프로젝트 명 : 실내조명을 이용한 배선이 불필요한 IR 송신기

1. 아이디어 배경

집에서 중앙에 형광등을 사용해서 실내를 빛을 비추고 있습니다. 이것은 우리가 원하는 방향에만 비추고 있는 것이 아니라 필요 없는 구역까지 다 비추고 있습니다. 이런 빛을 이용해서 에너지 하베스팅기술로 전력을 얻습니다. 그리고 사용전력이 적을 때는 에너지를 배터리 충전합니다.

 우리는 소비전력이 적은 IR 리모컨을 이용해서 TV, 에어컨, 선풍기 등을 제어하고 있습니다. 그러나 Wi-Fi 신호와 다르게 IR은 장애물을 통과할 수 없기 때문에 제품이 있는 곳마다 송신기가 있어야 합니다.

 위의 두가지를 기술을 접목하여 실내조명을 이용해서 에너지를 얻고 방마다 전선연결없이 중계기를 설치하여 IR 제품들을 스마트폰으로 제어하게 하게 하면 에너지를 절약할 수 있으면서 생활에도 도움이 될 것이라고 생각하여 신청했습니다.

2. 아이디어 구성도

1) 제품 예상 블록도

 - 실내 조명에 고정할 수 있는 기구물로 하단 IoT 모듈을 고정하는 형태

 - Solar Cell 은 A-Si 박막형 타입의 실내용으로 부착

 - 스마트폰과 PC등으로 제어하기 위해 Wi-Fi가 장착된 저전력 임베디드 모듈로 구성하며 충전 모듈을 장착과 소형 폴리머 배터리 장착

 - 8방향으로 IR 송신부를 장착하여 45도 정도 밑을 바라보게 하여 장착

 2) 장비 배치 및 신호 구성도

 - 방1, 방2, 거실로 가상 실내를 구성해보았습니다. 방1에는 IR 수신기가 있는 선풍기, 거실에는 에어컨, TV가 있으며, 방2에는 Set top box가 있다고 가정하였습니다.

 - 스마트폰에 방마다 등록한 IR 송신기를 선택하여 Wi-Fi신호를 보내 장비들을 IR 신호로 제어를 합니다. 실내조명 밑에 장착된 IR 송신보드는 별도의 배선 작업없이 제어를 할 수 있는 구조를 가집니다.

3. 프로젝트의 장점의 유의사항

1) 장  점

 - 배선작업이 별도로 필요 없이 스마트폰으로 IR 장비들을 실내외에서 제어 가능

 - 설치가 간단(조명에 따라 다르겠지만)

 - 배터리교체 타입이 아니라 실내조명을 이용하므로 에너지를 절약

2) 유의사항

 - 최소 50W 이상인 실내조명에 가능 (창문 쪽으로 하여 태양광으로도 사용가능)

 - 실내조명이 집마다 형태다 달라서 고정 기구를 설계하는 것에 어려움이 있을 수 있음

4. HW 구성

 - A-Si 박막형 Solor cell

 - Embedded Board( 예, Esp32, Pico W 등), 충전회로

 - 1,000mAh 이하 폴리머 Battery

 - IR Transmitter 8개

 - 고정장비 (실내 조명의 형태에 따라 달라질 수 있음)

5. SW 구성

 - 펌웨어: Arduino IDE 혹은 Thonny(Python)

 - 스마트폰: Android Studio(JAVA)