2. 제품 개발

2.0 개발계획 

1. Prototype1에서 온*습도 센서를 통해 데이터 수집, 모터의 양방향 구현, 미세먼지 센서를 통해 데이터 수집을 진행.
2. Prototype2에서 상황 별 알고리즘을 작성하고 각 상황에 맞게 환풍기가 회전하는지 점검.
3. Pilot Test에서 30*25*15(단위: cm) (가로*세로*높이)의 아크릴 상자를 통해 가상 실험장을 만들어 모의실험을 실시.

2.1 현재 시스템

 As is: Prototype1 온습도 감지 센서(Module1)와 팬을 회전시키기 위한 모터(Module2)를 코딩을 통해 각 센서를 모듈화하였다. 온습도 센서는 2초마다 온습도의 변화를 감지하여 컴퓨터로 변화를 입력받도록 하였다. 또한, 모터는 각 상황 별 조건에 맞는 작동을 구현하기 위해 모터의 정회전 및 역회전을 구현하였다. 현재 모터는 정회전 시 버튼을 누르면 역회전 하는 것으로 설정함. 

[Module1] 온습도 감지 센서

[module2] 모터

2.2 혁신 시스템

 To be: Prototype2 미세먼지 감지 센서와 온습도 감지 센서, 모터와 환풍기 팬(Fan)의 알고리즘 구축, 미세먼지 기준에 따른 '보통'(31~80)(단위: 마이크로미터)을 유지시키고, 실내 적정 온습도를 유지하기 위한 환풍기 작동을 구체화.

 

2.2.1 제품의 작동(알고리즘)

 환풍기의 작동은 아래 제약 조건과 [표 2]에 따라 작동

• 제약 조건1. 실외 미세먼지 농도가 보통보다 높으면 역회전은 진행되지 않음
• 제약 조건2. 정회전 후 실외 미세먼지 농도가 '보통' 이하이면 역회전

조건		실내		기준치	환풍기 팬(Fan)
case1	미세먼지 농도	높다	>=	낮다	정회전
	온-습도	높다	>=	낮다
case2	미세먼지 농도	낮다	<=	높다	정회전
	온-습도	높다	>=	낮다
case3	미세먼지 농도	높다	>=	낮다	정회전
	온-습도	낮다	<=	높다
case4	미세먼지 농도	낮다	<=	높다	작동하지 않음
	온-습도	낮다	<=	높다

[표 2] 실내외 상황 별 비교를 통한 환풍기 팬의 작동

 

2.2.2 Pilot Test

 Prototype 각 상황에 다른 모터의 정상 작동을 구현을 통해 IOT 환풍기의 작동 능력을 평가함. 4가지 상황 별 알고리즘을 수단으로, 환풍기 팬의 정상 작동을 결과로 설정하여 IOT환풍기를 검정함.

 Pilot Test 30*25*15(단위: cm)(가로*세로*높이)의 아크릴 상자를 통해 구현한 임시 실험장을 모의실험 하여 IOT 환풍기를 Pilot Test함. 모의실험은 각 상황 [표 2]에 세분화 된 4가지 상황을 구현하여 실제 IOT 환풍기의 능력을 점검함. Pilot Test가 정상적으로 기대 결과값을 나타내면 모의실험을 종료하고, 그렇지 않으면 Prototype1로 돌아가 Module 점검

 

3. 기대효과 

 IOT 환풍기를 활용하여 기존 환풍기 보다 실내의 온습도, 미세먼지 수치를 최적화하여 사용자의 만족도 증대를 기대할 수 있다.

영유아의 경우 성인에 비해 온습도와 미세먼지에 따라 알러지, 호흡기 질환과 같은 질병에 취약하므로 해당 제품에 의한 예방효과가 기대됨.

 각 가정에 환풍기 시설 사용자의 최적 환경을 데이터 마이닝을 통한 알고리즘을 구축하여 사용자별 최적의 온습도를 데이터화 하여 적용함