디지털 트윈을 적용한 원격 건물 관제 시스템 아키텍처 설계(VR을 중심으로)
Remote building control system design using digital twin (focusing on VR)
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초록
본 논문에서는 5G가 접목된 3D 모델과 IoT 센싱 데이터를 기반으로 VR을 활용한 원격 건물 관제 시스템의 아키텍처를 제안한다. 디지털 트윈은 실제와 흡사한 가상환경을 현실 세계에 있는 실제 사물이나 환경들이 1:1 매칭 되어 시뮬레이션을 수행되는 기술이다. 디지털 트윈을 통해 건물의 실시간 상태를 반영하면, 위치에 상관없이 관제 시스템을 통한 모니터링이 가능하다. 이를 통해 운영 중인 건물의 성능 최적화와 예방적 유지보수가 가능해지고, 실시간 데이터와 VR의 시각화를 통해, 관리자나 엔지니어는 더 빠르고 정확한 의사결정을 내릴 수 있다. IoT, AI, 디지털 트윈, VR과 같은 기술의 발전은 건물 관리 및 운영 방식을 혁신할 수 있게 한다. AI 기반의 최적화된 안전 서비스 (구조물 이상 상황 예지 정비, 안전 대피 시간 최소화)와 IoT 기반의 건물 안전 지표서비스(구조물, 안전, 환경, 출입 보안)를 설계하여 향후 디지털 트윈 및 스마트시티 정보 시스템으로 활용 방향을 제시하고자 한다.
Abstract
This paper introduces a novel architecture for remote building control using Virtual Reality (VR) based on 3D modeling augmented with 5G and IoT sensing data. The digital twin technology, capable of simulating real-world environments by creating 1:1 virtual counterparts, facilitates real-time building status reflection, enabling location-independent monitoring through a control system. Leveraging this technology can lead to optimized performance of buildings and proactive maintenance. With the integration of real-time data and VR visualization, we demonstrate that decision-making processes for building administrators and engineers become more rapid and accurate. The evolution of technologies, including IoT, AI, digital twin, and VR, presents innovative possibilities for building management and operations. Our design further suggests AI-optimized safety services, such as predictive structural anomaly maintenance and minimized evacuation times, coupled with IoT-based building safety indicators covering structure, safety, environment, and access security. This research indicates potential future applications in digital twin systems and broader smart city information systems.
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