KR20230085515A - 데이터 입출력 학습 관리 시스템 - Google Patents

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KR20230085515A
KR20230085515A KR1020210173746A KR20210173746A KR20230085515A KR 20230085515 A KR20230085515 A KR 20230085515A KR 1020210173746 A KR1020210173746 A KR 1020210173746A KR 20210173746 A KR20210173746 A KR 20210173746A KR 20230085515 A KR20230085515 A KR 20230085515A
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김현수
고영환
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주식회사 케이텍이엔지
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Abstract

하나의 데이터 입출력(Data In & Out, DIO) 유닛을 학습 가공하여 굿즈용, 낚시용, 자전거용, 갬핌용 등의 다양한 용도로 사용할 수 있는 데이터 입출력 학습 관리 시스템에 관한 것으로, 물품의 작동을 위한 데이터를 수신하고 학습하여 출력하는 데이터 입출력 유닛, 상기 데이터 입출력 유닛과 근거리 무선 통신으로 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 사용자 단말기, 학습 및 알고리즘을 생성하고, 상기 데이터 입출력 유닛과 상기 사용자 단말기와 근거리 무선 통신으로 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 관리자 단말기, 상기 사용자 단말기 또는 관리자 단말기와 네트워크를 통해 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 관리 서버를 포함하고, 상기 데이터 입출력 유닛은 다수의 물품에 대응하여 용도 전환하여 사용할 수 있는 구성을 마련하여, 단순한 하나의 데이터 입출력 유닛을 다양한 용도로 전환하여 사용할 수 있다.

Description

데이터 입출력 학습 관리 시스템{Data input/output learning management system}
본 발명은 데이터 입출력 학습 관리 시스템에 관한 것으로, 특히 하나의 데이터 입출력(Data In & Out, DIO) 유닛을 학습 가공하여 굿즈용, 낚시용, 자전거용, 갬핌용 등의 다양한 용도로 사용할 수 있는 데이터 입출력 학습 관리 시스템에 관한 것이다.
최근, 통신기술 및 디지털 전자기술의 발달로 이동통신 단말기는 사용자가 언제 어디서나 타인과 연락을 취할 수 있도록 하는 기본 기능뿐만 아니라 이동 중에도 원하는 정보를 쉽게 검색할 수 있도록 하고, 사진 또는 동영상 촬영, 영화 또는 음악감상, 파일 송수신, 애플리케이션의 설치 및 실행 등의 종래의 컴퓨터에 의해 수행되었던 기능까지 가능하게 되었다.
이와 같이 이동통신 단말기에서 학습할 수 있는 인공 지능을 지원하는 기능도 추가되고 있다.
인공지능(AI)은 인간의 학습능력, 추론능력 및 지각능력 등의 일부 또는 전부를 컴퓨터 프로그램을 이용하여 인공적으로 구현하는 기술을 의미한다. 인공지능(AI)과 관련하여, 기계 학습(machine learning)은 다수의 파라미터로 구성된 모델을 이용하여 주어진 데이터로 파라미터를 최적화하는 학습을 의미한다. 이와 같은, 기계 학습은 학습용 데이터의 형태에서 따라, 지도 학습(supervised learning), 비지도 학습(unsupervised learning) 및 강화 학습(reinforcement learning)으로 구분된다.
또, 인공지능(AI) 학습용 데이터의 설계는 데이터 구조의 설계, 데이터의 수집, 데이터의 정제, 데이터의 가공, 데이터의 확장 및 데이터의 검증 단계로 진행된다.
상기 데이터 구조의 설계는 온톨로지(ontology) 정의, 분류 체계의 정의 등을 통해 이루어진다. 데이터의 수집은 직접 촬영, 웹 크롤링(web crawling) 또는 협회/전문 단체 등을 통해 데이터를 수집하여 이루어진다. 데이터 정제는 수집된 데이터 내에서 중복 데이터를 제거하고, 개인 정보 등을 비식별화하여 이루어진다. 데이터의 가공은 어노테이션(annotation)을 수행하고, 메타데이터(metadata)를 입력하여 이루어진다. 데이터의 확장은 온톨로지 매핑(mapping)을 수행하고, 필요에 따라 온톨로지를 보완하거나 확장하여 이루어진다. 그리고 데이터의 검증은 다양한 검증 도구를 활용하여 설정된 목표 품질에 따른 유효성을 검증하여 이루어진다.
한편, 복수의 관성 측정 유닛(inertial motion unit, IMU), 복수의 힘 센서, 복수의 햅틱 유닛, 제어기, 하나 이상의 LED, 배터리 및 송수신기를 포함하는 가상현실(VR) 기기들도 개발되고 있다.
이러한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 내지 4 등에 개시되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 전자기기를 제어하기 위한 작동명령 및 다른 원격제어유닛으로부터 키 코드를 학습하기 위한 학습명령의 입력을 위한 키 입력부, 동작 상태의 표시를 위한 표시부, 데이터가 저장되는 메모리부, 다른 원격제어유닛으로부터 적외선 신호를 수신하기 위한 적외선 수신부, 전자기기를 제어하기 위한 적외선 신호가 송출되는 적외선 송신부, 상기 적외선 수신부를 통해 입력된 적외선 신호가 분석되어 저장되도록 하고 사용자의 제어명령에 따라 적외선 신호가 송출되도록 하는 마이컴이 포함되고, 상기 마이컴은 하드웨어로 구현된 학습 알고리즘부를 포함하는 원격제어유닛에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 회로(circuitry)를 포함하는 통신 인터페이스, 시간적으로 연속되는 데이터를 학습하여 다음 데이터를 예측하는 학습 네트워크 모델이 저장된 메모리 및 상기 통신 인터페이스를 통해 외부 센서 장치로부터 수신된 데이터에 에러가 발생된 것으로 식별되면, 상기 학습 네트워크 모델로부터 상기 수신된 데이터를 대체할 예측 데이터를 획득하고 획득된 예측 데이터에 기초하여 자율 주행 기능을 수행하고, 상기 에러 발생 횟수를 카운팅하고, 카운팅 횟수가 임계 값 이상이면 상기 센서 장치의 센싱 상태가 비정상임을 알리는 정보를 제공하는 프로세서를 포함하는 전자 장치에 대해 개시되어 있다.
