KR101531498B1 - 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치에 관한 것이다. 본 발명은, RFID 태그 또는 NFC 태그로 형성되며, 각 가전기기에 대한 고유의 식별정보(ID), 그리고 기능 정보를 RF 방식으로 제공하는 가전 태그; 및 스마트 디바이스를 포함하여 형성되는 전력 제어 복합 장치에 있어서, 상기 스마트 디바이스는, 상기 가전 태그에 대한 감지 및 데이터 송수신을 수행하기 위해 RFID 리더 또는 NFC 리더로 형성되는 태그 리더; 및 상기 가전 태그와의 데이터 송신을 수행하여, 상기 가전 태그에 대한 감지시 상기 가전 태그로 상기 가전기기에 대한 전원 온·오프 명령을 전송하여, 상기 가전기기의 전원이 온 상태인 경우 오프 되도록 하며, 반대로 상기 가전기기의 전원이 오프 상태인 경우 온 되도록 하는 정밀 제어 모듈 ; 을 포함한다. 이에 의해, RFID 태그 내지는 NFC 태그에 대한 스마트 디바이스의 감지를 통해 다양한 가전기기에 대한 전원 온·오프에 대한 제어가 가능한 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, RFID 태그 내지는 NFC 태그에 대한 스마트 디바이스의 감지를 통해 다양한 가전기기에 대한 전원 온·오프를 수행할 뿐만 아니라, 각 태그에 고유의 가전기기에 대한 정보를 포함하여 전송함으로써, 각 가전기기 특성에 맞는 맞춤형 기능 제어가 가능하도록 하기 위한 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치에 관한 것이다.
스마트폰, 스마트 패드와 같은 컴퓨팅 기능을 갖춘 휴대용 스마트 디바이스에 대한 보급에 따라 스마트 디바이스에서는 다양한 기능이 구현가능하게 되었다. 그 중에서 RFID 태그 내지는 NFC 태그를 이용한 대중교통 운임 결제에서부터 박람회 등의 교육정보를 수신하여 스마트 디바이스를 활용하여 일대일 맞춤형 정보 교환 등이 가능하다.
또한, 전력과 통신·정보 기술의 융합된 신기술 분야인 스마트 그리드 기술에서는 수요·반응이라는 방식을 이용하여 전력의 생산과 수요의 불일치로 인해 발생되는 수급 불균형의 문제를 해결하려 하고 있다. 즉, 수요·반응에 대한 기술은 크게 2가지 방식으로 구성되는데, 첫 번째가 정책에 의한 방식이고, 두 번째가 실시간 가격 변동 방식을 통해 전력 수요에 대한 방식이다. 첫 번째 정책에 의한 수요반응 기술은 전력 수요자의 중요도에 따라 전력 공급이 충분하지 않을 때 전력공급을 차단하는 방식이고, 실시간 가격을 통한 방식은 전력 수요에 따라 전력공급 가격을 책정함으로써 수요자의 감당 능력에 따라 전력소비 절감을 유도함으로써 전력 수급 불균형 문제를 해결하기 위한 방식이다.
이러한 스마트 그리드 기술 분야에 있어서는 전력공급을 차단하기 위한 방식을 적용하기 구현하기 위해 사용자의 편의 중심적인 전력공급 차단이 수행되어야함에도 불구하고 현재까진 이러한 전력공급 차단을 위한 효과적인 기술이 제공되지 않고 있다. 이에 따라 해당 기술분야에 있어는 RFID 태깅 내지는 NFC 태깅 기술을 활용함으로써, 보다 효과적인 전력 제어를 위한 기술개발이 요구되고 있다.
