KR20170099546A - IoT 기반의 실내장치 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 IoT 기반의 실내장치 제어시스템은 데이터 수집부에 수집된 데이터를 전송 받는 서버, 상기 서버 및 실내장치와 정보를 송수신하는 실내 제어부, 상기 서버로부터 정보를 수신하는 사용자단말 및 상기 실내장치를 제어하기 위해 상기 사용자단말과 정보를 송수신하는 제어단말을 포함하며, 상기 실내장치는 상기 실내 제어부 내지 제어단말에 의해 선택적으로 제어되는 것을 특징으로 한다.

Description

IoT 기반의 실내장치 제어시스템{Control system of interior environment apparatus}

본 발명은 실내장치 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 IoT를 기반으로 실내장치를 제어하되 목표 값과 실내 측정 값을 비교하여 실내장치를 스스로 작동시키나 사용자의 조작으로 실내 장치를 작동할 수 있는 실내장치 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 인간이 거주하는 실내 환경을 자율적으로 또는 선택적으로 제어하기 위해 홈 오토메이션, 무인 경비시스템 등과 같은 유비 쿼터스 장치의 연구가 진행되고 있다. 또한, 이러한 기술은 실내의 각종 전자 기기를 하나의 제어 장치로부터 효율적으로 제어하는 것을 주 내용으로 하며 이를 위하여 많은 제어 알고리즘과 그에 따른 장치들이 제공되었다.

기존의 일반적인 실내장치 제어시스템은 외부 환경에 관한 데이터 또는 기 설정된 목표 값을 참고하여 실내장치를 제어하는 것이 아니라 사용자가 필요에 따라 직접 제어하여 실내장치를 온, 오프 한다. 또는 실내 외 환경에 관한 설정된 목표 값과 측정 값을 비교하고 독립적인 제어장치에 의해 히터, 가습기 등과 같은 실내장치가 자동적으로 작동함으로써 목표 값에 가까워지는 시스템으로 구현되고 있다. 이와 같이 종래의 실내장치 제어시스템은 사용자가 직접 조작하거나 별도의 제어 장치에 의해 실내 장치가 동작하는 것이다.

예컨대, 종래에 실내 대기 질을 제어하는 시스템은 대부분 실내 공기에 존재하는 먼지를 집진기와 필터를 이용하여 제거하는 시스템으로 교류 또는 직류 전압에 의한 집진기능에 필터 및 활성탄 흡착제나 물리적 흡착제를 조합하여 오염 물질을 제거하는 것이었다. 이러한 실내 대기 질 제어 시스템은 별도의 제어 장치를 설치하여야 하므로 추가 설치에 따른 비용 발생, 관리에 따른 비용 및 시간적 손실이 발생하며 사용자가 직접 제어 하여야 하는 번거로움이 있다.

또한, 실내 대기뿐만 아니라 감시, 보안분야에 있어서 종래의 cctv용 카메라나 감시카메라 등은 이동성이 거의 없어 일정 장소만을 계속해서 촬영하거나 일정장소에 부착된 상태에서 렌즈 부분만 회전이 가능할 뿐이어서 카메라가 부착된 위치에서 한정된 장소만 촬영이 가능 하다.

또한, 카메라가 부착된 장소로부터 멀리 있는 곳은 촬영이 된다고 해도 피사체가 작아 식별이 힘든 경우가 많았으며 방마다 카메라를 설치하지 않으면 문을 닫는 경우에는 문으로 인해 격리된 방 안쪽은 촬영이 불가능하며 카메라가 설치된 곳이라고 하여도 사각이 생길 수밖에 없어(카메라의 바로 밑과 같은 곳) 그 기능이 제한적일 수밖에 없었다.

홈 오토메이션을 적용하여 집안의 각종 기기들을 제어하는 경우에 전체적인 제어를 담당하는 주 제어기기와 제어를 당하는 피 제어기기 사이의 데이터 전송은 주로 유선상으로 이루어지는 경우가 많았으며 유선연결이 힘든 일부 기기에 대해서만 무선연결이 이루어지는 경우가 많았다.

그러나 최근 무선으로 작동되는 기기들이 늘어나면서 가정에서도 이러한 무선기기들을 많이 사용하고 있는데 무선기기의 작동을 담보하기 위해 무선출력을 높이는 경우 이웃집의 무선기기와의 간섭문제가 생길 수도 있으며 무선출력이 높아지는 경우 인체에 영향이 생길 수도 있다.

