KR20220001903A - 클라우드 플랫폼 기반의 공동주택의 스마트홈 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공동주택단지의 개별세대에 구축되는 스마트홈 시스템으로서, 개별세대 내에 구비되며, 사용자의 기설정된 음성명령을 인식하는 음성인식부(141) 및 IR 신호 발생을 수행하는 IR 제어부(145)가 포함된, 세대통합감지 제어모듈(140); 개별세대 내에 구비되는 세대단말기(150)로서, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)로부터 인식된 음성명령 정보를 전송받고, 상기 음성명령 정보를 제어명령으로 연산처리하는 연산부(154)가 포함된, 세대단말기(150); 공동주택단지의 로컬네트워크를 구축하며, 개별세대에 구비된 상기 세대단말기(150)와 연결되어 상기 제어명령에 대한 제어정보를 송수신하도록 구성된, 공동주택단지서버(130); 상기 공동주택단지서버(130)와 연결되는 내부클라우드 플랫폼(120)으로서, 상기 공동주택단지서버(130)로부터 상기 제어정보를 전송받고, 상기 제어정보를 빅데이터로 저장하는 내부클라우드 플랫폼(120); 및 상기 개별세대에 구비되는 개별세대장치(300)로서, 조명기기(310), 환기기기(320), 냉난방기기(330), 스마트장치(340) 및 가전기기(350) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 세대단말기(150)를 통해 제어되도록 구성된, 개별세대장치(300); 를 포함하고, 상기 개별세대장치(300) 중 IR 제어가 가능한 개별세대장치(300)는, 상기 세대통합감지 제어모듈(140) 및 상기 세대단말기(150)를 통해 제어되되, 상기 세대단말기(150)의 연산부(154)에 의해 연산처리된 제어명령은, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)로 전송되며, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)에 포함된 상기 IR 제어부(145)는, 상기 제어명령에 대응되는 IR 제어신호의 발생을 통해 동작을 제어하도록 구성된, 스마트홈 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 클라우드 플랫폼 기반의 공동주택의 스마트홈 시스템에 관한 것이다.
세계적으로 가전 제품을 포함한 다양한 가정용 장치들이 네트워크 기능을 통해 서로 연결되는 스마트홈 기술(Smart Home Technology)이 확대되고 있는 추세이다. 통신사업자, 가전제품 제조사, 인터넷포털 공급사들은 이렇게 연결된 장치들 사이에 응용프로그램 연동, 컨텐츠 연동 등 연계된 서비스를 제공하여 고객을 확보하고 수익을 확대하려고 노력하고 있다.
초창기에는 인터넷 공유기능을 제공하는 수준에서 출발하였으나, 점차 미디어서비스와 홈오토메이션 기능 등을 직접 제공하거나 이들 서비스를 원활히 제공될 수 있도록 하는 기능이 점진적으로 추가되는 중이다.
이와 같이 주거 생활의 편리를 위한 기술들이 늘어나면서, 입주자들은 주거 생활의 스마트화에 크게 열망하고 있다. 미래의 스마트홈 기술은 다양한 관점으로부터 삶을 가능하게 하는 자동 서비스를 갖출 것으로 예상된다. 스마트홈 기술은 유무선 통신과 디지털 정보 기기를 기반으로 홈 네트워킹과 인터넷 정보가전을 이용해, 언제, 어디서나, 어떤 기기로도 컴퓨팅 이용이 가능한 유비쿼터스 환경을 가정 내에서 실현함으로써, '생활환경의 지능화, 환경친화적 주거생활, 삶의질 혁신'을 추가하는 지능화된 세대내 생활환경 및 주거공간의 구축을 의미한다.
스마트홈 기술을 위한 많은 상업적인 솔루션이 있으며, 상당수가 클라우드 컴퓨팅의 잠재력을 이용하고 있다. 하지만, 현재까지 구현된 스마트홈은 클라우드 컴퓨팅을 이용할 때, 폐쇄형 클라우드(Private Cloud)를 주로 이용하고 있는 바, 폐쇄형 클라우드에 속하지 않은 모바일 기기 또는 외부의 디바이스는 스마트홈을 구성하기 어려운 문제가 있다.
가전제품 제조사는 스마트 기기와 관련된 기술들을 경쟁적으로 개발하고 있으며, 출시하고 있는 상태이다. 스마트폰을 필두로 스마트 TV, 스마트 냉장고, 스마트 에어컨 등 다양한 스마트 기기들이 속속 등장하고 있다.
그러나, 현재 대다수의 세대는 아직 스마트홈에 적용 가능한 가전기기를 모두 사용하고 있지는 않는 바, 스마트홈 기술이 각 세대에서 다소 제한적으로 적용되는 상태이며, 스마트 기기를 사용하고 있다고 하더라도, 스마트 기기들을 동작시키기 위해서 여전히 종래의 리모컨 방식이 가장 많이 사용되고 있는 실정이다.
다시 말해, 현재 많은 세대들은 가전기기를 스마트 가전으로 탈바꿈하고 있는 상태긴 하나, 아직까지는 스마트 가전의 비율이 그리 크지 않는 바, 이러한 일반가전에도 적용될 수 있는 스마트홈 기술이 절실한 상태이다.
(특허문헌 1) KR 10-2014-0050836A
(특허문헌 2) KR 10-2008-0096239A
(특허문헌 3) KR 10-1995873B
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
첫째, 본 발명은 다양한 스마트 기기들의 제어가 용이하면서, 개별세대에서 기존에 사용하던 스마트 기기가 아닌 일반기기들에 대해서도 스마트홈 시스템을 이용하여 쉽고 간편하게 제어할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.
