KR20200048698A - 홈 가전기기의 사용시간 및 사용횟수 감지를 위한 스마트 홈 서비스 제공방법 및 장치 - Google Patents

홈 가전기기의 사용시간 및 사용횟수 감지를 위한 스마트 홈 서비스 제공방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

홈 가전기기의 사용시간 및 사용횟수 감지를 위한 스마트 홈 서비스 제공방법 및 장치를 개시한다.
본 실시예에 의하면, 일정 시간을 주기로 상태관리 정보 및 이벤트 설정정보를 수신하고, 홈 가전기기 중 사용자에 의해 선택된 가전기기를 위험 가전기기 또는 관리대상 가전기기로 특정하며, 수신한 이벤트 설정정보에 상응하는 위험 가전기기 또는 관리대상 가전기기의 임계 이벤트 발생 여부를 판단하고, 임계 이벤트가 발생한 경우 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 생성하여 사용자에게 경고알람을 전송하는 스마트 홈 서비스 제공방법 및 장치를 제공한다.

Description

홈 가전기기의 사용시간 및 사용횟수 감지를 위한 스마트 홈 서비스 제공방법 및 장치{Method And Apparatus for Providing Smart-Home Service for Detecting Use-Time And Use Frequency of Home Appliance}
본 실시예는 홈 가전기기의 사용시간 및 사용횟수 감지를 위한 스마트 홈 서비스 제공방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
스마트 홈(Smart Home)은 실내의 가전제품 등이 각종 통신방식을 이용하여 상호 연결되고 지능화되어 이를 통해 다양한 서비스를 제공하는 시스템을 말한다. 스마트 홈은 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 기술의 발전에 힘입어 보다 다양한 기능을 제공할 수 있게 되었다. 특히, 스마트 에너지미터(Energy Meter)와 같은 사물인터넷 장치들이 속속 보급되면서, 전력 데이터를 분석하여 에너지를 절감시키거나, 고객의 라이프 스타일(Life Style)을 분석하는 서비스에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 그러나 현재 제공되는 스마트 홈 서비스는 전력 에너지 절감을 위한 모니터링과 단순 예측 정보만을 제공할 뿐, 사용자에게 의미있는 이벤트를 파악하거나 라이프 스타일을 분석하는 등의 서비스를 제공하지 못하고 있다.
한편, 전력 사용량 분해 기술(Disaggregation)은 전체 전력 사용량에서 개별 기기의 전력 사용 내역을 추출해 사용자에게 정보를 제공하는 기술이다. 전력 사용량 분해 기술을 활용한 결과 데이터는 사용자에게 라이프 스타일 분석 데이터, 다양한 스마트 홈 서비스 또는 에너지 절감 활용 정보 등에 이용될 수 있다. 따라서, 전력 사용량 분해 기술을 활용하여 기존과 차별화된 스마트 홈 서비스를 제공할 필요가 대두되고 있다.
본 실시예는, 일정 시간을 주기로 상태관리 정보 및 이벤트 설정정보를 수신하고, 홈 가전기기 중 사용자에 의해 선택된 가전기기를 위험 가전기기 또는 관리대상 가전기기로 특정하며, 수신한 이벤트 설정정보에 상응하는 위험 가전기기 또는 관리대상 가전기기의 임계 이벤트 발생 여부를 판단하고, 임계 이벤트가 발생한 경우 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 생성하여 사용자에게 경고알람을 전송하는 스마트 홈 서비스 제공방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 외부 서버로부터 홈 가전기기의 장시간 사용정보 또는 제한사용 정보를 포함하는 이벤트 설정정보를 수신하는 이벤트 설정부; 기기상태 관리부로부터 수신된 상기 홈 가전기기의 상태관리 정보를 기반으로 상기 장시간 사용정보 또는 상기 제한사용 정보에 상응하는 임계 이벤트의 발생 여부를 확인하여 이벤트 발생정보를 생성하는 이벤트 모니터링부; 및 상기 이벤트 발생정보를 외부 장치 또는 홈 내 로컬장치로 전송하는 이벤트 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치를 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 외부 서버로부터 홈 가전기기의 장시간 사용정보 또는 제한사용 정보를 포함하는 이벤트 설정정보를 수신하는 과정; 기기상태 관리부로부터 수신된 상기 홈 가전기기의 상태관리 정보를 기반으로 상기 장시간 사용정보 또는 상기 제한사용 정보에 상응하는 임계 이벤트의 발생 여부를 확인하여 이벤트 발생정보를 생성하는 과정; 및 상기 이벤트 발생정보를 외부 장치 또는 홈 내 로컬장치로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 일정 시간을 주기로 상태관리 정보 및 이벤트 설정정보를 수신하고, 홈 가전기기 중 사용자에 의해 선택된 가전기기를 위험 가전기기로 특정하며, 수신한 이벤트 설정정보에 상응하는 위험 가전기기의 장시간 사용 이벤트의 발생 여부를 판단하고, 장시간 사용 이벤트가 발생한 경우 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 생성하여 사용자에게 경고알람을 전송하는 스마트 홈 서비스 제공방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 실시예에 의하면, 이벤트 발생정보를 기반으로 SMS를 이용한 경고알람 전송 방법 외에도 실내의 이벤트 출력장치, 예컨대 AI 스피커, 스마트 TV와 같은 출력장치를 활용하여 사용자에게 음성 또는 영상으로 사용자에게 경고알람과 관련된 메시지를 전달하는 등 차별화된 서비스를 제공하는 효과가 있다.