공개번호 제10-2009-0080399호(2009.07.24. 공개)

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 외부로부터 제공되는 데이터 및 측정 값을 기초로 실내장치가 스스로 작동하거나, 사용자가 직접 제어 할 수 있도록 다이얼 형상의 제어 단말을 이용하여 실내장치를 선택적으로 제어하는 시스템을 제공하는 것이다. 또한, 별도의 제어장치 없이 사물인터넷 기술을 활용하여 실내장치를 제어하고, 저전력 송수신이 가능한 비콘, 와이파이, 적외선을 이용하여 사물간의 통신 내지 사용자와 사물간의 통신을 수행하는 것이다.

본 발명에 따른 실내장치 제어시스템은 데이터 수집부에 수집된 데이터를 전송 받는 서버, 상기 서버 및 실내장치와 정보를 송수신하는 실내 제어부, 상기 서버로부터 정보를 수신하는 사용자단말 및 상기 실내장치를 제어하기 위해 상기 사용자단말과 정보를 송수신하는 제어단말을 포함하며, 상기 실내장치는 상기 실내 제어부 내지 제어단말에 의해 선택적으로 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어단말은 휴대 또는 부착이 가능하며 제어하려는 실내장치를 사용자가 다이얼로 선택한 후 버튼을 가압하여 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어단말은 별도의 구동원과 상기 구동원에 의해 작동하는 모터 내지 로터리 장치가 마련되고 상기 다이얼의 회전은 제어장치에 의해 자동 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어단말은 비콘(beacon), 와이파이(wi-fi), POP(post office protocol) 내지 SIP(session initiation) 중 어느 하나 이상의 방법으로 통신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서버는 제공받은 데이터를 온도, 습도 내지 조도 중 어느 하나를 기준으로 정렬하고 정렬된 상기 데이터를 상기 사용자단말 내지 실내 제어부로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 사용자가 상기 사용자 단말 내지 제어단말을 이용하여 직접 상기 실내장치를 제어하거나, 상기 실내 제어부가 기 설정된 값과 상기 서버로부터 제공받은 데이터 또는 측정 한 값을 비교하여 상기 실내장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서버는 데이터 수집부로부터 제공받은 데이터를 기준으로 판단근거를 제시하고 상기 서버로부터 정보를 수신한 상기 실내 제어부는 판단 및 스케쥴링을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실내장치, 사용자단말, 제어단말 내지 실내제어부는 IoT 기반으로 운영되되 사용자의 생활습관, 식습관, 운동습관, 행동패턴 내지 SNS정보 중 어느 하나 이상을 기반으로 분석하여 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실내장치 제어시스템은 사용자의 직접 제어뿐만 아니라 실내 제어부의 자동 제어가 가능하며, 실내의 다양한 사물, 장치들이 서로 연동하거나 서버 및 제어단말과 연동하여 용이하게 제어될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템의 구성에 대한 설명도,
도 3은 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템의 다른 실시예에 관한 설명도,
도 4는 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템의 사용자에 관한 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템의 실내 제어부에 관한 설명도,
도 6은 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템의 사용자 단말에 관한 설명도,
도 7은 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템의 추가 설명도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 실내장치 제어시스템에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.

본 발명에 따른 실내장치 제어시스템은 데이터 수집부(100)에 수집된 데이터를 전송 받는 서버(200), 상기 서버(200) 및 실내장치(600)와 정보를 송수신하는 실내제어부(500), 상기 서버(200)로부터 정보를 수신하는 사용자단말(300) 및 상기 실내장치(600)를 제어하기 위해 상기 사용자단말(300)과 정보를 송수신하는 제어단말(400)을 포함한다.

상기 데이터 수집부(100)는 기상청에서 제공하는 기상정보 이외에도 실외의 기온, 습도, 미세먼지 및 조도와 같이 사용자 주변의 환경에 대한 정보를 측정하고 기 측정된 값을 제공하는 다양한 데이터 수집장치가 이용될 수 있다.

경우에 따라서, 상기 데이터 수집부(100)는 빅 데이터의 활용으로 연계될 수 있으며, 수년간 축적된 환경 정보 예컨대, 기온, 습도, 태양의 고도 등과 같은 다양한 요소들을 포함한다.

또한, 상기 데이터 수집부(100)는 실외의 환경에 대한 데이터 이외에도 실내의 환경에 대한 정보를 수집할 수도 있으며, 이에 따라 실내와 실외의 환경 정보 및 데이터를 모두 포함하여 제공할 수 있다.

