KR20240076524A - 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템 - Google Patents

메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 가상 환경 컨텐츠를 출력하는 출력부와, 사용자 또는 타 사용자에 의해 상기 출력부로부터 출력된 가상 환경 콘텐츠를 조작하는 조작부와, 적어도 하나의 주변 기기와 데이터 통신을 수행하는 통신부와, 상기 가상 환경 컨텐츠 내에서 상기 사용자 또는 타 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 주변기기에 제어신호를 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하며, 현실환경의 주변기기가 가상 환경 컨텐츠와 연동됨으로써 가상 환경 콘텐츠 내에 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 현실환경의 주변기기를 보다 용이하게 제어할 수 있는 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템에 관한 것이다.

Description

메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템{IoT control system using metaverse}
본 발명은 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 가상 환경 컨텐츠 내에서 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 현실 환경내 주변기기를 제어할 수 있는 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템에 관한 것이다.
최근 기술 발달로 인하여, 사용자는 휴대폰 또는 태블릿 등과 같은 전자 기기를 이용하여 가상 환경의 메타버스 컨텐츠 서비스를 경험할 수 있다.
구체적으로 전자 기기는 사용자가 가상 공간 내에서 특정 컨텐츠에 대한 선택 명령을 입력하면, 선택된 특정 컨텐츠를 제공하는 서버 또는 주변 기기로부터 해당 컨텐츠를 수신하고, 수신된 컨텐츠를 가상 환경상에서 제공한다.
즉, 종래의 전자 기기는 서버 또는 주변 기기로부터 제공된 가상 환경에서 사용자에게 다양한 3D 컨텐츠 정보만을 제공하는 것에 제한되어 왔다.
따라서, 전자 기기를 통해 다양한 가상 환경에 조작에 대응하는 현실 환경을 조작하는 기술 개발이 요구되었다.
한국공개특허 2018-0096937 전자 장치 및 그 제어 방법
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가상 환경 컨텐츠 내에서 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 현실환경 내 주변기기를 제어할 수 있는 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가상 환경 컨텐츠를 출력하는 출력부와, 적어도 하나의 주변 기기가 상기 가상 환경 컨텐츠와 연동되어 조작될 수 있도록 상기 주변기기를 가상 환경 컨텐츠에 연동시키는 연동부와, 상기 주변 기기와 데이터 통신을 수행하는 통신부와, 상기 가상 환경 컨텐츠 내에서 사용자 또는 타 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 주변기기에 제어신호를 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 사용자 또는 타 사용자가 상기 가상 환경 컨텐츠를 이용할 수 있도록 보안 로그인을 실시하는 보안 로그인부를 더 포함한다.
상기 보안 로그인부에서는 NFT(Non-Fungible Token)를 이용하여 로그인을 실시한다.
상기 주변기기는 조명, 텔레비전(television), 스마트 소켓(SMART SOCKET) 및 전동 블라인드이다.
상기 가상 환경 컨텐츠를 이용하고자 하는 타 사용자에 대한 사용자의 권한을 실행하는 권한 실행부를 더 포함한다.
상기 권한 실행부는 상기 사용자가 상기 가상 환경 컨텐츠에 타 사용자들의 입장 가능여부를 판단하는 입장판단부와, 사용자가 상기 가상 환경 컨텐츠 내에서 다른 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 주변기기들을 제어할 수 있도록 다른 사용자에게 제어 권한을 부여하는 권한 설정부를 포함한다.
상기 가상 환경 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성부를 더 포함하며, 상기 콘텐츠 생성부는 가상의 메타버스 공간을 생성하는 메타버스 생성부와, 상기 아바타 생성부는 가상의 메타버스 공간을 이동할 수 있도록 아바타를 생성하는 아바타 생성부와, 상기 아바타 생성부로부터 생성된 아바타가 가상의 메타버스 공간을 이동할 수 있도록 아바타를 제어하는 아바타 조작부와, 상기 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체를 조작하는 조작부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템은 현실환경의 주변기기가 가상 환경 컨텐츠와 연동됨으로써 가상 환경 콘텐츠 내에 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 현실 환경의 주변기기를 보다 용이하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템의 콘텐츠 생성부를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 다수의 사용자가 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템을 이용하는 것을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 사용자가 다른 사용자의 입장을 제한하거나 제어권한을 설정하는 것을 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 사용자가 NFT를 이용하여 가상 환경 콘텐츠에 로그인하는 것을 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 다수의 사용자가 NFT를 이용하여 가상 환경 콘텐츠에 로그인하는 것을 도시한 개념도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템"에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템은 콘텐츠 생성부(100), 출력부(200), 조작부(미도시), 통신부(300), 제어부(400), 보안 로그인부(500) 및 권한 설정부(600)를 포함한다.