둘째, 사용자마다 다양한 클라우드 플랫폼을 사용하는 현실에서, 이들과 호환되고 일원화된 전용 클라우드 플랫폼을 제공함으로써, 개별세대장치를 용이하게 제어함과 동시에, 공동주택단지에서 개별세대장치들의 제어와 관련된 정보를 빅데이터로 저장할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.
셋째, AI 음성명령의 문제점인 정확도 및 처리속도를 개선하고자 AI 연산 방식을 적용하지 않고, 패턴화된 음성명령어를 인식하는 구성을 유기적으로 결합시킴으로써, 개별세대장치 제어의 정확도 및 처리속도가 개선된 기술을 제안하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 공동주택단지의 개별세대에 구축되는 스마트홈 시스템으로서, 개별세대 내에 구비되며, 사용자의 기설정된 음성명령을 인식하는 음성인식부(141) 및 IR 신호 발생을 수행하는 IR 제어부(145)가 포함된, 세대통합감지 제어모듈(140); 개별세대 내에 구비되는 세대단말기(150)로서, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)로부터 인식된 음성명령 정보를 전송받고, 상기 음성명령 정보를 제어명령으로 연산처리하는 연산부(154)가 포함된, 세대단말기(150); 공동주택단지의 로컬네트워크를 구축하며, 개별세대에 구비된 상기 세대단말기(150)와 연결되어 상기 제어명령에 대한 제어정보를 송수신하도록 구성된, 공동주택단지서버(130); 상기 공동주택단지서버(130)와 연결되는 내부클라우드 플랫폼(120)으로서, 상기 공동주택단지서버(130)로부터 상기 제어정보를 전송받고, 상기 제어정보를 빅데이터로 저장하는 내부클라우드 플랫폼(120); 및 상기 개별세대에 구비되는 개별세대장치(300)로서, 조명기기(310), 환기기기(320), 냉난방기기(330), 스마트장치(340) 및 가전기기(350) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 세대단말기(150)를 통해 제어되도록 구성된, 개별세대장치(300); 를 포함하고, 상기 개별세대장치(300) 중 IR 제어가 가능한 개별세대장치(300)는, 상기 세대통합감지 제어모듈(140) 및 상기 세대단말기(150)를 통해 제어되되, 상기 세대단말기(150)의 연산부(154)에 의해 연산처리된 제어명령은, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)로 전송되며, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)에 포함된 상기 IR 제어부(145)는, 상기 제어명령에 대응되는 IR 제어신호의 발생을 통해 동작을 제어하도록 구성된, 스마트홈 시스템을 제공한다.
또한, 상기 가전기기(350)는, IR모듈이 내장되어 상기 IR 제어부(145)로부터 IR 제어 가능하도록 구성된 일반가전(352); 및 상기 세대단말기(150)와 유선 또는 무선으로 연결 가능하도록 구성된 통신모듈이 내장된 스마트가전(354); 을 포함하고, 상기 스마트가전(354)은 상기 세대단말기(150)를 통해 제어될 수 있다.
또한, 상기 스마트홈 시스템은, 상기 개별세대장치(300)의 제어를 위한 명령입력 수단으로 사용자 단말기에 설치된 모바일앱(202)으로서, 상기 내부클라우드 플랫폼(120)과 제어정보를 송수신하도록 구성된, 모바일앱(202); 을 더 포함하며, 상기 모바일앱(202)에 상기 개별세대장치(300)에 대한 제어명령이 입력되면, 상기 제어명령에 대한 제어정보가 상기 내부클라우드 플랫폼(120)으로 전송되되, 상기 내부클라우드 플랫폼(120)에 상기 제어정보가 저장되고, 상기 내부클라우드 플랫폼(120)은 상기 제어정보를 상기 세대단말기(150)로 전송하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 스마트홈 시스템은, 상기 개별세대장치(300)의 제어를 위한 명령입력 수단으로 개별 AI명령인식장치(201); 및 상기 내부클라우드 플랫폼(120)과의 인증을 통해 연동되는 외부클라우드 플랫폼(220); 을 더 포함하며, 상기 개별 AI명령인식장치(201)로 상기 개별세대장치(300)에 대한 제어명령이 입력되면, 상기 제어명령에 대한 제어정보가 상기 외부클라우드 플랫폼(220)으로 전송되고, 상기 외부클라우드 플랫폼(220)은 상기 제어정보를 상기 내부클라우드 플랫폼(120)으로 전송시키되, 상기 제어정보는 상기 내부클라우드 플랫폼(120)에 저장되며, 상기 내부클라우드 플랫폼(120)은 상기 제어정보를 상기 세대단말기(150)로 전송하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 스마트홈 시스템은, 상기 공동주택단지서버(130) 및 상기 세대단말기(150)와 각각 연결되며, 공동주택단지에 구비된 공동시설의 동작을 제어하는 공동시설제어모듈(160); 을 더 포함하고, 상기 공동시설제어모듈(160)은, 상기 공동주택단지서버(130)에 의한 인증을 통해, 상기 세대단말기(150)와 연동되며, 공동시설의 동작에 대한 제어정보는, 상기 공동주택단지서버(130)를 통해 상기 내부클라우드 플랫폼(120)으로 전송되어 저장될 수 있다.