이와 같이 구현된 서비스는 홈에 별도의 추가 장치를 설치하지 않고도 실시간으로 사용자에게 경고알람을 전송할 수 있어 홈 가전기기에 의해 홈 내에 발생할 수 있는 사고를 예방할 수 있다. 또한, 사용 횟수 및 제한시간에 따라 수험생의 TV, 컴퓨터 등의 사용을 관리할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치의 데이터 분석부에서 수행하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치에서 생성 및 관리되는 최신 상태관리 정보를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치에서 생성된 이벤트 발생정보 이력을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치가 위험 가전기기의 장시간 사용 및 관리대상 가전기기의 제한 사용에 대한 경고알람을 전송하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
도 1은 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 스마트 홈 서비스 제공 시스템은 홈에너지 측정장치(110), 스마트 홈 서비스 제공장치(120), 클라우드 서버(130) 및 AMI 데이터 수집 서버(140)를 포함한다. 스마트 홈 서비스 제공 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 도시된 바와 같이, 스마트 홈 서비스 제공 시스템은 전력, 수도, 가스 등을 측정하기 위한 홈에너지 측정장치(110)에 별도의 스마트 홈 서비스 제공장치(120)를 추가하여 사용자에게 기존과는 차별화된 서비스를 제공한다.
홈에너지 측정장치(110)는 IoT(Internet of Things) 통신기술을 기반으로 하여 사용자가 원하는 서비스를 지원하는 스마트 장치(Smart Device)를 의미한다. 홈에너지 측정장치(110)는 홈에너지 측정장치(110)의 측정 대상에 대한 고유한 상황정보를 스마트 홈 서비스 제공장치(120)로 전송한다.
여기서 상황정보란, 특정 서비스를 지원하는 홈에너지 측정장치(110)가 해당 서비스와 관련하여 측정하는 센싱값, 예컨대 전력 사용정보, 가스 사용정보, 수도 사용정보 등을 포함하는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 데이터를 말한다.
홈에너지 측정장치(110)의 종류는 제공하는 서비스에 따라 전력 관련 홈에너지 측정장치(112), 수도 관련 홈에너지 측정장치(114), 가스 관련 홈에너지 측정장치(116) 등 다양하게 존재할 수 있으므로, 당업자의 이해를 돕기 위해 편의상 홈에너지 측정장치(110)로 설명한다.
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 홈에너지 측정장치(110)로부터 AMI 데이터를 수신하고, 수신한 AMI 데이터를 이용하여 가공 데이터를 생성한다. 가공 데이터는 AMI 데이터를 분석하기 용이하도록 데이터 포맷을 가공한 것이다. 한편, 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 수신한 AMI 데이터를 외부의 AMI 데이터 수집 서버(140)로 전송한다. 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 분석 알고리즘을 기반으로 가공 데이터를 분석하여 분석결과 정보를 생성한다. 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 생성한 분석결과 정보를 기반으로 홈 가전기기의 상태관리 정보를 생성한다. 분석 알고리즘 및 분석결과 정보에 관해서는 도 3, 상태관리 정보에 관해서는 도 4와 관련하여 각각 후술한다.
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 외부의 클라우드 서버(130)로부터 이벤트 설정정보를 수신한다. 이벤트 설정정보는 클라우드 서버(130)에서 사용자에 의해 자유롭게 사전에 설정된다. 여기서 이벤트 설정정보란, 홈 가전기기 이용과 관련된 상황정보를 이용하여 사용자에게 제공할 수 있는 서비스에 관한 정보로, 예컨대 TV 시청 3시간 이상 경과 시 특정 사용자에게 알람을 전송하는 서비스에 관한 정보 또는 일정시간 동안 컴퓨터 구동 2회 이상인 경우 특정 사용자에게 알람을 전송하는 서비스에 관한 정보를 말한다.
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 수신한 이벤트 설정정보와 전술한 상태관리 정보를 비교하여 이벤트 발생 여부를 판단하고, 이벤트가 발생한 것으로 판단한 경우 이벤트 발생정보를 생성한다. 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 홈 가전기기의 사용시간을 계산하고, 홈 가전기기 중 사용자에 의해 기 설정된 위험 가전기기, 또는 관리대상 가전기기를 특정한다. 여기서, 위험 가전기기는 홈 내에서 사고를 발생시킬 수 있는 전기 다리미, 인덕션 등을 의미하고, 관리대상 가전기기는 수험생의 사용을 제한할 필요가 있는 TV, 컴퓨터 등을 의미한다.
