KR102539563B1 - IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 메타버스 제공 시스템은 실제 공장을 기반으로 하는 메타버스 공간을 통해 가상 공장을 제공하며, 실제 공장의 IoT 센서를 통해 수신된 센싱 정보를 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시하는 메타버스 서버, 실제 공장 관리자의 요청에 따라 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품에 대한 NFT을 생성하여 관리하는 NFT 서버 및 상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타의 정보를 이용하여 공장 직원을 관리하고, 상기 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시된 센싱 정보를 이용하여 실제 공장의 설비의 고장 유무를 진단하고, 상기 NFT 서버를 통해 구매된 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 메타버스 공간 상의 가상 공장에 적용하여 공장 설비의 가동률을 확인하는 공장 관리자 단말을 포함한다.

Description

IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법{SYSTEM FOR PROVIDING META VERSE BASED ON IoT AND METHOD PERFORMING THEREOF}
본 발명은 IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 실제 공장의 IoT 데이터를 메타버스 공간의 가상 공장을 통해 확인할 수 있도록 하는 IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공에 관한 것이다.
최근, 컴퓨터 그래픽 기술을 응용한 가상현실(Virtual Reality), 증강현실(Augmented Reality) 및 혼합현실(Mixed Reality) 기술이 발달하고 있다. 이 때, 가상현실 기술은 컴퓨터를 이용하여 현실 세계에 존재하지 않는 가상 공간을 구축한 후 그 가상 공간을 현실처럼 느끼게 하는 기술을 말하고, 증강현실 또는 혼합현실 기술은 현실 세계 위에 컴퓨터에 의해 생성된 정보를 덧붙여 표현하는 기술, 즉 현실 세계와 가상 세계를 결합함으로써 실시간으로 사용자와 상호작용이 이루어지도록 하는 기술을 말한다.
이들 중 증강현실과 혼합현실 기술은 다양한 분야의 기술(예컨대, 방송 기술, 의료 기술 및 게임 기술 등)들과 접목되어 활용되고 있다. TV에서 일기 예보를 하는 기상 캐스터 앞의 날씨 지도가 자연스럽게 바뀌는 경우나, 스포츠 중계에서 경기장에 존재하지 않는 광고 이미지를 경기장에 실제로 존재하는 것처럼 화면에 삽입하여 송출하는 경우가 방송 기술 분야에 증강현실 기술이 접목되어 활용된 대표적인 예이다. 특히, 이러한 증강현실과 혼합현실 기술은 스마트폰(Smart phone)의 등장과 함께 다양한 응용 서비스로 구현되어 제공되고 있다.
증강현실 또는 혼합현실을 사용자에게 제공하는 대표적인 서비스로서, 메타버스(Meta-verse)가 있다. 이 메타버스는 가공, 추상을 의미하는 '메타(Meta)'와 현실세계를 의미하는 '유니버스(Universe)'의 합성어로 3차원 가상세계를 의미한다. 메타버스는 기존의 가상현실 환경(Virtual reality environment)이라는 용어보다 진보된 개념으로서, 웹과 인터넷 등의 가상세계가 현실세계에 흡수된 증강 현실 환경을 제공한다.
이는 3차원에서 실제 생활과 법적으로 인정되는 활동인 직업, 금융, 학습 등이 연결된 가상 세계를 뜻한다. 구체적으로, 정치와 경제, 사회, 문화의 전반적 측면에서 현실과 비현실이 공존하는 생활형, 게임형 가상 세계라는 의미로 폭넓게 사용한다. 증강현실, 일상기록, 거울세계와 가상세계와 밀접한 관련이 있다.
본 발명은 실제 공장의 IoT 데이터를 메타버스 공간의 가상 공장을 통해 확인할 수 있도록 하는 IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 실제 공장에서 일하는 공장 직원과 매칭되는 공장 직원 아바타를 메타버스 공간 상에 표시함으로써 실제 공장의 공장 직원의 상태를 확인할 수 있도록 하는 IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 메타버스 공간의 가상 공장을 통해 표시되는 실제 공장의 IoT 데이터를 이용하여 실제 설비의 고장 유무를 진단하고 실제 설비 가동률을 확인할 수 있도록 하는 IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 메타버스 공간의 가상 공장에 배치할 수 있는 가상 설비 및 가상 부품을 아이콘 형태로 제공함으로써 공장 직원의 조작에 따라 가상 설비 및 가상 부품을 교체하여 시뮬레이션할 수 있도록 하는 IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 실제 공장의 부품, 설비, 탄소배출권을 NFT(Non-fungible token)화하여 공장 관리자가 코인을 이용하여 구매한 후 메타버스의 가상 공장에서 적용하여 가동률을 확인할 수 있어 실제 공장의 부품, 설비, 탄소배출권의 구매에 활용될 수 있도록 하는 IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 IoT 센서 기반 블록체인 채굴 기능은 IoT 센서의 공장 내 설치에 사업주들의 비용 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 더 나가 사업주들의 지속적인 수입으로 연결 될 수 있도록 하는 IoT 기반 메타버스 제공 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 IoT 기반 메타버스 제공 시스템은 실제 공장을 기반으로 하는 메타버스 공간을 통해 가상 공장을 제공하며, 실제 공장의 IoT 센서를 통해 수신된 센싱 정보를 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시하는 메타버스 서버, 실제 공장 관리자의 요청에 따라 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품에 대한 NFT을 생성하여 관리하는 NFT 서버 및 상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타의 정보를 이용하여 공장 직원을 관리하고, 상기 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시된 센싱 정보를 이용하여 실제 공장의 설비의 고장 유무를 진단하고, 상기 NFT 서버를 통해 구매된 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 메타버스 공간 상의 가상 공장에 적용하여 공장 설비의 가동률을 확인하는 공장 관리자 단말을 포함한다.
