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KR102382063B1 - Method for air conditioner control using home edge server and system supporting it - Google Patents

Method for air conditioner control using home edge server and system supporting it Download PDF

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KR102382063B1
KR102382063B1 KR1020200149052A KR20200149052A KR102382063B1 KR 102382063 B1 KR102382063 B1 KR 102382063B1 KR 1020200149052 A KR1020200149052 A KR 1020200149052A KR 20200149052 A KR20200149052 A KR 20200149052A KR 102382063 B1 KR102382063 B1 KR 102382063B1
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KR
South Korea
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air conditioner
edge server
home
temperature
iot edge
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KR1020200149052A
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Korean (ko)
Inventor
추경환
최병기
김보성
김진아
Original Assignee
주식회사 오성전자
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 홈 엣지 서버를 활용한 공조기 제어 방법 및 이를 지원하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홈 엣지 서버나 IR 블러스터를 이용하여 거주자에게 이상적인 온도를 자동으로 추천할 수 있는 공조기 제어 방법 및 이를 지원하는 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 공조기 제어 시스템은 감지한 댁내의 환경정보를 제공하는 IoT 디바이스; 댁외의 기상정보를 제공하는 기상서버; 상기 IoT 디바이스로부터 제공받은 댁내 환경정보와 상기 기상서버로부터 제공받은 댁외 환경정보를 이용하여 공조기의 구동을 제어하는 홈 IoT 엣지 서버; 및 상기 홈 IoT 엣지 서버의 제어 명령에 따라 구동하는 공조기를 포함한다.
The present invention relates to a method for controlling an air conditioner using a home edge server and a system supporting the same, and more particularly, to a method for controlling an air conditioner that can automatically recommend an ideal temperature to a resident using a home edge server or an IR blaster, and the same It's about supporting systems.
To this end, the air conditioner control system of the present invention includes an IoT device that provides the sensed environment information of the house; a weather server that provides weather information outside the house; a home IoT edge server for controlling the operation of the air conditioner using the indoor environment information provided from the IoT device and the outdoor environment information provided from the weather server; and an air conditioner driven according to a control command of the home IoT edge server.

Figure 112020119855612-pat00001
Figure 112020119855612-pat00001

Description

홈 엣지 서버를 활용한 공조기 제어 방법 및 이를 지원하는 시스템{Method for air conditioner control using home edge server and system supporting it}A method for controlling an air conditioner using a home edge server and a system supporting the same {Method for air conditioner control using home edge server and system supporting it}

본 발명은 홈 엣지 서버를 활용한 공조기 제어 방법 및 이를 지원하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홈 엣지 서버나 IR 블러스터를 이용하여 거주자에게 이상적인 온도를 자동으로 추천할 수 있는 공조기 제어 방법 및 이를 지원하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling an air conditioner using a home edge server and a system supporting the same, and more particularly, to a method for controlling an air conditioner that can automatically recommend an ideal temperature to a resident using a home edge server or an IR blaster, and the same It's about supporting systems.

기존의 가전기기 제어 방법은 홈 네트워크와 연결된 가전기기들을 제어하기 위한 애플리케이션을 통해 홈 네트워크의 게이트웨이로 접속하고, 홈 네트워크에 연결된 가전기기들에 대한 장치 정보를 수신하여 사용자(거주자)에게 가전기기들에 대한 동작상태 정보를 제공하고, 사용자의 동작입력에 따라 가전기기를 제어한다.The existing home appliance control method connects to the gateway of the home network through an application for controlling the home appliances connected to the home network, receives device information on the home appliances connected to the home network, and provides the home appliances to the user (resident). It provides operation status information for the user and controls the home appliance according to the user's motion input.

그러나, 기존의 가전기기 제어 방법은 한 번에 복수의 가전기기를 동시에 제어하기 어렵고, 새로운 가전기기에 적합한 기본동작을 사용자에게 제공하기 어렵다.However, in the existing home appliance control method, it is difficult to simultaneously control a plurality of home appliances at once, and it is difficult to provide a basic operation suitable for a new home appliance to a user.

또한, 최근 IoT 스마트 홈에 대한 요구사항이 증가하면서 다양한 가전을 제어하는 기술이 발전하고 있으나, 이들 제품은 데이터를 수신하고, 송신할 수 있는 양방향 통신을 적용하고 있다. 이와 같이 IoT 기술을 적용하기 위해서는 클라우드 기반의 네트워크에 항상 연결되어 있어야 하며, 거주자의 재실 여부에 상관없이 제어되는 문제점을 가지고 있다.In addition, as the requirements for IoT smart home increase, technologies for controlling various home appliances have been developed recently, but these products apply two-way communication capable of receiving and transmitting data. In order to apply IoT technology in this way, it must always be connected to a cloud-based network, and there is a problem in that it is controlled regardless of whether a resident is present.

한국등록특허 제10-2095896(발명의 명칭: 강화 학습에 기반한 공조기 제어 시스템)Korean Patent Registration No. 10-2095896 (Title of the invention: Air conditioner control system based on reinforcement learning) 한국공개특허 제2020-0114321호(발명의 명칭: 공조 실내기 제어방법, 이를 이용한 컨트롤러 및 공조기)Korean Patent Laid-Open Patent No. 2020-0114321 (Title of the invention: method for controlling indoor air conditioning unit, controller and air conditioner using the same)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 거주자의 위치를 고려한 공조기 제어 방안을 제안함에 있다.The problem to be solved by the present invention is to propose a method for controlling the air conditioner in consideration of the location of the resident.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 인공지능 기능이 적용되지 않는 공조기를 효율적으로 제어하는 방안을 제안함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to propose a method of efficiently controlling an air conditioner to which an artificial intelligence function is not applied.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 거주자의 설정 온도 이력에 따른 공조기 제어 방안을 제안함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to propose a method for controlling an air conditioner according to a resident's set temperature history.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 댁내의 환경정보를 이용한 공조기 제어 방안을 제안함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to propose a method for controlling an air conditioner using environmental information in a house.