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 위험 가전기기의 사용시간이 임계시간을 초과한 경우 장시간 사용 이벤트가 발생한 것으로 판단한다. 예컨대, 사용자에 의해 위험 가전기기로 특정된 전기 다리미가 30분이라는 임계시간을 초과하여 온(On) 상태인 경우 장시간 사용 이벤트가 발생한 것으로 판단한다. 또한, 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 관리대상 가전기기가 제한사용 횟수를 초과하여 사용되는 경우 제한 사용 이벤트가 발생한 것으로 판단하고, 이벤트 발생정보를 생성한다. 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 장시간 사용 이벤트 또는 제한 사용 이벤트가 발생한 경우, 사용자에게 이벤트 발생정보 및 경고알람을 전송한다.
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 이벤트 발생정보를 클라우드 서버(130)로 전송한다. 클라우드 서버(130)는 이벤트 발생정보를 수신하여 테이블의 형태로 관리한다. 이벤트 발생정보의 관리에 대해서는 도 5와 관련하여 후술한다.
또한, 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 실내의 AI(Artificial Intelligence) 스피커 등과 연동하여 이벤트 발생정보에 대응하는 이벤트를 출력할 수 있다. 예컨대, 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 Wi-Fi에 기반하여 AI 스피커와 동일 AP 내에서 로컬 네트워크를 구성하여 AI 스피커에 UDP(User Datagram Protocol) 브로드캐스트 메시지를 전송한다. AI 스피커는 수신한 브로드캐스트 메시지를 기반으로 이벤트 발생정보에 대응하는 이벤트를 출력한다.
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 홈에너지 측정장치(110)와 AMI 데이터 수집 서버(140) 사이에 위치하는 게이트웨이(Gateway) 장치로 구현될 수 있고, 홈에너지 측정장치(110)에 추가적인 소프트웨어 시스템을 탑재하여 구현할 수도 있다.
클라우드 서버(130)는 인터넷 등의 네트워크에 기반하여 중앙 컴퓨터 장치에 정보를 저장하는 공간을 의미한다. 사용자는 클라우드 서버(130)에 사용자 단말기(미도시)를 이용하여 이벤트를 사전에 설정할 수 있다. 사용자 단말기는 스마트폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 개인 휴대 단말기(PDA: Portable Multimedia Player), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), 미디어 플레이어, 음성인식 스피커 등과 같은 전자기기일 수 있다. 사용자 단말기는 클라우드 서버(130)에 접속하기 위한 웹 브라우저와 프로그램을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비한다.
클라우드 서버(130)는 스마트 홈 서비스 제공장치(120)의 요청에 응답하여 이벤트 설정정보를 전송한다. 한편, 클라우드 서버(130)는 스마트 홈 서비스 제공장치(120)로부터 이벤트 발생정보를 수신한다. 클라우드 서버(130)는 이벤트 발생정보를 테이블의 형태로 관리한다. 이벤트 발생정보 중 사용시간 정보는 홈 가전기기의 사용시간과 관련된 이력 조회를 통해 산출되어 클라우드 서버(130)에 입력된다. 이벤트 발생정보는 상태관리 정보와는 다르게 이력 정보 형태로 관리하고, 웹 어플리케이션 연동 개발 등에 용이하도록 관계형 DB를 이용할 수 있다. 클라우드 서버(130)는 무선통신을 이용한 클라우드 서버에 한정되는 것은 아니고, 별도의 저장장치 또는 외부 서버 등으로 구현될 수 있다.
AMI 데이터 수집 서버(140)는 스마트 홈 서비스 제공장치(120)와 유선 PLC 또는 이동통신망 네트워크를 이용하여 연결된다. AMI 데이터는 스마트 그리드(Smart Grid)를 구현하기 위해 필요한 핵심 인프라 데이터로, 스마트 미터 내 설치된 모뎀을 이용하여 양방향 통신을 할 수 있는 지능형 전력계량 인프라에 관한 정보를 말한다. AMI 데이터 수집 서버(140)는 스마트 홈 서비스 제공장치(120)로부터 AMI 데이터를 수신한다.
도 2는 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 제 1 통신부(210), 서비스 기능부(220), 제 2 통신부(230) 및 저장부(240)를 포함한다. 스마트 홈 서비스 제공장치(120)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 통신부(210)는 데이터 수신부(212) 및 이벤트 전송부(214)를 포함한다. 제 1 통신부(210)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
데이터 수신부(212)는 홈에너지 측정장치(110)로부터 AMI 데이터를 수신하는 일종의 통신 모듈을 의미한다. 데이터 수신부(212)는 홈에너지 측정장치(110)로부터 AMI 데이터를 수신하여 로컬 백업한다. 데이터 수신부(212)는 로컬 백업된 AMI 데이터를 데이터 처리부(222_1)와 저장부(240)로 전송한다. 데이터 수신부(212)는 홈에너지 측정장치(110)와 유선(RS-485), 무선(Wi-SUN) 등의 통신 규격으로 구현될 수 있다.
