KR20200101171A - 저전력 무선 통신 방식을 이용한 무선 작동 스위치 및 스마트 스위치 허브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저전력 무선 통신 방식을 이용한 스마트 스위치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 장치는 저전력 통신 방식을 이용하여 스위치를 원격제어 할 수 있고, 스위치의 상태를 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 스위치 허브로 전송하고, 전송된 정보를 클라우드 서버의 데이터베이스에 저장하여 스마트폰을 이용하여 원격에서 관리할 수 있게 한다.
이에 본 발명의 시스템은, 저전력 무선 통신방식을 통해 스위치를 원격에서 조작할 수 있는 소형 리모컨과, 리모컨으로부터 송신된 무선 제어 신호를 수신하여 스위치의 작동을 제어하고 스위치의 상태를 스마트 허브로 전송하는 스위치 제어기와 스위치 제어기로 부터의 정보를 데이텁이스에 업데이트하고 스마트폰과 연계하여 관리하는 스마트 스위치 허브로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

저전력 무선 통신 방식을 이용한 무선 작동 스위치 및 스마트 스위치 허브{Wireless Operation Switch and Smart Switch Hub using Low Power Wireless Communication Method}

본 발명은 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 원격에서 각종 전기기기의 스위치를 조작하는 장치에 관한 것으로, 가정과 사무실의 전등스위치 등 각종의 전기기기 스위치를 무선리모컨을 통해 실내에서 간단히 조작하고, 스마트 스위치 허브와 스마트폰의 연결을 통해 실외에서 원격으로 각종 전기기기의 스위치를 조작하고 상태를 모니터링하는 원격스위치 조작 시스템에 관한 것이다.

각종 전기기기의 원격제어를 하려는 많은 노력들이 있었고, 홈오토메이션(Home Automation) 또는 오피스오토메이션(Office Automation) 분야에 많은 제품들이 출시되었다.

그러나 종래의 원격제어방식은 별도의 전기배선공사 또는 전자적인 설비의 시스템 구축을 필요로 함에 따라 소비자가 직접 설치하지 못하고 전문가에게 의뢰해야하는 문제가 있었다.

즉, 전문가의 도움이 필요하므로 서치비가 가중되고 그에 따른 공사비의 증가로 실제 가정 또는 사무실에서 사용하기에는 비용적인 부담이 크게 작용하게 된다.

또한 무선 신호를 주고받는 방법으로 WiFi, 블루투스 등을 사용하여 전력의 소모가 크기 때문에 건전지를 사용하지 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 저전력 무선 통신 방식을 이용하는 소형리모컨의 조작 신호로 전기기기의 조작을 할 수 있으며, 스위치 조작부를 건전지로 구동할 수 있게 하여, 기존의 원격 스위칭 시스템에 필요한 별도의 전기배선공사 및 전자적인 시스템의 구축이 필요 없으며, 그로 인한 초기 설치비용을 최소화할 수 있도록 한다.

또한 기존에 제안된 방법들이 무선신호로 WiFi, 또는 블루투스 등을 사용하는 것에 비해서, 상기의 저전력 무선 통신 신호들을 수신하여 각종 전기기기의 스위치 상태를 파악하여 데이터베이스에 저장하는 스마트 스위치 허브를 통하여, 스마트 폰의 앱을 통해 각종 전기기기 스위치의 현재 상태를 파악하고 실외에서도 스마트폰을 통해 각종 전기기기를 조작할 수 있게 하여 사용자의 편이성을 제고하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 무선작동 스위치 및 스마트 스위치 허브 장치는,

실내에 설치되어 사용되는 각종 전기기기의 스위치를 원격에서 무선으로 온/오프 제어를 하는 무선작동 스위치로서,

상기 무선작동 스위치는 저전력 무선 통신 방식을 이용해 두 가지 방식으로 작동될 수 있다.

그 하나는 저전력 무선 통신방식을 이용해 작동신호를 보내는 소형리모컨을 이용하는 방식으로, 소형리모컨은 단지 하나의 신호만을 보내고 무선작동 스위치는 수신된 작동신호로 스위치의 상태를 온/오프로 전환한다.

또 다른 하나의 방식은 스마트폰의 앱으로 작동하는 방법으로서, 무선작동 스위치는 스마트 스위치 허브를 통해 인터넷을 경유하여 스마트폰으로 부터의 작동신호를 받아 스위치를 작동할 수 있다. 좀 더, 상세히 기술하면, 스마트폰에 설치된 앱(App) 또는 컴퓨터의 웹에서 스위치를 온/오프 신호를 보내면, 이 작동신호는 인터넷을 통해 스마트 스위치 허브로 전달되고, 스마트 스위치 허브는 저전력 무선 통신 방식을 이용해 자동신호를 보내고 무선작동 스위치는 이 작동신호를 수신하여 무선작동 스위치를 작동시킬 수 있다. 이를 통해 실내에서 뿐 아니라 실외, 좀 더 멀리 지방이나 해외에서도 인터넷이 연결되어 있으면 어디서든지 무선작동 스위치를 조작할 수 있게 된다.