이를 위해 본 발명의 공조기 제어 시스템은 감지한 댁내의 환경정보를 제공하는 IoT 디바이스; 댁외의 기상정보를 제공하는 기상서버; 상기 IoT 디바이스로부터 제공받은 댁내 환경정보와 상기 기상서버로부터 제공받은 댁외 환경정보를 이용하여 공조기의 구동을 제어하는 홈 IoT 엣지 서버; 및 상기 홈 IoT 엣지 서버의 제어 명령에 따라 구동하는 공조기를 포함한다.To this end, the air conditioner control system of the present invention includes an IoT device that provides the sensed environment information of the house; a weather server that provides weather information outside the house; a home IoT edge server for controlling the operation of the air conditioner using the indoor environment information provided from the IoT device and the outdoor environment information provided from the weather server; and an air conditioner driven according to a control command of the home IoT edge server.

본 발명에 따른 홈 IoT 엣지 서버를 활용한 공조기 제어 방법 및 이를 지원하는 시스템은 거주자가 댁내에 위치하는 판단하고, 거주자가 댁내에 위치하는 경우 공조기의 구동을 제어하는 방안을 제안함으로서 거주자가 댁외에 위치하는 경우에도 공조기가 구동됨으로써 발생하는 불필요한 전력 낭비를 막을 수 있다.A method for controlling an air conditioner using a home IoT edge server according to the present invention and a system supporting the same according to the present invention propose a method of determining whether a resident is located in the premises and controlling the operation of the air conditioner when the resident is located in the premises. It is possible to prevent unnecessary power wastage caused by driving the air conditioner even when it is located.

또한 본 발명에 따른 홈 IoT 엣지 서버는 공조기가 구동되는 시점의 환경정보, 공조기의 설정온도 및 댁내 거주자의 거주 여부를 종합적으로 분석하여 거주자에게 최적의 실내 온도를 제공하는 효과가 있다.In addition, the home IoT edge server according to the present invention has the effect of providing the optimal indoor temperature to the resident by comprehensively analyzing the environmental information at the time the air conditioner is driven, the set temperature of the air conditioner, and whether the resident resides in the house.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 공조기 제어 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명이 일실시 예에 따른 홈 IoT 엣지 서버의 구성을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 홈 IoT 엣지 서버에서 수행되는 동작을 도시하고 있다.
1 illustrates an air conditioner control system according to an embodiment of the present invention.
2 shows the configuration of a home IoT edge server according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates an operation performed in a home IoT edge server according to an embodiment of the present invention.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, it will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce through these embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 공조기 제어 시스템을 도시하고 있다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 공조기 제어 시스템에 대해 상세하게 알아보기로 한다.1 illustrates an air conditioner control system according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an air conditioner control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 .

도 1에 의하면, 공조기 제어 시스템(100)은 기상서버, 모바일 단말, 홈 IoT 엣지 서버, IR 블러스터, IoT 디바이스 및 공조기를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 공조기 제어 시스템에 포함될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the air conditioner control system 100 includes a weather server, a mobile terminal, a home IoT edge server, an IR blaster, an IoT device, and an air conditioner. Of course, other configurations other than the above-described configuration may be included in the air conditioner control system proposed in the present invention.

기상서버(102)는 홈 IoT 엣지 서버(104)와 연결되며, 홈 IoT 엣지 서버(104)로 기상정보를 제공한다. 기상정보는 온도, 습도, 풍속 중 적어도 하나를 포함한다. 물론 상술한 정보 이외에 다른 정보가 기상정보에 포함될 수 있다.The weather server 102 is connected to the home IoT edge server 104 and provides weather information to the home IoT edge server 104 . The weather information includes at least one of temperature, humidity, and wind speed. Of course, other information in addition to the above-described information may be included in the weather information.

기상서버(102)는 홈 IoT 엣지 서버(104)로 일정 시간간격으로 기상정보를 제공하거나, 홈 IoT 엣지 서버(104)가 요청하는 경우 기상정보를 제공할 수 있다. 이외에도 기상서버(102)는 다양한 형태로 기상정보를 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공할 수 있다.The weather server 102 may provide weather information at regular time intervals to the home IoT edge server 104 or may provide weather information when the home IoT edge server 104 requests it. In addition, the weather server 102 may provide weather information in various forms to the home IoT edge server 104 .

물론 기상서버(102)는 홈 IoT 엣지 서버(104) 이외에 사용자 단말(106)로 기상정보를 제공할 수 있으며, 이 경우 사용자 단말(106)은 제공받은 기상서버(102)를 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공한다.Of course, the weather server 102 may provide weather information to the user terminal 106 in addition to the home IoT edge server 104. In this case, the user terminal 106 uses the provided weather server 102 as the home IoT edge server ( 104) is provided.

모바일 단말(106)은 홈 IoT 엣지 서버(104)와 연결되며, 홈 IoT 엣지 서버(104)로 관련 정보를 제공한다. 상술한 바와 같이 모바일 단말(106)은 홈 IoT 엣지 서버(104)로 기상정보를 제공하거나, 홈 IoT 엣지 서버(104)를 제어하기 위한 제어 정보를 제공한다.The mobile terminal 106 is connected to the home IoT edge server 104 and provides related information to the home IoT edge server 104 . As described above, the mobile terminal 106 provides weather information to the home IoT edge server 104 or provides control information for controlling the home IoT edge server 104 .