이벤트 전송부(214)는 이벤트 처리부(224_3)로부터 이벤트 발생정보를 수신한다. 이벤트 전송부(214)는 스마트 홈 서비스 제공장치(120)가 존재하는 실내에 별도로 구비된 출력장치와 연동하여 이벤트 발생정보에 대응하는 이벤트를 출력할 수 있다. 예컨대, 이벤트 전송부(214)는 AI 스피커와 동일 AP 내에서 로컬 네트워크를 구성하고, 수신한 이벤트 발생정보를 기반으로 UDP 브로드캐스트 메시지를 생성한다. 이벤트 전송부(214)는 생성한 UDP 브로드캐스트(Broadcast) 메시지를 전송하면, AI 스피커는 수신한 UDP 브로드캐스트 메시지를 기반으로 그에 해당하는 이벤트를 음성으로 출력할 수 있다.
서비스 기능부(220)는 상태관리부(222) 및 이벤트 관리부(224)를 포함한다.
상태관리부(222)는 데이터 처리부(222_1), 데이터 가공부(222_2), 데이터 분석부(222_3) 및 기기상태 관리부(222_4)를 포함한다. 상태관리부(222)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
데이터 처리부(222_1)는 데이터 수신부(212)로부터 AMI 데이터를 수신한다. 데이터 처리부(222_1)는 AMI 데이터를 데이터 가공부(222_2)로 전송한다. 한편, AMI 데이터는 별도의 경로를 경유하여 제 2 통신부(230)로 전송되고, 다시 AMI 데이터 수집 서버(140)로 전송된다.
데이터 가공부(222_2)는 데이터 처리부(222_1)로부터 AMI 데이터를 수신한다. 데이터 가공부(222_2)는 데이터 분석을 용이하게 하도록 AMI 데이터를 가공 데이터로 변환한다. 예컨대 가공 데이터는 데이터를 표현하기 위해 표준화된 웹 표준 언어 형식인 XML(eXtensible Markup Language), 탭으로 구분되어 있는 텍스트 형식인 TXT, 쉼표로 구분되어 있는 텍스트 형식인 CSV(Comma Separated Value) 등을 포함할 수 있다.
데이터 분석부(222_3)는 분석 알고리즘을 기반으로 가공 데이터를 분석한다. 보다 상세하게는, 데이터 분석부(222_3)는 분석 알고리즘으로 분해(Disaggregation) 알고리즘을 사용하여 가공 데이터를 분석하여 분석결과 정보를 생성한다. 데이터 분석부(222_3)의 분석 환경 및 분석 모델은 C 언어, 파이썬(Python), R, 자료구조, 자바, JSP, 프레임워크, TCP/IP소켓 프로그래밍, 안드로이드, 하둡 등의 프로그래밍 언어(Programming Language)를 기반으로 구현될 수 있다. 또한, 데이터 분석부(222_3)는 분석 수행 모듈을 항상 임포트(Import)하고, 주기적으로 분석 알고리즘을 이용하여 분석 작업을 수행한다. 분해 알고리즘에 대해서는 도 3과 관련하여 후술한다.
기기상태 관리부(222_4)는 데이터 분석부(222_3)로부터 분석결과 정보를 수신한다. 기기상태 관리부(222_4)는 수신한 분석결과 정보를 기초로 상태관리 정보를 생성하여 관리한다. 상태관리 정보는 AMI 데이터에 포함된 홈 가전기기의 온오프 상태정보를 포함한다. 상태관리 정보는 분석결과 정보를 테이블의 형태로 변환한 것이며, 본 실시예에서는 성능을 위해 디스크 저장이 아닌 메모리 상주 방식으로 관리되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 메모리 상주 방식의 테이블 구조체는 분석모델 프로그래밍 언어(Python 등) 내에서 정의 및 생성되어 관리되는 데이터 구조체를 의미한다. 또한, 기기상태 관리부(222_4)는 본 실시예의 성능을 위해 최신 상태관리 정보만을 관리한다. 상태관리 정보에 대해서는 도 4와 관련하여 후술한다.
이벤트 관리부(224)는 이벤트 설정부(224_1), 이벤트 모니터링부(224_2) 및 이벤트 처리부(224_3)를 각각 포함한다. 이벤트 관리부(224)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이벤트 설정부(224_1)는 클라우드 서버(130)로부터 이벤트 설정정보를 수신한다. 사용자는 이벤트 설정정보를 클라우드 서버(130)에 자유롭게 설정할 수 있다. 이벤트 설정부(224_1)는 ECA(Event-Condition-Action)을 각각 기술하여 생성된 이벤트 설정정보를 수신한다. 예컨대, 전기 다리미가 30분 동안 온 상태로 지속되면 특정 사용자에게 SMS 문자 알림을 전송하고자 하는 경우, 이벤트 설정정보에서 E(Event)는 위험 가전기기인 전기 다리미를 의미하는 전기 다리미의 온오프 동작과 전기 다리미의 식별정보를 포함하고, C(Condition)는 30분 동안 온 상태로 지속되는 것과 같은 장시간 사용정보를 의미하며, A(Action)는 SMS 전송을 의미한다. 즉, 이벤트 설정정보는 위험 가전기기의 특정과 관련된 식별정보, 장시간 사용정보에 포함된 임계시간 정보 등을 포함할 수 있다. 댁 내에 수험생이 있는 경우 사용자, 즉 부모가 부재 시에 2시간 동안 컴퓨터 또는 TV가 구동되면 사용자에게 경고알람을 전송하도록 하는 이벤트를 설정할 수도 있다. 여기서, 이벤트 설정정보는 제한 사용 이벤트 발생 여부를 판단하기 위해 제한사용 횟수정보를 추가로 포함할 수 있다. 제한사용 횟수정보는 수험생의 가전기기 사용횟수에 관한 임계치를 의미한다. 또한, 이벤트 설정부(224_1)는 자정 이후에 수험생 자녀가 컴퓨터 또는 TV를 사용하는 즉시 부모에게 경고알람을 발생하도록 이벤트를 설정할 수도 있다.