또한 이러한 목적을 달성하기 위한 IoT 기반 메타버스 제공 방법은 NFT 서버가 실제 공장 관리자의 요청에 따라 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품에 대한 NFT를 생성하여 관리하는 단계, 메타버스 서버가 실제 공장을 기반으로 하는 메타버스 공간을 통해 가상 공장을 제공하는 단계, 상기 메타버스 서버가 실제 공장의 IoT 센서를 통해 수신된 센싱 정보를 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시하는 단계, 공장 관리자 단말이 상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타의 정보를 이용하여 공장 직원을 관리하고, 상기 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시된 센싱 정보를 이용하여 실제 공장의 설비의 고장 유무를 진단하는 단계 및 공장 관리자 단말이 상기 NFT 서버를 통해 구매된 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 메타버스 공간 상의 가상 공장에 적용하여 공장 설비의 가동률을 확인하는 단계를 포함한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 실제 공장의 IoT 데이터를 메타버스 공간의 가상 공장을 통해 확인할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 실제 공장에서 일하는 공장 직원과 매칭되는 공장 직원 아바타를 메타버스 공간 상에 표시함으로써 실제 공장의 공장 직원의 상태를 확인할 수 있도록 한다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 메타버스 공간의 가상 공장을 통해 표시되는 실제 공장의 IoT 데이터를 이용하여 실제 설비의 고장 유무를 진단하고 실제 설비 가동률을 확인할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 메타버스 공간의 가상 공장에 배치할 수 있는 가상 설비 및 가상 부품을 아이콘 형태로 제공함으로써 공장 직원의 조작에 따라 가상 설비 및 가상 부품을 교체하여 시뮬레이션할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 실제 공장의 부품, 설비, 탄소배출권을 NFT(Non-fungible token)화하여 공장 관리자가 코인을 이용하여 구매한 후 메타버스의 가상 공장에서 적용하여 가동률을 확인할 수 있어 실제 공장의 부품, 설비, 탄소배출권의 구매에 활용될 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, IoT 센서 기반 블록체인 채굴 기능을 제공하여 IoT 센서의 공장 내 설치에 사업주들의 비용 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 더 나가 사업주들의 지속적인 수입으로 연결 될 수 있도록 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 메타버스 제공 시스템을 설명하기 위한 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스 서버의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 IoT 기반 메타버스 제공 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반 메타버스 제공 시스템을 설명하기 위한 네트워크 구성도이다.
도 1을 참조하면, IoT 기반 메타버스 제공 시스템은 복수의 센서(100_1~100_N), 메타버스 서버(200), NFT 서버(300), 공장 관리자 단말(400) 및 공장 직원 단말(500)을 포함한다. 또한, IoT 기반 메타버스 제공 시스템은 영상 촬영 기기(600)를 더 포함할 수 있다.
복수의 센서(100_1~100_N)는 실제 공장 각각에 형성되어 센싱 정보를 생성한 후 센싱 정보를 메타버스 서버(200)에 제공한다. 이때, 복수의 센서(100_1~100_N)는 온도 센서, 진동 센서, 소음 센서, 전류 센서 등으로 구현될 수 있다.
메타버스 서버(200)는 다양한 메타버스 공간(210)을 서로 다른 현실공간에 위치하는 공장 관리자 단말(400) 및 공장 직원 단말(500)에 제공한다.
메타버스 서버(200)에는 클라우드 컴퓨팅 기반의 메타버스 플렛폼이 설치되어 있다. 사용자들이 손쉽게 접근하여 사용자들이 원하는 메타버스 공장 (Meta Factory)이 구축될 수 있다.
메타버스 공장의 구성을 위하여 필요한 인자들(예, 모터류, 펌프류, 파이프류, 각종 공작기계들 등등)의 3D 모델링이 필요하며 사용자들이 필요한 인자들을 모두 다 모델링 할 필요없이 필요한 인자들이 모델링되어 있으면 가져다 사용할 수 있도록 한다.
이때, 사용이 가능한 3D 필요 인자들은 자발적인 크리에이터에 의하여 3D 모델링이 가능하며, 3D 모델링은 NFT화 되어 이 NFT화된 모델링을 사용자가 구입하여 사용할 수 있도록 한다. 자발적인 크리에이터들은 직업적으로 3D 모델링 작업을 할 수 있고 3D 모델링이 많으면 많을수록 사용자들은 쉽고 빠르게 메타 펙토리를 구성하여 사용할 수 있다.
