스마트빌딩 환경에서 기기별 전원 상태 추천 및 CoAP 기반 대기전력 저감 시스템 설계 및 구현

Abstract

전체 전력 에너지의 약 10%를 차지하고 있는 대기전력의 경우 업무시간 및 이외의 시간에도 전원을 제거하지 않으므로 전력이 낭비되고 있다. 이를 개선하기 위해 기존 IEEE 802.15.4 기반 기술을 통해 네트워크망에 연결하여 기기들을 제어하는 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 연구의 경우 Zigbee를 사용하기 때문에 별도의 게이트웨이가 필요하고, 임의의 기준치에 대기전력 소모량이 도달하면 자동으로 제어되는 형식으로 구성되어 있어 IoT 화 되고 있는 상황에 미흡한 부분이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 Zigbee 기술을 사용하되, IoT 표준 프로토콜인 CoAP을 함께 적용하여 별도의 게이트웨이 사용 없이 네트워크 사용이 가능하도록 하였다. 또한, 평균 기기 사용 시간을 통해 사용 패턴을 도출하고, 이를 기반으로 협업 필터링 기반 추천 알고리즘을 적용해 전원 제어가 필요한 기기를 추천해주고 자동으로 전원 제어 및 메시지를 전송하는 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현한 시스템과 기존 연구의 비교평가 결과, 약 7.06%의 대기전력 저감률이 향상된 것을 확인하였다.