한편, 하기 특허문헌 3에는 학습 데이터 생성 장치가 어노테이션(annotation) 작업의 대상이 되는 복수 개의 이미지를 분배하는 단계, 복수 개의 어노테이션 장치가 상기 분배된 복수 개의 이미지를 대상으로 각각의 이미지 속에 포함된 객체(object)의 좌표를 특정하고, 상기 특정된 객체의 이미지 속 좌표와 상기 이미지에 대한 메타데이터(metadata)를 생성하고, 상기 생성된 메타데이터 포함시켜 어노테이션 작업 결과물을 생성하는 단계 및 상기 학습 데이터 생성 장치가 상기 복수 개의 상기 어노테이션 작업 결과물을 수신하고, 상기 메타데이터를 기반으로 상기 복수 개의 어노테이션 작업 결과물을 분류하고, 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 학습용 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 인공지능 학습용 데이터 생성 방법에 대해 개시되어 있다.
또한, 하기 특허문헌 4에는 낚싯줄의 단부에 설치되고 그 내부에 전자 회로단을 구비하여 낚싯바늘 주변에서 발생하는 물고기의 어신(입질) 동작을 검출하고 그 검출된 신호를 무선으로 외부로 송신하는 어신 감지 무선송신 찌, 상기 어신 감지 무선송신 찌로부터 전송된 어신 신호를 검출레벨 정도에 따라 알려주는 장치 및 그 내부에 무선신호처리와 제어를 위한 전자 회로부가 구비되는 어신 감지 무선수신단말기를 포함하여 구성되는 낚시용 찌에 대해 개시되어 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0647916호(2006.11.13 등록) 대한민국 공개특허공보 제2020-0084949호(2020.07.14 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-2310598호(2021.10.01 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1044468호(2011.06.20 등록)
상술한 바와 같은 특허문헌에 개시된 기술에서는 TV, 에어컨과 같은 작동을 하나의 리모컨으로 실현하기 위해 학습 기능을 구현하는 학습 알고리즘을 하드웨어로써 처리함으로써 저가의 마이컴만을 사용하여도 충분한 기능을 실현할 수 있는 구조로서, 영상, 사운드, 모션 등을 학습하여 실현하는 기술에 대해서는 개시되어 있지 않았다.
또 특허문헌 2에는 센서가 정상 동작하지 못하는 경우에도 기존에 획득된 센싱 데이터를 이용하여 다음 상황의 센싱 데이터를 예측하여 자율 주행 기능을 수행하는 기술에 대해 개시되어 있지만, 단순 데이터를 다양한 용도로 사용할 수 있도록 학습 가공하는 기술에 대해서는 개시되어 있지 않았다.
한편, 상기 특허문헌 3에는 메타데이터를 이용하여 빅 데이터(big data)로부터 특정 목적에 부합하는 인공지능(AI) 학습용 데이터를 생성할 수 있는 방법에 대해 개시되어 있지만, 스마트폰과 같은 단말기에서 전송된 데이터를 통해 데이터 인 아웃(Data In & Out, DIO) 유닛에서 영상, 사운드, 모션 등을 학습하여 실현하는 기술에 대해서는 개시되어 있지 않았다.
또한, 상기 특허문헌 4는 내부에 전자 회로단을 구비하여 낚싯바늘 주변에서 발생하는 물고기의 어신(입질) 동작을 검출하고 그 검출된 신호를 무선으로 외부로 송신하는 어신 감지 무선송신 찌를 마련한 구조로서, 어신 감지 무선송신 찌를 다른 용도로 사용할 수 없고, 무선통신 단말기가 없으면 사용할 수 없다는 문제가 있었다.
한편, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 전자 회로단에 학습된 데이터를 전송하여 실행하는 구조를 적용할 수 있지만, 기후, 일정, 현지 상황 등에 따라 적절하게 대응할 수 없다는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 단순한 하나의 데이터 입출력 유닛에서 학습 가공하여 다양한 용도로 전환하여 사용할 수 있는 데이터 입출력 학습 관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 실시간으로 데이터 입출력 유닛을 업그레이드하여 현재의 상황에 대응하여 사용할 수 있는 데이터 입출력 학습 관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 데이터 입출력 유닛에서의 학습 제어에 따라 초보자가 전문가와 동일한 체험을 실행할 수 있는 데이터 입출력 학습 관리 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템은 물품의 작동을 위한 데이터를 수신하고 학습하여 출력하는 데이터 입출력 유닛, 상기 데이터 입출력 유닛과 근거리 무선 통신으로 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 사용자 단말기, 학습 및 알고리즘을 생성하고, 상기 데이터 입출력 유닛과 상기 사용자 단말기와 근거리 무선 통신으로 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 관리자 단말기, 상기 사용자 단말기 또는 관리자 단말기와 네트워크를 통해 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 관리 서버를 포함하고, 상기 데이터 입출력 유닛은 다수의 물품에 대응하여 용도 전환하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에서, 상기 데이터 입출력 유닛은 물품에 대해 가속도계, 자이로스코프, 지자계 센서를 구비하여 물품의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서, 디지털 마이크, 카메라를 구비한 감지부, 상기 사용자 단말기 또는 관리자 단말기로부터 수신된 학습 정보에 대해 물품의 작동에 대응하는 데이터를 생성하도록 학습하는 학습부, 상기 감지부 및 학습부에 대한 작동을 제어하는 제어부, 상기 감지부에서 감지된 정보, 상기 학습부에서 학습된 정보를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에서, 상기 데이터 입출력 유닛은 본체로 이루어지고, 상기 본체의 상부에는 LED로 이루어진 표시 부재가 마련되고, 하부에는 상기 물품에 부착하기 위한 자석 부재가 마련된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에서, 상기 데이터 입출력 유닛은 상기 본체를 움직이게 하는 동작부 및 동영상을 출력하는 영상부를 더 포함하고, 상기 동작부는 상기 본체에 물리적 움직임을 발생하기 위한 진동 부재, 모터 또는 스피커를 포함하고, 상기 영상부는 LCD 또는 OLED로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에서, 상기 표시 부재는 상기 학습부에서의 학습 상태에 따라 다른 색상을 표시하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에서, 상기 사용자 단말기와 관리자 단말기는 하나의 단말기에 의해 선택하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에서, 상기 관리 서버는 상기 데이터 입출력 유닛에 대한 정보를 관리하는 데이터 입출력 유닛 관리 모듈, 상기 관리자 단말기에서 학습될 알고리즘에 대한 정보를 관리하는 학습 모듈, 상기 사용자 단말기, 관리자 단말기 또는 데이터 입출력 유닛에서 실행될 앱에 대한 정보를 관리하는 앱 관리 모듈, 상기 데이터 입출력 유닛에서 생성된 데이터를 관리하는 데이터 관리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에 의하면, 물품의 작동을 위한 데이터를 수신하고 학습하여 출력하는 데이터 입출력 유닛을 마련하는 것에 의해, 단순한 하나의 데이터 입출력 유닛을 다양한 용도로 전환하여 사용할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에 의하면, 실시간으로 현지의 기후, 일정, 상황 등에 따라 적절하게 대응하여 초보자도 전문가와 동일한 체험을 실행할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 데이터 입출력(DIO) 유닛의 일 예를 나타내는 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 DIO 유닛의 구성 블록도,