이벤트 설정부(224_1)는 일정 시간을 주기로 이벤트 설정정보를 수신하고, 수신한 이벤트 설정정보를 기 설정된 이벤트 설정정보에 반영하여 업데이트(Update)한다.
이벤트 모니터링부(224_2)는 상태관리 정보를 기반으로 홈 가전기기의 사용시간 정보를 산출한다. 보다 상세하게는, 이벤트 모니터링부(224_2)는 상태관리 정보에 포함된 온오프(On-Off) 정보를 기반으로 홈 가전기기의 구동상태 변경 여부를 확인할 수 있고, 홈 가전기기의 구동상태가 오프에서 온으로 변경된 시점, 온에서 오프로 변경된 시점의 차이를 사용시간 정보로 산출한다. 한편, 이벤트 모니터링부(224_2)는 이벤트 설정정보에 포함된 홈 가전기기의 식별정보를 이용하여 위험 가전기기를 특정한다.
이벤트 모니터링부(224_2)는 상태관리 정보를 기반으로 홈 가전기기의 사용횟수 정보를 산출한다. 보다 상세하게는, 이벤트 모니터링부(224_2)는 상태관리 정보에 포함된 온오프 정보를 기반으로 홈 가전기기의 구동상태 변경 여부를 확인할 수 있고, 홈 가전기기의 구동상태가 오프에서 온으로 변경된 시점에 사용횟수가 증가한 것으로 판단하여 사용횟수 정보를 산출한다. 이벤트 모니터링부(224_2)는 장시간 사용 이벤트 또는 제한 사용 이벤트를 포함하는 임계 이벤트 발생 여부를 판단한다.
이벤트 모니터링부(224_2)는 이벤트 설정정보에 포함된 임계시간 정보 및 산출한 사용시간 정보를 기반으로 위험 가전기기의 장시간 사용 이벤트 발생 여부를 판단한다. 이벤트 모니터링부(224_2)는 상태관리 정보를 기반으로 산출한 홈 가전기기의 사용시간 정보를 이벤트 설정정보에 포함된 임계시간 정보와 비교한다. 이벤트 모니터링부(224_2)는 위험 가전기기의 사용시간 정보가 임계시간 정보를 초과하는 경우 위험 가전기기의 장시간 사용 이벤트가 발생한 것으로 판단한다. 이벤트 모니터링부(224_2)는 장시간 사용 이벤트가 발생한 것으로 판단한 경우, 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 생성한다. 이벤트 발생정보 또는 경고알람 데이터는 이벤트 처리부(224_3)로 전송된다.
이벤트 모니터링부(224_2)는 이벤트 설정정보에 포함된 제한사용 횟수정보 및 사용횟수 정보를 기반으로 관리대상 가전기기의 사용 이벤트 발생 여부를 판단한다. 이벤트 모니터링부(224_2)는 상태관리 정보를 기반으로 산출한 홈 가전기기의 사용횟수 정보를 이벤트 설정정보에 포함된 제한사용 횟수정보와 비교한다. 이벤트 모니터링부(224_2)는 관리대상 가전기기의 사용횟수 정보가 제한사용 횟수정보를 초과하는 경우 관리대상 가전기기의 제한 사용 이벤트가 발생한 것으로 판단한다.
이벤트 모니터링부(224_2)는 제한 사용 이벤트가 발생한 것으로 판단한 경우, 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 생성한다. 이벤트 발생정보 또는 경고알람 데이터는 이벤트 처리부(224_3)로 전송된다. 이벤트 발생정보는 사용자가 클라우드 서버(130)에 자유롭게 설정한 이벤트의 발생에 관한 정보로서, 실시예에 따라 홈 가전기기의 사용내역 데이터를 포함할 수 있다.
이벤트 처리부(224_3)는 이벤트 모니터링부(224_2)로부터 이벤트 발생정보를 수신한다. 이벤트 처리부(224_3)는 이벤트 발생정보를 제 1 통신부(210) 또는 제 2 통신부(230)로 전송한다. 한편, 본 실시예에 있어서, 이벤트 처리부(224_3)는 위험 가전기기의 장시간 사용 이벤트 발생을 위해 이벤트 발생정보와 더불어 경고알람 데이터를 제 1 통신부(210) 또는 제 2 통신부(230)로 함께 전송할 수 있다.
