KR20200120986A - 사물인터넷 네트워크에서 통신 가능한 스마트 램프 및 스마트 램프 제어시스템 - Google Patents

사물인터넷 네트워크에서 통신 가능한 스마트 램프 및 스마트 램프 제어시스템 Download PDF

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Abstract

사물인터넷 네트워크에서 통신 가능한 스마트 램프 및 스마트 램프 제어시스템을 개시한다. 실시예에 따른 사물인터넷을 포함하는 네트워크에서 제어명령을 수신하여 동작하는 스마트 램프는 소캣과 연결되면, 스마트 램프가 설치된 영역의 네트워크를 인식하고, 인식된 네트워크 영역 안에 있는 전자기기로부터 램프제어명령을 수신하는 통신모듈; 및 수신한 제어명령에 따라 스마트 램프를 제어하는 제어모듈; 을 포함한다.

Description

사물인터넷 네트워크에서 통신 가능한 스마트 램프 및 스마트 램프 제어시스템 {SMART LAMP FOR WIRELESS COMMUNICATION AND SYSTEM FOR CONTROLLING SMART LAMP}
유무선 네트워크로 제어 가능한 스마트 램프에 관한 것으로 구체적으로, 무선 통신 네트워크 상에서 다른 스마트 단말에 의해 조명과 동작이 제어되는 스마트 램프에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
사물인터넷(Internet of Things)은 세상에 존재하는 유형 혹은 무형의 객체들이 다양한 방식으로 서로 연결되어 개별 객체들이 제공하지 못했던 새로운 서비스를 제공하는 것을 말한다. 사물인터넷(Internet of Things)은 단어의 뜻 그대로 '사물들(things)'이 '서로 연결된(Internet)' 것 혹은 '사물들로 구성된 인터넷'을 말한다. 기존의 인터넷이 컴퓨터나 무선 인터넷이 가능했던 휴대전화들이 서로 연결되어 구성되었던 것과는 달리, 사물인터넷은 책상, 자동차, 가방, 나무, 애완견 등 세상에 존재하는 모든 사물이 연결되어 구성된 인터넷이라 할 수 있다. 스마트 단말과 통신기술이 발전하며 사물인터넷은 홈 네트워크 형태로 점차 우리 생활에 접목되고 있다. 특히, 가정의 가스밸브나 조명을 스마트 단말을 통해 제어할 수 있도록 하는 홈 IoT는 빠르게 보편화 되고 있고, 홈 IoT는 외부에서 가전기기 및 가정에 설치된 전자기기를 직접 제어할 수 있다는 점에서 매우 편리하다. 뿐만 아니라 화재, 정전 등 안전사고를 예방할 수 있는 효과도 창출할 수 있지만, 홈 IoT 설비에는 많은 비용과 시간이 필요한 것이 일반적이다.
특히, 조명의 경우, 거실, 방, 부엌, 욕실 등 가정 전체에 많은 조명이 설치되기 때문에 홈 네트워크 설비 시 가장 많은 부분을 차지한다. 또한, 종래의 조명기기들에 사물인터넷을 적용하기 위해서는 전원스위치부, 전원변환공급장치부, 전원 케이블, 전구 소켓 시스템 등에 통신기능을 수행하는 모듈을 탑재해야 하기 때문에, 전기 기술자에 의해서만 홈 네트워크에 의해 제어되는 조명 설치 및 관리가 가능하다. 또한, 홈 네트워크나 사물인터넷을 통해 조명을 제어하기 위해서는 시스템 전재를 재설비 해야만 가능하기 때문에, 네트워크를 통해 조명을 제어하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소모된다.
1. 한국 특허등록 제 10-1935453호 (2018.12.28) 2. 한국 특허공개 제 10-2017-0091369 호(2017.08.09)
실시예에서는 종래 조명 램프를 스마트 램프로 교환하기만 하면 조명기기를 사물인터넷 네트워크를 이용하여 제어할 수 있도록 한다.