도 4는 본 발명에 적용되는 단말기 구조의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 도 4에 도시된 Master Mode와 Slave Mode의 일 예를 나타내는 도면,
도 6은 관리자 단말기의 표시부에 표시되는 모션, 사운드, 카메라의 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 도 5에 도시된 관리자 단말기에서 표시된 학습 항목의 실행 상태를 나타내는 도면,
도 8은 도 7에 도시된 각각의 항목의 실행 상태를 나타내는 도면,
도 9는 도 8에 도시된 동작 Data의 실행 상태를 나타내는 도면,
도 10은 도 1에 도시된 관리 서버의 구성도,
도 11은 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 시스템에서 DIO 유닛, 사용자 단말기와 관리자 단말기의 각각의 동작을 설명하기 위한 설명도,
도 12는 도 11에 도시된 DIO 유닛의 동작을 설명하기 위한 설명도,
도 13은 본 발명에 따른 DIO 유닛의 적용 상태의 일 예를 나타내는 도면,
도 14는 본 발명에 따른 DIO 유닛의 표시 부재의 표시 상태의 일 예를 나타내는 도면.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
본원에서 사용하는 용어 "데이터 입출력"은 하나의 유닛에서 예를 들어, 굿즈용, 낚시용, 자전거용, 캠핌용 등의 다양한 용도에 대응하여 작동을 실행시킬 수 있는 데이터를 입력하거나 출력할 수 있는 것을 의미하고, "물품"은 데이터 입출력 유닛을 장착하여 사용할 수 있는 물건으로서, 예를 들어 굿즈, 낚싯대, 자전거, 텐트 등을 의미하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, "굿즈(Goods)"는 연애인, 스포츠 스타 등을 콘셉트로 하여 디자인된 각종 물건을 의미한다.
또, 본원에서 사용하는 용어 "앱(application)"은 단말기 또는 서버의 운영 체제에서 실행되는 응용 소프트웨어를 의미한다.
또한, 본원에서 사용하는 용어 "유닛", "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 기계적 구성 또는 전기전자적 구성으로 이루어진 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.
한편, 본원에서 사용하는 "사용자" 및 "관리자"는 본 발명에 따른 데이터 입출력 유닛을 사용 또는 관리하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 기기)를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 도면에 따라서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템의 구성도 이다.
본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 물품의 작동을 위한 데이터를 수신하고 학습하여 출력하는 데이터 입출력(Data In & Out, DIO) 유닛(100), 상기 데이터 입출력 유닛(100)과 근거리 무선 통신으로 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 사용자 단말기(200), 학습 및 알고리즘을 생성하고, 상기 데이터 입출력 유닛(100)과 상기 사용자 단말기와 근거리 무선 통신으로 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 관리자 단말기(300), 상기 사용자 단말기(200) 또는 관리자 단말기(300)와 네트워크를 통해 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 관리 서버(400), 학습 및 알고리즘에 대한 정보와 상기 데이터 입출력 유닛(100), 사용자 단말기(200) 및 관리자 단말기(300)에 대한 정보를 저장하는 데이터베이스(500)를 포함할 수 있다.
상기 근거리 무선 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), UWB(Ultra WideBand : 초광대역) 통신, 적외선 통신(Infrared Data Association : IrDA), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication : NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication : USC), 가시광 통신(Visible Light Communication : VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등을 적용할 수 있다.
또, 상기 네트워크는 사용자 단말기(200) 및 관리자 단말기(300)의 각각과 관리 서버(400) 사이에서 무선 통신을 구축하기 위한 것으로서, 무선랜(Wireless LAN:WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 5G, 6G 등을 적용할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 무선 통신 기술의 발전에 따라 다양하게 응용 실시할 수 있다.
또한, 상기 물품으로서는 예를 들어, 굿즈, 낚싯대, 자전거, 텐트, 골프채, 운동화, 작업화 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 데이터 입출력 유닛(100)에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 입출력 유닛의 일 예를 나타내는 사시도 이고, 도 3은 도 2에 도시된 DIO 유닛의 구성 블럭도 이다.
상기 데이터 입출력(이하, "DIO"라 함) 유닛(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 대략 사각형상의 본체(101)로 이루어지고, 본체(101)의 상부에는 LED로 이루어진 표시 부재(102)가 마련되고 하부에는 본 발명에 따른 물품 등에 부착하기 위한 자석 부재(103)가 마련될 수 있다. 또, 도 2에서는 DIO 유닛(100)이 대략 사각 형상인 것으로 나타내었지만, 이에 한정되는 것은 아니고 원형의 형태로 마련될 수도 있다.
또, 상기 DIO 유닛(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 근거리 무선통신으로 사용자 단말기(200) 또는 관리자 단말기(300) 및 물품과 데이터의 송수신을 실행하는 송수신부(110), 본체(101)가 장착되는 물품에 대해 가속도계, 자이로스코프, 지자계 센서를 구비하여 물품의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서, 디지털 마이크, 카메라를 구비한 감지부(120), 상기 사용자 단말기(200) 또는 관리자 단말기(300)로부터 수신된 학습 정보에 대해 물품의 작동에 대응하는 데이터를 생성하도록 학습하는 학습부(130), 상기 송수신부(110), 감지부(120) 및 학습부(130)에 대한 작동을 제어하는 제어부(140), 상기 송수신부(110)에서 수신된 정보, 상기 감지부(120)에서 감지된 정보, 학습부(130)에서 학습된 정보를 저장하는 저장부(150), DIO 유닛(100)에 필요한 전원을 공급하는 전원부(160)를 포함할 수 있다.