홈 IoT 엣지 서버(104)는 온습도 센서를 포함하며, 온습도 센서를 이용하여 댁내의 온도 또는 습도를 측정한다. 온습도 센서는 설정된 주기 간격으로 온도 및 습도를 측정하거나, 홈 IoT 엣지 서버(104)의 요청이 있는 경우 온도 또는 습도를 측정한다.The home IoT edge server 104 includes a temperature and humidity sensor, and measures the temperature or humidity of the house using the temperature and humidity sensor. The temperature and humidity sensor measures temperature and humidity at set periodic intervals, or measures temperature or humidity when there is a request from the home IoT edge server 104 .

홈 IoT 엣지 서버(104)는 공조기(112)가 구동되는 시점의 온도 또는 습도에 대한 정보를 저장한다. 홈 IoT 엣지 서버(104)는 공조기(112)가 구동되는 시점에서 설정온도에 대한 정보를 저장한다. 홈 IoT 엣지 서버(104)는 저장된 정보를 기반으로 현재 온도 또는 습도 부합하는 설정온도 또는 설정습도에 대한 정보를 학습한다. 홈 IoT 엣지 서버(104)는 학습한 설정온도 또는 설정습도에 따라 공조기(112)의 구동한다.The home IoT edge server 104 stores information about the temperature or humidity at the time the air conditioner 112 is driven. The home IoT edge server 104 stores information about the set temperature when the air conditioner 112 is driven. The home IoT edge server 104 learns information about a set temperature or set humidity that matches the current temperature or humidity based on the stored information. The home IoT edge server 104 drives the air conditioner 112 according to the learned set temperature or set humidity.

이외에도 홈 IoT 엣지 서버(104)는 IoT 디바이스(110)로부터 제공받은 환경정보를 저장한다. 홈 IoT 엣지 서버(104)는 공조기(112)가 구동되는 시점에서의 환경정보를 저장한다. 이와 같이 본 발명에서 제안하는 홈 IoT 엣지 서버(104)는 공조기(112)가 구동되는 시점에서 IoT 디바이스(110)로부터 제공받은 환경정보 또는 설정온도를 저장한다.In addition, the home IoT edge server 104 stores environment information provided from the IoT device 110 . The home IoT edge server 104 stores environmental information at a time when the air conditioner 112 is driven. As described above, the home IoT edge server 104 proposed in the present invention stores environmental information or a set temperature provided from the IoT device 110 at the time the air conditioner 112 is driven.

IoT 디바이스(110)는 온습도 센서, PIR 센서, 문열림 감지센서, 난방 제어모듈, 가스밸브 차단모듈 등을 포함한다. 물론 상술한 센서 또는 모듈 이외에 다른 센서나 모듈이 본 발명에서 제안하는 IoT 디바이스(110)에 포함될 수 있다. 일 예로 본 발명은 에너지미터를 포함하며, 에너지미터는 현재 댁내에서 소비되는 에너지를 산출하며, 산출한 에너지를 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공한다.The IoT device 110 includes a temperature and humidity sensor, a PIR sensor, a door open detection sensor, a heating control module, a gas valve blocking module, and the like. Of course, other sensors or modules other than the above-described sensors or modules may be included in the IoT device 110 proposed in the present invention. As an example, the present invention includes an energy meter, which calculates the energy currently consumed in the house, and provides the calculated energy to the home IoT edge server 104 .

온습도 센서는 댁내의 온도 또는 습도를 측정하며, 측정한 온도 또는 습도 정보를 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공한다. PIR 센서는 댁내의 움직임 여부를 감지하며, 감지한 움직임 여부에 대한 정보를 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공한다. 문열림 감지센서는 창문, 현관문 등에 설치되며, 창문 또는 현관문의 열림 상태를 감지하여 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공한다. 난방 제어모듈은 난방 여부에 대한 정보를 수집하여 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공한다. 이외에도 가스밸브 차단모듈은 가스밸브의 차단 여부에 대한 정보를 수집하여 홈 IoT 엣지 서버로 제공한다. 본 발명과 관련하여 난방 제어모듈, 가스밸브 차단모듈은 거주자의 재실 여부를 간접적으로 판단하는데 활용된다. 일반적으로 거주자는 외출 시 난방 상태를 외출 상태로 전환하며, 가스밸브를 차단한다. 이와 같이 댁내의 난방 상태 또는 가스밸브의 상태를 이용하여 거주자의 재실 여부를 판단한다. 문열림 상태 역시 공조기(112)와 관련하여 공조기 구동과 문열림 상태를 대응시켜 저장한다.The temperature/humidity sensor measures the temperature or humidity of the house, and provides the measured temperature or humidity information to the home IoT edge server 104 . The PIR sensor detects whether there is a movement in the house, and provides information about the detected movement to the home IoT edge server 104 . The door open sensor is installed on a window, a front door, etc., detects an open state of a window or a front door, and provides it to the home IoT edge server 104 . The heating control module collects information on whether heating is present and provides it to the home IoT edge server 104 . In addition, the gas valve shutoff module collects information on whether the gas valve is blocked and provides it to the home IoT edge server. In relation to the present invention, the heating control module and the gas valve shut-off module are used to indirectly determine whether a occupant is occupant. In general, the resident switches the heating state to the outdoor state when going out and shuts off the gas valve. As described above, it is determined whether the occupant is occupant by using the heating state or the state of the gas valve in the house. The door open state is also stored in association with the air conditioner 112 in relation to the air conditioner driving and the door open state.