상기 데이터 수집부(100)에 의해 수집된 데이터는 상기 서버(200)로 전송되는데 상기 서버(200)는 독립된 별개의 서버 클라우드가 이용될 수 있으며, 사용자의 접근이 용이하도록 하되 요구 사용자의 접근성 보안을 위해 별도의 코드가 설정되거나 로그인 단계를 거치도록 설정할 수 있다.

상기 실내장치(600, 제어대상)는 상기 실내제어부(500) 내지 제어단말(400)에 의해 선택적으로 제어될 수 있다. 즉, 상기 데이터 수집부(100)에서 수집된 데이터가 상기 서버(200)에 누적되고 기 설정된 값 또는 목표 값을 판단하여 상기 실내제어부(500)가 자동 제어하거나 필요에 따라 사용자가 상기 제어단말(400)을 직접 작동시켜 상기 실내장치(600)를 제어할 수 있는 것이다.

상기 실내제어부(500)는 사용자가 거주하는 실내의 환경요소 예컨대, 온도, 습도, 조도, 밝기 등과 같은 데이터를 수집할 수도 있으며, 상기 서버(200)로부터 데이터를 수신 내지 송신할 수 있다. 상기 실내제어부(500)는 독립된 별개의 장치로 마련되거나 경우에 따라 에어 미터와 같이 실내장치(600) 중 어느 하나를 실내제어부로 설정할 수도 있다.

도 2는 도 1에 도시된 실내장치 제어시스템의 설명도로서, 상기 사용자 단말(300)은 휴대용 단말 내지 스마트 폰, PDA 등이 사용될 수 있으며, 상기 실내장치(600)는 에어컨(A), 히터(B), 가습기(C), 냉장고(D), 도어 장치 등과 같이 다양한 실내의 장치를 포함한다.

상기 제어단말(400)은 상기 실내장치(600)를 제어하는 단말로서, 상기 실내제어부(500), 사용자단말(300)로부터 정보를 수신하고 다시 상기 실내제어부(500) 내지 사용자단말(300)에 제어신호를 송신하여 상기 실내장치(600)를 제어한다.

또한, 상기 제어단말(400)은 사용자가 직접 작동시켜 상기 실내장치(600)를 제어할 수 있도록 휴대 또는 부착이 가능하고 제어하려는 실내장치(600)를 사용자가 다이얼로 선택한 후 버튼을 가압하여 제어하도록 마련될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 제어단말(400)의 상부 다이얼을 회전시켜 제어하려는 실내장치(600)를 선택하고 상부 다이얼을 가압하면 버튼이 작동하여 상기 실내장치(600)가 제어된다. 예컨대, 사용자가 히터(B)를 제어하고자 한다면, 직접 상기 제어단말(400)의 상부 다이얼을 회전시켜 히터(B)를 선택하고 상부 다이얼을 가압하는 것이다.

이때, 상기 제어단말(400)에서 선택할 수 있는 실내장치(600)는 성격 내지 목적에 따라 분류하고 그룹화 할 수 있다. 즉, 실내의 대기와 관련된 장치(가습기, 히터), 밝기와 관련된 장치(조명, 블라인드), 안전과 관련된 장치(도어 락, 시건장치) 등과 같이 분류하여 사용자의 요구에 따라 쉽게 제어할 수 있도록 한다.

상기 제어단말(400)은 별도의 구동원(미도시)과 상기 구동원에 의해 작동하는 모터 내지 로터리 장치가 마련되고 다이얼의 회전을 통해 상기 실내장치(600)을 제어할 수 있다.

사용자가 상기 제어단말(400)을 쉽게 휴대할 수 있도록 상기 제어단말(400)의 크기를 최소화 하고 용이하게 파지할 수 있는 형상으로 제작할 수 있다. 사용자는 상기 제어단말(400)의 다이얼을 회전시키고 버튼을 가압하여 실내장치를 제어함으로써 사용 상의 즐거움과 제어 효과를 동시에 얻을 수 있는 것이다.

상기 제어단말(400)은 비콘(beacon), 와이파이(wi-fi), POP(post office protocol) 내지 SIP(session initiation) 중 어느 하나 이상의 방법으로 통신할 수 있다. 즉, 앞서 문제점으로 제시한 바와 같이 기존의 실내장치 제어시스템이 인체에 유해할 수 있는 전자파 등을 발생시키는 것이라면, 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템은 저전력의 통신 방법을 이용하여 사용자에게 유해하지 않도록 하는 것이다.