메타버스 플렛폼을 이용하여 구성된 사용자들 고유의 메타 팩토리에는 생산, 품질, 물류, 안전 및 부품 구매까지 지원하는 AI 기능이 탑재되어 기업들이 메타버스 플렛폼을 이용하는 것이 기업활동에 많은 유익함이 주어질 수 있도록 구성된다. 메타버스 플렛폼 내 이 모든 과정들은 IoT 센서를 이용하여 채굴된 암호화폐를 이용하여 거래가 되도록 하여 암호화폐의 사용을 극대화 할 수 있다.
따라서, 사용자는 공장 관리자 단말(400) 및 공장 직원 단말(500)을 이용하여 메타버스 서버(200)에 원격으로 접속하여 메타버스 공간(210)에 로그인할 수 있다. 이때, 메타버스 서버(200)가 공장 관리자 단말(400) 및 공장 직원 단말(500)에 제공하는 메타버스 공간(210)은 실제 공장의 종류에 따라 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간(210) 상에서 실제 설비 및 실제 부품을 아이콘 형태로 제공하여 사용자가 실제 공간 설비를 구동하거나 부품을 다른 부품으로 교체하여 실행해볼 수 있도록 한다.
이를 위해, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장에 설비 아이콘 및 부품 아이콘을 배치할 수 있도록 한다. 따라서, 메타버스 서버(200)는 가상 공장에 설비 아이콘 및 부품 아이콘을 배치한 후의 가상 공장을 시뮬레이션 할 수 있다.
또한, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타에 대해서 동일한 실제 공장에서 일하는 직원으로 그룹핑하여 그룹 단위로 공장 직원 아바타가 메타버스 공간에 참여될 수 있도록 한다.
이때, 메타버스 서버(200)는 실제 공장의 공장 직원 단말(500)로부터 실제 위치 정보를 수신하면, 메타버스 공간(210) 중 실제 위치 정보에 해당하는 메타버스 공간 상에서 사용자와 매칭되는 공장 직원 아바타가 위치되도록 한다.
메타버스 서버(200)는 메타버스 공간(210) 상에서 공장 직원 아바타를 통해 가상 공장에 참여하는 공장 직원의 상태 정보를 수신하여 관리한다.
일 실시예에서, 메타버스 서버(200)는 실제 공장에서 일하는 공장 직원의 신체에 형성된 서로 다른 생체 센서(예를 들어, 뇌파 센서, 맥박 센서 등)로부터 내담자의 생체 정보를 수신하여 공장 직원 별 상태 정보 데이터베이스(250)에 저장한다.
다른 일 실시예에서, 메타버스 서버(200)는 공장 직원이 훈련에 참여하고 있는 경우 메타버스 공간(210)에서 수행하고 있는 공장 가동 교육 정보를 공장 직원 별 상태 정보 데이터베이스(250)에 저장한다. 즉, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간(210)에서 수행하고 있는 교육 종류, 수행 성취도 및 집중도를 분석하여 공장 직원 별 상태 정보 데이터베이스(250)에 저장한다.
상기와 같이, 공장 직원의 상태 정보(예를 들어, 기본 정보, 생체 정보, 훈련 정보 및 상담 정보)는 메타버스 공간(210) 상의 공장 직원 아바타에 반영되기 때문에, 동일한 메타버스 공간(210)에 접속한 공장 관리자는 상태 정보를 통하여 공장 직원의 상태를 직관적으로 확인할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타를 그룹으로 그룹핑하여 그룹 단위로 공장 직원 아바타가 메타버스 공간에 참여되도록 한다.
일 실시예에서, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타 중 동일한 부서에 근무하는 공장 직원과 매칭되는 공장 직원 아바타를 메타버스 공간에 참여되도록 한다.
다른 일 실시예에서, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타 중 교육에 참여하는 공장 직원과 매칭되는 아바타를 메타버스 공간에 참여되도록 한다.
또한, 메타버스 서버(200)는 실제 공장 설비의 부품에 형성되어 있는 복수의 센서(100_1~100_N)로부터 센싱 정보 및 실제 설비 위치 정보를 수신하고, 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장을 통해 복수의 센서(100_1~100_N)에 의해 측정된 센싱 정보를 표시하며, 센싱 정보를 이용하여 설비의 상태를 확인한다.
먼저, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장 설비의 각 부품의 센싱 정보를 이용하여 해당 설비의 고장 유무를 진단한다.
일 실시예에서, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장설비의 각 부품의 온도 수치, 진동 수치, 소음 수치 및 전류 수치 각각을 그래프를 통해 표시하며, 온도 수치 그래프, 진동 수치 그래프, 소음 수치 그래프 및 전류 수치 그래프 각각이 미리 결정된 임계선을 초과하는 경우, 임계선을 초과한 항목, 초과했을 때의 시점 및 초과했을 때의 수치를 포함하는 부품 모니터링 데이터를 기록하여 부품 모니터링 데이터베이스(270)에 저장한다.
즉, 메타버스 서버(200)는 부품 모니터링 데이터베이스(270)에 저장된 부품 모니터링 데이터를 이용하여 임계선을 초과했을 때의 정보를 추출하여 모니터링 패턴을 생성하고, 모니터링 패턴을 이용하여 특정 시점 이후의 패턴을 예측하여 해당 설비의 고장 유무를 진단한다.