또한, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)은, 세대의 조도 및 온도를 센싱하는 조도·온도 센서부(143); 및 세대의 공기질을 센싱하는 공기질 센서부(144); 를 더 포함하고, 상기 조도·온도 센서부(143) 및 공기질 센서부(144)에 의해 센싱된 환경정보는, 상기 세대단말기(150), 상기 공동주택단지서버(130), 상기 내부클라우드 플랫폼(120) 및 상기 모바일앱(202) 순서로 전송되며, 상기 내부클라우드 플랫폼(120)에 저장되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)은, 개별세대의 천장측에 구비되며, 상기 개별세대에 위치된 각 실마다 구비될 수 있다.
또한, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)은, 상기 음성인식부(141)에 의해 인식되는 음성명령을 추가 또는 삭제 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)은, 사용자의 기설정된 동작명령을 인식하도록 구성된 동작인식부(142); 를 더 포함하고, 상기 동작인식부(142)는, 동작명령이 인식되면, 상기 세대단말기(150)로 인식된 상기 동작명령 정보를 전송하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 세대단말기(150)의 연산부(154)는, 상기 동작명령 정보를 이용하여 상황을 판단하고, 상기 상황이 비상상황으로 판단된 경우, 기설정된 방식으로 알림이 발생될 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
첫째, 본 발명은 다양한 스마트 기기들의 제어가 용이하면서, 개별세대에서 기존에 사용하던 스마트 기기가 아닌 일반기기들에 대해서도 스마트홈 시스템을 이용하여 쉽고 간편하게 제어할 수 있다.
둘째, 사용자마다 다양한 클라우드 플랫폼을 사용하는 현실에서, 이들과 호환되고 일원화된 전용 클라우드 플랫폼을 제공함으로써, 개별세대장치를 용이하게 제어함과 동시에, 공동주택단지에서 개별세대장치들의 제어와 관련된 정보를 빅데이터로 저장함으로써, AI 제어의 정확도를 향상시킬 수 있다.
셋째, AI 음성명령의 문제점인 정확도 및 처리속도를 개선하고자 AI 연산 방식을 적용하지 않고, 패턴화된 음성명령어를 인식하는 구성을 유기적으로 결합시킴으로써, 개별세대장치 제어의 정확도 및 처리속도를 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트홈 시스템의 개략적인 구성도를 도시한다.
도 2는 도 1에서 사용자의 모바일 App을 통해 명령이 입력된 경우, 스마트홈 시스템의 제어 과정을 도시한다.
도 3은 도 1에서 개별세대에 구비된 개별 AI 명령인식장치를 통해 명령이 입력된 경우, 스마트홈 시스템의 제어 과정을 도시한다.
도 4는 도 1에서 개별세대에 구비된 세대통합감지 제어모듈을 통해 명령이 입력된 경우, 스마트홈 시스템의 제어 과정을 도시한다.
도 5는 도 2에서의 제어 과정을 시간순으로 도시하는 개념도이다.
도 6은 도 3에서의 제어 과정을 시간순으로 도시하는 개념도이다.
도 7은 도 4에서의 제어 과정을 시간순으로 도시하는 개념도이다.
도 2는 도 1에서 사용자의 모바일 App을 통해 명령이 입력된 경우, 스마트홈 시스템의 제어 과정을 도시한다.
도 3은 도 1에서 개별세대에 구비된 개별 AI 명령인식장치를 통해 명령이 입력된 경우, 스마트홈 시스템의 제어 과정을 도시한다.
도 4는 도 1에서 개별세대에 구비된 세대통합감지 제어모듈을 통해 명령이 입력된 경우, 스마트홈 시스템의 제어 과정을 도시한다.
도 5는 도 2에서의 제어 과정을 시간순으로 도시하는 개념도이다.
도 6은 도 3에서의 제어 과정을 시간순으로 도시하는 개념도이다.
도 7은 도 4에서의 제어 과정을 시간순으로 도시하는 개념도이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스마트홈 시스템을 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 '공동주택단지'는 다수의 개별세대의 집합체를 의미한다.
이하에서 사용되는 '개별세대장치'라는 용어는 개별세대에 구비되는 모든 장치를 포괄하는 의미로 사용된다. 개별세대장치는 '일반가전' 및 '스마트가전'으로 구분된다. 스마트가전은 개별세대에 구비된 세대단말기, 사용자의 스마트폰, 개별세대에 별도로 구비된 다른 스마트 입력장치 등을 통해 제어 가능하거나 또는 IoT 기술이 적용되는 모든 기기를 의미한다. 이와는 구분되는 개념으로, '일반가전'은 일반가전 자체에 사용자의 명령이 직접 입력되어 제어되는 기기를 의미하며, 이러한 일반가전의 대표적인 예는, 리모컨을 이용하여 IR(Infrared Ray) 방식으로 제어될 수 있는 기기를 의미한다.
스마트홈 시스템 구성
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 스마트홈 시스템을 설명한다.
본 발명에 따른 스마트홈 시스템은, 명령입력 수단(201, 202, 141, 142), 내부클라우드 플랫폼(120), 외부클라우드 플랫폼(220), 공동주택단지서버(130), 세대단말기(150), 공동시설제어모듈(160) 및 세대통합 감지제어모듈(140)을 포함하며, 제어의 객체가 되는 개별세대장치(300)를 포함한다.
개별세대 내에 구비되는 구성을 먼저 설명한다.
개별세대에는 세대단말기(150), 세대통합 감지제어모듈(140) 및 개별세대장치(300)가 구비된다.