[관련기술문헌]
1. 가정내 서버를 이용한 정보가전기기의 상태 감시와 제어장치 및 그 방법(Apparatus and method for state supervising and controlling of information household electrical appliances by using home server) (특허출원번호 제10-2000-0067243호)
2. RFID 태그, RFID 태그를 이용한 키보드 장치 및 제어대상 기기 제어 시스템(RFID TAG, AND KEYBOARD AND DEVICE CONTROL SYSTEM USING THE RFID TAG) (특허출원번호 제10-2011-0000495호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 스위치와 연결된 배선을 제거하고 컨트롤러 및 무선 송수신을 활용함으로써, 인프라 비용을 감소시켜, 경제적으로 전력 제어가 가능한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 RFID 태그 또는 NFC 태그의 위치를 가변시킴이 가능해짐으로써, 전력에 대한 제어의 행동 반경이 감소하여 사용자에게 편리하도록 하기 위한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 RFID 태그 내지는 NFC 태그에 대한 스마트 디바이스의 감지를 통해 다양한 가전기기에 대한 전원 온·오프를 수행하도록 하기 위한 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 RFID 태그 내지는 NFC 태그에 고유의 가전기기에 대한 정보를 포함하여 전송함으로써, 각 가전기기 특성에 맞는 맞춤형 기능 제어가 스마트 디바이스의 어플리케이션을 통해 수행 가능하도록 하기 위한 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 종래의 스위치와 연결된 배선을 제거하고 컨트롤러 및 무선 송수신을 활용함으로써, 인프라 비용을 감소시켜, 경제적으로 전력 제어가 가능한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치는, RFID 태그 또는 NFC 태그로 형성되며, 각 가전기기에 대한 고유의 식별정보(ID), 그리고 기능 정보를 RF 방식으로 제공하는 가전 태그; 및 스마트 디바이스를 포함하여 형성되는 전력 제어 복합 장치에 있어서, 상기 스마트 디바이스는, 상기 가전 태그에 대한 감지 및 데이터 송수신을 수행하기 위해 RFID 리더 또는 NFC 리더로 형성되는 태그 리더; 및 상기 가전 태그와의 데이터 송신을 수행하여, 상기 가전 태그에 대한 감지시 상기 가전기기로 전원 온·오프 명령을 전송하여, 상기 가전기기의 전원이 온 상태인 경우 오프 되도록 하며, 반대로 상기 가전기기의 전원이 오프 상태인 경우 온 되도록 하는 정밀 제어 모듈 ; 을 포함한다.
이때, 상기 스마트 디바이스는, 상기 가전기기의 제어신호 송수신부와 근거리 무선 통신 방식을 통한 신호 및 데이터 송수신을 수행하는 송수신부; 및 상기 태그 리더에 의한 상기 가전 태그에 대한 감지시, 상기 정밀 제어 모듈 을 포함하는 가전제어 어플리케이션(app)에 대한 시스템 메모리 상으로 로딩(loading)을 수행하여 상기 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 가정 전력 제어 과정이 진행되도록 하는 제어부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스마트 디바이스는, 상기 가전기기의 주위에 또는 상기 가전기기와 일체로 형성된 상기 가전 태그에 대한 근거리 무선 송수신을 통해 미리 설정된 영역 내에서 감지되면, 태그 리딩을 수행하여 상기 가전기기에 대한 식별정보(ID), 그리고 상기 기능 정보를 획득하여 저장부에 저장하는 정밀 제어 모듈 ; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 정밀 제어 모듈 은, 상기 정밀 제어 모듈 에 의해 획득된 상기 가전기기에 대한 식별정보(ID), 그리고 상기 기능 정보를 입출력부로 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 정밀 제어 모듈 은, 상기 송수신부를 제어하여 상기 가전기기에 대한 전원 온·오프 명령을 전송하여 상기 가전기기의 컨트롤러에 의한 전원공급부의 제어에 따라 현재 상기 가전기기의 전원이 온 상태인 경우 오프하도록 하며, 반대로 현재 상기 가전기기의 전원이 오프 상태인 경우 온 하는 기능을 구현하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스마트 디바이스는, 상기 입출력부로부터 상기 가전기기에 대한 정밀 제어 요청을 수신하면, 상기 컨트롤러와의 페어링 모드를 수행하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 정밀 제어 모듈; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 정밀 제어 모듈은, 상기 저장부에 저장된 가전기기에 대한 고유의 식별정보(ID), 그리고 기능 정보를 이용한 정밀 제어 유저 인터페이스 화면을 상기 입출력부로 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 정밀 제어 모듈은, 상기 정밀 제어 유저 인터페이스 화면에 구현된 기능버튼으로의 사용자의 선택 입력에 따라 상기 입출력부로부터 기능버튼 선택신호를 수신한 뒤, 상기 기능버튼 선택신호를 상기 가전기기로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 기능버튼 선택신호를 수신하도록 