상기 송수신부(110)는 근거리 통신을 위한 통상의 송수신기로 이루어지고, 상기 사용자 단말기(200), 관리자 단말기(300) 및 물품과 무선으로 물품 정보의 송수신을 실행할 수 있도록 마련되며, 특정의 통신 기기에 한정되는 것은 아니다.
상기 감지부(120)는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서를 적용하였지만 이에 한정되는 것은 아니고, 물품이 작동하는 조건에 따라 온도 센서, 감지 센서, 풍향 센서 등을 포함할 수 있고, 디지털 마이크는 물품 주변에서의 소리(음성)를 감지하기 위해 마련되고, 카메라는 물품 주변의 상황을 촬영하여 인지하기 위해 마련될 수 있다.
상기 학습부(130)는 상기 사용자 단말기(200) 또는 관리자 단말기(300)에서 수신된 데이터 또는 감지부(120)에서 감지된 데이터에 대해 특정 목적에 부합하는 인공지능(AI) 학습용 데이터를 생성하여 특정한 형태로 변환 및 저장(메타데이터)하고, 사운드 및 영상의 경우 사용자 단말기(200) 또는 관리자 단말기(300)의 앱에서 이미 저장되어 있는 음원도 알고리즘을 통하여 특정한 형태로 변환 및 저장(메타데이터)하게 한다. 이와 같은 메타데이터의 생성은 상용의 인공지능 학습 프로그램에 의해 실행될 수도 있다. 즉, 상기 학습부(130)의 학습 네트워크 모델은 학습된 데이터에 기초하여 다음 데이터를 예측할 수 있는 모델이면 다양한 모델을 적용할 수 있다.
상기 제어부(140)는 상기 감지부(120)에서 감지된 데이터, 학습부(130)에서 학습되기 위한 데이터를 처리하기 위해 하나의 칩으로 이루어진 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로프로세서(microprocessor), TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)) 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또, 상기 제어부(140)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다. 프로세서(130)는 메모리(120)에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어(computer executable instructions)를 실행함으로써 다양한 기능을 수행할 수 있다.
상기 저장부(150)는 상술한 감지부(120), 학습부(130) 등의 처리 과정을 실현 또는 발생하는 데이터를 저장하기 위한 DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM) 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등의 휘발성 메모리, OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등)의 비휘발성 메모리로 이루엊질 수 있으며, DIO 유닛(100)에 탈부착이 가능한 CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 등의 메모리 카드, USB 포트에 연결 가능한 USB 메모리로 마련될 수도 있다. 또 상기 설명에서는 제어부(140)와 저장부(150)를 구분하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 하나의 반도체 칩에제어부(140)와 저장부(150)가 일체로 마련된 구조를 적용할 수도 있다.
상기 전원부(160)는 예를 들어, 충전 가능한 리튬 배터리를 적용할 수 있다.
또한, 상기 설명에서는 DIO 유닛(100)이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 구조로 한정하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 본체(101)를 움직이게 하는 동작부, 동영상을 출력하는 영상부를 더 포함할 수도 있다. 상기 동작부는 본체(101)에 물리적 움직임을 발생하기 위해 예를 들어, 진동 부재, 모터, 스피커를 포함할 수 있고, 상기 영상부는 LCD, OLED 등으로 이루어질 수 있다.
한편, DIO 유닛(100)은 LED 플레이트에 내장되어 마련될 수도 있다. 상기 LED 플레이트는 DIO 유닛(100)에 의해 ON/OFF 가능한 다수의 LED와 충전 가능한 배터리로 마련되고, 면발광할 수 있는 상태로 마련된다. 즉, 다수의 LED는 DIO 유닛(100)에 의해 순차적으로 ON/OFF 되거나, 일시적으로 다수의 LED가 ON/OFF 되는 구조로 마련될 수 있다.
상기 사용자 단말기(200)와 관리자 단말기(300)는 각각 물품에 관한 상황을 촬영하여 영상 정보를 생성할 수 있는 카메라 기능, 화상 출력 기능, 음성 출력 기능, 데이터 저장 기능, 앱(App) 실행 기능 및 네트워크를 통해 관리 서버(400)와 데이터 통신을 할 수 있는 통신 기능을 구비한 것으로서, 스마트폰(Smart Phone), 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 텔레매틱스(Telematics) 단말기, 내비게이션(Navigation) 단말기, 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 슬레이트 PC(Slate PC), 태블릿 PC(Tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(Wearable Device, 예를 들어, 워치형 단말기(Smartwatch), 글래스형 단말기(Smart Glass), HMD(Head Mounted Display) 등 포함), 와이브로(Wibro) 단말기, IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, 스마트 TV, 디지털방송용 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, A/V(Audio/Video) 시스템, 플렉시블 단말기(Flexible Terminal) 등과 같은 다양한 단말기를 사용할 수 있다.
상기 사용자 단말기(200)와 관리자 단말기(300)는 각각 특정되는 것이 아니고, 사용자 단말기(200)는 슬레이브(Slave) 모드로 사용되고, 상기 관리자 단말기(300)는 마스터(Master) 모드로 사용되며, 각각의 단말기는 앱에 의해 상호 변경 가능하게 마련된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 단말기에서 Master Mode 또는 Slave Mode 중의 어느 하나를 선택하는 것에 의해 사용하는 단말기를 관리자 단말기(300) 또는 사용자 단말기(200)로 적용할 수가 있다. 도 4는 본 발명에 적용되는 단말기 구조의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 Master Mode와 Slave Mode의 일 예를 나타내는 도면이다.
상기 Master Mode와 Slave Mode는 본 발명에 따른 앱에 의해 실행되고, 도 4에서 Master Mode를 선택하는 경우, 관리자 단말기(300)로 사용되며, 관리자 단말기(300)의 표시부에는 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 스트리밍(Streaming) 화면으로 이동할 수 있는 "Streaming" 항목과 학습 화면으로 이동할 수 있는 "학습" 항목이 표시되며, 상부에는 메인 화면(도 4의 표시 상태)으로 돌아가는 홈 버튼이 표시된다. 또 도 4에서 Slave Mode를 선택하는 경우, 사용자 단말기(200)로 사용되며, 사용자 단말기(200)의 표시부에는 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 화면 ON, OFF 표시, 실시간 Data 전송, 동작 Data 전송, 연결된 장치 리스트 항목들이 표시되며, 상부에는 메인 화면(도 4의 표시 상태)으로 돌아가는 홈 버튼이 표시된다. 도 5의 (b)에서 상기 실시간 Data 전송은 모션, 사운드, 카메라에 의한 데이터를 실시간으로 DIO 유닛(100)으로 전송할 수 있으며, 동작 Data 전송은 LED, 진동, 스피커에 대한 데이타를 전송할 수 있다.