세대단말기(150)는 '홈네트워크 월패드(Home Network Wall-Pad)' 또는 간략하게 '월패드(Wall-Pad)'라고 불린다. 외관은 제품마다 조금씩 다르지만, 보통 5 내지 15인치 정도 크기의 디스플레이부와 버튼으로 이루어져 있으며, 현재에는 터치스크린 방식이 널리 사용되는 바, 디스플레이·조작부(152)를 포함한다. 또한, 세대단말기(150)로 전송(또는 입력)되는 명령정보를 특정 개별세대장치(300)의 제어에 대한 명령으로 연산하는 연산부(154)를 포함한다. 연산부(154)는 세대단말기(150)로 전송되는 음성명령을 전송받고, 이를 제어명령으로 연산처리하도록 구성된다. 이를 위해, 연산부(154)는 중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU)을 포함하며, 명령어 스토리지(미도시)를 포함할 수 있다.
세대단말기(150)는 개별세대장치(300)와 유선/무선으로 연결되어 이들을 제어하도록 구성되며, 후술하는 외부클라우드 플랫폼(220) 전용의 개별세대장치(300)를 제어하도록 구성된다. 이들의 제어에 대해서는 후술하도록 한다.
세대통합 감지제어모듈(140)은 개별세대 내에 구비되는 모듈로써, 사용자의편의를 위해, 개별세대의 각 실마다 구비되는 것이 바람직하며, 음성명령 및 동작명령을 센싱하는 기능을 수행하는 바, 센싱의 공간범위를 최대화시키기 위해, 각 실의 천장측에 위치되는 것이 바람직하다.
세대통합 감지제어모듈(140)은 음성인식부(141), 동작인식부(142), 조도·온도센서부(143), 공기질 센서부(144) 및 IR 제어부(145)를 포함하며, 이외에도 개별세대의 상태 내지 환경을 센싱하기 위해 다양한 센서들이 더 구비될 수 있다. 세대통합 감지제어모듈(140)은 크게 감지기능, 제어기능 및 센싱기능을 수행한다.
음성인식부(141) 및 동작인식부(142)를 통해 사용자(또는 재실자)로부터 입력된 음성명령을 인식한다. 여기서 음성인식부(141) 및 동작인식부(142)는 입력된 음성명령을 제어명령으로 연산하지 않는 것이 바람직하다. 이들을 연산처리를 수행하기 위해서는 별도의 CPU가 필요한 바, 세대통합 감지제어모듈(140)의 크기, 가격, 무게, 설치위치 등을 모두 종합적으로 고려할 때, 음성인식부(141) 및 동작인식부(142)는 사용자에 의해 입력된 명령을 인식한 후, 인식된 명령정보(음성명령 정보 또는 동작명령 정보)를 전술한 세대단말기(150)로 전송하도록 구성된다. 음성인식부(141)의 음성명령 정보 인식을 위해, 음성인식부(141)에는 미리 지정된 패턴 음성명령어 집합이 저장되는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 후술한다.
한편, 동작인식부(142)는, 동작명령이 인식되면, 세대단말기(150)로 인식된 상기 동작명령 정보를 전송하도록 구성된다. 여기서 동작감지의 수단은 라이다, 적외선 감지 등을 모두 포함한다. 추가적으로, 세대단말기(150)의 연산부(154)는, 동작명령 정보를 이용하여 상황을 판단하고, 상기 상황이 비상상황으로 판단된 경우, 기설정된 방식으로 알림을 발생하도록 구성될 수 있다. 알림 발생은 보호자의 휴대폰에 자동으로 알람을 제공하거나, 공동주택단지를 관리하는 관리자에게 알람을 제공하도록 구성될 수 있다.
특히, 동작인식부(142)는 청각장애우, 노약자 등을 대상으로 하는 약자케어에 효과적으로 적용될 수 있다. 정상적으로 음성명령을 발생시키기 어렵거나, 청각장애가 있을 경우, 정해진 동작명령만을 사용함으로써, 다양한 기기들을 쉽게 제어할 수 있다. 동작인식부(142)를 이용하여 약자케어를 수행할 수 있는 방식은 다양하다. 동작명령 발생을 통해, 위기상황을 가족, 관리사무소 등 외부로 알릴 수 있다. 이 경우, 모바일 App 알림이나, 관리사무소의 통제화면에 강제 알림을 표시하게 형성하는 방식, 관리사무소 통제시스템을 통해 관리자에게 알림을 제공하는 등과 같이, 약자의 안전을 위해 매우 효과적으로 적용될 수 있다.
세대통합 감지제어모듈(140)에는 별도의 무선통신모듈(미도시)이 내장되어 세대단말기(150)에 무선으로 명령정보를 송신하는 것이 바람직하다.
세대통합 감지제어모듈(140)은 IR 제어부(145)를 통해 제어기능을 수행한다. IR 제어부(145)는 IR 신호를 발생시키는 바, 이러한 면에서 리모콘과 기능이 실질적으로 유사하다. 개별세대에 구비되는 개별세대장치(300)들 중 IR 제어가 가능한 일반가전(스마트가전 중 IR 제어가 가능한 기기들도 모두 포함)에 IR 신호를 발생시켜 제어함으로써, 스마트가전이 아닌 일반가전도 스마트홈의 범주에 포함시키는 효과를 발휘한다. 이를 위해, IR 제어부(145)는 세대단말기(150)로부터 제어명령을 수신하도록 구성되며, 수신된 제어명령에 따른 IR 신호를 발생시키도록 구성된다. 제어명령 및 이에 대응되는 IR 신호는 관리자 또는 설계자에 의해 미리 설정된다.
