KR20210106043A - 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템 - Google Patents

Abstract

에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 기술에 있어서, 광범위한 지역의 에너지 정보를 센서 단위의 센싱 데이터를 통해 매우 정확하고 직관적으로 구현하되, 공간 규모에 관계 없이 시각화를 용이하게 구현할 수 있는 기술을 제공하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템은, 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치로 구현되는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템에 관한 것으로, 에너지 종류별로 에너지의 소비 및 획득을 센싱하는 센서인 최하위 차원으로서의 제1 차원, 일 지역에 대응되는 물리적 사이트 영역인 최상위 차원으로서의 제3 차원, 및 제3 차원을 구성하되 적어도 하나 이상의 제1 차원을 포함하는 세부 차원으로서 일 지역 내에 포함된 물리적 사이트 또는 논리적 사이트 영역인 제2 차원의 설정 및 관리를 수행하는 차원 관리 모듈; 제1 차원의 센싱 데이터를 저장 공간에 저장하고, 저장된 센싱 데이터를 제2 차원 및 제3 차원에 머징(Merging)하여 관리하는 센싱 데이터 관리 모듈; 및 유저 계정으로부터의 에너지 시각화 요청 입력을 수신 시, 에너지 시각화 요청 입력에 대응되는 차원 및 에너지 타입에 따라서 저장된 센싱 데이터 및 센싱 데이터의 변동값을 가공하여 유저 계정에 제공하는 시각화 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템{DIGITAL TWIN VISUALIZATION SYSTEM OF ENERGY DEVICE BASED ON MUTI-DEMENSIONAL SPACE INFORMATION}

본 발명은 디지털 트윈을 이용한 에너지 디바이스들의 에너지 흐름을 시각화하여, 실제 적용 현장을 가상화한 가상 현장에서 실제 적용 현장에서의 에너지 흐름의 예측할 수 있도록 하기 위한 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 공간규모에 관계없이 가상 공간을 쉽게 구축할 수 있고, 넓은 영역의 디지털 트윈을 다차원의 정보 관리를 통해 손쉽게 구축할 수 있는 기술에 관한 것이다.

디지털 트윈은, 일정한 설비 또는 영역 상의 객체를 가상으로 복제하여 가상의 공간에서 해당 설비 또는 영역의 동작 등을 가상으로 구현하도록 하는 기술에 관한 것이다. 디지털 트윈 기술은 상술한 기능 수행에 따라서, 설비 및 영역의 객체들의 동작을 현실에서와 거의 동일한 조건에서 가상 구현하고, 이를 통해 설비 및 영역에서 발생할 수 있는 이슈들에 대한 예측 및 이에 대한 대응 방안을 연구하기 위하여 사용된다.

특히, 재난 발생, 전력 수요 예측 등의 분야에 있어서 디지털 트윈은 관리단에서 발생할 수 있는 재난 및 전력 수요에 효과적으로 대응하기 위해서 이를 가상으로 구현하는 방식으로 주로 사용되고 있다. 이 중, 에너지 분야의 디지털 트윈은, 예를 들어 전력 수요 흐름 예측, 전력 관련 사고 발생 등의 예측이 에너지 관리의 효??화 및 에너지 사용량 절감 등을 위해서 필수적인 요소로서, 많은 수요처에서 사용되고 있다.

이러한 에너지 분야에서의 디지털 트윈의 대표적인 기술로는, 예를 들어 한국 등록특허 제10-2067095호 등에 게시되어 있다. 상술한 선행기술에서는, 분석 대상 객체의 전력 관련 파라미터를 설정하고, 분석 대상의 전력 관리 데이터를 생성한 뒤, 이를 보정하는 구성을 포함하여, 특정 전력 시스템의 전력 사용 상태를 가상의 환경에서 테스트하도록 함으로써 특정 전력 시스템의 전력 사용을 예측하고, 이를 바탕으로 실제 전력 시스템의 전력 사용을 관리할 수 있도록 하는 효과를 기대하고 있다.

그러나 이러한 기존의 에너지 분야에서의 디지털 트윈은 상술한 전력 시스템으로서, 발전소 또는 공장 등 특정 설비 등에 초점이 맞추어져 있으며, 이를 통해서 발전 시설 계획 및 설계의 최적화, 설비 운용 및 관리의 효율화, 소비 최적화 등에 활용되어 지고 있다. 또한, 디지털 발전소 등의 디지털 트윈을 통해서, 최대 전력 생산 발전 설비 및 단지의 설계, 전력 생산의 최적화, 이상 징후 예측 및 파악을 통한 유지 보수의 효율화, 전력 소비량 예측 및 소비 패턴 분석을 통한 에너지 사용량 절감 및 발전량 최적화 기술에 그 초점이 맞추어져 있다.

