Indoor Air-Conditioning System in building Using Lower Power Wireless Sensor Network

저전력 무선센서 네트워크를 이용한 빌딩 내 환경공조 시스템

Indoor air-conditioning system(IAS) using wireless sensor network serves to reduce the amount of pollution entering the room from outside and also the pollution that is generated indoor. Small-size and lower power wireless sensor node and sensor interface board was designed for indoor air-conditioning system in buildings of offices and industrial establishments. Many sensor nodes forms Ad-hoc network topology using simple forwarding routing to transmit polluting gas concentration data from different rooms to the indoor air-conditioning system. Sensor node analyzes pollution concentration in the each room and air-conditioning system performs to air-distribution and air-inhalation according to room's pollution by regulating the fan of indoor air-conditioning system. To reduce power consumption electrochemical gas sensor was used in the design. Thus the designed system can optimize state of indoor environment. Graphic user interface displays node sate, gas concentration and temperature of each room.

본 연구에서는 소형, 저전력 센서와 센서 인터페이스를 구현하여 빌딩내의 실내 공조시스템과 함께 연동하고자 하였다. 빌딩 내 공조시스템은 저비용인 저전력 무선센서 노드간의 네트워크를 형성하여 각 룸마다 오염농도를 분석하여 룸의 오염 상태를 확인 한 후 실내 공조시스템에 있는 팬을 자동으로 조절해서 최적의 환경을 조성할 수 있게 하였다. 또한 GUI 인터페이스를 통해 각 룸의 있는 센서노드의 배터리 상태를 확인할 수 있는 것은 물론 모니터링이 필요한 가스의 농도와 온도 등을 확인 할 수도 있었다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4와 Zigbee를 지원하는 근거리 통신망을 갖는 저전력 무선센서 노드를 이용하여 무선센서 네트워크를 형성하기 위해 Ad-hoc 기능을 갖는 Simple forwarding routing을 구현하였다. 그리고 가스센서의 전력소모를 줄이기 위해서 전기화학적으로 환원 또는 산화하여 외부회로에 흐르는 전류를 측정하는 저전력 전기화학식 가스센서를 사용하였으며, 가스센서 인터페이스를 저전력으로 동작하도록 설계하였다.