일 실시예에서, 메타버스 서버(200)는 임계선을 초과했을 때의 항목을 추출하고 항목의 두 개 이상인 경우 두 항목이 항목 연관성이 있는지 여부를 확인하고 연관성이 있는 경우 해당 항목이 동시에 임계선을 초과했을 횟수에 따라 해당 설비의 고장 유무를 진단한다. 이를 위해 항목 연관성은 온도 및 전류 그리고 진동 및 소음으로 미리 저장되어 있다.
다른 일 실시예에서, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장 설비의 각 부품의 탄소 정보를 이용하여 탄소 배출량을 산출할 수 있다.
또한, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간(210) 상의 가상 공장 설비의 아이콘을 미리 등록된 공장 별 공장 설비의 아이콘으로 변경하여 가상 공장을 구동시켜볼 수 있다.
일 실시예에서, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간(210) 상의 가상 공장 설비의 부품 아이콘을 NFT 서버(300)를 통해 구매한 공장 별 공장 설비의 부품 아이콘으로 변경한 후 가상 공장 설비의 각 부품의 탄소 정보를 이용하여 탄소 배출량을 산출할 수 있다.
상기와 같이, 메타버스 서버(200)는 가상 공장 설비의 부품 아이콘을 NFT 서버(300)를 통해 구매한 공장 설비의 부품 아이콘으로 변경하면서 가상 공장 설비의 각 부품의 탄소 정보를 이용하여 탄소 배출량을 산출한 후 탄소 배출량이 가장 적은 기업의 공장 설비의 부품을 실제 공장 설비에 적용할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 메타버스 서버(200)는 영상 촬영 기기(600)로부터 공장 영상 데이터를 수신하면, 공장 영상 데이터를 분석하여 작업자의 움직임 상태를 생성하고, 작업자의 움직임 상태를 메타버스의 공장 직원 아바타를 통해 표시한다. 이때, 움직임 상태는 팔을 드는지, 앉아 있는지, 누워 있는지 등을 포함할 수 있다.
따라서, 메타버스 서버(200)는 메타버스 내 공장 직원 아바타의 움직임을 모니터링하여 공장 직원 아바타의 움직임이 미리 결정된 비상 움직임에 해당하면 안전사고 문제가 발생하였다고 판단하여 공장 관리자 단말(400)에 제공할 수 있다. 이와 같이, 메타버스 서버(200)는 공장 영상 데이터를 분석하여 공장 직원 아바타를 통해 표시함으로써 안전사고 발생시 메타버스내 아바타의 움직임을 보고 안전사고에 대한 대처를 신속히 할 수 있다.
또한, 메타버스 서버(200)는 공장 직원 단말(500)로부터 위치 정보를 수신한 후 공장 직원 아바타와 함께 표시한다. 상기와 같이, 작업자의 위치가 실시간으로 메타버스 서버(200)에 전송되므로 공장의 크기에 상관없이 작업자가 어디에 있든지 메타버스 서버(200)에서 아바타를 통하여 작업자의 신원이 파악될 수 있다.
NFT 서버(300)는 공장 별 공장 설비 및 공장 설비의 부품을 NFT(Non-fungible token)화하여 등록하여 관리하는 서버이다.
NFT 서버(300)는 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품에 대한 NFT 발행 요청 메시지를 수신하다. NFT 서버(300)는 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품에 대한 NFT을 블록체인 상에 생성하고, 생성된 NFT을 블록체인 상에서 관리한다. NFT은 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품을 디지털 자산화한 것이다.
이때, NFT 서버(300)에 의해 이용되는 블록체인은 사전에 허가된 사용자들만이 이용할 수 있는 허가형 블록체인(Permission Block Chain)일 수 있다. 이에 따라, 도 1에 도시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 IoT 기반 메타버스 제공 시스템은 별도의 인증센터를 통해 인증서를 발급함으로써 블록체인 네트워크에 참여할 수 있는 사용자들을 관리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 블록체인은 허가형 블록체인 중 하나인 하이퍼레저 패브릭(HyperledgerFabric) 아키텍처를 갖는 블록체인일 수 있고, 멤버쉽 서비스(Membership Service)에 가입된 사용자들에 한하여 블록체인 네트워크에 참여 및 트랜잭션을 발생시킬 수 있다.
NFT 서버(300)는 사용자의 요청에 따라 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품에 대한 NFT을 블록체인 상에 생성한다.
상기와 같이, NFT 서버(300)는 공장 관리자 단말(400)로부터 NFT 발행 요청 메시지를 수신하면, NFT을 발행한 후 NFT을 포함하는 NFT 등록 요청 메시지를 NFT 거래소 서버에 제공한다.
NFT 서버(300)는 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품을 통합한 NFT을 발행하거나 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 구분하여 NFT을 발행할 수 있다.
일 실시예에서, NFT 서버(300)는 제작 공정, 원료 및 재료의 종류에 탄소 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행할 수 있다.