실시예에서는 스마트 램프로 전구 소켓을 교환하기만 하면 네트워크 영역내부에 있는 전자기기로 램프의 온 오프, 밝기, 꺼짐 켜짐 예약 등 다양한 기능을 사물인터넷 등의 무선통신으로 제어할 수 있도록 한다.
실시예에 따른 사물인터넷을 포함하는 네트워크에서 제어명령을 수신하여 동작하는 스마트 램프는 소캣과 연결되면, 상기 스마트 램프가 설치된 영역의 네트워크를 인식하고, 인식된 네트워크 영역 안에 있는 전자기기로부터 램프제어명령을 수신하는 통신모듈; 및 수신한 제어명령에 따라 스마트 램프를 제어하는 제어모듈; 을 포함한다.
다른 실시예에 따른 통신 네트워크에 포함되는 스마트 램프 제어방법은 (A) 스마트 램프에서 램프 소캣과의 연결을 인식하는 단계; (B) 스마트 램프에서, 램프가 설치된 위치의 네트워크 신호, 통신망 및 제어기기를 인식하는 단계; (C) 스마트 램프에서 제어기기로부터 램프 제어 명령을 수신하는 단계; (D) 스마트 램프에서 상기 수신한 제어명령에 따라 스마트 램프의 조명을 제어하는 단계; 를 포함한다.
다른 실시예에 따른 스마트 램프 제어시스템은 5G, 와이파이, LTE를 포함하는 유무선 통신이 가능한 전자기기; 전자기기로 입력된 제어명령을 수신하여, 제어명령에 따라 램프 조명을 제어하는 스마트 램프;를 포함한다.
이상에서와 같은 스마트 램프 및 스마트 램프 제어 시스템은 많은 설비 투자 없이 단순히 조명 램프를 교환함으로써 사물 인터넷을 이용해 조명제어 서비스를 제공 할 수 있다.
전문 기술자의 설치나 조명 시스템의 시설 투자 없이 저비용으로 사물인터넷을 이용할 수 있도록 한다. 사물인터넷 서비스로 이용 가능한 모든 유선 또는 무선 통신방식에 사용가능 하여 통신방식에 제약이 없다.
또한, 스마트 램프에 구성된 모든 부품은 모듈로 제작되어 램프가 노후 되거나 고장이 난 경우 부품 교환이 용이하여 램프 전체 구성품 구매에 대한 비용을 절감할 수 있다.
또한, 개별 램프에 각각에 대한 제어가 가능하기 때문에 전체 시스템을 이용하여 조명을 개별적으로 제어하는 것보다 데이터 처리효율과 비용 효율이 높다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 LTE 전구 구성을 나타낸 도면
도 2는 실시예에 따른 스마트 조명제어 시스템의 구성을 나타낸 도면
도 3은 실시예에 따른 스마트 램프의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면
도 4는 스마트 램프의 구성을 나타낸 도면
도 5는 실시예에 따른 스마트 램프의 필수적인 데이터 처리 구성을 나타낸 도면
도 6은 실시예에 따른 스마트 램프에 설치되는 통신모듈(530)의 구체 구성을 나타낸 도면
도 7은 실시예에 따른 전자기기의 데이터 처리블록을 나타낸 도면
도 8은 실시예에 따른 스마트 램프의 데이터 처리 단계를 나타낸 흐름도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 종래의 LTE 전구 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 LTE 전구는 램프(15), 발광모듈(16), 라디에이터(17), 전원공급장치(18) 및 연결부(19)를 포함하여 구성될 수 있다. 램프(15)는 다양한 재질로 제작되어 발광모듈(16)에서 생성한 빛을 확산 시킨다. 라디에이터(17)은 전구에서 발생되는 빛에 의한 열을 방출하고, 전원공급장치(18)는 직류전류와 교류전류를 전환 시켜 전구에 전력을 공급한다. 연결부(19)는 전구와 소켓을 연결하는 구성이다. 도 1에 도시된 전구는 종래 일반적으로 쓰이는 전구 구성을 나타낸 것으로 본 실시예는 종래의 전구에 네트워크 무선통신이 가능한 모듈을 추가로 구성하여 사물인터넷 등 홈 네트워크를 조명장치에 적용할 때 추가적인 설비 없이 전구를 교체하는 것 만으로 무선통신으로 조명제어를 편리하게 수행할 수 있도록 한다.
