)와의 데이터 교환을 통해 자신의 종류, 기능 등의 임의의 정보를 전송할 수 있으며, 또한 등록 장치(1)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 여기서 등록 대상 장치들은 지능형 장치를 포함하며, 전등 및 콘센트 등 장치들도 포함한다.

등록 장치(1)는 이러한 등록 대상 장치(2)들의 위치를 인식하는데, 위치 인식은 별도의 액츄에이터(actuator)가 존재하는 구획 단위로 이루어진다. 액츄에이터(3)는 해당 구획 내에서 앞서 언급한 센서의 측정값에 변화를 줄 수 있어야 한다. 액츄에이터(3)는 반드시 네트워크에 연결되어 있을 필요는 없으며, 수동으로 직접 제어하는 방법으로도 동작될 수 있다. 액츄에이터(3)의 가동/비가동의 반복에 따라, 액츄에이터와 동일한 구획에 존재하는 등록 대상 장치들의 센서 데이터 값은 다른 구획에 존재하는 등록 대상 장치들의 센서 데이터와는 다르게 값이 크게 변화하게 된다. 본 발명의 실시 예에서 위치 인식이 이루어지는 구획에 액츄에이터는 하나 이상일 수 있으며, 액츄에이터의 영향은 해당 구획에 한정된다.

등록 장치(1)는 등록 대상 장치들과 네트워크로 연결되어 데이터 교환이 가능하며 해당 장치들의 위치를 기록한다. 등록 장치(1)가 서버일 수 있다. 서버가 없는 환경에서는 등록 대상 장치들 간에 페어링을 통해 서버의 도움 없이도 해당 구획내 임의 장치들이 같은 구획에 위치하고 있음을 인지할 수 있다.

한편, 여기서는 등록 대상 장치(2)와 액츄에이터(3)가 분리되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 등록 대상 장치(2)가 액츄에이터(3)를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 장치 등록 방법의 흐름도이다.

먼저, 위치를 등록하고자 하는 수십~수천개의 장치 즉, 등록 대상 장치(2)는 네트워크로 연결되어 있어야 한다. 네트워크 내에 서버가 존재하는 경우에는 각 등록 대상 장치(2)들은 서버에 네트워크를 통하여 연결되며, 모든 등록 대상 장치(2)들은 서버가 송신하는 <위치 등록> 명령을 받아 다음에 설명될 위치를 등록하기 위한 일련의 작업을 수행할 수 있어야 한다. 서버가 없는 경우엔 각 구획별로 특정 등록 대상 장치가 서버의 역할을 대신할 수 있다. 여기서는 이러한 서버의 역할을 등록 장치(1)가 수행한다. 등록 장치(1)는 서버일 수 있으며, 등록 대상 장치들의 중의 하나일 수 있다.

위치 인식은 하나 이상의 액츄에이터가 존재하는 구획 단위로 이뤄지며, 순차적으로 개별 구획에 존재하는 등록 대상 장치를 찾는 방식으로 진행된다. 이는 본 발명의 실시 예에 따른 위치 인식이 GPS(global positioning system)와 같은 장비를 이용한 절대적인 위치 값을 얻고자 하는 것이 아니라, 관리자에 의해 논리적으로 나뉘어진 --일반적으로 벽, 길 등의 물리적인 요소에 의해 나뉘어질 수 있음- 구획에 대한 정보를 얻고자 하는 것이기 때문이다.

이를 위하여, 등록 장치(1)는 공간내에 위치된 액츄에이터들에 대한 정보를 토대로 구획을 나눈다. 액츄에이터들에 대한 정보는 미리 획득되어 저장된 정보일 수 있으며, 또는 등록 장치(1)가 액츄에이터와의 데이터 송수신을 통하여 획득한 정보일 수 있다.

등록 장치(1)는 먼저 센서가 부착된 모든 등록 대상 장치(2)들에게 일정 시간 동안 위치 인식을 위한 프로세스가 진행될 것임을 알리는 <위치 등록>명령을 전송한다.

위치 등록 명령을 포함하는 메시지를 수신한 등록 대상 장치(2)들은 탑재된 센서를 통하여 데이터를 주기적으로 측정하고 이를 등록 장치(1)로 전송한다(S100)

이러한 상태에서, 특정 구획에 존재하는 등록 대상 장치를 찾기 위해 해당 구획에 위치하는 등록 대상 장치들의 센서의 측정값에 변화를 줄 수 있는 액츄에이터를 가동시킨다. 액츄에이터는 관리자에 의하여 수동으로 가동될 수 있으며, 또는 등록 장치(1)로부터 전송되는 동작 명령에 따라 가동될 수 있다(S110).