세대통합 감지제어모듈(140)은 센싱수단으로, 조도·온도센서부(143) 및 공기질 센서부(144)를 내장한다. 세대통합 감지제어모듈(140)이 설치된 위치의 조도정보, 온도정보, 이산화탄소 농도, 미세먼지 농도 등과 같은 공기질 정보 등을 모두 센싱하도록 구성되며, 이는 세대단말기(150)로 무선 전송된다. 여기서 조도·온도센서부(143)는 각 실에 구비된 스위치나 온도 조절기에 내장하도록 구성될 수 있다. 조도·온도센서부(143)로부터 취득된 조도정보 및 온도정보는 공동주택단지서버(130) 및 내부클라우드 플랫폼(120)을 통해 빅데이터로 저장될 수 있고, 이러한 빅데이터를 이용하여 AI 제어가 가능하도록 구성될 수 있다.
개별세대장치(300)는 조명기기(310), 환기기기(320), 냉난방기기(330), 스마트장치(340) 및 가전기기(350)를 포함한다.
조명기기(310)는 개별세대 내의 각 구역에 위치되며, 세대단말기(150)와 유선 또는 무선으로 연결되고, 각각에는 별도의 스위치가 구비되는 것이 바람직하다. 세대단말기(150)를 통해 조명기기(310)의 온오프 및 디밍을 제어할 수 있다.
환기기기(320)는 개별세대에 기본적으로 구비되는 공기청정기 및 세대환풍기를 의미하고, 사용자가 별도로 구비하는 장치들을 의미하는 것은 아니다. 또한, 환기기기(320)는 전열교환기가 결합된 구성으로 형성될 수 있다.
냉난방기기(330)는 냉방장치(에어컨을 의미함), 난방 온도조절기를 포함하는 개념이다. 이들은 IR 방식으로 제어될 수도 있으며, 세대단말기(150)와 연결되어 세대단말기(150)를 통해 유선 또는 무선으로 제어될 수 있다. 한편, 개별세대의 냉난방기기(330)의 사용정보는 후술하는 바와 같이, 공동주택단지서버(130) 및 내부클라우드 플랫폼(120)을 통해 빅데이터로 저장될 수 있고, 이러한 빅데이터를 이용하여 AI 제어가 가능하도록 구성될 수 있다.
스마트장치(340)는 개별세대에 구비되는 전기 및 열과 관련된 장치를 포함하는 개념이다. 대표적으로 스마트 전기 콘센트와 인덕션을 그 예로 들 수 있다. 이러한 스마트장치(340)는 사용자의 안전을 위해 사용되는 목적이 크다.
가전기기(350)는 IR모듈이 내장되어 IR 제어부(145)로부터 IR 제어 가능하도록 구성된 일반가전(352) 및 세대단말기(150)와 유선 또는 무선으로 연결 가능하도록 구성된 통신모듈이 내장된 스마트가전(354)을 포함한다.
각각의 개별세대장치(300)에 사용되는 음성명령어 예시는 아래와 같다. 이들은 공통적으로, 초기인식어를 필요로 하며, 단순 패턴화된 음성명령어로써, AI와는 달리, 음성명령어를 분석하는 과정을 거치지는 않는 바, AI에 비해 더 정확하게 연산속도가 빠르다는 장점이 있다.
조명기기(310)와 관련된 음성명령어 예시는 "철수야, 조명 켜줘", "철수야, 조명 꺼줘", "철수야, 조명 밝게", "철수야, 조명 어둡게" 등이 있다.
환기기기(320)와 관련된 음성명령어 예시는 "철수야, 세대환풍기 켜줘", "철수야, 공기청정기 켜줘" 등이 있다.
냉난방기기(330)와 관련된 음성명령어 예시는 "철수야, 에어컨 온도 20도로", "철수야, 난방 온도 25도로" 등이 있다.
스마트장치(340)와 관련된 음성명령어 예시는 "철수야, 콘센트 차단해줘", "철수야, 콘센트 켜줘", "철수야, 인덕션 차단해줘" 등이 있다.
가전기기(350)와 관련된 음성명령어 예시는 "철수야, TV 켜줘", "철수야, TV 채널 20번으로", "철수야, TV 채널 하나씩 올려줘", "철수야, 선풍기 켜줘", "철수야, 공기청정기 외출로 해줘" 등이 있다.
전술한 사항은 음성명령어 예시에 불과할 뿐, 이에 제한되지 않음을 미리 명시하는 바이다.
스마트가전(354) 역시 IR모듈이 내장되어 IR 제어가 가능하도록 구성될 수 있는 바, 세대단말기(150)와 유무선 연결이 가능한지 여부에 따라 일반가전(352) 및 스마트가전(354)으로 구분하며, 스마트가전(354)의 IR 제어 가능을 배제하는 것은 아니다. 스마트가전(354)는 후술하는 바와 같이, 개별 AI명령인식장치(201), 사용자의 스마트폰에 설치된 전용 모바일 App(202) 및 세대단말기(150)에 의해 모두 제어 가능하도록 구성된다.
공동주택단지에 구비되는 구성을 설명한다.
공동주택단지에는 공동주택단지서버(130), 내부클라우드 플랫폼(120) 및 공동시설제어모듈(160)이 구비된다.