다른 일 실시예에서, NFT 서버(300)는 제작 공정, 원료 및 재료의 종류에 따라 국가 별 규정을 정하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행할 수 있다.
또 다른 일 실시예에서, NFT 서버(300)는 규정하지 않은 공정에 대하여 업체에서 결정된 배출량 방법을 기초로 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행할 수 있다.
또 다른 일 실시예에서, NFT 서버(300)는 실제 배출되는 가스를 실시간으로 모니터링하여 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행할 수 있다.
상기의 실시예에서, NFT 서버(300)는 복수의 센서(100_1~100_N)로부터 공정 별 전기 사용량, 원료 사용량 및 원료의 종류, 재료의 사용량 및 재료의 종류 및 가동 시간을 수신하여 이를 이용하여 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행할 수 있다.
상기와 같이, 각종 IoT 센서에서 공급되는 데이터들을 이용하여 메타버스내에서 탄소 배출량이 자동계산될 수 있을 뿐만 아니라 메타버스내에서 최소의 탄소 배출을 고려한 최적의 생산 방법이 시물레이션 가능하다. 이는 향후 탄소 배출권을 거래하여야 하는 경우 최적화된 탄소거래시기와 가격을 결정할 수 있다.
공장 관리자 단말(400)은 메타버스 공간의 공장 직원 아바타의 정보를 이용하여 공장 직원을 관리한다.
일 실시예에서, 공장 관리자 단말(400)은 공장 직원과 유사한 상태 정보를 가진 그룹으로 그룹핑 되었을 때의 제1 상태 정보 및 공장 관리자와 상이한 상태 정보를 가진 그룹으로 그룹핑 되었을 때의 제2 상태 정보를 비교하여 비교 결과에 따라 공장 직원의 상황에 따른 상태 정보를 확인할 수 있다.
상기의 실시예에서, 공장 관리자 단말(400)은 제1 상태 정보 및 상기 제2 상태 정보 각각이 표준 값 범위에 해당되고, 제1 상태 정보 및 상기 제2 상태 정보 각각을 비교하여 차이 값이 특정 값 이하이면 공장 지원의 상황에 상관없이 마인드 컨트롤이 가능하다고 판단할 수 있다.
공장 직원 단말(500)은 공장 직원의 생체 정보를 수집하여 메타버스 서버(200)에 제공한다. 공장 직원 단말(500)은 스마트폰, 테블릿 기기, 데스크 탑 등으로 구성된다. 공장 직원 단말(500)은 스마트폰의 애플리케이션 등을 통해 메타버스 서버(200)에 접속한다.
일 실시예에서, 공장 직원 단말(500)은 공장 직원의 신체에 부착되는 생체 센서를 통해 메타버스 서버(200)에 접속되며, 생체 센서를 통해 감지된 생체 정보를 메타버스 서버(200)에 제공한다. 이때, 생체 센서는 공장 직원 또는 실물 아이템을 센싱하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 생체 센서는 뇌파 센서, 맥박 센서 등을 포함할 수 있다.
영상 촬영 기기(600)는 공장 내 설치되어 공장의 내의 상황을 촬영하여 공장 영상 데이터를 생성한 후 공장 영상 데이터를 메타버스 서버(200)에 제공한다. 따라서, 메타버스 서버(200)는 영상 촬영 기기(600)로부터 수신된 공장 영상 데이터를 분석하여 작업자의 동작 분석이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메타버스 서버의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 메타버스 서버(200)는 메타버스 공간 관리부(210), 아바타 관리부(220), 아바타 데이터베이스(230), 공장 아이템 데이터베이스(240), 공장 직원 별 상태 정보 데이터베이스(250), 공장 아이템 관리부(260) 및 부품 모니터링 데이터베이스(270)를 포함한다.
메타버스 공간 관리부(210)는 서로 다른 가상 공장이 존재하는 메타버스 공간을 생성하여 공장 관리자 단말(400) 및 공장 직원 단말(500)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 메타버스 공간 관리부(210)는 다양한 메타버스 공간(210)을 서로 다른 현실공간에 위치하는 공장 관리자 단말(400) 및 공장 직원 단말(500)에 제공한다. 즉, 각각의 사용자는 공장 관리자 단말(400) 및 공장 직원 단말(500)을 이용하여 메타버스 서버(200)에 원격으로 접속하여 메타버스 공간(210)에 로그인할 수 있다. 이때, 메타버스 서버(200)가 공장 관리자 단말(400) 및 공장 직원 단말(500)에 제공하는 메타버스 공간(210)은 실제 공장의 종류에 따라 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 메타버스 공간 관리부(210)는 메타버스 공간(210) 상에서 실제 설비 및 실제 부품을 아이콘 형태로 제공하여 사용자가 실제 공간 설비를 구동하거나 부품을 다른 부품으로 교체하여 실행해볼 수 있도록 한다.
이를 위해, 메타버스 공간 관리부(210)는 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장에 설비 아이콘 및 부품 아이콘을 배치할 수 있도록 한다. 따라서, 메타버스 서버(200)는 가상 공장에 설비 아이콘 및 부품 아이콘을 배치한 후의 가상 공장을 시뮬레이션 할 수 있다.