상기 콘텐츠 생성부(100)는 가상 환경 콘텐츠를 생성하는 것으로서, 메타버스 생성부(110), 아바타 생성부(120)를 포함한다. 상기 가상 환경 콘텐츠는 3D로 이루어진 가상의 메타버스 영상 컨텐츠일 수 있다. 상기 콘텐츠 생성부(100)는 가상 환경 콘텐츠를 운영하는 서버일 수 있다.
상기 메타버스 생성부(110)는 가상의 메타버스 공간과 가상 객체를 생성한다.
상기 가상의 메타버스 공간은 사용자가 거주하는 현실 환경의 아파트 또는 빌딩(건물) 호수의 내부공간일 수 있다. 상기 내부공간은 아파트 호수의 내부의 침실, 거실, 주방, 베란다, 화장실, 욕실 및 창고 등일 수 있다.
상기 가상 객체는 현실 환경의 아파트 또는 빌딩(건물)의 호수 내부에 설치한 것과 동일한 형상으로 이루어진 가상의 주변 기기일 수 있다. 상기 가상 객체는 가상의 조명(102), 텔레비전(television, 101), 스마트 소켓(Smart Socket, 104)및 전동 블라인드(103)일 수 있다. 그러나 상기 가상 객체는 상술한 구성들에 제한되지 않으며, 가상의 컴퓨터, 에어컨 및 냉장고 등과 같이 다양한 가전 기기일 수 있다.
상기 아바타 생성부(120)는 사용자 또는 타 사용자의 조작에 의해 가상의 메타버스 공간을 이동할 수 있는 가상의 아바타를 생성한다. 상기 아바타는 메타버스 공간 내에서 타 사용자 자신과 타 사용자를 구별할 수 있도록 사용자의 전신이 촬영된 입체 이미지를 이용하여 생성된 아바타일 수 있다.
상기 출력부(200)는 상기 콘텐츠 생성부(100)에서 생성된 가상 환경 컨텐츠를 출력하며, 디스플레이부와 오디오 출력부를 포함한다.
상기 디스플레이부는 상기 가상 환경 콘텐츠를 디스플레이 한다. 상기 디스플레이부는 액정표시장치(liquid crystal display, LCD), 유기발광바디오드(Organic Light Emitting Diodes, OLED)일 수 있다. 상기 오디오 출력부는 가상 환경 컨텐츠에 포함된 오디오 데이터를 출력한다. 상기 오디오 출력부는 종래의 스피커일 수 있으며, 상기 스피커는 가청음의 형태로 오디오 데이터를 출력한다.
상기 조작부는 사용자 또는 타 사용자에 의해 가상 환경 콘텐츠를 조작한다. 구체적으로 상기 조작부는 사용자 또는 타 사용자에 의해 아바타가 가상의 메타공간을 이동할 수 있도록 상기 아바타를 제어할 수 있다. 구체적으로 상기 아바타는 사용자가 거주하는 가상의 아파트의 내부에서 자유롭게 이동할 수 있다. 상기 아바타는 아파트 내부의 거실에서 베란다로 이동할 수 있으며, 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 주변 기기가 위치한 곳으로 이동할 수 있다.
또한 상기 조작부는 사용자에 의해 주변 기기가 조작되도록 가상 객체를 조작할 수 있다. 일 예로서 사용자가 메타버스 공간에서 조작하고자 하는 가상 객체가 텔레비전(101)일 경우 상기 텔레비전(101)이 작동되도록 조작할 수 있다. 사용자는 텔레비전(101)의 채널이 변경되도록 조작하거나 음량이 높낮이가 조절되도록 상기 텔레비전(101)을 조작할 수도 있다. 또한 상기 사용자가 메타버스 공간에서 조작하고자 하는 가상 객체가 조명(102)일 경우 상기 조명(102)이 작동되도록 상기 조명(10)을 조작하거나 상기 조명(102)의 밝기 레벨, 조명(102)의 지속시간 등을 조작할 수 있다.
상기 통신부(300)는 상기 주변 기기와 데이터 통신을 수행한다. 구체적으로 상기 통신부(300)는 브로드캐스팅 방식으로 주변 기기 탐색을 위한 탐색 신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, 적어도 하나의 주변 기기는 상기 통신부(300)로부터 탐색 신호가 수신되면 수신된 탐색 신호에 기초하여 응답 신호를 전송한다.