이벤트 처리부(224_3)는 스마트 홈 서비스 제공장치(120)가 설치된 실내로 실시간 알람을 전송하기 위해 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 이벤트 전송부(214)로 전송한다. 본 실시예에 있어서, 이벤트 처리부(224_3)는 이벤트 설정정보에 기반하여 장시간 사용 이벤트가 설정된 경우 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 이벤트 전송부(214)로 전송할 수 있다.
이벤트 처리부(224_3)는 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 제 2 통신부(230)로 전송하여, 알람 데이터가 제 2 통신부(230)에 의해 직접 사용자에게 제공되도록 하거나, 클라우드 서버를 거쳐 사용자에게 제공되도록 할 수 있다. 한편, 제 2 통신부(230)는 제 2 통신부(230) 내에 이동통신 모뎀이 장착되어 있을 경우 직접 사용자에게 알람 데이터를 제공할 수 있다.
이벤트 처리부(224_3)는 상태관리 정보에 포함된 사용횟수 정보를 일정 주기마다 0으로 리셋(Reset)한다. '사용횟수' 정보는 특정 시간 내 동일한 가전 기기의 사용 횟수를 관리하기 위한 정보를 말한다. 사용횟수 정보는 특정 기간 내 홈 가전기기의 구동 횟수 값을 나타내야 하기 때문에 일정 주기마다 리셋된다.
제 2 통신부(230)는 이벤트 처리부(224_3)로부터 이벤트 발생정보를 수신한다. 제 2 통신부(230)는 이벤트 발생정보를 클라우드 서버(130)로 전송한다. 클라우드 서버(130)는 이벤트 발생정보를 테이블의 형태로 관리한다. 이벤트 발생정보 중 사용시간 정보는 이력 조회를 통해 산출되어 클라우드 서버(130)에 입력된다. 제 2 통신부(230)는 이벤트 발생정보를 저장부(240)로 전송한다.
제 2 통신부(230)는 데이터 처리부(222_1)로부터 AMI 데이터를 수신한다. 제 2 통신부(230)는 AMI 데이터를 AMI 데이터 수집 서버(140)로 전송한다. 한편, 제 2 통신부(230)는 외부의 서비스 클라우드와 연동할 필요가 있으므로 이동통신 방식을 이용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 유선 PLC, Wi-SUN 등의 무선통신 등을 이용할 수도 있다.
저장부(240)는 데이터 수신부(212)로부터 AMI 데이터를 수신한다. 저장부(240)는 AMI 데이터 또는 무선통신에 필요한 각종 데이터를 저장한다. 한편, 저장부(240)는 제 2 통신부(230)로부터 이벤트 발생정보를 수신한다. 저장부(240)는 수신한 이벤트 발생정보를 저장한다.
도 3은 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치의 데이터 분석부에서 수행하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 3의 (a)는 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치(120) 내의 데이터 분석부에서 수행되는 분해 알고리즘을 나타낸다. 분해(Disaggregation) 알고리즘은 전체 전력 사용량에서 개별 기기의 전력 사용 내역을 추출한 정보를 제공한다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 분해 알고리즘은 시간대별 단위시간 전력 사용량 데이터를 이용한다. 분해 알고리즘은 군집화를 수행하기 위해 전력 사용량 데이터에 대해 특징 추출 과정을 수행한다(Feature Extraction). 분해 알고리즘은 특징 추출 과정을 수행한 결과를 기반으로 군집화 과정을 수행한다(Clustering). 군집화 과정에서는 다양한 알고리즘이 이용될 수 있으므로 특정 알고리즘 적용에 한정되는 것은 아니고 데이터를 군집화할 수 있는 다른 혼합모델을 이용할 수 있다. 분해 알고리즘은 군집화 과정을 수행한 결과를 이용하여 디코딩하고(Decoding), 디코딩한 결과를 매핑한다(Mapping).
도 3의 (b)는 분해 알고리즘을 전력 사용데이터 분석에 활용한 결과를 예시적으로 나타낸 그래프이다. 도 3의 (b)를 참조하면, 시간대별 전력 사용량에 큰 영향을 미치는 가전기기를 확인할 수 있다. 예컨대, 약 오전 7시 30분경에는 주전자로 인해 전력 사용량이 높고, 약 8시경에는 전자레인지로 인해 전력 사용량이 높다. 또한, 저녁 8시경에는 난방으로 인해 전력 사용량이 높게 측정된다. 즉 전술한 바와 같이, 도 3의 (b)의 결과 데이터를 본 실시예에 활용하면 사용자에게 이벤트를 제공하는 등 기존과는 다른 차별적인 스마트 홈 서비스를 제공할 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치에서 생성 및 관리되는 최신 상태관리 정보를 나타낸 예시도이다.