상기 제어신호 송수신부를 제어한 뒤, 상기 기능버튼 선택신호에 해당하는 기능을 상기 가전기기 상에서 실행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가전기기는, 상기 가전 태그에 일체로 상기 컨트롤러와 상기 전원공급부 사이에 형성된 압전소자; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 압전소자는, 외력을 인가받으면, 압력 변화를 감지하여 상기 컨트롤러와 상기 전원공급부 사이의 전력선 및 데이터 버스를 컷 오프(Cut-off) 하여 다이렉트(Direct)로 상기 가전기기를 제어하는 기능을 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스마트 디바이스는, 가전기기가 다수의 개로 형성되는 경우 상기 정밀 제어 모듈 , 상기 정밀 제어 모듈 , 상기 정밀 제어 모듈에 의한 다수의 가전기기 각각에 매칭되는 가전 태그에 대한 감지에 따른 전원 온·오프 기능, 그리고 정밀 제어 기능이 구현되면, 실시간으로 상기 입출력부로 상태 정보를 구현하는 통합 스마트 그리드 구현 모듈; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 통합 스마트 그리드 구현 모듈은, 상기 다수의 가전기기 각각의 가전 TAG가 미리 설정된 영역 내에서 감지되면, 리딩을 수행하여 감지가 수행된 가전기기에 대한 식별정보(ID), 기능 정보 외에 가전기기 명칭 정보를 획득하여 상기 저장부에 저장하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 통합 스마트 그리드 구현 모듈은, 상기 정밀 제어 모듈 에 의해 획득된 각 가전기기에 대한 식별정보(ID)를 상기 입출력부로 출력하며, 구현된 식별정보(ID)에 해당하는 가전기기 중 하나에 대한 사용자의 터치 입력에 따라, 선택된 가전기기에 대한 가전기기 명칭 정보, 그리고 기능 정보 버튼을 구현한 유저 인터페이스 화면을 상기 입출력부로 구현하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 다수의 가전기기에 대한 통합적 전원 온·오프 상태를 구현하기 위한 단자함으로 터치 스크린으로 형성되는 통합 스위치함; 을 더 포함하며, 상기 통합 스위치함은, 상기 다수의 가전기기 각각에 대한 전원 온·오프 제어 명령을 직접적으로 수신하여 각 가전기기에 구비된 제어신호 송수신부로 전원 온·오프 제어 명령을 전송하는 기능을 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치는, 종래의 스위치와 연결된 배선을 제거하고 컨트롤러 및 무선 송수신을 활용함으로써, 인프라 비용을 감소시켜, 경제적으로 전력 제어가 가능한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치는, RFID 태그 또는 NFC 태그의 위치를 가변시킴이 가능해짐으로써, 전력에 대한 제어의 행동 반경이 감소하여 사용자에게 편리하도록 하기 위한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치는, RFID 태그 내지는 NFC 태그에 대한 스마트 디바이스의 감지를 통해 다양한 가전기기에 대한 전원 온·오프에 대한 제어가 가능한 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치는, RFID 태그 내지는 NFC 태그에 고유의 가전기기에 대한 정보를 포함시켜 스마트 디바이스로 전송함으로써, 각 가전기기 특성에 맞는 맞춤형 기능 제어가 스마트 디바이스의 어플리케이션을 통해 수행 가능한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 스마트 디바이스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치상에 포함된 통합 스위치함을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치에서 구현되는 제어 시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 스마트 디바이스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치상에 포함된 통합 스위치함을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치에서 구현되는 제어 시간을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치(1)를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치(1)는 스마트 디바이스(10), 가전기기(20)를 포함하며, 가전기기(20)는 가전 태그(30), 압전소자(40), 컨트롤러(50), 제어신호 송수신부(60) 및 전원공급부(70)를 포함한다.
스마트 디바이스(10)는 무선링크를 통하여 사용자에게 인터넷 데이터를 포함하는 인터넷 서비스, 그리고 컴퓨팅 기능을 제공하는 기기로서, 이는 포괄적인 개념의 휴대기기들이다. 즉, 핸드폰, 무선단말, PDA(Personal Digital Assistant), GSM(Global System for Mobile)폰, W-CDMA(Wideband CDMA)폰, CDMA-2000폰, MBS(Mobile Broad and System)폰, PMP(Portable Multimedia Player), 핸드헬드 컴퓨터(Handheld Computer), 스마트폰, 그리고 스마트패드와 같이 멀티미디어 폰 및 멀티미디어 플레이어 등을 포함할 수 있다. 여기서, MBS폰은 현재 논의되고 있는 제 4 세대 시스템에서 사용될 핸드폰일 수 있다.