홈 IoT 엣지 서버(104)는 IR 통신모듈을 포함하며, IR 통신모듈을 이용하여 IR 통신을 수행한다. 홈 IoT 엣지 서버(104)는 마이크를 포함하며, 댁내의 음향을 수집한다. 홈 IoT 엣지 서버(104)는 수집된 음향을 분석하여 공조기(112)의 구동 여부를 판단한다.The home IoT edge server 104 includes an IR communication module, and performs IR communication using the IR communication module. The home IoT edge server 104 includes a microphone and collects sound in the premises. The home IoT edge server 104 determines whether the air conditioner 112 is driven by analyzing the collected sound.

IR 블러스터(108)는 홈 IoT 엣지 서버(104)와 연결되며, 홈 IoT 엣지 서버(104)와 통신을 수행한다. IR 블러스터(108)는 IR 통신모듈을 포함하며, IR 통신모듈을 이용하여 IR 통신을 수행한다.The IR blaster 108 is connected to the home IoT edge server 104 and communicates with the home IoT edge server 104 . The IR blaster 108 includes an IR communication module, and performs IR communication using the IR communication module.

공조기(112)는 IR 블러스터(108) 또는 홈 IoT 엣지 서버(104)와 연결되며, IR 블러스터(108) 또는 홈 IoT 엣지 서버(104)에 의해 구동된다. 물론 공조기(112)는 공조기(112)를 구성하는 버튼을 이용하여 구동 여부를 결정한다. 공조기(112)는 IoT 통신이 가능한 경우에는 IoT 통신을 통해 설정온도에 대한 정보를 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공한다.The air conditioner 112 is connected to the IR blaster 108 or the home IoT edge server 104 and is driven by the IR blaster 108 or the home IoT edge server 104 . Of course, the air conditioner 112 determines whether to drive by using the buttons constituting the air conditioner 112 . When IoT communication is possible, the air conditioner 112 provides information on the set temperature to the home IoT edge server 104 through IoT communication.

이하에서 홈 IoT 엣지 서버(104)가 공조기(112)의 설정온도에 대한 정보를 수집하는 방안에 대해 알아보기로 한다. 사용자 단말(106)에 설치된 어플리케이션을 이용하여 공조기의 설정온도를 입력하는 경우에는 어플리케이션의 입력된 설정온도가 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공된다. 물론 상술한 바와 같이 공조기(112)를 구성하는 버튼을 이용하여 설정온도를 입력하는 경우에는 공조기(112)의 사양에 따라 구분된다. 공조기(112)에 IoT 모듈이 내장된 경우에는 IoT 모듈을 이용하여 입력된 설정온도를 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공된다. 하지만, 공조기(112)에 IoT 모듈이 내장되지 않은 경우에는 구동된 공조기(112)가 구동의 멈춘 시점의 댁내 온도를 설정온도로 설정되며, 해당 온도는 홈 IoT 엣지 서버(104)에 내장된 온습도 센서 또는 댁내를 구성하는 온습도 센서를 이용하여 수집된다. 물론 수집된 해당 온도는 홈 IoT 엣지 서버(104)로 제공된다.Hereinafter, a method for the home IoT edge server 104 to collect information on the set temperature of the air conditioner 112 will be described. When inputting the set temperature of the air conditioner using an application installed in the user terminal 106 , the input set temperature of the application is provided to the home IoT edge server 104 . Of course, when the set temperature is input using the buttons constituting the air conditioner 112 as described above, it is classified according to the specifications of the air conditioner 112 . When the IoT module is embedded in the air conditioner 112 , the set temperature input using the IoT module is provided to the home IoT edge server 104 . However, when the IoT module is not embedded in the air conditioner 112 , the indoor temperature at the time when the driven air conditioner 112 stops driving is set as the set temperature, and the temperature is the temperature and humidity built into the home IoT edge server 104 . It is collected using a sensor or a temperature/humidity sensor constituting the premises. Of course, the collected temperature is provided to the home IoT edge server 104 .

공조기(112)의 구동 여부는 에너지미터와 마이크를 이용한다. 에너지미터에 의해 에너지가 소비되는 동시에 마이크에 의해 공조기의 구동시점에 발생되는 음향을 분석한다. 또한, 홈 IoT 엣지 서버(104)는 마이크에서 수집한 공조기의 구동 중에 발생되는 음향을 분석하여 공조기(112)의 구동 여부를 판단한다. 즉, 공조기(112)의 구동 시점에 발생되는 음향 또는 공조기의 구동 중에 발생되는 음향을 분석하여 홈 IoT 엣지 서버(104)는 공조기(112)의 구동 여부를 판단한다.Whether the air conditioner 112 is driven uses an energy meter and a microphone. At the same time energy is consumed by the energy meter, the microphone analyzes the sound generated when the air conditioner is driven. In addition, the home IoT edge server 104 determines whether the air conditioner 112 is driven by analyzing the sound generated during driving of the air conditioner collected by the microphone. That is, the home IoT edge server 104 determines whether the air conditioner 112 is driven by analyzing the sound generated at the time of driving the air conditioner 112 or the sound generated while the air conditioner is being driven.

이외에도 본 발명은 공조기의 구동 시점의 온도를 수집한다. 댁내의 온도는 온습도 센서로부터 온도를 수집하며, 댁외 온도는 기상서버로부터 기상정보를 제공받아 수집한다. 물론 기상서버 이외에 공용 관리서버로부터 기상정보를 제공받을 수 있다.In addition, the present invention collects the temperature at the time of driving the air conditioner. The indoor temperature is collected from the temperature and humidity sensor, and the outdoor temperature is collected by receiving weather information from the weather server. Of course, weather information can be provided from a public management server in addition to the weather server.