공동주택단지서버(130)는 공동주택단지의 로컬 서버를 의미하고, 이를 이용하여 단지 내의 로컬네트워크를 구성한다. 공동주택단지서버(130)는 세대단말기(150)로부터 제어명령에 대한 정보를 주고 받도록 구성되며, 방화벽 기능을 수행한다. 한편, 공동주택단지서버(130)는 내부클라우드 플랫폼(120)과의 연결을 위해, 클라우드 미들웨어 프레임워크(Cloud Middleware Framework, CMF)가 사용될 수 있다. 여기서 클라우드 미들웨어 프레임워크는 이들을 연결하는 중간 시스템으로 사용된다. 공동주택단지서버(130)는 공동시설제어모듈(160)가 연결되어 공동주택단지 내의 공동시설을 제어하도록 구성된다.
내부클라우드 플랫폼(120)은 공동주택단지 전용의 클라우드 플랫폼을 의미하며, 후술하는 외부클라우드 플랫폼(220)과의 관계에서 창구 역할을 수행한다. 내부클라우드 플랫폼(120)은 공동주택단지서버(130)와 연결되어 제어명령에 대한 정보를 주고 받도록 구성된다. 이 때, 공동주택단지서버(130)와 주고 받는 제어명령에 대한 정보는 내부클라우드 플랫폼(120)에 빅데이터로 저장되도록 구성된다. 누적된 빅데이터는 AI 제어를 위한 데이터로 활용된다.
공동시설제어모듈(160)은 공동주택단지 내의 공동시설을 제어하는 기능을 수행한다. 주차관제, 엘리베이터, 공동현관 출입통제 등을 수행하기 위해, 단지 내 공동시설과 각각 연결되어 있다. 공동시설의 제어는 공동주택단지 입주자의 보안과 매우 밀접한 관계가 있는 바, 공동주택단지서버(130)를 이용하여 공동시설제어모듈(160)로의 접속하는 것을 조회하고, 연결의 허가를 승인하도록 구성될 수 있다.
한편, 공동시설제어모듈(160)의 제어와 관련된 음성명령어 예시는 다음과 같다.
예로써, "철수야, 엘리베이터 호출" 또는 "철수야, 외출한다"라고 음성명령을 발생시키면, 공동시설제어모듈(160)을 통해 엘리베이터가 입주자가 거주하는 층으로 호출될 수 있다.
다른 예로써, 공동현관이나 세대 현관문에 방문자가 도착하여 세대단말기(150)로 호출 신호를 보냈을 때, 세대 내의 거주자가 손을 조작하기 어려운 상황인 경우(예로, 거주자가 청소, 요리, 세면 등)에도 활용될 수 있다. 거주자가 음성명령으로 "철수야, 문 열어줘"라고 말하면, 공동출입문 또는 세대출입문이 개방되도록 구성될 수 있다.
이하에서는, 개별 AI명령인식장치(201) 및 외부클라우드 플랫폼(220)에 대해 설명한다. 개별 AI명령인식장치(201)는 외부클라우드 플랫폼(220) 전용의 장치이거나 또는 외부클라우드 플랫폼(220)과 연결 가능하도록 구성된 장치를 의미한다. 일 예로, 스마트 스피커를 들 수 있다. 이미 상용화된 스마트 스피커인 구글홈(Google Home), 네이버 클로버(Naver Clover)가 있으며, 이들은 사용자의 음성명령을 인식하여 이들과 연결된 IoT 기기에 제어명령을 하도록 구성된다.
외부클라우드 플랫폼(220) 역시 구글 클라우드 플랫폼, 네이버 클라우드 플랫폼, 삼성 클라우드 플랫폼 등을 예로 들 수 있다. 이들을 '협력 클라우드'로 지칭할 수 있다. 사용자마다 선호하거나 실제 사용중인 클라우드 플랫폼이 모두 상이한 바, 이들을 일원화시키기 어려운 문제가 있었다. 본 발명은 내부클라우드 플랫폼(120)을 이용하여 상이한 클라우드 플랫폼을 일원화시킬 수 있는 효과를 발휘한다.
즉, 사용자가 어떠한 종류의 외부클라우드 플랫폼(220)을 사용하더라도 내부클라우드 플랫폼(120)과 인증되어 연결될 경우, 외부클라우드 플랫폼(220)의 종류와는 무관하게 개별세대장치(300)를 모두 제어할 수 있다는 효과가 있다. 한편, 내부클라우드 플랫폼(120) 및 외부클라우드 플랫폼(220)은 API(application programming interface) 방식으로 연결될 수 있다.
스마트홈 시스템을 이용한 제어
이하에서는, 도 2 및 5를 참조하여 사용자의 스마트폰에 설치된 전용 모바일 App을 통해 제어명령이 입력된 경우를 설명한다.
모바일앱(202)에 개별세대장치(300)에 대한 제어명령이 입력되면, 제어명령에 대한 제어정보가 내부클라우드 플랫폼(120)으로 전송된다. 물론, 모바일앱(202)은 사전에 내부클라우드 플랫폼(120)과 인증 절차를 거치는 것이 필요하다. 내부클라우드 플랫폼(120)에 제어정보가 빅데이터로 저장됨과 동시에, 내부클라우드 플랫폼(120)은 제어정보를 세대단말기(150)로 전송하도록 구성된다.