도 2는 실시예에 따른 스마트 조명제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 스마트 조명제어 시스템은 스마트 램프(20), 통신 네트워크 장비(23,24,26 전자기기(27)를 포함하여 구성될 수 있다.
전자기기(27)는 블루투스, 와이파이, 5G, LTE 등 다양한 무선통신을 사용 가능한 스마트 단말로서, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 컴퓨터 등의 컴퓨팅 기기를 포함할 수 있다.
스마트 램프(20)는 소캣과 연결되면 통신 네트워크와 네트워크 영역에 포함된 무선통신 전자기기를 인식하고, 전자기기로부터 수신한 제어명령에 따라 램프와 전원을 제어한다. 예컨대, 조명의 온오프 시각, 온오프 유지 시간 등의 동작과 조명의 밝기, 세기를 포함하는 세부정보 또한 제어 할 수 있다.
실시예에 따른 스마트 조명제어 시스템에서 통신네트워크 장비(23,24,26)에는 블루투스 허브, 지그비허브, 와이파이 무선공유기, 인터넷 모뎀 등 무선 통신장비와 외부 이동통신 서비스 장비(26)가 포함될 수 있다. 예컨대, 5G, LTE, 3G 등 소켓이 설치된 위치에서 사물 인터넷 제어 및 무선통신 서비스로 이용할 수 있는 통신 장비가 포함될 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 스마트 램프의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 스마트 램프는 AC 전원공급부(10), 전력 공급모듈(30), 조명시스템부(50) 및 연결모듈(20)을 포함하여 구성될 수 있고, 전력 공급모듈(30)은 전원스위치, 전원 케이블, 전원분배장치를 포함하여 구성될 수 있고, 연결부(20)는 전원변환공급부 및 조명 램프 소캣을 포함하여 구성될 수 있다. 도 3은 실시예에 따른 스마트 램프가 전원을 공급받아 조명을 제어하기까지 거치는 모든 데이터 처리과정을 수행하는 구성요소를 도시하고 있다. 실시예에 따른 스마트 램프의 통신모듈은 탈부착 가능한 모듈 형태로 구성되어, 스마트 램프의 전원공급부(10), 전력공급모듈(30), 조명시스템부(50) 및 연결모듈(20) 중 어느 하나에 연결되어 동작할 수 있다. 도 3에 도시된 스마트 램프의 데이터 처리 블록은 하나의 실시예 일 뿐, 램프의 데이터 처리 블록이 다른 형태로 고안되더라도 실시예에 따른 스마트 램프의 통신모듈은 다른 데이터 처리블록과 연결되어 동작할 수 있다.
도 4는 스마트 램프의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 스마트 램프는 상부조명레이어(1), 하부조명레이어(8), 레이어 고정부(10), 소켓고정부(11), 소켓연결부(12), 제1조명부(2), 제2조명부(3), 제3조명부(13), 전원공급부(7), 전원연결선(14), 스위칭부(5) 및 통신모듈(5)와 제어모듈(6)을 포함하여 구성될 수 있다. 실시예에 따른 스마트 램프에서 특징적인 구성은 바로 통신모듈(5)과 제어모듈(6)이다. 통신모듈(5)과 제어모듈(6)이 종래 램프에 장착되면 전구가 설치된 영역에서 이용되고 있는 통신 네트워크를 인식하여, 인식된 무선통신을 이용하여 네트워크 영역에 포함된 전자기기로부터 제어명령을 수신하고 수신한 제어 명령에 따라 전구가 동작되도록 한다.
도 5는 실시예에 따른 스마트 램프의 필수적인 데이터 처리 구성을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 스마트 램프는 통신모듈(530) 및 제어모듈(550)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.