한편, 도 4에서 "SET" 항목은 사용되는 DIO 유닛(100)을 사용자 단말기(200) 또는 관리자 단말기(300)에 등록하기 위해 마련되며, DIO 유닛(100)에 대응하여 외장 카메라, 외장 마이크 등 외부 장치와의 연결을 위해 마련된다.
또한, 관리자 단말기(300)에서 도 5의 (a)에 도시된 "Streaming" 항목을 선택한 경우, 관리자 단말기(300)에는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같은 내용의 Streaming이 표시되고, 이 Streaming에 관한 데이터는 사용자 단말기(200)로 전송되어 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 표시된다.
즉, 관리자 단말기(300)에서는 앱에 의한 실시간 데이터 컨트롤러가 연결된 DIO 유닛(100) 또는 앱이 설치되어 있는 장치 등에 실시간 데이터를 전송하며, 사용자 단말기(200)에 연결되어 있는 DIO 유닛(100) 등이 도 6에 도시된 바와 같은 동작 데이터에 맞춰 동작한다. 도 6은 관리자 단말기의 표시부에 표시되는 모션, 사운드, 카메라의 일 예를 나타내는 도면이다.
또, 관리자 단말기(300)에서 앱에 의한 동작 데이터 컨트롤러는 학습모드로 생성한 동작 데이터를 DIO 유닛(100) 또는 사용자 단말기(200)로 전송하며, 각 설정에 따른 기능 버튼이 표시되며, 사용자 단말기(200)에 연결되어 있는 DIO 유닛(100) 또는 장치들이 동작 데이터에 맞춰 동작하게 한다.
한편, 관리자 단말기(300)에서 도 5의 (a)에 도시된 "학습" 항목을 선택한 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 관리자 단말기(300)에는 단말기 자체 또는 DIO 유닛(100)과 같이 측정하고자 하는 장치를 선택하기 위한 "장치 선택" 항목, 카메라 편집 화면으로의 이동을 위한 "카메라" 항목, 움직임 편집화면으로의 이동을 위한 "MOTION" 항목, 사운드 편집화면으로의 이동을 위한 "SOUND" 항목이 표시될 수 있다. 도 7은 도 5의 (a)에 도시된 관리자 단말기에서 표시된 학습 항목의 실행 상태를 나타내는 도면이다.
관리자가 관리자 단말기(300)에서 도 7에 표시된 "장치 선택" 항목을 선택하는 경우, DIO 유닛(100)과 같은 장치 등록 화면으로 이동 가능하고, 신규로 장치를 추가할 수 있다. 장치 리스트로서는 단말기 자체, DIO 유닛(100), 외장 카메라, 외장 마이크 등 외부 장치를 선택적으로 선택할 수 있다. 도 7에 도시된 각각의 항목에 대해서는 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 도 7에 도시된 각각의 항목의 실행 상태를 나타내는 도면이다.
상기 관리자 단말기(300)에서 도 7에 표시된 "카메라" 항목을 선택하는 경우, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, DIO 유닛(100) 또는 사용자 단말기(200)와의 연결 상태, 수신감도(dBm), 배터리 용량 등이 표시될 수 있다. 수신 감도는 예를 들어, 1단계 : -71~, 2단계 : -70~-61, 3단계 : -60~-51, 4단계 : -50~-41, 5단계 : -40~0와 같이 5단계로 표현될 수 있으며, 배터리 용량도 1단계 : 0~20%, 2단계 : 21~40%, 3단계 : 41~60%, 4단계 : 61~80%, 5단계 : 81~100%로 표시될 수 있다. 도 8의 (a)에서는 관리자 단말기(300)가 DIO 유닛(100)에 연결되고, 카메라에 의한 화면 재생 상태 및 화면 컨트롤(저장, 재생, 일시 정지, 정지)을 나타내며, 동작 데이터가 입력되어 있으면 동작 데이터에 따라 DIO 유닛(100)를 제어한다.
또, 관리자 단말기(300)에서 도 7에 표시된 "MOTION" 항목을 선택하는 경우, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 모션 센서 데이터를 출력하고, 모션에 의한 그래프 상태 및 모션 컨트롤(저장, 재생, 일시 정지, 정지)을 나타내며, 동작 데이터가 입력되어 있으면 동작 데이터에 따라 DIO 유닛(100)를 제어한다.
또한, 관리자 단말기(300)에서 도 7에 표시된 "SOUND" 항목을 선택하는 경우, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 실시간으로 수신되는 마이크 데이터의 확인을 위한 마이크의 상태, 마이크에서의 파형 및 사운드 컨트롤 상태(저장, 재생, 일시 정지, 정지)가 표시되며, 동작 데이터가 입력되어 있으면 동작 데이터에 따라 DIO 유닛(100)을 제어한다.
한편, 도 8에 도시된 "동작 Data"는 도 9에 도시된 바와 같은 동작 Data를 실행할 수 있다. 도 9는 도 8에 도시된 동작 Data의 실행 상태를 나타내는 도면이다.
관리자 단말기(300)에서는 도 9에 도시된 바와 같은 버튼으로 설정되고, 각각의 버튼을 누르면 시간 설정으로 이동할 수 있도록 구성되고, 웨이브에 표현 동작 데이터가 표현되며, 시간 설정 및 동작 설정을 실행할 수 있다. 동작 설정에서는 예를 들어, LED에서 ON 선택 시 RGB 조절창이 보인 후 RGB를 세팅할 수 있다. 또 도 9에 도시된 FLASHING 선택 시 FLASHING INTER VAL 조절창이 표시되며, RGB를 세팅하고, 시간은 Time 값을 Max로 할 수 있으며, 디밍(Dimming)은 Time을 기준으로 밝기가 밝아졌다 어두워지게 설정할 수 있다. 또, 동작 설정에서는 진동 설정, 스피커의 동작 설정 등을 사용자가 임의로 실행할 수 있으며, 자동 세팅으로 실행할 수도 있다. 자동 세팅의 경우, 예를 들어 LED는 설정된 간격으로 LED 색이 빨->주->노->초->파->남->보의 순서로 변화되도록 설정될 수도 있다. 또, 진동 설정 및 스피커의 동작도 미리 설정된 간격으로 실행되도록 출력될 수 있다.