이와 같이 본 발명에서 제안하는 홈 IoT 엣지 서버는 공조기의 구동 시점의 정보를 수집하며, 수집된 정보를 분석하여 추후 공조기의 구동을 제어한다. 특히 본 발명에서 제안하는 홈 IoT 엣지 서버는 현재 온도, 설정온도 뿐만 아니라 IoT 디바이스로부터 수집된 환경정보를 이용하여 공조기의 구동을 제어한다. As described above, the home IoT edge server proposed by the present invention collects information on the driving time of the air conditioner, and controls the operation of the air conditioner later by analyzing the collected information. In particular, the home IoT edge server proposed by the present invention controls the operation of the air conditioner using the current temperature and set temperature as well as environmental information collected from the IoT device.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 홈 IoT 엣지 서버의 구성을 도시한 블록도이다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 홈 IoT 엣지 서버의 구성에 대해 상세하게 알아보기로 한다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a home IoT edge server according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the home IoT edge server according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 .

홈 IoT 엣지 서버(104)는 마이크, 온습도 센서, 통신모듈, 저장모듈 및 제어모듈을 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 홈 IoT 엣지 서버에 포함될 수 있다.The home IoT edge server 104 includes a microphone, a temperature and humidity sensor, a communication module, a storage module, and a control module. Of course, other configurations other than the above-described configuration may be included in the home IoT edge server proposed in the present invention.

마이크(104a)는 댁내의 음향을 수신한다. 본 발명과 관련하여 마이크(104a)는 공조기의 구동 시점에 발생하는 음향 및 공조기의 구동 중에 발생하는 음향을 수신한다. 마이크는 수신한 음향을 제어모듈로 제공한다.The microphone 104a receives the sound of the premises. In relation to the present invention, the microphone 104a receives a sound generated when the air conditioner is driven and a sound generated while the air conditioner is driven. The microphone provides the received sound to the control module.

온습도 센서(104b)는 댁내의 온도 또는 습도를 측정한다. 온습도 센서(104b)는 일정 시간 간격으로 댁내의 온도 또는 습도를 측정하거나, 제어모듈(104e)의 요청에 의해 댁내의 온도 또는 습도를 측정한다. 온습도 센서(104b)는 측정한 댁내의 온도 또는 습도를 제어모듈(104e)로 제공한다.The temperature/humidity sensor 104b measures the temperature or humidity inside the house. The temperature/humidity sensor 104b measures the temperature or humidity of the house at regular time intervals or measures the temperature or humidity of the house at the request of the control module 104e. The temperature/humidity sensor 104b provides the measured indoor temperature or humidity to the control module 104e.

통신모듈(104c)은 외부의 장치와 통신을 수행한다. 통신모듈(104c)은 기상서버와 통신을 수행하며, 기상서버로부터 기상정보를 수신한다. 통신모듈(104c)은 IoT 디바이스로부터 환경정보를 수신한다. 통신모듈(104c)은 IoT 디바이스로부터 설정된 주기간격 또는 필요한 경우 환경정보를 수신한다.The communication module 104c communicates with an external device. The communication module 104c communicates with the weather server and receives weather information from the weather server. The communication module 104c receives environmental information from the IoT device. The communication module 104c receives environmental information at a set periodic interval or if necessary from the IoT device.

이외에도 통신모듈(104c)은 사용자 단말과 통신을 수행하며, 사용자 단말로부터 필요한 정보를 수신한다. 일 예로 통신모듈(104c)은 사용자 단말로부터 댁내 기기에 대한 설정 정보를 수신한다. 통신모듈(104c)은 사용자 단말로부터 공조기의 설정온도 정보를 수신한다. 통신모듈(104c)은 외부 서버로부터 필요한 정보를 수신한다.In addition, the communication module 104c communicates with the user terminal and receives necessary information from the user terminal. For example, the communication module 104c receives setting information for an in-house device from the user terminal. The communication module 104c receives the set temperature information of the air conditioner from the user terminal. The communication module 104c receives necessary information from an external server.

저장모듈(104d)은 홈 IoT 엣지 서버를 구동하는 프로그램을 저장한다. 저장모듈(104d)은 IoT 디바이스로부터 수신된 환경정보를 저장한다. 저장모듈(104d)은 마이크에서 측정한 음향 또는 온습도 센서에서 측정한 온도/습도를 저장한다. 이외에도 저장모듈(104d)은 다양한 정보를 저장한다.The storage module 104d stores a program for driving the home IoT edge server. The storage module 104d stores the environment information received from the IoT device. The storage module 104d stores the sound measured by the microphone or the temperature/humidity measured by the temperature/humidity sensor. In addition, the storage module 104d stores various information.

일 예로 저장모듈(104d)은 에너지미터로부터 수신된 에너지 사용량에 대한 정보를 저장하며, 공용 관리서버 또는 기상서버로부터 수신된 기상정보를 저장한다. 저장모듈은 IoT 디바이스로부터 수신된 댁내 환경정보를 포함한다. 댁내 환경정보는 댁내의 온도, 습도, 문열림, 거주자 거주 여부, 난방기 구동 여부, 가스밸브 잠금 여부 등이 포함된다. 물론 이외에도 다양한 정보가 댁내 환경정보에 포함되며, 댁내 환경정보는 댁내에 설치되는 IoT 디바이스의 유형에 따라 달라진다.For example, the storage module 104d stores information on energy usage received from the energy meter, and stores the weather information received from a common management server or a weather server. The storage module includes in-house environment information received from the IoT device. The indoor environment information includes the temperature, humidity, door open, resident residence, heater operation, gas valve lock, and the like. Of course, various other types of information are included in the indoor environment information, and the indoor environment information varies depending on the type of IoT device installed in the house.