구체적으로, 세대단말기(150)의 연산부(154)는 상기 제어정보를 연산처리하여 세대통합 감지제어모듈(140)로 전송할지, 아니면 상기 제어정보에 해당되는 개별세대장치(300)를 제어할지 결정한다. 예를 들어, 조명기기(310)의 경우에는 세대단말기(150)와 유선 또는 무선으로 연결되는 바, 연산부(154)는 세대통합 감지제어모듈(140)을 통하지 않고, 세대단말기(150)를 통해 직접 제어하도록 구성될 수도 있다. 이는 관리자 또는 설계자의 설정에 따라 최적으로 설계될 수 있다.
이와는 달리, 일반가전(352)에 속하는 TV의 경우에는, 세대단말기(150)와 직접 연결된 상태가 아닌 바, 세대단말기(150)를 통한 제어가 어렵다. 따라서, 이 경우에는 세대통합 감지제어모듈(140)의 IR 제어부(145)로 전송함으로써, IR 제어를 통해 TV를 제어하는 것이 바람직하다.
도 3 및 6을 참조하여 개별 AI명령인식장치(201)를 통해 제어명령이 입력된 경우를 설명한다. 전술한 바와 같이, 개별 AI명령인식장치(201)는 외부클라우드 플랫폼(220)과 연결되는 바, 제어명령은 일단 외부클라우드 플랫폼(220)으로 전송된다. 그 다음, 제어명령은 외부클라우드 플랫폼(220)으로부터 내부클라우드 플랫폼(120)으로 전송되어 저장된 후, 다시 공동주택단지서버(130)를 거쳐 세대단말기(150)로 전송된다. 전술한 바와 같이, 연산부(154)는 수신한 제어정보의 연산처리를 통해, 세대통합 감지제어모듈(140)로 전송할지, 아니면 상기 제어정보에 해당되는 개별세대장치(300)를 제어할지 결정한다.
도 4 및 7을 참조하여 세대통합 감지제어모듈(140)을 통해 제어명령이 입력된 경우를 설명한다. 이는 도 2, 3, 5 및 6에 도시된 과정과는 달리, 외부클라우드 플랫폼(220)을 거치지 않는다는 점에서 구별된다.
음성인식부(141) 및 동작인식부(142)를 통해 사용자(또는 재실자)로부터 입력된 음성명령이 인식되면, 세대단말기(150)로 인식된 음성명령에 대한 정보가 전송된다. 이 때, 세대단말기(150)의 연산부(154)에서는 상기 정보를 연산처리한 후, 세대통합 감지제어모듈(140)로 전송할지, 아니면 상기 제어정보에 해당되는 개별세대장치(300)를 제어할지 결정한다. 한편, 세대단말기(150)로 전송된 음성명령에 대한 정보는 공동주택단지서버(130)를 거쳐 내부클라우드 플랫폼(120)으로 전송되고, 내부클라우드 플랫폼(120)에 빅데이터로 저장된다.
한편, 세대통합감지 제어모듈(140)은, 음성인식부(141)에 의해 인식되는 음성명령을 추가 또는 삭제 가능하도록 구성된다. 사용자의 선택 또는 필요에 따라, 요구되는 음성명령어가 상이할 수 있는 바, 음성인식부(141)에 의해 인식되는 음성명령어를 추가 또는 삭제 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
120: 내부클라우드 플랫폼
130: 공동주택단지서버
140: 세대통합 감지제어모듈
150: 세대단말기
160: 공동시설제어모듈
201: 개별 AI명령인식장치
202: 모바일 App
220: 외부클라우드 플랫폼
300: 개별세대장치
310: 조명기기
320: 환기기기
330: 냉난방기기
340: 스마트장치
350: 가전기기
352: 일반가전
354: 스마트가전
130: 공동주택단지서버
140: 세대통합 감지제어모듈
150: 세대단말기
160: 공동시설제어모듈
201: 개별 AI명령인식장치
202: 모바일 App
220: 외부클라우드 플랫폼
300: 개별세대장치
310: 조명기기
320: 환기기기
330: 냉난방기기
340: 스마트장치
350: 가전기기
352: 일반가전
354: 스마트가전
Claims (10)
- 공동주택단지의 개별세대에 구축되는 스마트홈 시스템으로서,
개별세대 내에 구비되며, 사용자의 기설정된 음성명령을 인식하는 음성인식부(141) 및 IR 신호 발생을 수행하는 IR 제어부(145)가 포함된, 세대통합감지 제어모듈(140);
개별세대 내에 구비되는 세대단말기(150)로서, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)로부터 인식된 음성명령 정보를 전송받고, 상기 음성명령 정보를 제어명령으로 연산처리하는 연산부(154)가 포함된, 세대단말기(150);
공동주택단지의 로컬네트워크를 구축하며, 개별세대에 구비된 상기 세대단말기(150)와 연결되어 상기 제어명령에 대한 제어정보를 송수신하도록 구성된, 공동주택단지서버(130);
상기 공동주택단지서버(130)와 연결되는 내부클라우드 플랫폼(120)으로서, 상기 공동주택단지서버(130)로부터 상기 제어정보를 전송받고, 상기 제어정보를 빅데이터로 저장하는 내부클라우드 플랫폼(120); 및
상기 개별세대에 구비되는 개별세대장치(300)로서, 조명기기(310), 환기기기(320), 냉난방기기(330), 스마트장치(340) 및 가전기기(350) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 세대단말기(150)를 통해 제어되도록 구성된, 개별세대장치(300); 를 포함하고,
상기 개별세대장치(300) 중 IR 제어가 가능한 개별세대장치(300)는,
상기 세대통합감지 제어모듈(140) 및 상기 세대단말기(150)를 통해 제어되되,
상기 세대단말기(150)의 연산부(154)에 의해 연산처리된 제어명령은, 상기 세대통합감지 제어모듈(140)로 전송되며,
상기 세대통합감지 제어모듈(140)에 포함된 상기 IR 제어부(145)는, 상기 제어명령에 대응되는 IR 제어신호의 발생을 통해 동작을 제어하도록 구성된,
스마트홈 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 가전기기(350)는,
IR모듈이 내장되어 상기 IR 제어부(145)로부터 IR 제어 가능하도록 구성된 일반가전(352); 및
상기 세대단말기(150)와 유선 또는 무선으로 연결 가능하도록 구성된 통신모듈이 내장된 스마트가전(354); 을 포함하고,
상기 스마트가전(354)은 상기 세대단말기(150)를 통해 제어되는,