또한, 메타버스 공간 관리부(210)는 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타에 대해서 동일한 실제 공장에서 일하는 직원으로 그룹핑하여 그룹 단위로 공장 직원 아바타가 메타버스 공간에 참여될 수 있도록 한다.
이때, 메타버스 공간 관리부(210)는 실제 공장의 공장 직원 단말(500)로부터 실제 위치 정보를 수신하면, 메타버스 공간(210) 중 실제 위치 정보에 해당하는 메타버스 공간 상에서 사용자와 매칭되는 공장 직원 아바타가 위치되도록 한다.
또한, 메타버스 공간 관리부(210)는 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타에 대해서 동일한 실제 공장에서 일하는 직원으로 그룹핑하여 그룹 단위로 공장 직원 아바타가 메타버스 공간에 참여될 수 있도록 한다.
이때, 메타버스 공간 관리부(210)는 실제 공장의 공장 직원 단말(500)로부터 실제 위치 정보를 수신하면, 메타버스 공간(210) 중 실제 위치 정보에 해당하는 메타버스 공간 상에서 사용자와 매칭되는 공장 직원 아바타가 위치되도록 한다.
아바타 관리부(220)는 아바타 데이터베이스(230)에서 공장 직원 아바타를로딩한 후 메타버스 공간(210) 상에서 공장 직원 아바타를 통해 가상 공장에 참여하는 공장 직원의 상태 정보를 수신하여 관리한다.
일 실시예에서, 아바타 관리부(220)는 실제 공장에서 일하는 공장 직원의 신체에 형성된 서로 다른 생체 센서(예를 들어, 뇌파 센서, 맥박 센서 등)로부터 내담자의 생체 정보를 수신하여 공장 직원 별 상태 정보 데이터베이스(250)에 저장한다.
다른 일 실시예에서, 아바타 관리부(220)는 공장 직원이 훈련에 참여하고 있는 경우 메타버스 공간(210)에서 수행하고 있는 공장 가동 교육 정보를 공장 직원 별 상태 정보 데이터베이스(250)에 저장한다. 즉, 아바타 관리부(220)는 메타버스 공간(210)에서 수행하고 있는 교육 종류, 수행 성취도 및 집중도를 분석하여 공장 직원 별 상태 정보 데이터베이스(250)에 저장한다.
상기와 같이, 공장 직원의 상태 정보(예를 들어, 기본 정보, 생체 정보, 훈련 정보 및 상담 정보)는 메타버스 공간(210) 상의 공장 직원 아바타에 반영되기 때문에, 동일한 메타버스 공간(210)에 접속한 공장 관리자는 상태 정보를 통하여 공장 직원의 상태를 직관적으로 확인할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 아바타 관리부(220)는 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타를 그룹으로 그룹핑하여 그룹 단위로 공장 직원 아바타가 메타버스 공간에 참여되도록 한다.
일 실시예에서, 아바타 관리부(220)는 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원아바타 중 동일한 부서에 근무하는 공장 직원과 매칭되는 공장 직원 아바타를 메타버스 공간에 참여되도록 한다.
다른 일 실시예에서, 아바타 관리부(220)는 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타 중 교육에 참여하는 공장 직원과 매칭되는 아바타를 메타버스 공간에 참여되도록 한다.
또한, 공장 아이템 관리부(260)는 실제 공장 설비의 부품에 형성되어 있는 복수의 센서(100_1~100_N)로부터 센싱 정보 및 실제 설비 위치 정보를 수신하고, 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장을 통해 복수의 센서(100_1~100_N)에 의해 측정된 센싱 정보를 표시하며, 센싱 정보를 이용하여 설비의 상태를 확인한다.
먼저, 공장 아이템 관리부(260)는 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장 설비의 각 부품의 센싱 정보를 이용하여 해당 설비의 고장 유무를 진단한다.
일 실시예에서, 공장 아이템 관리부(260)는 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장설비의 각 부품의 온도 수치, 진동 수치, 소음 수치 및 전류 수치 각각을 그래프를 통해 표시하며, 온도 수치 그래프, 진동 수치 그래프, 소음 수치 그래프 및 전류 수치 그래프 각각이 미리 결정된 임계선을 초과하는 경우, 임계선을 초과한 항목, 초과했을 때의 시점 및 초과했을 때의 수치를 포함하는 부품 모니터링 데이터를 기록하여 부품 모니터링 데이터베이스(270)에 저장한다.
즉, 공장 아이템 관리부(260)는 부품 모니터링 데이터베이스(270)에 저장된 부품 모니터링 데이터를 이용하여 임계선을 초과했을 때의 정보를 추출하여 모니터링 패턴을 생성하고, 모니터링 패턴을 이용하여 특정 시점 이후의 패턴을 예측하여 해당 설비의 고장 유무를 진단한다.
일 실시예에서, 공장 아이템 관리부(260)는 임계선을 초과했을 때의 항목을 추출하고 항목의 두 개 이상인 경우 두 항목이 항목 연관성이 있는지 여부를 확인하고 연관성이 있는 경우 해당 항목이 동시에 임계선을 초과했을 횟수에 따라 해당 설비의 고장 유무를 진단한다. 이를 위해 항목 연관성은 온도 및 전류 그리고 진동 및 소음으로 미리 저장되어 있다.