액츄에이터의 가동/비가동을 반복적으로 수행한다. 이에 따라 액츄에이터와 동일한 구획에 존재하는 등록 대상 장치들의 센서 데이터 값은 다른 구획에 존재하는 장치들의 센서 데이터와는 다르게 값이 크게 변화하게 된다.

등록 장치(1)는 임의 구획에 위치한 액츄에이터(3)의 가동/비가동을 반복적으로 수행하면서, 모든 등록 대상 장치(2)들로부터 전송되는 센서 데이터를 수신한다. 그리고 수신된 센서 데이터들 중에서 변화를 나타내는 데이터들을 전송한 등록 대상 장치를 해당 구획에 위치하는 장치인 것으로 판단한다(S12)

이와 같이, 등록 장치(1)는 센서 데이터의 변화를 기반으로 현재 해당 구획에 있는 등록 대상 장치들을 구별하고, 해당 등록 대상 장치들의 위치를 등록한다. 각 등록 대상 장치(2)로부터 전송되는 센서 데이터는 해당 등록 대상 장치의 고유 식별 정보(ID, 또는 IP 주소)를 포함하고 있으므로, 센서 데이터로부터 등록 대상 장치의 고유 식별 정보를 획득한다. 등록 장치(1)는 해당 구획에 위치한 것으로 구별된 등록 대상 장치들의 고유 식별 정보를 해당 구획의 위치에 대응시켜 저장함으로써, 장치의 등록을 수행한다(S130).

위와 같이, 구획별로 액츄에이터를 가동/비가동시키는 과정을 반복 수행하여 센서 데이터의 변화를 토대로 해당 구획에 위치하는 등록 대상 장치들을 구별하고 이들을 등록시키는 과정을, 공간(예를 들어, 건물 내)에 위치한 모든 구획에 대하여 수행한다(S140). 그러므로 공간내 위치한 모든 등록 대상 장치들에 대한 위치 인식 및 등록이 이루어진다(S150).

한편, 등록 장치(2)는 여러 환경 변수에 의한 센서 데이터의 편차를 보정함으로써 오류를 줄이고 좀 더 정확한 위치 인식을 수행할 수 있다. 특정 구획에의 존재 여부를 판단하는 것은 위에서와 같이, 등록 대상 장치가 센서 데이터를 등록 장치(1)로 전송하여 등록 장치(1)에서 이루어질 수도 있지만, 각 등록 대상 장치(2)에서 직접 센서 데이터를 토대로, 현재 액츄에이터에 의해 위치 등록이 진행 중인 구획에 위치해 있는지를 스스로 판단하고 결과값을 등록 장치(1)로 전송할 수도 있다.

한편, 서버가 없는 경우 각 구획내의 특정 등록 대상 장치가 서버를 대신하여 등록 장치(1)로 기능할 수 있다. 이 경우 등록 장치로 기능하는 등록 대상 장치에서 페어링 버튼과 같은 특수 버튼을 누르는 방식으로 <위치 등록> 명령을 다른 등록 대상 장치로 전송할 수 있으며, 이후의 과정은 위에 기술된 과정과 동일하게 수행될 수 있다.

이러한 장치 등록 방법은 다음과 같은 환경에 적용될 수 있다.

실례로, 실내에서 조도 센서와 전등을 이용하여 각각의 구획에 설치된 냉난방 조절기, 전력량 측정을 위한 콘센트, 방범 장치 등의 위치를 등록하는데, 본 발병의 실시 예에 따른 위치 등록 방법이 적용될 수 있다. 여기서, 자동으로 위치를 인식하고 이를 등록하기 위해, 등록 대상이 되는 장치들은 냉난방 조절기, 콘센트, 방범 장치 등은 광량의 변화를 인식할 수 있는 간단한 조도 센서를 지니고 있어야 한다. 그리고 모든 장치는 통신 기능을 보유하여 WiFi, ZigBee IP 와 같은 표준 무선 네트워크를 이용해 서버(등록 장치)와 연결되며 이 때 각각의 장치는 고유한 IP를 갖게 된다.

서버를 통해 건물 내 전체 장치에 <위치 등록> 명령이 전송되며, 이에 따라 각각의 장치가 주기적으로 조도 센서 데이터를 서버로 전송한다. 이 후 특정 구획에 설치된 전등(액츄에이터)을 반복하여 몇 차례 점등한다. 서버는 위 과정 중에 조도센서 데이터 값이 크게 변화한 장치들을 구별해 내고, 해당 장치들이 현재 조작중인 액츄에이터와 동일한 구획에 있는 것으로 판단하여 해당 장치들의 위치를 IP와 함께 등록한다.