스마트홈 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 스마트홈 시스템은,
상기 개별세대장치(300)의 제어를 위한 명령입력 수단으로 사용자 단말기에 설치된 모바일앱(202)으로서, 상기 내부클라우드 플랫폼(120)과 제어정보를 송수신하도록 구성된, 모바일앱(202); 을 더 포함하며,
상기 모바일앱(202)에 상기 개별세대장치(300)에 대한 제어명령이 입력되면, 상기 제어명령에 대한 제어정보가 상기 내부클라우드 플랫폼(120)으로 전송되되, 상기 내부클라우드 플랫폼(120)에 상기 제어정보가 저장되고,
상기 내부클라우드 플랫폼(120)은 상기 제어정보를 상기 세대단말기(150)로 전송하도록 구성된,
스마트홈 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 스마트홈 시스템은,
상기 개별세대장치(300)의 제어를 위한 명령입력 수단으로 개별 AI명령인식장치(201); 및
상기 내부클라우드 플랫폼(120)과의 인증을 통해 연동되는 외부클라우드 플랫폼(220); 을 더 포함하며,
상기 개별 AI명령인식장치(201)로 상기 개별세대장치(300)에 대한 제어명령이 입력되면, 상기 제어명령에 대한 제어정보가 상기 외부클라우드 플랫폼(220)으로 전송되고,
상기 외부클라우드 플랫폼(220)은 상기 제어정보를 상기 내부클라우드 플랫폼(120)으로 전송시키되, 상기 제어정보는 상기 내부클라우드 플랫폼(120)에 저장되며,
상기 내부클라우드 플랫폼(120)은 상기 제어정보를 상기 세대단말기(150)로 전송하도록 구성된,
스마트홈 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 스마트홈 시스템은,
상기 공동주택단지서버(130) 및 상기 세대단말기(150)와 각각 연결되며, 공동주택단지에 구비된 공동시설의 동작을 제어하는 공동시설제어모듈(160); 을 더 포함하고,
상기 공동시설제어모듈(160)은,
상기 공동주택단지서버(130)에 의한 인증을 통해, 상기 세대단말기(150)와 연동되며,
공동시설의 동작에 대한 제어정보는, 상기 공동주택단지서버(130)를 통해 상기 내부클라우드 플랫폼(120)으로 전송되어 저장되는,
스마트홈 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 세대통합감지 제어모듈(140)은,
세대의 조도 및 온도를 센싱하는 조도·온도 센서부(143); 및
세대의 공기질을 센싱하는 공기질 센서부(144); 를 더 포함하고,
상기 조도·온도 센서부(143) 및 공기질 센서부(144)에 의해 센싱된 환경정보는,
상기 세대단말기(150), 상기 공동주택단지서버(130), 상기 내부클라우드 플랫폼(120) 및 상기 모바일앱(202) 순서로 전송되며, 상기 내부클라우드 플랫폼(120)에 저장되도록 구성된,
스마트홈 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 세대통합감지 제어모듈(140)은,
개별세대의 천장측에 구비되며, 상기 개별세대에 위치된 각 실마다 구비되는,
스마트홈 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 세대통합감지 제어모듈(140)은,
상기 음성인식부(141)에 의해 인식되는 음성명령을 추가 또는 삭제 가능하도록 구성된,
스마트홈 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 세대통합감지 제어모듈(140)은,
사용자의 기설정된 동작명령을 인식하도록 구성된 동작인식부(142); 를 더 포함하고,
상기 동작인식부(142)는,
동작명령이 인식되면, 상기 세대단말기(150)로 인식된 상기 동작명령 정보를 전송하도록 구성되는,
스마트홈 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 세대단말기(150)의 연산부(154)는,
상기 동작명령 정보를 이용하여 상황을 판단하고, 상기 상황이 비상상황으로 판단된 경우, 기설정된 방식으로 알림이 발생되는,
스마트홈 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200080392A KR102510499B1 (ko) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 클라우드 플랫폼 기반의 공동주택의 스마트홈 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200080392A KR102510499B1 (ko) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 클라우드 플랫폼 기반의 공동주택의 스마트홈 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220001903A true KR20220001903A (ko) | 2022-01-06 |
| KR102510499B1 KR102510499B1 (ko) | 2023-03-14 |
Family
ID=79348090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020200080392A KR102510499B1 (ko) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 클라우드 플랫폼 기반의 공동주택의 스마트홈 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102510499B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2020
- 2020-06-30 KR KR1020200080392A patent/KR102510499B1/ko active IP Right Grant
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102510499B1 (ko) | 2023-03-14 |
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