상기 주변 기기는 조명(102), 텔레비전(101)(television), 스마트 소켓(Smart Socket, 104) 및 전동 블라인드(103)일 수 있다. 그러나 상기 주변 기기는 상술한 구성들로 제한되지 않는다. 주변 기기는 사물 인터넷 기능을 포함하는 냉장고, 오븐, 세탁기, 청소기, 프린터, 팩스, 복합기, 웹캠, 비디오, 디브이디 플레이어, 오디오, 전축, 인터폰, 에어컨, 히터, 제습기 등 모든 가전기기를 포함할 수 있다. 또한 주변 기기는 각종 센서일 수도 있다. 각종 센서는 사물인터넷 기능을 포함하는 온도 센서, 습도 센서, 열 센서, 가스 센서, 조도 센서, 초음파 센서, 원격 감지 센서, SAR(Synthetic Aperture Radar), 레이더, 위치센서, 모션 센서, 영상 센서 등 유형 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻을 수 있는 각종 센서를 포함할 수 있다.
또한 상기 통신부(300)는 상기 가상 환경 콘텐츠가 조작될 수 있도록 상기 주변 기기와 연동시키는 데이터 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 통신부(300)는 적어도 하나의 주변 기기와 페어링을 위한 페어링 신호를 송수신할 수 있다.
이때 상기 통신부(300)와 상기 주변기기와 페어링이 완료됨으로써 상기 통신부(300)와 주변기기가 연동되면 가상 환경 컨텐츠에는 페어링된 주변기기가 등록되며, 동시에 상기 메타버스 생성부(110)는 연동된 주변 기기에 대응되는 가상 객체를 메타버스 공간에 생성한다. 또한 상기 메타버스 생성부는 사용자가 가상 환경 콘텐츠에 주변 기기를 추가적으로 연동시킬 경우, 가상 객체를 메타버스 공간에 추가적으로 생성한다.
또한 통신부(300)는 가상 환경 콘텐츠에 기 등록된 적어도 하나의 주변 기기로 기능 수행을 위한 제어 신호를 전송할 수 있다. 따라서 후술되는 제어부(400)가 상기 가상 환경 컨텐츠 내에서 사용자 또는 타 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 주변 기기에 대한 제어 요청이 들어오면 상기 통신부(300)는 해당 주변기기에 대한 제어 신호를 송신하게 된다.
상기 통신부(300)는 근거리 통신 모듈일 수 있다. 상기 근거리 통신 모듈은 근거리에 위치하는 적어도 하나의 주변 기기와 무선 통신을 수행하는 모듈로써, 블루투스(bluetooth) 모듈, NFC(Near Field Communication) 모듈, 와이파이(WiFi) 모듈 및 지그비(Zigbee) 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 상기 통신부(300)는 근거리 또는 원거리를 가리지 않으며, 상술한 통신모듈 이외에도 다양한 무선통신 방식의 통신모듈일 수 있다.
상기 제어부(400)는 상기 가상 환경 컨텐츠 내에서 사용자 또는 타 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 주변 기기에 제어신호를 전송하도록 상기 통신부(300)를 제어한다.
또한 상기 제어부(400)는 주변 기기 탐색하도록 상기 통신부(300)를 제어한다. 구체적으로 상기 제어부(400)는 브로드캐스팅 방식으로 주변 기기 탐색하기 위한 탐색 신호를 전송하도록 상기 통신부(300)를 제어한다.
또한 상기 제어부(400)는 상기 주변 기기와 연동시키는 데이터 통신을 수행하도록 상기 통신부(300)를 제어한다. 구체적으로 상기 제어부(400)는 적어도 하나의 주변 기기와 페어링을 위한 페어링 신호를 송수신하도록 상기 통신부(300)를 제어한다.
상기 보안 로그인부(500)는 사용자 또는 타 사용자가 상기 가상 환경 컨텐츠를 이용할 수 있도록 보안 로그인을 실시한다. 상기 보안 로그인부(500)에서는 NFT(Non-Fungible Token)를 이용하여 로그인을 실시한다. 따라서 사용자 또는 타 사용자는 NFT를 소유해야만 가상 환경 컨텐츠를 이용할 수 있으며, NFT를 소유하지 않을 경우에는 가상 환경 컨텐츠에 입장할 수 없다.
상기 보안 로그인부(500)에서는 NFT를 이용한 로그인외에도 생체 인식(지문, 홍채인식), 보안 코드 및 이메일 인증 등 다른 종류의 보안 로그인을 실시할 수도 있다.