제어모듈(104e)은 댁내의 구성하는 댁내 기기를 제어한다. 댁내 기기는 IoT 디바이스 또는 공조기를 포함한다. 이를 위해 홈 IoT 엣지 서버는 RF 통신 모듈 또는 IR 통신모듈을 포함한다. 또한, 홈 IoT 엣지 서버는 무선 통신모듈 뿐만 아니라 유선 통신모듈을 포함한다.The control module 104e controls in-house devices included in the house. The indoor device includes an IoT device or an air conditioner. To this end, the home IoT edge server includes an RF communication module or an IR communication module. In addition, the home IoT edge server includes a wired communication module as well as a wireless communication module.

제어모듈(104e)은 구성하는 댁내 기기의 구동 여부를 제어하며, 특히 공조기의 구동 여부를 제어한다. 이를 위해 제어모듈(104e)은 저장된 환경정보와 수신된 환경정보를 이용하여 공조기의 구동 여부를 제어한다. 환경정보는 댁내 환경정보와 댁외 환경정보로 구분될 수 있다.The control module 104e controls whether to drive the in-house devices, and in particular, controls whether to drive the air conditioner. To this end, the control module 104e controls whether the air conditioner is driven by using the stored environmental information and the received environmental information. The environmental information may be divided into indoor environment information and outdoor environment information.

댁외 환경정보는 댁외의 온도 또는 습도를 포함하며, 댁외 환경정보는 기상서버 또는 공용 관리서버로부터 수신한다.The outdoor environment information includes outdoor temperature or humidity, and the outdoor environment information is received from a weather server or a common management server.

제어모듈(104e)은 마이크가 수신한 음향 또는 에너지미터에서 측정한 에너지 사용량을 분석하여 공조기의 구동 여부를 판단한다. 공조기의 구동온도 중 댁내 온도는 댁내에 설치된 온습도 센서로부터 수신된 댁내 환경정보를 이용하며, 댁외 온도는 기상서버 또는 공영 관리서버로부터 수신한 댁외 환경정보를 이용한다.The control module 104e determines whether the air conditioner is driven by analyzing the sound received by the microphone or the energy consumption measured by the energy meter. Among the driving temperatures of the air conditioner, the indoor temperature uses indoor environment information received from a temperature and humidity sensor installed in the house, and the outdoor temperature uses outdoor environment information received from a weather server or a public management server.

본 발명과 관련하여 제어모듈(104e)는 마이크를 이용하여 공조기가 실제 구동되는 지 판단한다. 즉, 제어모듈(104e)는 공조기의 구동 지속 상태를 판단하는 것이 아니라 온/오프 여부를 판단한다. 따라서 구동 지시 시점에 발생하는 신호가 중요한 요소이다. 일반적으로 에어컨이나 공기청정기와 같은 가전의 경우, 전원이 켜지는 경우 고유의 신호음이 송출된다. 본 발명은 이와 같은 고유의 신호음이 송출되는 지 여부를 이용하여 가전의 구동 여부를 판단한다.In relation to the present invention, the control module 104e determines whether the air conditioner is actually driven using a microphone. That is, the control module 104e determines whether the air conditioner is on/off instead of determining the driving continuation state of the air conditioner. Therefore, the signal generated at the time of driving instruction is an important factor. In general, in the case of home appliances such as air conditioners or air purifiers, a unique signal is transmitted when the power is turned on. The present invention determines whether the home appliance is driven by using whether such a unique signal sound is transmitted.

물론 필요한 경우, 고유의 신호음에 부가하여 모터 구동시 발생하는 소음을 이용하여 가전의 구동 여부를 판단할 수 있다. 본 발명에서 제안하는 음향기반 인식은 가전의 구동에 따른 소리 패턴을 저장하고, 수신된 소리를 분석한 후 저장된 소리 패턴과 비교하여 가전의 구동 여부를 판단한다.Of course, if necessary, it is possible to determine whether the home appliance is driven by using the noise generated when the motor is driven in addition to the unique signal sound. The sound-based recognition proposed by the present invention stores a sound pattern according to the driving of the home appliance, analyzes the received sound, and compares it with the stored sound pattern to determine whether the home appliance is driven.

에너지미터는 마이크와 동기를 맞추어서, 댁내 가전의 순간적으로 에너지의 변화량을 감지하며, 제어모듈(104e)는 상술한 바와 같이 마이크와 에너지미터와 병행하여 공조기를 포함한 댁내 가전의 구동 여부를 판단한다.The energy meter detects an instantaneous change in energy of the home appliance in synchronization with the microphone, and the control module 104e determines whether to drive the home appliance including the air conditioner in parallel with the microphone and the energy meter as described above.

물론 어느 하나의 소리에 다른 소리가 묻혀 들리지 않는 경우에는 에너지미터만으로 공조기를 포함한 댁내 가전의 구동 여부를 판단하지만, 일반적으로 소리가 완전히 들리지 않는 상황은 거의 발생하지 않으며, 다른 큰 소리에 묻히더라도 주파수 영역이 상이한 경우에는 원하는 음향 패턴을 추출하여 분석할 수 있다. Of course, if one sound is not heard because the other sound is buried, only the energy meter determines whether the home appliances including the air conditioner are driven. When the regions are different, a desired acoustic pattern can be extracted and analyzed.

공조기의 설정온도는 거주자가 사용자 단말을 통해 입력한 설정온도 또는 공조기가 구동을 중단한 시점의 댁내 온도를 이용한다. 즉, 공조기의 유형에 따라 제어모듈(104e)은 상이한 형태로 설정온도를 확인한다. 부연하여 설명하면, 거주자가 직접 공조기의 온도를 설정한 경우, 제어모듈(104e)은 공조기 구동 후 중단된 시점의 온도를 공조기 설정온도로 판단한다.The set temperature of the air conditioner uses the set temperature input by the resident through the user terminal or the indoor temperature at the time the air conditioner stops driving. That is, depending on the type of the air conditioner, the control module 104e checks the set temperature in different forms. In other words, when the resident directly sets the temperature of the air conditioner, the control module 104e determines the temperature at the time when the air conditioner is stopped after driving as the air conditioner set temperature.