가전기기(20)는 가정, 회사, 공장, 그 밖의 하나의 구역으로 구분된 영역에서 사용되는 등 기구, 세탁기, 냉장고, TV, 그 밖에 외부 전력원을 공급받아 동작하는 포괄적 개념의 전자 기기들이다.
가전 태그(30)는 가전기기(20)와 분리되어 형성되면 RFID 태그 또는 NFC 태그로 형성되며, 기본적으로 가전기기(20)에 대한 고유의 식별정보(ID), 그리고 기능 정보를 RF 방식으로 제공한다.
압전소자(40)는 가전 태그(30)에 일체로 컨트롤러(50)와 전원공급부(70) 사이에 형성가능하며, 압전소자(40)로 외력을 인가받으면, 압력 변화를 감지하여 컨트롤러(50)와 전원공급부(70) 사이의 전력선 및 데이터 버스를 컷 오프(Cut-off)하는 기능을 수행함으로써, 다이렉트(Direct)로 가전기기(20)를 제어할 수 있도록 한다. 그 밖의 구성인 컨트롤러(50), 제어신호 송수신부(60) 및 전원공급부(70)에 대해서는 도 2를 참조하여 이하에서 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 2는 도 1의 스마트 디바이스(10)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 스마트 디바이스(10)는 태그 리더(11), 송수신부(12), 제어부(13), 저장부(14), 정밀 제어 모듈(17), 통합 스마트 그리드 구현 모듈(18), 그리고 입출력부(19)를 포함한다.
태그 리더(11)는 가전기기(20)에 RFID 태그 또는 NFC 태그로 형성된 가전 태그(30)에 대한 감지 및 데이터 송수신을 수행하기 위해 RFID 리더 또는 NFC 리더로 형성된다.
송수신부(12)는 가전기기(20)의 제어신호 송수신부(60)와 근거리 무선 통신 방식을 통한 신호 및 데이터 송수신을 수행한다.
제어부(13)는 스마트 디바이스(10)를 구성하는 태그 리더(11), 송수신부(12) 및 저장부(14)를 전반적으로 제어하며, 태그 리더(11)에 의한 가전 태그(30)에 대한 감지시, 정밀 제어 모듈(17) 그리고 통합 스마트 그리드 구현 모듈(18)로 구성된 가전제어 어플리케이션(app)에 대한 시스템 메모리 상으로 로딩(loading)을 수행함으로써, 스마트 디바이스(10)를 이용한 스마트 그리드 기반의 가정 전력 제어 과정이 진행되도록 한다.
이하에서는 정밀 제어 모듈(17) 그리고 통합 스마트 그리드 구현 모듈(18)을 중심으로 본 발명에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치(1)에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다. 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
정밀 제어 모듈(17)은 가전기기(20)의 주위에 또는 가전기기(20)와 일체로 형성된 가전 태그(30)에 대한 근거리 무선 송수신을 통해 미리 설정된 영역 내에서 감지되면, 태그 리딩을 수행하여 가전기기(20)에 대한 식별정보(ID), 그리고 기능 정보를 획득하여 저장부(14)에 저장한다. 저장부(14)는 비휘발성 메모리(Non-volatile memory, NVM)로써 전원이 공급되지 않아도 저장된 데이터를 계속 유지하며 삭제되지 않으며, 플래시 메모리(Flash Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), PRAM(Phase-change Random Access memory: 상변화 램), FRAM(Ferroelectric RAM: 강유전체 램) 등으로 구성될 수 있다.
정밀 제어 모듈(17)은 가전 태그(30)와의 데이터 송신을 수행하여, 가전 태그(30)에 대한 감지시 가전기기(20)로 전원 온·오프 명령을 전송함으로써, 가전 태그(30)로부터 전원 온·오프 명령을 수신한 가전기기(20)의 컨트롤러(50)에 의한 전원공급부(70)의 제어에 따라 현재 가전기기(20)의 전원이 온 상태인 경우 오프 되도록 하며, 반대로 현재 가전기기(20)의 전원이 오프 상태인 경우 온 되도록 하는 기능을 구현한다.