또한, 스마트 스위치 허브는, 무선작동 스위치의 상태를 클라우드서버의 데이터베이스에 업데이트하여, 사용자가 스마트폰의 앱 또는 컴퓨터의 웹을 통해 무선작동 스위치의 상태를 파악할 수 있게 한다, 좀 더 상세히 설명하면, 무선리모컨 또는 스마트 스위치 허브를 통해 조작신호를 수신한 무선작동 스위치는 스위치를 온/오프하고, 스위치의 상태를 저전력 무선 통신 방식으로 전송한다. 스마트 스위치 허브는 이 신호를 수신하여 무선작동 스위치의 상태를 데이터베이스에 업데이트할 수 있다.

본 발명에서 제안하는 방식에 따르면, 저전력 무선 통신 방식을 이용하므로 소비전력의 절감을 기대할 수 있고, 이에 따라 건전지만으로도 기대하는 결과를 어을 수 있으므로, 기존에 제안된 방법들이 가지고 있는 별도의 전기배선이 필요 없게 되고, 이에 따라 초기 설치비의 절감 및 사용자가 손쉽게 설치할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따르면 스위치의 현재 상태를 스마트폰의 앱이나 컴퓨터의 웹에서 언제든지 파악할 수 있고, 이를 통해 스위치의 원격조작, 스케쥴링 조작 등의 다양한 서비스를 사용자에게 제공할 수 있는 효과가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 시스템의 상세 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선작동 스위치의 통신 및 제어부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 스위치 허브의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 저전력 무선 통신 시스템의 송수신간 타이밍도 이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 저전력 무선 통신 시스템에서 사용되는 패킷(packet)의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선작동 스위치의 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 스위치 허브의 동작 흐름도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 시스템의 상세 구성도로서, 무선작동스위치(100), 리모트스위치(200), 스마트 스위치 허브(400), 인터넷 클라우드 서버(500) 그리고 스마트폰(600)으로 구성된다.

먼저, 리모트 스위치(200)를 통한 무선작동 스위치의 조작에 대해 설명하면,

사용자가 리모트 스위치를 누름으로서 무선작동 스위치를 조작하려고 하면, 리모트스위치 회로에서는 저전력 무선 통신 방식을 통해 도 5의 패킷(packet)을 송신한다,

무선작동 스위치에서는 도 5의 패킷의 프리앰블(preamble)dl 수신되면 도 6의 흐름도에 따라 동작하게 된다. 좀 더 상세히 설명하면, 도 2의 대역필터(12)와 정류기(140)을 통해 프리앰블의 수신이 확인되면, 웨이크업(wake up) 발생기(160)은 수신된 프리앰블의 길이를 측정하여 미리 약속된 길이의 프리앰블이면, 웨이크업 신호를 발생시켜, 수신 및 제어기(180)가 무선작동 신호를 수신하여 동작할 수 있도록 한다.

이를 통해 무선작동 스위치를 온/오프한 제어기(180)은 무선작동 스위치의 상태를 저전력 무선 통신 방식을 통해 도 5의 패킷으로 송신한다.

본 패킷을 수신한 스마트 스위치 허브(400)은 도 7의 흐름도에 따라 동작한다.

좀 더 상세히 설명하면, 스미트 스위치 허브는 도 3의 통신장치(420)를 통해 무선작동 스위치 정보를 수신하여 인터넷(460)을 통해 인터넷 클라우드 서버(500)의 데이터베이스를 업데이트한다.

사용자는 스마트폰(600)의 앱 또는 컴퓨터의 웹을 통해 무선작동 스위치의 현재 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있게 된다.

또한, 스마트폰의 앱이나 컴퓨터의 웹을 통한 무선작동 스위치의 조작 방법에 대해서 설명하면,

사용자는 스마트폰의 앱 또는 컴퓨터의 웹을 통해 원하는 무선작동 스위치의 온/오프를 결정하여 조작하면, 스마트폰의 앱 또는 컴퓨터의 웹은 무선작동 스위치의 온/오프 신호를 인터넷을 통해 스마트 스위치 허브(400)으로 보낸다. 무선작동 스위치의 조작신호를 수신한 스마트 스위치 허브는 저전력 무선 통신 방식으로 도 5의 패킷을 송신하게 되고, 본 패킷을 수신한 무선작동 스위치는 도 6의 흐름도에 따라 동작하여, 무선작동 스위치를 조작하고, 무선작동 스위치의 현재 상태를 저전력 무선 통신 방식을 이용한 패킷으로 송신하게 되고, 본 패킷을 수신한 스마트 스위치 허브는 데이터베이스를 업데이트하게 된다.

사용자는 또한 스마트폰의 앱이나 컴퓨터의 웹에서 무선작동 스위치 조작을 스케쥴링 할 수 있고, 본 발명에 실시 예에 따른 시스템에서는 스케쥴에 따라 자동으로 무선작동 스위치의 온/오프를 조작할 수 있다.

Claims (3)

1. 본 발명의 스마트 스위치 허브에서 저젼력 무선통신 방식을 이용하는 스마트 스위치와 리모컨 간의 무선신호를 감청하여 스마트 스위치의 상태를 확인하는 기술.
2. 스마트 스위치 허브에서 스마트 스위치를 조작하기 위해 리모컨과 동일한 무선 신호를 만들어 송신하는 기술.
3. 스마트 스위치와 리모컨간에 사용되는 무선신호와 인터넷을 사용하여 스마트폰과 정보를 주고 받는 인터넷 정보형식으로 변환하는 기술.
   
   

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