다른 일 실시예에서, 공장 아이템 관리부(260)는 메타버스 공간(210) 상에서 가상 공장 설비의 각 부품의 탄소 정보를 이용하여 탄소 배출량을 산출할 수 있다.
또한, 공장 아이템 관리부(260)는 메타버스 공간(210) 상의 가상 공장 설비의 아이콘을 미리 등록된 기업 별 공장 설비의 아이콘으로 변경하여 가상 공장을 구동시켜볼 수 있다.
일 실시예에서, 공장 아이템 관리부(260)는 메타버스 공간(210) 상의 가상 공장 설비의 부품 아이콘을 NFT 서버(300)를 통해 구매한 기업 별 공장 설비의 부품 아이콘으로 변경한 후 가상 공장 설비의 각 부품의 탄소 정보를 이용하여 탄소 배출량을 산출할 수 있다.
상기와 같이, 메타버스 서버(200)는 가상 공장 설비의 부품 아이콘을 NFT 서버(300)를 통해 구매한 공장 설비의 부품 아이콘으로 변경하면서 가상 공장 설비의 각 부품의 탄소 정보를 이용하여 탄소 배출량을 산출한 후 탄소 배출량이 가장 적은 기업의 공장 설비의 부품을 실제 공장 설비에 적용할 수 있다는 장점이 있다.
도 3은 본 발명에 따른 IoT 기반 메타버스 제공 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, NFT 서버(300)는 실제 공장 관리자의 요청에 따라 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품에 대한 NFT을 생성하여 관리한다(단계 S305).
메타버스 서버(200)는 실제 공장을 기반으로 하는 메타버스 공간을 통해 가상 공장을 제공한다(단계 S310).
메타버스 서버(200)는 실제 공장의 IoT 센서를 통해 수신된 센싱 정보를 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시한다(단계 S315).
공장 관리자 단말(400)은 상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타의 정보를 이용하여 공장 직원을 관리한다(단계 S320).
공장 관리자 단말(400)은 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시된 센싱 정보를 이용하여 실제 공장의 설비의 고장 유무를 진단한다(단계 S325).
공장 관리자 단말(400)은 상기 NFT 서버를 통해 구매된 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 메타버스 공간 상의 가상 공장에 적용하여 공장 설비의 가동률을 확인한다(단계 S330).
한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100_1~100_N: 복수의 센서,
200: 메타버스 서버,
300: NFT 서버,
400: 공장 관리자 단말,
500: 공장 직원 단말

Claims (8)

  1. 실제 공장을 기반으로 하는 메타버스 공간을 통해 가상 공장을 제공하며, 실제 공장의 IoT 센서를 통해 수신된 센싱 정보를 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시하는 메타버스 서버;
    실제 공장 관리자의 요청에 따라 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품에 대한 NFT을 생성하고 생성된 NFT을 블록체인 상에서 생성하고, 공장 관리자 단말로부터 NFT 발행 요청 메시지를 수신하면, 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품을 통합한 NFT을 발행하거나 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 구분하여 NFT을 발행하는 NFT 서버; 및
    상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타의 정보를 이용하여 공장 직원을 관리하고, 상기 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시된 센싱 정보를 이용하여 실제 공장의 설비의 고장 유무를 진단하고, 상기 NFT 서버를 통해 구매된 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 메타버스 공간 상의 가상 공장에 적용하여 공장 설비의 가동률을 확인하는 공장 관리자 단말을 포함하고,
    상기 NFT 서버는
    제작 공정, 원료 및 재료의 종류에 탄소 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행하거나 제작 공정, 원료 및 재료의 종류에 따라 국가 별 규정을 정하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행하거나 규정하지 않은 공정에 대하여 업체에서 결정된 배출량 방법을 기초로 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행하거나 복수의 센서로부터 공정 별 전기 사용량, 원료 사용량 및 원료의 종류, 재료의 사용량 및 재료의 종류 및 가동 시간을 수신하여 이를 이용하여 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행하는 것을 특징으로 하는
    IoT 기반 메타버스 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메타버스 서버는
    상기 실제 공장 관리자의 요청에 따라 메타버스 공간 상의 가상 공장 설비의 부품 아이콘을 상기 NFT 서버를 통해 구매한 기업 별 공장 설비의 부품 아이콘으로 변경하여 공장 설비의 가동률을 다시 확인하여 표시하고,
    상기 공장 관리자 단말은
    상기 메타버스 공간 상의 공장 설비에 해당하는 아이콘 및 공장 설비의 부품에 해당하는 아이콘이 변경되었을 때의 공장 설비의 가동률에 따라 실제 공장 설비 및 실제 공장 설비의 부품의 구매를 참조하는 것을 특징으로 하는
    IoT 기반 메타버스 제공 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메타버스 서버는
    실제 공간에서 일하는 실제 공장 직원의 공장 직원 아바타를 상기 메타버스 공간에 표시하며 상기 실제 공장 직원의 상태 정보를 수신하여 상기 공장 직원 아바타와 함께 표시하고,
    상기 공장 관리자 단말은
    상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타와 함께 표시된 상태 정보를 이용하여 상기 공장 직원의 수행 성취도 및 집중도를 분석하여 제공하는 것을 특징으로 하는
    IoT 기반 메타버스 제공 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메타버스 서버는
    메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타에 대해서 동일한 실제 공장에서 일하는 직원으로 그룹핑하여 그룹 단위로 공장 직원 아바타가 메타버스 공간에 참여될 수 있도록 하고,
    상기 공장 관리자 단말은
    상기 공장 직원의 제1 상태 정보 및 공장 직원이 소속된 그룹의 다른 공장 직원의 제2 상태 정보를 비교하여 공장 직원의 상황에 따른 상태 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는
    IoT 기반 메타버스 제공 시스템.