본 발명의 다른 실시예로, 정밀 제어 모듈(17)은 가전기기(20)에 대한 식별정보(ID), 그리고 기능 정보를 입출력부(19)로 출력할 수 있다. 정밀 제어 모듈(17)은 송수신부(12)를 제어하여 가전기기(20)에 대한 전원 온·오프 명령을 전송함으로써, 가전기기(20)의 컨트롤러(50)에 의한 전원공급부(70)의 제어에 따라 현재 가전기기(20)의 전원이 온 상태인 경우 오프 되도록 하며, 반대로 현재 가전기기(20)의 전원이 오프 상태인 경우 온 되도록 하는 기능을 구현한다.
정밀 제어 모듈(17)은 사용자의 입력에 따른 입출력부(19)로부터 가전기기(20)에 대한 정밀 제어 요청을 수신하면, 가전기기(20)의 컨트롤러(50)와의 페어링 모드를 수행하도록 송수신부(12)를 제어한다. 이후, 정밀 제어 모듈(17)은 저장부(14)에 저장된 가전기기(20)에 대한 고유의 식별정보(ID), 그리고 기능 정보를 이용한 정밀 제어 유저 인터페이스 화면을 입출력부(19)로 출력한다. 한편, 본 발명에서 입출력부(19)는 터치 모듈 기반의 입력부와, 출력부가 일체로 형성된 터치스크린으로 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 정밀 제어 모듈(17)은 정밀 제어 유저 인터페이스 화면에 구현된 기능버튼으로의 사용자의 선택 입력에 따라 입출력부(19)로부터 기능버튼 선택신호를 수신한 뒤, 기능버튼 선택신호를 가전기기(20)로 전송하도록 송수신부(12)를 제어한다. 가전기기(20)의 컨트롤러(50)는 기능버튼 선택신호를 수신하도록 제어신호 송수신부(60)를 제어한 뒤, 기능버튼 선택신호에 해당하는 기능을 가전기기(20) 상에서 실행한다. 여기서 기능버튼 선택신호는 가전기기(20)가 LED 등기구인 경우 조도 변경, 조명 방향의 틸트, 요잉, 로테이션 기능, 그 밖의 조명 기능 중 하나일 수 있으나, 가전기기(20)의 종류에 따라 다양하게 변형하여 적용가능하다. 그리고 스마트 디바이스(10)는 정밀 제어 모듈 (15)에 의한 가전 태그(30)에 대한 태깅에 대한 인식 성공을 입출력부(19) 외에 음성출력부(미도시)를 통해 출력 가능하다.
통합 스마트 그리드 구현 모듈(18)은 도 3과 같이 가정이나 회사, 그 밖의 공장 등에서 다수의 가전기기(20-1 내지 20-n, n은 2 이상의 자연수)가 구비된 경우 유용하게 그 기능이 발현될 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 이하 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치(2)를 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3의 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치(2)상에 포함된 통합 스위치함(80)을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치(2)는 스마트 디바이스(10), 가전기기 집합체(20a), 그리고 통합 스위치함(80)을 포함한다.
여기서, 가전기기 집합체(20a)는 제 1 가전기기(20-1), ..., 제 n 가전기기(20-n, n은 2 이상의 자연수)를 포함한다.
그리고 제 1 가전기기(20-1)는 제 1 가전 TAG(30-1), 제 1 압전소자(40-1), 제 1 컨트롤러(50-1), 제 1 제어신호 송수신부(60-1) 및 제 1 전원공급부(70-1)를 구비하며, 이와 동일한 방식으로 제 n 가전기기(20-n)도 제 n 가전 TAG(30-n), 제 n 압전소자(40-n), 제 n 컨트롤러(50-n), 제 n 제어신호 송수신부(60-n) 및 제 n 전원공급부(70-n)를 구비하여 형성된다. 더불어 동일한 방식으로 제 2 가전기기(20-2) 내지 제 n-1 가전기기(20)도 구비시 동일한 구성을 포함하여 형성된다.