실내 공간의 크기가 제한적이므로 근 거리 통신방법을 이용할 수 있으며, 경우에 따라서 실내공간 크기가 상대적으로 커지는 경우에는 상기 제어단말(400) 등과 같은 제어장치의 통신방법을 기존의 통신방법으로 대체하여 이용할 수도 있다. 이때, 사용자가 주로 생활하는 공간과 간헐적 내지 거의 사용하지 않는 공간을 분리하여 구획할 수 있으며, 분리된 공간에 따라 통신방법을 구별하여 사용할 수도 있을 것이다.

상기 서버(200)는 제공받은 데이터를 온도, 습도 내지 조도와 같이 어느 하나를 기준으로 정렬하고 정렬된 상기 데이터를 상기 사용자단말(300) 내지 실내 제어부(500)로 전송할 수 있다. 따라서, 실내 외 환경에 관한 다양한 요소들을 성격에 따라 구분하고 그룹화 함으로써 정보의 수집과 분석을 용이하게 할 수 있으며, 이에 따라 그룹화된 데이터는 다시 사용자 또는 실내제어부(500)에서 요구하는 제어대상에 맞게 구분하여 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템의 다른 실시예에 관한 것으로 상기 서버(200)가 상기 실내제어부(500) 이외에도 사용자단말(300), 제어단말(400) 내지 실내장치(600)와도 직접 통신할 수 있는 것을 보여준다. 즉, 단말 각각이 스스로 정보를 송 수신할 수 있도록 마련되고 송 수신된 정보에 의해 제어되는 사물은 다시 다른 장치를 제어하거나 정보를 송신할 수 있는 것이다.

도시된 바와 같이 사용자의 원 클릭으로 작동하는 제어단말(400)은 와이파이를 이용하여 상기 서버와 통신하고 상기 사용자단말(300)은 블루투스를 이용하여 상기 제어단말(400)과 통신할 수 있다.

상기 실내장치(600) 예컨대, 텔레비전, 에어컨 등은 적외선 통신으로 제어될 수 있으며, 조명장치 내지 다양한 스마트제품도 제어되며, 경우에 따라서 휴대폰과 같은 사용자단말(300)의 위치를 찾거나 사용자에게 위치를 알려주기 위해 알람을 할 수도 있다.

또한, 상기 사용자단말(300)은 별도의 제어 애플리케이션을 설치하고 사용자가 상기 애플리케이션을 이용하여 상기 서버(200)와 정보를 송, 수신하거나 상기 제어단말(400)을 제어할 수도 있으며, 이를 통해 사용자가 실내뿐만 아니라 실외에 있는 경우에도 상기 사용자단말(300)을 이용하여 실내장치(600)의 제어가 가능하다.

사용자는 상기 사용자단말(300) 내지 제어단말(400)을 이용하여 직접 상기 실내장치(600)를 제어하거나, 상기 실내제어부(500)가 기 설정된 값과 상기 서버(200)로부터 제공받은 데이터 또는 측정 한 값을 비교하여 상기 실내장치(600)를 제어한다.

도 4는 상기 데이터 수집부(100), 서버(200) 및 사용자와의 관계를 보여주는 것으로서 상기 데이터 수집부(100)에 수집된 기상정보, 환경정보, 실내정보 등이 상기 서버(200)에 송신되고 상기 서버(200)는 수신된 정보를 분석하여 사용자에게 지령을 할 수 있다. 예컨대, 실내 공기정화 장치의 필터를 교환해야 한다거나 실외 공기의 실내 유입을 방지, 외출 시 마스크를 착용해야 하는 정보를 알람 할 수 있다.

이와 같은 알람 정보는 사용자가 휴대하는 사용자단말(300)을 통해 확인할 수 있으며, 소리 내지 진동을 통해 사용자가 정보를 확인 할 수 있다. 또한, 상기 알람 정보는 사용자에게 도착하고 사용자가 다시 사용자단말(300)을 통해 필요에 따라 실내장치(600)를 제어하거나 상기 사용자단말(300)의 설정을 통해 자동적으로 상기 실내장치(600)로 제어신호를 송신할 수도 있다.

본 발명에 따른 상기 서버(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 누적된 데이터를 분석 및 필터링하여 상기 실내장치(600)의 제어를 위한 판단근거를 제시하고 상기 실내제어부(500)에 제어신호를 보내며, 상기 실내제어부(500)는 제어에 대한 판단 및 스케쥴을 수행한다.