상기 권한 설정부(600)는 가상 환경 컨텐츠를 이용하고자 하는 타 사용자에 대한 권한을 설정한다. 상기 권한 설정부(600)는 입장 설정부(610)와 조작권한 설정부(620)를 포함한다.
상기 입장 설정부(610)는 사용자에 의해 타 사용자중 가상 환경 컨텐츠에 입장이 허용되는 특정 사용자를 설정할 수 있다. 상기 특정 사용자는 가족 구성원 또는 사용자의 지인일 수 있다. 상기 특정 사용자는 적어도 하나 이상일 수도 있다. 따라서 상기 입장 설정부(610)는 특정 사용자의 입장만 허용함으로써 특정 사용자외 타 사용자가 주변 기기를 작동하도록 조작하는 것을 사전에 차단할 수 있다.
상기 제어권한 설정부(620)는 상기 사용자가 가상 환경 컨텐츠 내에서 다른 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 주변 기기들을 제어하는 것을 제한할 수 있도록 다른 사용자의 제어 권한을 제한한다.
상기 제어권한 설정부(620)는 사용자에 의해 선택된 특정 주변 기기만 제어할 수 있도록 다른 사용자의 제어 권한을 설정할 수 있다. 또한 상기 제어권한 설정부(620)는 적어도 하나 이상의 주변기기만 제어할 수 있도록 다른 사용자의 제어 권한을 설정할 수도 있다. 때문에 사용자가 다른 사용자의 제어 권한을 제한함으로써 타 사용자가 주변 기기를 작동하도록 조작하는 것을 사전에 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템(10)은 현실환경의 주변 기기가 가상 환경 컨텐츠와 연동됨으로써 가상 환경 콘텐츠 내에 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 현실환경의 주변 기기를 보다 용이하게 제어할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템(10)은 가상 환경 컨텐츠에 입장할 때 NFT(Non-Fungible Token)을 이용하여 로그인을 실시함으로써 보안을 강화할 수 있는 장점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
10: 메타버스를 이용한 IoT 컨트롤 시스템
100: 컨텐츠 생성부
101: 텔레비전
102: 조명
103: 블라인드
104: 스마트 콘센트
110: 메타버스 생성부
120: 아바타 생성부
200: 출력부
300: 통신부
400: 제어부
500: 보안로그인부
600: 권한 설정부

Claims (7)

  1. 가상 환경 컨텐츠를 출력하는 출력부와;
    사용자 또는 타 사용자에 의해 상기 출력부로부터 출력된 가상 환경 콘텐츠를 조작하는 조작부와;
    적어도 하나의 주변 기기와 데이터 통신을 수행하는 통신부와;
    상기 가상 환경 컨텐츠 내에서 상기 사용자 또는 타 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 주변기기에 제어신호를 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    메타버스를 이용한 IOT 컨트롤 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 사용자 또는 타 사용자가 상기 가상 환경 컨텐츠를 이용할 수 있도록 보안 로그인을 실시하는 보안 로그인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    메타버스를 이용한 IOT 컨트롤 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 보안 로그인부에서는 NFT(Non-Fungible Token)를 이용하여 로그인을 실시하는 것을 특징으로 하는
    메타버스를 이용한 IOT 컨트롤 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 주변기기는 조명, 텔레비전(television), 스마트 소켓(SMART SOCKET) 및 전동 블라인드 인 것을 특징으로 하는
    메타버스를 이용한 IOT 컨트롤 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 사용자에 의해 상기 가상 환경 컨텐츠를 이용하고자 하는 타 사용자에 대한 권한을 설정하는 권한 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    메타버스를 이용한 IOT 컨트롤 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 권한 설정부는
    상기 사용자에 의해 타 사용자중 가상 환경 컨텐츠에 입장이 허용되는 특정 사용자를 설정하는 입장 설정부와;
    상기 사용자가 상기 가상 환경 컨텐츠 내에서 다른 사용자가 조작하고자 하는 가상 객체에 대응하는 주변기기들을 제어하는 것을 제한할 수 있도록 다른 사용자의 제어 권한을 제한하는 제어권한 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    메타버스를 이용한 IOT 컨트롤 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 가상 환경 콘텐츠를 생성하는 콘텐츠 생성부를 더 포함하며,
    상기 콘텐츠 생성부는
    가상의 메타버스 공간을 생성하는 메타버스 생성부와;
    상기 아바타 생성부는 가상의 메타버스 공간을 이동할 수 있도록 아바타를 생성하는 아바타 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    메타버스를 이용한 IOT 컨트롤 시스템.
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