통신모듈(530)은 소캣과 연결되거나 전원연결선과 연결되면, 스마트 램프가 설치된 영역의 네트워크를 인식하고, 인식된 네트워크 영역의 전자기기들로부터 램프제어명령을 수신한다. 제어모듈(550)은 수신한 제어명령에 따라 스마트 램프를 제어한다.
도 6은 실시예에 따른 스마트 램프에 설치되는 통신모듈(530)의 구체 구성을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 통신모듈(530)은 인식부(531), 제어명령 수신부(533) 및 제어부(535)를 포함하여 구성될 수 있다.
인식부(531)는 스마트 램프가 설치된 지역과 위치에 설정된 네트워크 종류와 네트워크 신호를 인식하고, 인식된 네트워크 영역 안에서 상기 램프에 제어 명령을 전송하는 전자기기를 인식한다. 제어명령수신부(533)는 인식된 전자기기로부터 상기 램프의 온, 오프, 밝기, 예약설정을 포함하는 램프 제어 명령을 수신한다. 제어부(535)는 수신한 램프 제어명령에 따라 스마트 램프를 제어하도록 한다. 제어부(535)는 스마트 램프에 제어모듈이 따로 구비되어 있을 경우, 제어모듈로 수신한 램프제어명령을 전달하고, 제어모듈이 구비되어 있지 않은 경우, 직접 램프를 제어 명령에 따라 제어할 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 전자기기의 데이터 처리블록을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 전자기기는 설정모듈(710) 및 통신모듈(730)을 포함하여 구성될 수 있다. 설정모듈(710)은 전자기기가 연결된 네트워크를 파악하고, 네트워크에 포함된 스마트 램프를 인식하고, 상기 인식된 스마트 램프의 제어 조건을 입력 받는다. 실시예에서 설정모듈(710)은 조명 밝기, 켜짐, 꺼짐 예약 시간 등을 입력하고 이에 따라 스마트 램프를 제어할 수 있다. 통신모듈(730)은 입력된 제어조건을 스마트 램프로 전송하여 스마트 램프가 입력된 제어 조건에 따라 조정되도록 한다.
도 8은 실시예에 따른 스마트 램프의 데이터 처리 단계를 나타낸 흐름도이다.
S710 단계에서는 스마트 램프에서 램프 소캣과의 연결을 인식한다.
S730 단계에서는 스마트 램프에서, 램프가 설치된 위치의 네트워크 신호, 통신망 및 제어기기를 파악한다.
S750 단계에서는 스마트 램프에서 제어기기로부터 램프 제어 명령을 수신한다.
S770 단계에서는 스마트 램프에서 상기 수신한 제어명령에 따라 스마트 램프의 조명을 제어한다. 실시예에서는 램프의 온 오프, 밝기, 조명유지시간 및 온 오프 예약설정에 따른 스마트 램프의 동작을 제어할 수 있다.