한편, 사용자 단말기(100)에는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같은 상태가 표시되고, 관리자 단말기(300)에서 전송된 데이터에 대응하여 도 6에 도시된 바와 같은 모션, 사운드, 카메라의 화면이 출력될 수 있다.
즉, 사용자 단말기(100)에 표시된 "화면 ON, 회면 OFF"는 관리자 단말기(300)에서 전송된 카메라 데이터의 온/오프 기능을 실현하고, "실시간 Data 전송 컨트롤러"는 사용자 단말기(200)에 연결된 DIO 유닛(100) 혹은 앱이 설치되어 있는 장치의 실시간 데이터를 전송하고, 앱의 관리자 단말기(300)로 되어 있는 장치로 전송하며, 관리자 단말기(300)의 장치는 사용자 단말기(200)에서 오는 데이터를 이용할 수도 있다. 또, 도 5의 (b)에 도시된 "동작 Data 전송 컨트롤러"는 학습모드로 생성한 동작 데이터를 전송하고, 앱의 관리자 단말기(300)로 되어 있는 장치로 전송할 수도 있다. 한편, 사용자 단말기(200)는 관리자 단말기(300)에서 관리자 단말기의 권한을 요청하여 실현할 수도 있다.
상기 관리 서버(400)는 통상의 서버로서 네트워크에 연결되어 사용자 단말기(200)와 관리자 단말기(300)에 대해 DIO 유닛(100)에 관한 정보, 학습 정보 등을 제공한다. 이러한 관리 서버(400)는 일종의 웹서버, 웹서비스 서버, 모바일 웹서버 또는 어플 서버로서 역할을 하도록 구축되는 것이 바람직하다. 또 사용자 단말기(200) 및 관리자 단말기(300)에 DIO 유닛(100)에 관한 정보 등을 제공하기 위한 웹페이지를 제공한다.
상기 관리 서버(400)에 대해서는 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10은 도 1에 도시된 관리 서버의 구성도 이다.
본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에서 관리 서버(400)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 단말기(200), 관리자 단말기(300) 및 데이터베이스(DB, 500)와 유무선으로 정보를 송신 또는 수신할 수 있는 송수신 모듈(410), DIO 유닛(100)에 대한 정보를 관리하는 DIO 유닛 관리 모듈(420), 사용자 단말기(200)와 관리자 단말기(300)에 대한 정보를 관리하는 단말기 관리 모듈(430), 관리자 단말기(300)에서 학습될 알고리즘에 대한 정보를 관리하는 학습 모듈(440), 사용자 단말기(200), 관리자 단말기(300) 또는 DIO 유닛(100)에서 실행될 앱에 대한 정보를 관리하는 앱 관리 모듈(450), DIO 유닛(100)에서 생성된 데이터를 관리하는 데이터 관리 모듈(460)을 포함할 수 있다.
상기 송수신 모듈(410)은 통상의 송수신 모듈로 이루어지고, 상기 네트워크를 이용하여 사용자 단말기(200), 관리자 단말기(300) 및 데이터베이스(500)와 유무선으로 DIO 유닛(100)에 대한 정보의 송수신을 실행할 수 있도록 마련되며, 특정의 통신 모듈에 한정되는 것은 아니다.
상기 DIO 유닛 관리 모듈(420)은 각각의 DIO 유닛(100)의 작동에 대한 정보, DIO 유닛(100)이 적용될 물품에 대한 정보 등을 관리하며, 상기 단말기 관리 모듈(430)은 사용자 단말기(200)와 관리자 단말기(300)의 사용자와 관리자의 성명, 주소, 전화번호에 대한 정보를 관리하고, 사용자 단말기(200)에서 관리자 단말기(300)로의 전환에 대한 정보를 관리한다.
상기 학습 모듈(440)은 DIO 유닛(100)과 관리자 단말기(300)에서 적용될 딥러닝을 위한 인공 지능에 대한 정보를 관리하기 위해 마련되며, 예를 들어 DIO 유닛(100)이 적용되는 물품인 굿즈, 낚싯대, 자전거, 텐트, 골프채, 운동화, 작업화 등의 용도에 따른 기계 학습(machine learning)을 최적화하기 위해 마련된다.
상기 앱 관리 모듈(450)은 관리자 단말기(300)에서 DIO 유닛(100)으로 전달되어 영상, 사운드, 모션을 실행하기 위한 앱에 관한 정보를 관리하고, 상기 데이터 관리 모듈(460)은 상기 학습 모듈(440)에 의한 학습된 데이터, 상기 앱 관리 모듈(450)에 의해 실행된 DIO 유닛(100)에서의 측정 데이터 등을 관리하도록 마련된다.
상기 설명에서 관리 서버(400)에 대해 각각의 모듈을 구분하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 각각의 모듈은 프로그램에 의해 연동하여 동작할 수 있다.
상기 데이터베이스(500)는 DIO 유닛(100)에 대한 정보로서, DIO 유닛(100)의 구조에 대한 정보, DIO 유닛(100)의 사용 물품에 대한 정보, DIO 유닛(100)에서 측정된 감지 정보 등을 저장하고, 사용자 단말기(200)에 관한 정보로서 사용자의 성명, 사용자 단말기(200)의 전화번호, 사용자 단말기(200)의 사용 위치 정보, 사용자의 회원 정보 등을 저장하고, 상기 관리자 단말기(300)에 관한 정보로서 관리자 단말기(300)의 전화번호, 관리자의 회원 정보, 관리자 단말기(300)에 의해 학습된 학습 정보 등을 저장한다. 이와 같은 데이터베이스(500)의 구성은 바람직한 일 실시 예일 뿐이며, 구체적인 장치를 개발하는 데 있어서, 접근 및 검색의 용이성 및 효율성 등을 감안하여 데이터베이스 구축이론에 의하여 다른 구조로 구성될 수 있다.