이러한 과정을 빌딩 내 모든 구획에 대해 반복적으로 수행함으로써 IP로 구분되는 모든 장치의 위치 등록을 마칠 수 있다. 이 때 액츄에이터인 전등 그 자체도 조도 센서 및 네트워크를 위한 장비가 탑재 되어 있다면, 기존에 네트워크 연결 기능이 없어 스위치로만 조작 가능했던 전등들을 구획 별로 나누어 네트워크를 통해 위치를 등록하고 이 후 인터넷을 통해 구획별로 전등 제어가 가능하도록 기능을 추가할 수 있다. 즉 센서와 액츄에이터가 별도일 필요는 없다. 단지 요구 조건은 구획별로 액츄에이터를 동작시킬 수 있는 스위치가 따로 있어야 한다는 점이다. 만약 서버가 없는 경우라면 전등 스위치가 서버 역할을 대신할 수 있으며, 각 구획별로 이러한 스위치가 동일한 구획에 위치한 다른 장치들과 페어링됨으로써 위치인식 과정이 수행 가능하다.

따라서, 수천개의 대규모 장치들이 설치된 공간에서, 이러한 장치들이 설치된 위치를 파악하고 그룹화 하여 등록할 수 있다. 기존에는 각각의 장치가 스스로 설치된 위치를 파악하여 서버에 알려줄 방법이 없으며, 일일이 관리자가 장치마다 가지고 있는 고유 ID와 함께 해당 장치의 위치를 시스템에 수기로 입력해야만 했다. 본 발명의 실시 예에 따르면 이러한 번거로움을 없애고 다수의 장치들의 위치를 파악하여 구획별로 한 번에 시스템에 등록하거나 페어링을 통해 그룹을 구성할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 등록 장치의 구조를 나타낸 도이다.

첨부한 도 3에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 등록 장치(1)는 프로세서(110), 메모리(120) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 변환기(130)를 포함한다. 등록 장치(1)는 위의 도 2를 토대로 설명한 절차 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다.

이를 위하여, 프로세서(110)는 제1 구동부(111), 제2 구동부(112), 데이터 획득부(113), 위치 판별부(114), 등록 처리부(115)를 포함할 수 있다.

제1 구동부(111)는 공간에 위치한 등록 대상 장치들을 동작시킨다. 등록 대상 장치들로 <위치 등록>명령을 전송하여 등록 대상 장치들에 탑재된 센서들이 동작하도록 한다.

제2 구동부(112)는 공간을 복수의 구획으로 나누어진 경우, 특정 구획에 존재하는 등록 대상 장치를 찾기 위해 해당 구획에 위치하는 등록 대상 장치들의 센서의 측정값에 변화를 줄 수 있는 액츄에이터를 가동시키며, 액츄에이터의 가동/비가동이 반복적으로 수행되도록 액퓨에이터를 동작시킨다. 액츄에이터가 수동으로 가동되는 경우에, 프로세서(110)는 제2 구동부(112)를 포함하지 않을 수 있다.

데이터 획득부(113)는 등록 대상 장치로부터 전송되는 센서 데이터를 획득한다.

위치 판별부(114)는 등록 대상 장치들로부터 전송되는 센서 데이터의 변화를 토대로 특정 구획에 위치한 등록 대상 장치들을 판별한다. 위치 판별부(114)는 수신된 센서 데이터들 중에서 변화를 나타내는 데이터들을 전송한 등록 대상 장치를 해당 구획에 위치하는 장치인 것으로 구별할 수 있다.

등록 처리부(115)는 판별된 등록 대상 장치를 해당 구획의 위치에 대응시켜 저장 및 등록 처리한다. 등록 처리부(114)는 구별된 등록 대상 장치들의 고유 식별 정보는 해당 구획의 위치에 대응시켜 저장함으로써, 장치의 등록을 수행한다.

메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되고 프로세서(110)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 변환기(130)는 프로세서(110)와 연결되며 무선 신호를 송신 또는 수신한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

1. 소정 공간에 위치한 복수의 등록 대상 장치들을 등록시키는 방법에서,
   상기 공간에 위치한 모든 등록 대상 장치들을 동작시켜 각 등록 대상 장치들에 탑재된 센서에 의하여 획득되는 센서 데이터를 획득하는 단계;
   상기 공간이 복수의 구획으로 나누어진 상태에서, 특정 구획에 존재하는 액츄에이터를 반복적으로 가동 및 비가동시키는 단계;
   상기 모든 등록 대상 장치들로부터 획득되는 센서 데이터의 변화를 토대로 상기 특정 구획에 위치한 등록 대상 장치들을 판별하는 단계; 및
   상기 판별된 등록 대상 장치를 상기 특정 구획의 위치에 대응시켜 저장 및 등록 처리하는 단계
   를 포함하는, 등록 방법.
   
   
   
   
   
   
   
   

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