이상에서와 같은 스마트 램프 및 스마트 램프 제어 시스템은 많은 설비 투자 없이 단순히 조명 램프를 교환함으로써 사물 인터넷을 이용해 조명제어 서비스를 제공 할 수 있다. 또한, 전문 기술자의 설치나 조명 시스템의 시설 투자 없이 저비용으로 사물인터넷을 이용할 수 있도록 한다. 사물인터넷 서비스로 이용 가능한 모든 유선 또는 무선 통신방식에 사용가능 하여 통신방식에 제약이 없다. 아울러, 스마트 램프에 구성된 모든 부품은 모듈로 제작되어 램프가 노후 되거나 고장이 난 경우 부품 교환이 용이하여 램프 전체 구성품 구매에 대한 비용을 절감할 수 있고, 개별 램프에 대한 제어가 가능하기 때문에 전체 시스템을 이용하여 조명을 개별적으로 제어하는 것보다 데이터 처리효율과 비용 효율이 높다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

Claims (10)

  1. 사물인터넷을 포함하는 네트워크에서 제어명령을 수신하여 동작하는 스마트 램프에 있어서,
    소캣과 연결되면, 상기 스마트 램프가 설치된 영역의 네트워크를 인식하고, 인식된 네트워크 영역 안에 있는 전자기기로부터 램프제어명령을 수신하는 통신모듈; 및
    상기 수신한 제어명령에 따라 스마트 램프를 제어하는 제어모듈; 을 포함하는 스마트 램프.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 통신모듈;은
    상기 스마트 램프가 설치된 영역 및 상기 영역에 설정된 네트워크 종류와 네트워크 신호를 인식하고, 인식된 네트워크 영역 안에서 상기 램프에 제어 명령을 전송하는 전자기기를 파악하는 인식부;
    상기 파악된 전자기기로부터 상기 램프의 온, 오프, 밝기, 예약설정을 포함하는 램프 제어 명령을 수신하는 제어명령 수신부; 및
    상기 수신한 램프 제어명령으로 스마트 램프를 조정하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 램프.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스마트 램프는
    전원 소캣과 연결되는 연결부;
    램프 제어 명령에 따라 전구에 전원을 공급하는 전력 변환부;
    변환된 전력으로 빛을 생성하는 조명부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 램프.
  4. 통신 네트워크에 포함되는 스마트 램프 제어방법에 있어서,
    (A) 스마트 램프에서 램프 소캣과의 연결을 인식하는 단계;
    (B) 스마트 램프에서, 램프가 설치된 위치의 네트워크 신호, 통신망 및 제어기기를 인식하는 단계;
    (C) 스마트 램프에서 제어기기로부터 램프 제어 명령을 수신하는 단계;
    (D) 스마트 램프에서 상기 수신한 제어명령에 따라 스마트 램프의 조명을 제어하는 단계; 를 포함하는 스마트 램프 제어방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 (D) 스마트 램프에서 상기 수신한 제어명령에 따라 스마트 램프의 조명을 제어하는 단계; 는
    램프의 온 오프, 밝기, 조명유지시간 및 온 오프 예약설정에 대한 스마트 램프의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 램프 제어방법.
  6. 스마트 램프 제어시스템에 있어서,
    5G, 와이파이, LTE를 포함하는 유무선 통신이 가능한 전자기기;
    상기 전자기기로 입력된 제어명령을 수신하여, 상기 제어명령에 따라 램프 조명을 제어하는 스마트 램프; 를 포함하는 스마트 조명제어 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 스마트 램프는
    소캣과 연결되면, 스마트 램프가 설치된 영역의 네트워크를 인식하고, 인식된 네트워크 영역의 전자기기들로부터 램프제어명령을 수신하는 통신모듈; 및
    상기 수신한 제어명령에 따라 스마트 램프를 제어하는 제어모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 조명제어 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 통신모듈; 은
    상기 스마트 램프가 설치된 지역과 위치에 설정된 네트워크 종류와 네트워크 신호를 인식하고, 인식된 네트워크 영역 안에서 상기 램프에 제어 명령을 전송하는 전자기기를 인식하는 인식부;
    상기 인식된 전자기기로부터 상기 램프의 온, 오프, 밝기, 예약설정을 포함하는 램프 제어 명령을 수신하는 제어명령 수신부; 및
    상기 수신한 램프 제어명령에 따라 스마트 램프를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 조명제어 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 스마트 램프는
    전원 소캣과 연결되는 연결부;
    램프 제어 명령에 따라 전구에 전원을 공급하는 전력 변환부; 및
    변환된 전력으로 발광하는 조명부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 조명제어 시스템.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 전자기기는
    상기 전자기기가 연결된 네트워크를 파악하고, 상기 네트워크에 포함된 스마트 램프를 인식하고, 상기 인식된 스마트 램프의 제어 조건을 입력받는 설정모듈; 및
    상기 입력된 제어조건을 스마트 램프로 전송하는 통신모듈; 을 포함하는 스마트 조명제어 시스템.
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