통합 스마트 그리드 구현 모듈(18)은 정밀 제어 모듈(17)에 의한 제 1 가전 TAG(30-1) 내지 제 n 가전 TAG(30-n) 각각에 매칭되는 제 1 가전기기(20-1) 내지 제 n 가전기기(20-n)에 대한 태그 감지에 따른 전원 온·오프 기능, 그리고 정밀 제어 기능이 구현되면, 실시간으로 입출력부(19)로 상태 정보를 구현하는 주요 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 통합 스마트 그리드 구현 모듈(18)은 제 1 가전기기(20-1) 내지 제 n 가전기기(20-n) 각각의 주위에 또는 제 1 가전기기(20-1) 내지 제 n 가전기기(20-n) 각각과 일체로 형성된 제 1 가전 TAG(30-1) 내지 제 n 가전 TAG(30-n) 각각에 대한 근거리 무선 송수신을 통해 미리 설정된 영역 내에서 감지되면, 태그 리딩을 수행하여 각 가전기기(20-1 내지 20-n)에 대한 식별정보(ID), 기능 정보 외에 가전기기 명칭 정보 기능 정보를 획득하여 저장부(14)에 저장한다.
통합 스마트 그리드 구현 모듈(18)은 정밀 제어 모듈(17)에 의해 획득된 각 가전기기(20-1 내지 20-n)에 대한 식별정보(ID)를 입출력부(19)로 출력할 수 있다. 그리고, 통합 스마트 그리드 구현 모듈(18)은 입출력부(19)로 구현된 식별정보(ID)에 해당하는 가전기기(20-1 내지 20-n) 중 하나에 대한 사용자의 터치 입력에 따라, 선택된 가전기기에 대한 가전기기 명칭 정보, 그리고 기능 정보 버튼을 구현한 유저 인터페이스 화면을 입출력부(19)로 구현한다.
이에 따라, 정밀 제어 모듈(17)은 송수신부(12)를 제어하여 선택된 가전기기에 대한 전원 온·오프 명령을 전송함으로써, 선택된 가전기기의 컨트롤러에 의한 전원공급부의 제어에 따라 현재 선택된 가전기기의 전원이 온 상태인 경우 오프 되도록 하며, 반대로 현재 선택된 가전기기의 전원이 오프 상태인 경우 온 되도록 하는 기능을 구현한다.
또한, 정밀 제어 모듈(17)은 사용자의 입력에 따른 입출력부(19)으로부터 선택된 가전기기에 대한 기능 정보 버튼 중 하나에 대한 선택 입력 수신에 따라, 선택된 가전기기의 컨트롤러와의 페어링 모드를 수행하도록 송수신부(12)를 제어한다.
한편, 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치(2)에 형성된 통합 스위치함(80)에 형성된 통합 스위치함(80)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 가전기기(20-1) 내지 제 n 가전기기(20-n)에 대한 통합적 전원 온·오프 상태를 구현하기 위한 단자함으로 터치 스크린으로 형성될 수 있다. 즉, 도 4와 같이, LED 등 제어를 위한 제 1 가전태그의 식별번호(ID)는 0001, 냉장고 제어를 위한 제 2 가전태그의 식별번호(ID)는 0002, 전자렌지 제어를 위한 제 3 가전태그의 식별번호(ID)는 0003인 경우, 통합 스위치함(80)을 통해 제공되는 통합 태그의 식별번호(ID)는 0010으로 개별 가전기기와는 다른 자릿수의 식별번호를 활용함으로써, 그 제어를 위한 명확한 인식이 수행되도록 한다.
그리고 통합 스위치함(80)은 스마트 디바이스(10)로부터 제 1 가전기기(20-1) 내지 제 n 가전기기(20-n) 각각에 대한 전원 온·오프 제어 명령을 직접적으로 수신하여 제 1 내지 제 n 가전기기(20-1 내지 20-n)에 각각 구비된 제 1 내지 제 n 제어신호 송수신부(60-1 내지 60-n)로 전원 온·오프 제어 명령를 전송하는 기능을 구비할 수 있다.
또한, 통합 스위치함(80)은 통합멀티스위치의 구현을 위한 태그의 배열 상태를 구현하며, 대기 전력이 필요하지 않은 가전기기에 대한 전체 턴-오프(turn off) 기능을 수행한다.
한편, 통합 스위치함(80)은 멀티-스위치(Multi-switch) 또는 통합 태그 형식으로 현관출입구에 부착해두고 외출할 때, 스마트 디바이스(10)를 접촉시키면 통합 Tag의 대표 ID를 인식하게 되고, 이어서 댁내에 있는 모든 제어대상(TV, 조명기기, Gas valve 등등) 기기에 해당하는 가전기기들에게 오프(Off) 제어명령을 일괄적으로 송출하여, 일일이 개별 Switch를 Turn-off 하는 번거로움을 해소해 주는 구성을 제공한다.
