건물 유지 관리의 혁신:더 빠른 수리를 위해 실제 센서와 VR 통합

전자 및 센서 내부자

상호 작용할 수 있는 혼합 현실 객체로 매핑된 건물 하드웨어가 있는 사무실의 VR 장면 예시입니다. (이미지 :연구원)

실제 감지와 가상 현실을 결합한 새로운 시스템을 사용하면 건물 유지 관리 담당자가 상업용 건물의 문제를 더 쉽게 식별하고 해결할 수 있습니다. 이 시스템은 캘리포니아대학교 샌디에이고대학교와 카네기멜론대학교의 컴퓨터 과학자들이 개발했습니다.

BRICK이라고 불리는 이 시스템은 온도, CO2 및 공기 흐름을 모니터링하는 센서 세트가 장착된 휴대용 장치로 구성됩니다. 건물의 전자제어 시스템과 연결돼 특정 건물의 센서 데이터와 메타데이터에 접근할 수 있는 가상현실 환경도 갖췄다.

특정 위치에서 문제가 보고되면 건물 관리자는 장치를 가지고 현장에 가서 스마트폰의 Lidar 도구를 사용하여 공간을 빠르게 스캔하여 공간의 가상 현실 버전을 만들 수 있습니다. 스캔은 미리 이루어질 수도 있습니다. 스마트폰이나 노트북에서 공간을 재현한 혼합 현실 공간을 열면 건물 관리자는 해당 혼합 현실 환경에 오버레이된 휴대용 장치에서 수집된 데이터뿐만 아니라 센서를 찾을 수 있습니다.

목표는 건물 관리자가 하드웨어를 검사하고 관련 데이터를 수집 및 기록하여 문제를 신속하게 식별할 수 있도록 하는 것입니다.

"현대식 건물은 실내 온도 조절, 조명, 보안부터 입주자 관리까지 여러 시스템이 복잡하게 배열되어 있습니다. BRICK은 현대 컴퓨터 시스템과 마찬가지로 건물의 효율적인 운영을 가능하게 합니다."라고 논문 수석 저자이자 UC San Diego Halicioglu 데이터 과학 연구소 소장이자 UC San Diego 컴퓨터 공학과 교수인 Rajesh K. Gupta는 말했습니다.

현재 건물 관리자는 문제 보고를 받으면 먼저 해당 특정 위치에 대한 건물 관리 데이터베이스를 참조해야 합니다. 하지만 시스템은 해당 공간에서 센서와 하드웨어가 정확히 어디에 있는지 알려주지 않습니다. 따라서 관리자는 해당 위치로 가서 번거로운 센서로 더 많은 데이터를 수집한 다음 해당 데이터를 건물 관리 시스템의 정보와 비교하고 문제가 무엇인지 추론해야 합니다. 다양한 공간적 위치에서 수집된 데이터를 정확한 방식으로 기록하는 것도 어렵습니다.

반면 브릭(BRICK)은 휴대용 기기와 노트북, 스마트폰을 이용해 건물 관리자가 직접 현장으로 갈 수 있다. 그들은 하나의 혼합 현실 환경에서 겹치는 모든 건물 관리 시스템 데이터, 센서 위치 및 휴대용 장치의 데이터에 즉시 액세스할 수 있습니다. 이 시스템을 사용하면 운영자는 공기 제어 밸브의 고착부터 제대로 작동하지 않는 처리 시스템까지 건물 장비의 결함을 감지할 수도 있습니다.

앞으로 연구자들은 스마트폰에 직접 연결할 수 있는 CO2, 온도 및 기류 센서를 찾아 거주자가 지역 환경 관리에 참여할 수 있을 뿐만 아니라 건물 운영을 단순화할 수 있기를 바라고 있습니다.

Carnegie Mellon의 팀이 휴대용 장치를 제작했습니다. Xiaohan Fu, 컴퓨터 과학 Ph.D. Halicioglu 데이터 과학 연구소 소장인 Rajesh Gupta 연구 그룹의 학생은 많은 상용 공급업체에서 채택한 BRICK 메타데이터 스키마에 대한 이전 작업을 기반으로 백엔드 및 VR 구성 요소를 구축했습니다.

VR 환경에서 사용되는 위치가 정확한지 확인하는 것이 주요 과제였습니다. GPS는 반경 약 1미터까지만 정확합니다. 이 경우 시스템은 몇 인치 이내의 정확도를 가져야 합니다. 연구원의 해결책은 QR 코드와 유사한 몇 개의 AprilTags를 모든 방에 게시하여 휴대용 장치의 카메라가 읽을 수 있도록 하고 시스템을 올바른 위치로 재보정하는 것이었습니다.

푸는 “이것은 복잡한 시스템이다. "혼합 현실 자체는 구축하기 쉽지 않습니다. 소프트웨어 관점에서 하드웨어, 센서 및 액추에이터가 제어되는 건물 관리 시스템을 연결하는 것은 안전과 보안 보장이 필요한 복잡한 작업입니다. 우리의 시스템 아키텍처를 통해 대화형 및 프로그래밍 가능한 방식으로 이를 수행할 수 있습니다."

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