또한, 본 발명에 따른 사용자단말(300)은 도 6에 도시된 바와 같이 사용자의 현재 상황 예컨대, 단말기를 충전 중인지, 회의 중인지, 이동 중인지, 수면 중인지 등을 체크하고, 상기 서버에 사용자 내지 사용자단말(300)의 상황 정보를 송신하여 상황에 맞는 최적화 알람을 할 수 있도록 한다. 즉, 사용자가 사용자 단말(300)을 확인할 수 있는지 또는 확인할 수있 더라도 별도의 제어가 힘든지를 판단하여 자체적으로 제어신호를 발생하거나 또는 사용자의 상황에 맞게 확인 가능한 알람 방법을 선택할 수 있는 것이다.

도 7은 앞서 설명한 바와 같이 상기 서버(200), 사용자 및 실내의 상황을 센싱할 수 있는 실내제어부(500)가 연동되어 사용자가 요구하는 실내 환경을 제어하고 사용자에게 알람하는 과정을 보여주는 설명도이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 실내장치 제어시스템은 단말, 실내장치 등이 각각 정보를 송신 및 수신할 수 있도록 IoT 기반으로 운영되며 경우에 따라서 사용자의 생활습관, 식습관, 운동습관, 행동패턴 내지 SNS정보 중 어느 하나 이상을 기반으로 분석하여 제어할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

본 발명에 따른 실내장치 제어시스템은 IoT 기술을 기반으로 데이터를 활용하고 사용자가 요구하는 실내 환경을 자동 또는 선택적으로 제어할 수 있도록 하며 필요에 따라 사용자가 별도의 제어단말을 이용하여 즐겁고 쉽게 실내장치를 제어할 수 있는 실내장치 제어시스템에 이용될 수 있다.

100: 데이터 수집부 200: 서버
300: 사용자단말 400: 제어단말
500: 실내제어부 600: 실내장치(제어대상)

Claims (8)

1. IoT 기반의 실내장치 제어시스템에 있어서,
   데이터 수집부에 수집된 데이터를 전송 받는 서버;
   상기 서버 및 실내장치와 정보를 송수신하는 실내제어부;
   상기 서버로부터 정보를 수신하는 사용자단말; 및
   상기 실내장치를 제어하기 위해 상기 사용자단말과 정보를 송수신하는 제어단말; 을 포함하며,
   상기 실내장치는 상기 실내제어부 내지 제어단말에 의해 선택적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 실내장치 제어시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어단말은 휴대 또는 부착이 가능하며 제어하려는 실내장치를 사용자가 다이얼로 선택한 후 버튼을 가압하여 제어하는 것을 특징으로 하는 실내장치 제어시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제어단말은 별도의 구동원과 상기 구동원에 의해 작동하는 모터 내지 로터리 장치가 마련되고 상기 다이얼의 회전은 제어장치에 의해 자동 제어되는 것을 특징으로 하는 실내장치 제어시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제어단말은 비콘(beacon), 와이파이(wi-fi), POP(post office protocol) 내지 SIP(session initiation) 중 어느 하나 이상의 방법으로 통신하는 것을 특징으로 하는 실내장치 제어시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 서버는 제공받은 데이터를 온도, 습도 내지 조도 중 어느 하나를 기준으로 정렬하고 정렬된 상기 데이터를 상기 사용자단말 내지 실내 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 실내장치 제어시스템.
   
6. 제 1항에 있어서,
   사용자가 상기 사용자 단말 내지 제어단말을 이용하여 직접 상기 실내장치를 제어하거나, 상기 실내 제어부가 기 설정된 값과 상기 서버로부터 제공받은 데이터 또는 측정 한 값을 비교하여 상기 실내장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 실내장치 제어시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 서버는 데이터 수집부로부터 제공받은 데이터를 기준으로 판단근거를 제시하고 상기 서버로부터 정보를 수신한 상기 실내 제어부는 판단 및 스케쥴링을 수행하는 것을 특징으로 하는 실내장치 제어시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 실내장치, 사용자단말, 제어단말 내지 실내제어부는 IoT 기반으로 운영되되 사용자의 생활습관, 식습관, 운동습관, 행동패턴 내지 SNS정보 중 어느 하나 이상을 기반으로 분석하여 제어되는 것을 특징으로 하는 실내장치 제어시스템.
   
   

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