그리고, 제 1 가전기기(20-1) 내지 제 n 가전기기(20-n) 각각에 형성된 제 1 압전소자(40-1) 내지 제 n 압전소자(40-2)는 제 1 가전기기(20-1) 내지 제 n 가전기기(20-n) 각각에 일체로 각 컨트롤러(50-1 내지 50-n)와 각 전원공급부(70-1 내지 70-n) 사이에 형성가능하며, 각 압전소자(40-1 내지 40-n)로 외력을 인가받으면, 압력 변화를 감지하여 컨트롤러(50-1 내지 50-n)와 전원공급부(70-1 내지 70-n) 사이의 전력선 및 데이터 버스를 컷 오프(Cut-off)하는 기능을 수행함으로써, 다이렉트(Direct)로 각 가전기기를 제어할 수 있도록 한다.
한편, 도 5를 참조하면, 스마트 디바이스(10)에 의한 가전 태그(30)에 대한 인식을 위한 태깅 타임을 A 타임, 그리고 스마트 디바이스(10)로부터 가전기기의 컨트롤러(50)로의 전송을 위한 전송 타임을 B 타임, 그리고 컨트롤러(50)에 의한 전원 온 및 오프 제어를 위한 제어 타임을 C 타임이라고 하는 경우, A 타임은 0.1 내지 0.2 μS(마이크로 세컨즈)이며, B 타임은 0.02 내지 0.04 μS, 그리고 C 타임은 0.01 내지 0.03 μS에 해당한다. 따라서, 본 발명은 A 타임 > B 타임, 그리고 A 타임 > (B 타임 + C 타임)의 관계식이 생성될 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서 따른 태깅 타임은 상대적으로 전송 타임 및 제어 타임에 비해 크나, 가전 태그에 대한 인식으로부터 전송 및 제어는 신속하게 수행됨으로써, 사용자의 잘못된 태깅을 방지하도록 설계된다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10: 스마트 디바이스
11: 태그 리더
12: 송수신부
13: 제어부
14: 저장부
17: 정밀 제어 모듈
18: 통합 스마트 그리드 구현 모듈
20: 가전기기
30: 가전 태그
40: 압전소자
50: 컨트롤러
60: 제어신호 송수신부
70: 전원공급부
80: 통합 스위치함
11: 태그 리더
12: 송수신부
13: 제어부
14: 저장부
17: 정밀 제어 모듈
18: 통합 스마트 그리드 구현 모듈
20: 가전기기
30: 가전 태그
40: 압전소자
50: 컨트롤러
60: 제어신호 송수신부
70: 전원공급부
80: 통합 스위치함
Claims (15)
- RFID 태그 또는 NFC 태그로 형성되며, 각 가전기기에 대한 고유의 식별정보(ID), 그리고 기능 정보를 RF 방식으로 제공하며, 가전기기와는 일체로 형성되는 가전 태그; 및 스마트 디바이스를 포함하여 형성되는 전력 제어 복합 장치에 있어서, 상기 스마트 디바이스는,
상기 가전 태그에 대한 감지 및 데이터 송수신을 수행하기 위해 RFID 리더 또는 NFC 리더로 형성되는 태그 리더; 및
상기 가전 태그와의 데이터 송신을 수행하여, 상기 가전 태그에 대한 감지시 상기 가전 태그로 상기 가전기기에 대한 전원 온·오프 명령을 전송하여, 상기 가전기기의 전원이 온 상태인 경우 오프 되도록 하며, 반대로 상기 가전기기의 전원이 오프 상태인 경우 온 되도록 하는 정밀 제어 모듈; 을 포함하고,
상기 가전기기는 상기 가전 태그에 일체로 컨트롤러와 전원공급부 사이에 형성된 압전소자; 를 포함하고, 상기 압전소자는 외력을 인가받으면, 압력 변화를 감지하여 상기 컨트롤러와 상기 전원공급부 사이의 전력선 및 데이터 버스를 컷 오프(Cut-off) 하여 다이렉트(Direct)로 상기 가전기기를 제어하는 기능을 수행하고,
상기 스마트 디바이스는, 상기 가전기기의 제어신호 송수신부와 근거리 무선 통신 방식을 통한 신호 및 데이터 송수신을 수행하는 송수신부; 및 상기 태그 리더에 의한 상기 가전 태그에 대한 감지시, 상기 정밀 제어 모듈 을 포함하는 가전제어 어플리케이션(app)에 대한 시스템 메모리 상으로 로딩(loading)을 수행하여 상기 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 가정 전력 제어 과정이 진행되도록 하는 제어부; 를 더 포함하고,