다음에 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리의 과정에 대해 도 11을 참조하여 설명한다.
도 11은 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 시스템에서 DIO 유닛, 사용자 단말기와 관리자 단말기의 각각의 동작을 설명하기 위한 설명도 이다.
먼저, DIO 유닛(100), 사용자 단말기(200)와 관리자 단말기(300)의 전원이 ON 된 상태에서, 앱 관리 모듈(450)에 의해 앱이 실행된다(S10). 이와 같은 앱은 특정 앱에 한정되는 것이 아니고, DIO 유닛(100)의 동작 조건에 따라 다양한 앱을 적용할 수 있다.
상기 단계 S10에서의 앱 실행에 따라 관리자 단말기(300)는 도 4에서 "Master Mode"로 기능을 하며, DIO 유닛(100)과 사용자 단말기(200)에 대한 정보를 등록하고 연결 상태를 유지하며(S20), DIO 유닛(100), 사용자 단말기(200)와 관리 서버(400)로 데이터의 송수신이 가능하게 되고, 학습 모듈(440)에서 전송된 학습 프로그램에 따라 학습 및 알고리즘을 생성할 수 있다(S30).
또, 관리자 단말기(300)는 Streaming 모드로서 기능하여 DIO 유닛(100)과 사용자 단말기(200)에 제어 데이터를 실시간으로 전송할 수 있고, 관리 서버(400)의 데이터 관리 모듈(460)로 전송될 수 있다(S31). 즉, 실시간 데이터(S32) 및 저장된 데이터 또는 학습된 데이터(S32)인 조작 또는 저장된 데이터를 생성하여 서버로 전송(S35)하거나 관리 서버(400)의 학습 모듈(440)에서 수신(S34)된 학습 정보에 따라 데이터리 처리하여 생성된 학습 정보를 관리 서버(400)로 전송할 수 있다(S35).
이에 따라 관리자 단말기(300)는 근거리에 마련된 DIO 유닛(100) 또는 사용자 단말기(200)를 제어할 수 있다(S36).
또, 상기 단계 S20에서 사용자 단말기(200)는 도 4에서 "Slave Mode"로 기능을 하며, 관리자 단말기(300)와 관리 서버(400)로부터 데이터를 송수신할 수 있고, DIO 유닛(100) 또는 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있는 상태로 유지된다(S40).
이에 따라 사용자 단말기(200)는 실시간 데이터를 연결된 DIO 유닛(100)에 송신하고(S41), 내외부 장치의 출력을 제어할 수 있으며(S42), 발생된 데이터는 관리 서버(400)의 데이터 관리 모듈(460)로 전송된다(S43).
한편, DIO 유닛(100)의 송수신부(110)에서는 상기 단계 S30에서 관리자 단말기(300)에 의해 생성된 학습 및 알고리즘을 수신하여 학습부(130)에서 학습 모드로 진행한다(S50). 예를 들어, 학습부(130)에서는 모바일 앱 설정을 통한 사운드 인식모드로 진입하여 학습을 진행할 수 있다(S51).
상기 단계 S51에서의 학습 시작에 따라, 학습부(130)는 예를 들어 상기 사용자 단말기(200) 또는 관리자 단말기(300)에서 수신된 데이터 또는 감지부(120)에서 감지된 데이터에 대해 특정한 형태인 메타데이터로 변환하여 저장부(150)에 저장하고, 사운드 및 영상의 경우 사용자 단말기(200) 또는 관리자 단말기(300)의 앱에서 이미 저장되어 있는 음원도 알고리즘을 통하여 메타데이터로 변환하여 저장부(150)에 저장한다(S52).
이어서, 저장부(150)에 저장된 사운드 및 영상에 관하여 제어부(140)는 저장된 음원의 시간 혹은 특정 알고리즘 데이터의 타이밍에 아웃풋 설정 메타데이터로 입력하고, 모션은 특정 알고리즘 데이터의 타이밍에 아웃풋 설정 메타데이터로 입력하여 물품에 관해 출력 싱크 맞춤을 실행하도록 제어하고(S53), 알고리즘화하여 DIO 유닛(100)을 업 로드한다(S54).
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템에서는 하나의 DIO 유닛(100)에 대해 다양한 물품에 대응하도록 학습하여 관리할 수 있으므로 하나의 DIO 유닛을 다용도 하우징에 장착하여 변환 사용할 수 있다.
상기 단계 S50 내지 S54에서 실행되는 DIO 유닛의 동작에 대해 도 12를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 12는 도 11에 도시된 DIO 유닛의 동작을 설명하기 위한 설명도 이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 전원이 ON 된 상태에서, 앱 관리 모듈(450)에 의한 앱이 관리자 단말기(300)에서 실행되고(S10), 관리자 단말기(300)에 등록된 DIO 유닛(100)에 연결된다(S60).
이에 따라 DIO 유닛(100)은 데이터 수집 모드(S70), 스트리밍 모드(S80), 단독 동작 모드(S90)를 실행할 수 있다.
상기 데이터 수집 모드(S70)에서는 감지부(120)에서의 다양한 센서에 의해 영상, 사운드, 모션 정보를 수집할 수 있으며, 수집된 정보는 관리자 단말기(300)를 통해 관리 서버(400)의 데이터 관리 모듈(460)로 전송될 수 있다.
상기 스트리밍 모드(S80)에서는 감지부(120)에서 데이터 발생시, 즉 다수의 센서에서 감지 값이 출력될 때 실시간으로 관리자 단말기(300)를 통해 관리 서버(400)의 데이터 관리 모듈(460)로 전송될 수 있으며, 제어부(140)는 DIO 유닛(100) 자체 또는 외부 장치로 마련된 스피커, 진동 모터, LED 화면에서의 영상 표시, 기타 장비 등을 제어할 수 있다.
상기 단독 동작 모드(S90)에서는 감지부(120)에서 영상 인식, 사운드 인식, 모션 인식을 감지하고 프로그래밍이 된 학습 동작을 출력할 수 있다. 즉, 감지부(120)의 센서에 라이브로 들어오는 마이크, IMU 센서 신호와 학습되어 있는 메타데이터에 맞춰 아웃풋 동작을 실행하며, 그 동작은 스피커, LED, 모터, 타 기기 연동 등이 될 수 있다.