상태관리 정보는 데이터 분석부로부터 분석결과 정보를 기반으로 기기상태 관리부(222_4)에서 생성된다. 도 4를 참조하면, 상태관리 정보는 홈 가전기기의 식별정보, 상태정보, 상태 업데이트 시간정보 또는 사용횟수 정보를 포함한다. 식별정보는 실내의 가전기기 고유의 식별 아이디(ID)를 의미한다. 식별정보는 해당 가전기기의 맥(MAC) 주소 또는 해쉬(Hash) 값을 이용한다. 상태정보는 가전기기의 온오프(On-Off) 상태정보를 의미한다. 예컨대, 기기상태 관리부(222_4)는 일정 주기로 상태관리 정보를 수신하고, 상태관리 정보에 포함된 홈 가전기기의 상태정보는 가장 최근에 수신된 정보로 해당 가전기기의 온오프 상태정보를 의미한다. 상태 업데이트 시간정보는 해당 가전기기의 구동상태 변경이 발생한 시간을 기록한 것을 의미한다. 이벤트 모니터링부(224_2)는 온오프 상태정보를 기반으로 타임라인 형식의 사용내역 데이터를 생성한다. 사용내역 데이터는 홈 가전기기의 사용정보와 이를 집계하여 산출한 통계산출 정보를 포함하고, 사용자에게 댁내 에너지 사용현황 및 절감 가이드 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 상태 업데이트 시간정보는 최근에 수신한 값이 오프로 바뀌는 경우 NULL로 초기화된다. 사용횟수 정보는 특정 시간 내에 해당 가전기기를 사용한 횟수를 의미한다. 한편, 이벤트 처리부(224_3)는 사용횟수 정보를 일정 주기마다 0으로 리셋(Reset)하는 스케쥴 작업을 수행한다.
도 5는 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치에서 생성된 이벤트 발생정보 이력을 나타낸 예시도이다.
이벤트 발생정보는 이벤트 모니터링부(224_2)에서 생성되고, 제 2 통신부(230)로 경유하여 클라우드 서버(130)로 전송된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 클라우드 서버(130)는 이벤트 발생정보를 테이블의 형태로 관리한다. 이벤트 발생정보는 게이트웨이(본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치) 정보, 식별정보, 상태 기록시간 정보, 상태정보 또는 사용시간 정보를 포함한다. 게이트웨이 정보는 실내에 설치되는 게이트웨이의 고유한 식별 아이디를 포함한다. 상태 기록시간 정보는 가전기기의 상태변동이 발생한 시간정보를 의미한다. 예컨대, 상태 기록시간 정보는 TV의 구동 상태가 변경된 시간, 냉방장치의 구동상태가 변경된 시간 등을 나타내는 시간정보이다. 사용시간 정보는 각각의 가전기기의 사용 시간과 관련된 정보로, 해당 가전기기의 상태가 오프 상태인 경우에만 기록된다. 사용시간 정보는 해당 가전기기의 이력 조회를 통해 산출되어 클라우드 서버(130)에 입력된다.
도 6은 본 실시예에 따른 스마트 홈 서비스 제공장치가 위험 가전기기의 장시간 사용 및 관리대상 가전기기의 제한 사용에 대한 경고알람을 전송하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 일정 시간을 주기로 클라우드 서버에 접속하여 이벤트 설정정보를 수신한다(S602). 단계 S602에서 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 경고알람 전송과 관련하여 기 설정된 이벤트 설정정보를 수신한다.
이벤트 설정정보는 ECA 규격에 따라 생성되는데, E는 홈 가전기기 중 사용자에 의해 설정된 위험 가전기기를 특정하는 정보를 포함하고, C는 위험 가전기기의 장시간 사용 이벤트 발생을 판단하기 위한 임계시간 정보 또는 관리대상 가전기기의 제한 사용 이벤트 발생을 판단하기 위한 제한사용 횟수정보를 포함한다.
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 일정 시간을 주기로 기기상태 관리부(222_4)로부터 상태관리 정보를 수신 또는 모니터링한다(S604).
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 수신한 이벤트 설정정보와 상태관리 정보를 기반으로 기 존재하던 이벤트 설정정보 및 상태관리 정보를 업데이트한다(S606).
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 홈 가전기기 각각의 사용시간을 계산하고, 이벤트 설정정보를 기반으로 위험 가전기기를 특정한다(S608).
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 일정 시간을 주기로 상태관리 정보에 포함된 사용횟수 정보 초기화 여부를 결정한다(S610).
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 일정 시간이 경과한 경우 상태관리 정보에 포함된 사용횟수 정보를 초기화(Reset)한다(S612).
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 홈 가전기기의 사용시간 정보 또는 제한사용 횟수정보와 임계치를 비교하여 장시간 사용 이벤트 또는 제한 사용 이벤트의 발생 여부를 판단한다(S614). 여기서, 임계치는 장시간 사용 이벤트를 판단하는 경우에는 임계시간 정보를, 제한 사용 이벤트를 판단하는 경우에는 제한사용 횟수정보를 각각 의미한다.