상기 정밀제어모듈은 상기 가전기기의 주위에 또는 상기 가전기기와 일체로 형성된 상기 가전 태그에 대한 근거리 무선 송수신을 통해 미리 설정된 영역 내에서 감지되면, 태그 리딩을 수행하여 상기 가전기기에 대한 식별정보(ID), 그리고 상기 기능 정보를 획득하여 저장부에 저장하고, 상기 정밀 제어 모듈에 의해 획득된 상기 가전기기에 대한 식별정보(ID), 그리고 상기 기능 정보를 입출력부로 출력하고 상기 송수신부를 제어하여 상기 가전기기에 대한 전원 온·오프 명령을 전송하여 상기 가전기기의 컨트롤러에 의한 전원공급부의 제어에 따라 현재 상기 가전기기의 전원이 온 상태인 경우 오프하도록 하며, 반대로 현재 상기 가전기기의 전원이 오프 상태인 경우 온 하는 기능을 구현하며, 상기 입출력부로부터 상기 가전기기에 대한 정밀 제어 요청을 수신하면, 상기 컨트롤러와의 페어링 모드를 수행하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 저장부에 저장된 가전기기에 대한 고유의 식별정보(ID), 그리고 기능 정보를 이용한 정밀 제어 유저 인터페이스 화면을 상기 입출력부로 출력하고, 상기 정밀 제어 유저 인터페이스 화면에 구현된 기능버튼으로의 사용자의 선택 입력에 따라 상기 입출력부로부터 기능버튼 선택신호를 수신한 뒤, 상기 기능버튼 선택신호를 상기 가전기기로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
상기 컨트롤러는, 상기 기능버튼 선택신호를 수신하도록 상기 제어신호 송수신부를 제어한 뒤, 상기 기능버튼 선택신호에 해당하는 기능을 상기 가전기기 상에서 실행하는 것을 특징으로 하는 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치.
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- 청구항 1에 있어서, 상기 스마트 디바이스는,
가전기기가 다수의 개로 형성되는 경우 상기 정밀 제어 모듈에 의한 다수의 가전기기 각각에 매칭되는 가전 태그에 대한 감지에 따른 전원 온·오프 기능이 구현되면, 실시간으로 입출력부로 상태 정보를 구현하는 통합 스마트 그리드 구현 모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치.
- 청구항 12에 있어서, 상기 통합 스마트 그리드 구현 모듈은,
상기 다수의 가전기기 각각의 가전 TAG가 미리 설정된 영역 내에서 감지되면, 리딩을 수행하여 감지가 수행된 가전기기에 대한 식별정보(ID), 기능 정보 외에 가전기기 명칭 정보를 획득하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치.
- 청구항 13에 있어서, 상기 통합 스마트 그리드 구현 모듈은,
상기 정밀 제어 모듈 에 의해 획득된 각 가전기기에 대한 식별정보(ID)를 상기 입출력부로 출력하며, 구현된 식별정보(ID)에 해당하는 가전기기 중 하나에 대한 사용자의 터치 입력에 따라, 선택된 가전기기에 대한 가전기기 명칭 정보, 그리고 기능 정보 버튼을 구현한 유저 인터페이스 화면을 상기 입출력부로 구현하는 것을 특징으로 하는 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치.
- 청구항 14에 있어서,
상기 다수의 가전기기에 대한 통합적 전원 온·오프 상태를 구현하기 위한 단자함으로 터치 스크린으로 형성되는 통합 스위치함; 을 더 포함하며,
상기 통합 스위치함은, 상기 다수의 가전기기 각각에 대한 전원 온·오프 제어 명령을 상기 스마트 디바이스를 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 스마트 디바이스를 이용한 스마트 그리드 기반의 전력 제어 복합 장치.
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