이와 같이 제어모듈(104e)은 공조기 구동시점 및 공조기 종료시점에 대해 수신된 환경정보를 이용하여 반복하여 분석 및 학습한다. 상술한 바와 같이 환경정보를 단순히 댁내의 온도 및 습도 정보만을 이용하는 것이 아니라 댁내 거주자의 거주 여부를 고려하며, 거주자의 거주 여부는 조도 센서, PIR 센서, 가스 밸브 차단모듈, 난방 제어모듈 등으로부터 수신된 환경정보를 활용한다.In this way, the control module 104e repeatedly analyzes and learns by using the received environmental information for the driving time of the air conditioner and the ending time of the air conditioner. As described above, environmental information does not simply use the temperature and humidity information of the house, but considers whether the resident resides in the house, and whether the resident resides is determined by the illuminance sensor, the PIR sensor, the gas valve shutoff module, the heating control module, etc. Use environmental information.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 홈 IoT 엣지 서버에서 수행되는 동작을 도시한 흐름도이다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 다른 홈 IoT 엣지 서버에서 수행되는 동작에 대해 상세하게 알아보기로 한다.3 is a flowchart illustrating an operation performed in a home IoT edge server according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation performed in another home IoT edge server according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 .

S300단계에서 홈 IoT 엣지 서버는 환경 정보를 수집한다. 상술한 바와 같이 환경정보는 댁내 환경정보와 댁외 환경정보로 구분된다. 댁내 환경정보는 IoT 디바이스, 홈 IoT 엣지 서버 및 IR 블러스터 등으로부터 수집하며, 댁외 환경정보는 기상서버, 공용 관리서버 등으로부터 수집한다. 수집하는 환경 정보는 댁내 온도, 댁내 습도, 거주자의 재실 여부, 댁외 온도, 댁외 습도, 난방 구동 여부, 가스밸브 잠금 여부, 문 잠금 여부 등이 포함된다. 이외에도 홈 IoT 엣지 서버는 다양한 환경정보를 수집한다.In step S300, the home IoT edge server collects environmental information. As described above, the environmental information is divided into indoor environment information and outdoor environment information. Indoor environment information is collected from IoT devices, home IoT edge servers, and IR blasters, and outdoor environment information is collected from weather servers and public management servers. The collected environmental information includes indoor temperature, indoor humidity, occupancy status, outdoor temperature, outdoor humidity, heating operation, gas valve lock, door lock, and the like. In addition, the home IoT edge server collects various environmental information.

S302단계에서 홈 IoT 엣지 서버는 거주자에 의해 공조기의 구동이 요청되는 지 확인한다. 일반적으로 공조기의 구동은 거주자가 댁내 온도, 댁내 습도를 설정 온도 또는 설정 습도로 설정하면, 댁내 온도 또는 댁내 습도에 의해 공조기가 구동된다. 상술한 바와 같이 설정온도는 사용자 단말에 설치된 애플리케이션에 의해 또는 공조기의 구동이 중단된 시점의 온도를 활용한다.In step S302, the home IoT edge server checks whether the operation of the air conditioner is requested by the resident. In general, the air conditioner is driven by the indoor temperature or humidity when the resident sets the indoor temperature and the indoor humidity to the preset temperature or the preset humidity. As described above, the set temperature utilizes the temperature at the time when the operation of the air conditioner is stopped or by an application installed in the user terminal.

S304단계에서 홈 IoT 엣지 서버는 수집된 환경정보를 이용하여 거주자에 의해 공조기의 구동을 요청한 시점, 공조기의 구동이 중단된 시점에 대해 반복적으로 학습한다.In step S304, the home IoT edge server repeatedly learns when a resident requests the operation of the air conditioner and when the operation of the air conditioner is stopped using the collected environmental information.

S306단계에서 홈 IoT 엣지 서버는 학습한 공조기 구동제어 알고리즘을 이용하여 공조기의 구동 여부에 대해 거주자에게 통보하고, 거주자의 응답에 의해 공조기를 구동한다. 물론 홈 IoT 엣지 서버는 거주자에게 통보없이 학습한 공조기 구동제어 알고리즘을 이용하여 공조기의 구동을 제어한다.In step S306, the home IoT edge server uses the learned air conditioner driving control algorithm to notify the resident about whether the air conditioner is running, and drives the air conditioner according to the response of the resident. Of course, the home IoT edge server controls the operation of the air conditioner using the learned air conditioner drive control algorithm without notifying the residents.

공조기의 구동은 통신모듈을 이용하며, 통신은 IR 통신 또는 RF 통신 중 어느 하나를 이용한다.A communication module is used to drive the air conditioner, and either IR communication or RF communication is used for communication.

이와 같이 본 발명은 홈 IoT 엣지 서버가 학습한 공조기 구동제어 알고리즘을 이용하여 공조기의 구동을 제어하며, 홈 IoT 엣지 서버는 직접 공조기의 구동을 제어하거나, IR 블러스터를 이용하여 공조기의 구동을 제어한다.As described above, the present invention controls the operation of the air conditioner using the air conditioner driving control algorithm learned by the home IoT edge server, and the home IoT edge server directly controls the operation of the air conditioner or controls the operation of the air conditioner using an IR blaster. .

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. .

