제 3 장 스마트 홈 시스템 설계
있을 것이다. 또는 위험한 상황의 화재나 외부침입을 즉시 알 수 있게 되어 피 해를 최소화할 수 있을 것이다.
두 번째는 모니터링을 통한 알람(alarm) 서비스이다. 가시화 서비스는 사람이 상시적으로 주목하지 않는다면 필요 정보를 놓칠 가능성이 있지만 알람은 사물 의 상태를 직관적으로 표현할 수 있는 방법이다. 예를 들어 사용자의 시각이나 청각을 자극할 수 있는 LED 또는 부저를 통하여 사람이 멀지 않은 장소에 있 는 경우 사물의 상태를 사용자에게 전달하는 서비스이다. 혹은 사용자가 집에 없을 경우를 대비해서 이메일이나 트위터(twitter) 같은 인터넷 서비스를 활용하 여 사용자의 스마트 폰으로 알람 메시지를 전송할 수도 있다.
세 번째는 자동제어서비스이다. 사람의 개입 없이 사물인터넷 환경의 스마트 홈서비스를 통해 액추에이터가 자동적으로 동작하거나 알림 서비스를 받은 사 용자가 원격으로 조작할 수 있는 서비스이다. 예를 들어 주기적으로 화분에 물 을 주는 것을 잊어 버렸을 경우 화분 토양의 수분을 계측하여 수분이 부족한 경우 워터펌프를 직접 동작시켜 물을 공급하는 것이다. 사람이 없는 경우 화재 나 가스 누출이 발생한 경우 가스를 차단할 수 있다.
3.1.2 세부 요구사항 명세
본 논문은 스마트 홈서비스를 위해 가정내 환경 정보를 수집하여 사용한다.
각 센서의 감지 정보에 따른 상세 요구사항 명세는 다음과 같다.
첫째, 적절한 냉난방 온도 설정이나 생활에 필요한 정보를 위해서 실내/실외 의 온도/습도와 날씨 및 불쾌지수 측정하여 가시화한다. 사람이 가장 쾌적하게 느낄 수 있고 건강한 환경을 유지하기 위한 계절별 온도와 습도는 표 3.1과 같 다[53].
구분 여름 봄/가을 겨울 온도(oC) 24 ~ 28 19 ~ 23 18 ~ 20
습도(%) 60 50 40
표 3.1 최적의 온도와 습도
Table 3.1 Optimum inside temperature and humidity
온도와 습도를 통해 산출되는 불쾌지수 지표는 개인에 따라 차이가 있겠지만 표 3.2의 기준으로 온습도의 조절을 통하여 대처할 수 있게 한다. 불쾌지수의 산출 방법은 식 (1)과 같다[54].
단계 지수범위 설명
매우높음 80이상 전원 불쾌감을 느낌
높음 75~80 미만 50%가 불쾌감을 느낌
보통 68~75 미만 불쾌감을 나타내기 시작함
낮음 68미만 전원 쾌적함을 느낌
표 3.2 불쾌지수 지표
Table 3.2 Discomfort Index Phase
불쾌지수
(T:기온, RH: 상대습도) (1)
둘째, 식물 관리를 위한 내부 온도 및 수분 상태를 측정하고 알림 서비스하 고 수분 공급을 원격으로 조작할 수 있다. 집 안팎에 화분을 돌보는 많은 사람 들이 가장 어려워하는 것이 적절한 때 화분에 물을 주는 것이다. 이 서비스는 물주는 시기를 정확하게 사람이 알 수 있도록 하는 것이 목적이다. 화분의 수 분을 측정하여 알려주면 집안에서는 사람이 직접 물을 주거나 먼 곳에 있는 경
우 외부에서 원격으로 적절한 수분을 공급할 수 있다. 고온 또는 영하의 날씨 에 추워서 식물이 죽는 것을 막을 수 있도록 식물 주변 온도도 측정하여 관리 할 수 있다.
셋째, 외부침입을 감시하기 위한 인체를 감지하고 모바일 메시지로 전송하고 웹 카메라를 통하여 집안의 상황을 모니터링 할 수 있다. 아파트 복도나 현관 문 등에 부착되어 사람이나 움직이는 물체가 감지되면 조명을 켜주고 꺼주는 인체감지 센서를 많이 사용하는 것을 확인할 수 있을 것이다. 인체감지센서가 필요한 곳은 보안, 방문객통보, 조명관리, 그리고 최근의 사물인터넷 영역까지 확장되고 있다. 본 시스템에서는 부재중의 무단 침입자를 감지하여 주인에게 알람 서비스를 제공하는 것이 목적이다.
넷째, 화재 발생이나 가스 누출과 같은 위험한 상황에 대비하기 위한 불꽃 및 가스 감지하고 경고 알람 및 모바일 메시지를 전송하고 웹 카메라를 통하여 집안의 상황을 모니터링 할 수 있다. 화재 모니터링은 중요 문화재를 비롯하여 공공장소, 주택, 공장, 상가 등에서 많이 사용하고 있다. 최근에는 홈 사물인터 넷에서도 집안의 화재감지를 측정하기 위해 많이 사용된다. 불꽃 감지 센서는 근접 화재경보 센서 기능으로 활용할 수 있고, 산업용 장비 또는 민간용 장비 의 고전압 방전불꽃 또는 스파크 불꽃을 감시하고 발화체 및 점화장치의 점화 확인이 가능하다. 센서를 통하여 실시간으로 불꽃과 가스를 감지하다가 화재나 가스 누출 발생을 인식하게 되면 경고 알람 및 메시지를 전송한다.
다섯째, 전력낭비를 방지하기 위해서 집안 밝기의 상태와 인체를 감지 및 상 황에 맞는 동작을 수행한다. 가정 내부에 사람이 없는 상황에서 전등이 켜져 있는 상황을 대비한 것이다. 일정 시간동안 사람의 동작을 감지 후 실내의 전 등을 자동적으로 끄거나, 서비스 이용자에게 알람 서비스를 제공하여 직접 방 에 있는 전등 스위치를 사용하지 않더라도 원격으로도 소등을 할 수 있다.