보다 상세하게는, 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 위험 가전기기의 사용시간 정보가 임계시간 정보를 초과하는 경우 장시간 사용 이벤트가 발생한 것으로 판단한다. 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 온오프 상태정보를 기반으로 홈 가전기기의 구동상태 변경 시점을 특정하고, 이를 기반으로 홈 가전기기 별로 사용시간을 산출한다. 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 이벤트 설정정보를 기반으로 위험 가전기기를 특정하고, 산출된 위험 가전기기의 사용시간 정보를 이용하여 장시간 사용 이벤트의 발생 여부를 확인한다.
한편, 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 홈 내 수험생이 있는 경우, 사용자에 의해 선택된 관리대상 가전기기의 사용횟수 및 시간 정보와 이벤트 설정정보에 포함된 제한사용 횟수정보를 비교하여 제한 사용 이벤트의 발생 여부를 확인한다. 스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 상태관리 정보에 포함된 사용횟수 정보를 이용하여 제한 사용 이벤트 발생 여부를 판단한다.
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 단계 S614에서 장시간 사용 이벤트 또는 제한 사용 이벤트가 발생한 것으로 확인한 경우 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 생성한다(S616).
스마트 홈 서비스 제공장치(120)는 단계 S616에서 생성한 이벤트 발생정보 및 경고알람 데이터를 제1 통신부(210) 또는 제2 통신부(230)로 전송한다(S618).
여기서, 단계 S602 내지 S618은 앞서 설명된 스마트 홈 서비스 제공장치(120)의 각 구성요소의 동작에 대응되므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
도 6에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 6에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 6에 기재된 스마트 홈 서비스 제공방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 기록될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 홈에너지 측정장치 120: 스마트 홈 서비스 제공장치
130: 클라우드 서버 140: AMI 데이터 수집 서버
210: 제 1 통신부 212: 데이터 수신부
214: 이벤트 전송부 220: 서비스 기능부
222: 상태관리부 222_1: 데이터 처리부
222_2: 데이터 가공부 222_3: 데이터 분석부
222_4: 기기상태 관리부 224: 이벤트 관리부
224_1: 이벤트 설정부 224_2: 이벤트 모니터링부
224_3: 이벤트 처리부 230: 제 2 통신부
240: 저장부

Claims (10)

  1. 외부 서버로부터 홈 가전기기의 장시간 사용정보 또는 제한사용 정보를 포함하는 이벤트 설정정보를 수신하는 이벤트 설정부;
    기기상태 관리부로부터 수신된 상기 홈 가전기기의 상태관리 정보를 기반으로 상기 장시간 사용정보 또는 상기 제한사용 정보에 상응하는 임계 이벤트의 발생 여부를 확인하여 이벤트 발생정보를 생성하는 이벤트 모니터링부; 및
    상기 이벤트 발생정보를 외부 장치 또는 홈 내 로컬장치로 전송하는 이벤트 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트 모니터링부는,
    일정 시간을 주기로 상기 상태관리 정보를 수신하며,
    상기 상태관리 정보를 기반으로 상기 홈 가전기기의 사용시간 정보를 계산하고, 상기 사용시간 정보 및 기 설정된 임계시간 정보를 비교하여 상기 임계 이벤트 중 장시간 사용 이벤트의 발생 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트 모니터링부는,
    일정 시간을 주기로 상기 상태관리 정보를 수신하며,
    상기 상태관리 정보에 포함된 사용횟수 정보 및 기 설정된 제한사용 횟수정보를 비교하여 상기 임계 이벤트 중 제한 사용 이벤트의 발생 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트 처리부는,
    상기 임계 이벤트가 발생한 경우, 상기 이벤트 발생정보가 제 1 통신부를 경유하여 상기 홈 내 로컬장치로 전송되거나, 제 2 통신부를 경유하여 사용자 단말기로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트 설정부는,
    일정 시간을 주기로 상기 외부 서버로부터 ECA(Event-Condition-Action) 규격에 따라 기 설정된 이벤트 내역이 정의된 상기 이벤트 설정정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트 모니터링부는,
    상기 기기상태 관리부로부터 기 정의된 테이블(Table) 구조체 형태를 갖는 상기 상태관리 정보를 수신하여 상기 임계 이벤트의 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상태관리 정보는,
    상기 홈 가전기기의 식별정보, 상태정보, 상태 업데이트 시간정보 또는 사용횟수 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이벤트 모니터링부는,
    상기 식별정보 중 사용자에 의해 선택된 홈 가전기기를 위험 가전기기 또는 관리모드 가전기기로 특정하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트 처리부는,
    상기 상태관리 정보에 포함된 사용횟수 정보를 일정 주기마다 초기화(Reset)하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공장치.
  10. 외부 서버로부터 홈 가전기기의 장시간 사용정보 또는 제한사용 정보를 포함하는 이벤트 설정정보를 수신하는 과정;
    기기상태 관리부로부터 수신된 상기 홈 가전기기의 상태관리 정보를 기반으로 상기 장시간 사용정보 또는 상기 제한사용 정보에 상응하는 임계 이벤트의 발생 여부를 확인하여 이벤트 발생정보를 생성하는 과정; 및
    상기 이벤트 발생정보를 외부 장치 또는 홈 내 로컬장치로 전송하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 서비스 제공방법.
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