딥 러닝 기반 스마트 IoT 홈 데이터 분석 및 기기 제어 알고리즘
Smart IoT Home Data Analysis and Device Control Algorithm Using Deep Learning
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초록
Internet of Things(IoT) 기술이 발전하면서 다양한 IoT 기기들을 이용하여 사용자의 편의성을 높이기 위한 서비스가 늘어나고 있다. 또한, IoT 센서가 다양해지고 가격이 낮아지고 있어서 다양한 데이터를 수집 및 활용하여 서비스를 제공하는 사업자도 증가하는 추세이다. 스마트 IoT 홈 시스템은 IoT 기기를 이용하여 사용자의 편의성을 향상하는 대표적인 활용 사례이다. 본 논문에서는 스마트 IoT 홈 시스템의 사용자 편의성을 향상하기 위하여 데이터를 분석하여 연관 기기의 제어를 위한 방법을 제안한다. 스마트 IoT 홈 시스템의 센서에서 수집한 내부 환경 측정 데이터, 기기 제어 엑츄에이터에서 수집한 데이터 및 사용자의 판단 데이터를 학습하여 현재 홈 내부 상태를 분석하고 기기 제어 방법을 결정한다. 특히 기존 기술들과 다르게 최신 딥 러닝 기반의 심층 신경망을 도입하여 데이터를 분석하여 홈 내부 상태를 판단하고 최적의 홈 내부 환경 유지를 위한 정보를 제공한다. 실험에서는 실제 장기간 측정한 데이터와 추론 결과를 비교하여 제안한 방법의 판별 성능에 대한 분석을 수행하였다.
Abstract
Services that enhance user convenience by using various IoT devices are increasing with the development of Internet of Things(IoT) technology. Also, since the price of IoT sensors has become cheaper, companies providing services by collecting and utilizing data from various sensors are increasing. The smart IoT home system is a representative use case that improves the user convenience by using IoT devices. To improve user convenience of Smart IoT home system, this paper proposes a method for the control of related devices based on data analysis. Internal environment measurement data collected from IoT sensors, device control data collected from device control actuators, and user judgment data are learned to predict the current home state and control devices. Especially, differently from previous approaches, it uses deep neural network to analyze the data to determine the inner state of the home and provide information for maintaining the optimal inner environment. In the experiment, we compared the results of the long-term measured data with the inferred data and analyzed the discrimination performance of the proposed method.
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