100: 공조기 제어 시스템 102: 기상서버
104: 홈 IoT 엣지 서버 106: 모바일 단말
108: IR 블러스터 110: IoT 디바이스
112: 공조기 104a: 마이크
104b: 온습도 센서 104c: 통신모듈
104d: 저장모듈 104e: 제어모듈
100: air conditioner control system 102: weather server
104: home IoT edge server 106: mobile terminal
108: IR blaster 110: IoT device
112: air conditioner 104a: microphone
104b: temperature and humidity sensor 104c: communication module
104d: storage module 104e: control module

Claims (9)

감지한 댁내의 댁내 환경정보를 제공하는 IoT 디바이스;
댁외 기상정보를 제공하는 기상서버;
상기 IoT 디바이스로부터 제공받은 댁내 환경정보와 상기 기상서버로부터 제공받은 댁외 기상정보를 이용하여 공조기의 구동을 제어하는 홈 IoT 엣지 서버; 및
상기 공조기의 구동 시점에서 발생하는 음향을 수신하는 마이크를 포함하며,
상기 공조기의 구동 여부는 공조기의 구동 지시 시점에서 발생되는 고유한 신호음을 이용하여 판단하며,
상기 홈 IoT 엣지 서버에서 공조기의 구동을 지시한 경우, 동기를 맞춘 마이크에서 수신한 공조기의 고유의 신호음과 에너지미터에서 감지한 에너지 변화량을 병행하여 공조기의 구동 여부를 판단하며,
IoT 모듈이 내장되지 않은 공조기의 설정온도는 구동하던 공조기가 구동을 중단한 시점에서의 댁내온도이며,
IoT 모듈이 내장된 공조기의 설정온도는 IoT 모듈을 이용하여 입력된 온도임을 특징으로 하는 공조기 제어 시스템.
an IoT device that provides the sensed in-house environment information;
a weather server that provides outdoor weather information;
a home IoT edge server for controlling the operation of the air conditioner using the indoor environment information provided from the IoT device and the outdoor weather information provided from the weather server; and
and a microphone for receiving the sound generated when the air conditioner is driven,
Whether or not the air conditioner is driven is determined using a unique signal sound generated when the air conditioner is instructed to be driven,
When the home IoT edge server instructs the air conditioner to operate, it is determined whether the air conditioner is driven by paralleling the unique signal sound of the air conditioner received from the synchronized microphone and the amount of energy change detected by the energy meter,
The set temperature of the air conditioner without the built-in IoT module is the indoor temperature at the time the air conditioner that was running stopped running,
The air conditioner control system, characterized in that the set temperature of the air conditioner with the built-in IoT module is the temperature input using the IoT module.
제 1항에 있어서, 상기 댁내 환경정보는,
댁내 온도, 댁내 습도 또는 거주자의 댁내 거주 여부 중 적어도 어느 하나이며,
상기 댁외 환경정보는,
댁외 온도 또는 댁외 습도 중 적어도 어느 하나임을 특징으로 하는 공조기 제어 시스템.
The method of claim 1, wherein the in-house environment information comprises:
At least one of indoor temperature, indoor humidity, or whether a resident resides in the premises;
The outdoor environment information is
An air conditioner control system, characterized in that at least one of outdoor temperature and outdoor humidity.
제 2항에 있어서, 상기 거주자의 댁내 거주 여부는,
조도 센서, PIR 센서, 문열임 감지 센서, 난방 제어모듈 및 가스 밸브 차단모듈로부터 제공받은 댁내 환경정보를 분석하여 판단함을 특징으로 하는 공조기 제어 시스템.
The method of claim 2, wherein whether the resident resides in the premises,
An air conditioner control system, characterized in that it is determined by analyzing the indoor environmental information provided from the illuminance sensor, the PIR sensor, the door open detection sensor, the heating control module, and the gas valve shutoff module.
제 1항에 있어서, 상기 홈 IoT 엣지 서버는,
거주자에 의해 설정된 공조기의 설정온도를 확인하며,
상기 공조기의 설정온도는, 거주자의 사용자 단말에 설치된 애플리케이션에 입력한 설정온도 또는 구동하던 공조기가 구동을 중단한 시점의 댁내온도임을 특징으로 하는 공조기 제어 시스템.
The method of claim 1, wherein the home IoT edge server comprises:
Check the set temperature of the air conditioner set by the resident,
The air conditioner control system, characterized in that the set temperature of the air conditioner is a set temperature input to an application installed on a user terminal of a resident or an indoor temperature when the air conditioner that was being driven stops driving.
삭제delete 제 4항에 있어서, 상기 홈 IoT 엣지 서버는,
상기 공조기가 구동되는 시점의 댁내 온도, 댁외 온도를 제공받으며,
상기 거주자의 댁내 거주 여부에 대해 분석하여 저장함을 특징으로 하는 공조기 제어 시스템.
The method of claim 4, wherein the home IoT edge server comprises:
receiving the indoor temperature and the outdoor temperature at the time the air conditioner is driven,
The air conditioner control system, characterized in that the analysis and storage of whether the resident resides in the premises.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 홈 IoT 엣지 서버로부터 제공받은 제어 명령에 따라 상기 공조기를 제어하는 IR 블러스터를 포함함을 특징으로 하는 공조기 제어 시스템.
The method of claim 1,
and an IR blaster for controlling the air conditioner according to a control command provided from the home IoT edge server.
제 8항에 있어서,
상기 공조기는 IR 통신모듈을 포함하는 경우에는 상기 홈 IoT 엣지 서버 또는 IR 블러스터로부터 제어 명령을 수신하며,
RF 통신모듈을 포함하는 경우에는 상기 홈 IoT 엣지 서버로부터 제어 명령을 수신함을 특징으로 하는 공조기 제어 시스템.
9. The method of claim 8,
When the air conditioner includes an IR communication module, it receives a control command from the home IoT edge server or IR blaster,
When the RF communication module is included, the air conditioner control system, characterized in that it receives a control command from the home IoT edge server.
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