  5. NFT 서버가 실제 공장 관리자의 요청에 따라 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품에 대한 NFT을 생성하고 생성된 NFT을 블록체인 상에서 생성하고, 공장 관리자 단말로부터 NFT 발행 요청 메시지를 수신하면, 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품을 통합한 NFT을 발행하거나 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 구분하여 NFT을 발행하는 단계;
    메타버스 서버가 실제 공장을 기반으로 하는 메타버스 공간을 통해 가상 공장을 제공하는 단계;
    상기 메타버스 서버가 실제 공장의 IoT 센서를 통해 수신된 센싱 정보를 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시하는 단계;
    공장 관리자 단말이 상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타의 정보를 이용하여 공장 직원을 관리하고, 상기 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시된 센싱 정보를 이용하여 실제 공장의 설비의 고장 유무를 진단하는 단계; 및
    공장 관리자 단말이 상기 NFT 서버를 통해 구매된 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 메타버스 공간 상의 가상 공장에 적용하여 공장 설비의 가동률을 확인하는 단계를 포함하고,
    상기 NFT을 발행하는 단계는
    제작 공정, 원료 및 재료의 종류에 탄소 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행하는 단계;
    제작 공정, 원료 및 재료의 종류에 따라 국가 별 규정을 정하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행하는 단계;
    규정하지 않은 공정에 대하여 업체에서 결정된 배출량 방법을 기초로 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행하는 단계; 및
    복수의 센서로부터 공정 별 전기 사용량, 원료 사용량 및 원료의 종류, 재료의 사용량 및 재료의 종류 및 가동 시간을 수신하여 이를 이용하여 배출량을 산출하여 공장 별 탄소배출권에 대한 NFT을 발행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    IoT 기반 메타버스 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 공장 관리자 단말이 상기 NFT 서버를 통해 구매된 공장 별 탄소배출권, 공장 설비 및 공장 설비의 부품 각각을 메타버스 공간 상의 가상 공장에 적용하여 공장 설비의 가동률을 확인하는 단계는
    상기 공장 관리자 단말이 상기 실제 공장 관리자의 요청에 따라 메타버스 공간 상의 가상 공장 설비의 부품 아이콘을 상기 NFT 서버를 통해 구매한 기업 별 공장 설비의 부품 아이콘으로 변경하여 공장 설비의 가동률을 다시 확인하여 표시하는 단계; 및
    상기 공장 관리자 단말이 상기 메타버스 공간 상의 공장 설비에 해당하는 아이콘 및 공장 설비의 부품에 해당하는 아이콘이 변경되었을 때의 공장 설비의 가동률에 따라 실제 공장 설비 및 실제 공장 설비의 부품의 구매를 참조하는 단계를 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    IoT 기반 메타버스 제공 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 메타버스 서버가 실제 공간에서 일하는 실제 공장 직원의 공장 직원 아바타를 상기 메타버스 공간에 표시하며 상기 실제 공장 직원의 상태 정보를 수신하여 상기 공장 직원 아바타와 함께 표시하는 단계를 더 포함하고,
    상기 공장 관리자 단말이 상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타의 정보를 이용하여 공장 직원을 관리하고, 상기 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시된 센싱 정보를 이용하여 실제 공장의 설비의 고장 유무를 진단하는 단계는
    상기 공장 관리자 단말이 상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타와 함께 표시된 상태 정보를 이용하여 상기 공장 직원의 수행 성취도 및 집중도를 분석하여 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    IoT 기반 메타버스 제공 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 메타버스 서버가 메타버스 공간에 참여하는 공장 직원 아바타에 대해서 동일한 실제 공장에서 일하는 직원으로 그룹핑하여 그룹 단위로 공장 직원 아바타가 메타버스 공간에 참여될 수 있도록 하는 단계를 더 포함하고,
    상기 공장 관리자 단말이 상기 메타버스 공간의 공장 직원 아바타의 정보를 이용하여 공장 직원을 관리하고, 상기 메타버스 공간 상의 가상 공장을 통해 표시된 센싱 정보를 이용하여 실제 공장의 설비의 고장 유무를 진단하는 단계는
    상기 공장 직원의 제1 상태 정보 및 공장 직원이 소속된 그룹의 다른 공장 직원의 제2 상태 정보를 비교하여 공장 직원의 상황에 따른 상태 정보를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    IoT 기반 메타버스 제공 방법.
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