상술한 바와 같은 DIP 유닛(100)이 적용된 상태의 일 예에 대해 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명에 따른 DIO 유닛의 적용 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 DIO 유닛(100)은 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 다수의 LED가 마련된 LED 플레이트에 내장된 구조로서, 굿즈에 사용되며, 피규어가 LED 플레이트에 위치된 후, 학습(싱크된)된 노래 및 키워드 센싱시 싱크된 동작을 실행하는 일 예를 나타낸다. 예를 들어, 사용자가 "철수야.~ "라고 부르면 피규어가 연출하는 구조이다. 즉, 관리자 단말기(300)에 연결되어 실시간으로 마스터와 동기된 동작을 실행할 수 있으며, 관리자 단말기(300)에서 제어 가능하다. 또, 앱에 저장된 영상이나 음원에 제작자가 싱크시킨 동작을 실행할 수 있다. 따라서, 뮤직 비디오나 콘서트 영상에 메타데이터 생성시 앱에서의 플레이와 동일 동작을 실행하도록 제어할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 DIO 유닛(100)은 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 다수의 LED가 마련된 LED 플레이트에 내장된 구조로서, 자전거에 사용되며, 감지부(120)에서 가감속을 감지하는 경우 적색으로 발광하고, 감지부(120)에서 핸들의 위치가 좌측으로 기울어진 것을 감지하는 경우, 좌측 방향을 나타내도록 연속적으로 점멸할 수 있으며, 핸들의 위치가 우측으로 기울어진 것을 감지하는 경우, 우측 방향을 나타내도록 연속적으로 점멸할 수 있다. 또한, 단체 주행시 DIO 유닛(100)이 각각 장착된 자전거의 거리에 따라 설정된 일정 색상을 나타내도록 표시되게 할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 DIO 유닛(100)은 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 다수의 LED가 마련된 LED 플레이트에 내장된 구조로서, 텐트에 적용되는 경우, 실내등으로 사용 가능하며, 키워드에 따라 학습된 동작, 예를 들어 사용자 단말기(100)에서의 "ON"-LED 점등, "OFF"-LED 소등을 실행할 수도 있다. 또 학습(싱크)된 노래 및 키워드 센싱시 싱크된 동작을 실행하도록 조명을 제어할 수도 있다.
또 본 발명에 따른 DIO 유닛(100)은 표시 부재(102)에서의 발광 상태에 따른 정보를 전달하는 구조로 마련될 수도 있다.
도 14는 본 발명에 따른 DIO 유닛의 표시 부재의 표시 상태의 일 예를 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 관리자 단말기(300)가 낚시 상태에서 찌가 흔들이는 속도 학습, 물고기의 어신(입질) 동작을 학습하고, DIO 유닛(100)이 낚싯대 장착되는 경우, 도 14에 도시된 바와 같이, DIO 유닛(100)의 표시 부재(102)의 색이 변경, 예를 들어 찌가 흔들리는 상황에서는 노란색 점등, 어신의 상황은 초록색 점등을 실행하는 구조로 마련될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 DIO 유닛을 사용하는 것에 의해 낚시의 초보자가 전문가와 동일한 체험을 실행할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 데이터 입출력 학습 관리 시스템을 사용하는 것에 의해 단순한 하나의 데이터 입출력 유닛을 다양한 용도로 전환하여 사용할 수 있다.
100 : 데이터 입출력 유닛
200 : 사용자 단말기
300 : 관리자 단말기
400 : 관리 서버
500 : 데이터베이스

Claims (7)

  1. 물품의 작동을 위한 데이터를 수신하고 학습하여 출력하는 데이터 입출력 유닛,
    상기 데이터 입출력 유닛과 근거리 무선 통신으로 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 사용자 단말기,
    학습 및 알고리즘을 생성하고, 상기 데이터 입출력 유닛과 상기 사용자 단말기와 근거리 무선 통신으로 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 관리자 단말기,
    상기 사용자 단말기 또는 관리자 단말기와 네트워크를 통해 상기 물품의 작동을 위한 데이터를 송수신하는 관리 서버를 포함하고,
    상기 데이터 입출력 유닛은 다수의 물품에 대응하여 용도 전환하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 입출력 학습 관리 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 데이터 입출력 유닛은
    물품에 대해 가속도계, 자이로스코프, 지자계 센서를 구비하여 물품의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서, 디지털 마이크, 카메라를 구비한 감지부,
    상기 사용자 단말기 또는 관리자 단말기로부터 수신된 학습 정보에 대해 물품의 작동에 대응하는 데이터를 생성하도록 학습하는 학습부,
    상기 감지부 및 학습부에 대한 작동을 제어하는 제어부,
    상기 감지부에서 감지된 정보, 상기 학습부에서 학습된 정보를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 입출력 학습 관리 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 데이터 입출력 유닛은 본체로 이루어지고, 상기 본체의 상부에는 LED로 이루어진 표시 부재가 마련되고, 하부에는 상기 물품에 부착하기 위한 자석 부재가 마련된 것을 특징으로 하는 데이터 입출력 학습 관리 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 데이터 입출력 유닛은 상기 본체를 움직이게 하는 동작부 및 동영상을 출력하는 영상부를 더 포함하고,
    상기 동작부는 상기 본체에 물리적 움직임을 발생하기 위한 진동 부재, 모터 또는 스피커를 포함하고, 상기 영상부는 LCD 또는 OLED로 이루어진 것을 특징으로 하는 데이터 입출력 학습 관리 시스템.
  5. 제3항에서,
    상기 표시 부재는 상기 학습부에서의 학습 상태에 따라 다른 색상을 표시하는 것을 특징으로 하는 데이터 입출력 학습 관리 시스템.
  6. 제2항에서,
    상기 사용자 단말기와 관리자 단말기는 하나의 단말기에 의해 선택하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 입출력 학습 관리 시스템.
  7. 제2항에서,
    상기 관리 서버는
    상기 데이터 입출력 유닛에 대한 정보를 관리하는 데이터 입출력 유닛 관리 모듈,
    상기 관리자 단말기에서 학습될 알고리즘에 대한 정보를 관리하는 학습 모듈,
    상기 사용자 단말기, 관리자 단말기 또는 데이터 입출력 유닛에서 실행될 앱에 대한 정보를 관리하는 앱 관리 모듈,
    상기 데이터 입출력 유닛에서 생성된 데이터를 관리하는 데이터 관리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 입출력 학습 관리 시스템.
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