이러한 기술은 특정 설비 등의 디지털 트윈 구현이 가능한 장점은 있으나, 최근 스마트 시티 등 광범위한 지역에 대한 효과적인 모니터링을 위해서, GIS와 연동되어 광범위한 지역의 에너지 관리를 위한 디지털 트윈을 구성하는 것이 불가능한 문제점이 있다.

또한, 특정 설비에 대한 에너지 예측 등을 지역 단위로 반영하여 이를 가시화하는 기술은 존재하지 않아, 상술한 광범위한 지역에 대한 디지털 트윈 구성이 어렵고, 이에 따라서 넓은 지역에서 통합적인 에너지 관리를 위한 디지털 트윈을 정확하고 매우 쉬운 방식으로 구현할 수 있는 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다.

이에 본 발명은 에너지 분야의 디지털 트윈 구현을 위한 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 기술에 있어서, 광범위한 지역의 에너지 정보를 센서 단위의 센싱 데이터를 통해 매우 정확하고 직관적으로 구현하되, 공간 규모에 관계 없이 시각화를 용이하게 구현할 수 있는 기술을 제공하는 데 일 목적이 있다.

또한 본 발명은, 디지털 트윈 시각화에 있어서, 공간 규모의 차원 변경 및 그 규모 자체의 변동에도 유연하고 효과적으로 디지털 트윈 시각화가 가능한 데이터 처리 및 시각화 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템은, 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치로 구현되는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템에 관한 것으로, 에너지 종류별로 에너지의 소비 및 획득을 센싱하는 센서인 최하위 차원으로서의 제1 차원, 일 지역에 대응되는 물리적 사이트 영역인 최상위 차원으로서의 제3 차원, 및 제3 차원을 구성하되 적어도 하나 이상의 제1 차원을 포함하는 세부 차원으로서 일 지역 내에 포함된 물리적 사이트 또는 논리적 사이트 영역인 제2 차원의 설정 및 관리를 수행하는 차원 관리 모듈; 상기 제1 차원의 센싱 데이터를 저장 공간에 저장하고, 저장된 센싱 데이터를 제2 차원 및 제3 차원에 머징(Merging)하여 관리하는 센싱 데이터 관리 모듈; 및 유저 계정으로부터의 에너지 시각화 요청 입력을 수신 시, 상기 에너지 시각화 요청 입력에 대응되는 차원 및 에너지 타입에 따라서 저장된 센싱 데이터 및 센싱 데이터의 변동값을 가공하여 유저 계정에 제공하는 시각화 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 센싱 데이터 관리 모듈은, 상기 시각화 모듈로부터 상기 에너지 시각화 요청 입력을 전달받는 경우, 상기 에너지 시각화 요청 입력에 포함된 시각화 대상에 대한 입력을 분석하여, 상기 시각화 대상의 차원 정보를 추출하고, 추출된 차원 정보에 대응되는 차원에 따라 상기 센싱 데이터를 머징한 에너지 정보를 생성한 뒤, 생성된 에너지 정보를 상기 시각화 모듈에 전송하고, 상기 시각화 모듈은, 상기 센싱 데이터 관리 모듈로부터 수신한 에너지 정보를 수치화 및 시각화하여 상기 유저 계정에 제공하는 것이 바람직하다.

상기 시각화 모듈은, 상기 제1 차원의 센싱 데이터의 가상 결과값을 포함하는 시나리오 정보를 수신 시, 상기 제1 차원의 센싱 데이터에 상기 시나리오 정보를 반영하여 상기 제2 차원 또는 상기 제3 차원에 대한 상기 가상 결과 값에 대응되는 에너지 정보를 상기 시나리오 정보의 결과 데이터로 산출하여 상기 유저 계정에 제공하는 것이 바람직하다.

상기 제2 차원은, 상기 제3 차원에 포함된 에너지 정보의 수집 대상으로서, 적어도 물리적 사이트 및 에너지 디바이스 중 어느 하나에 대응되는 논리적 사이트 개념 중 어느 한 개념의 차원인 것이 바람직하다.

상기 차원 관리 모듈은, 상기 제2 차원의 정보를 관리 시, 상기 제2 차원에 대응되는 사이트의 위치 정보 및 에너지 타입 정보를 상기 제2 차원의 속성 정보로서 관리하고, 상기 센싱 데이터 관리 모듈은, 상기 제2 차원의 에너지 소비 또는 획득 값은 상기 제2 차원에 속하는 제1 차원의 센싱 데이터를 머징하여 관리하는 것이 바람직하다.

상기 시각화 모듈은, 유저 계정으로부터의 에너지 시각화 요청 입력에 대응되는 차원이 제3 차원인 경우, 상기 제2 차원에 대응되는 논리적 사이트의 속성 정보에 따라서 상기 논리적 사이트의 형상을 논리적 사이트의 속성 정보마다 미리 마련된 객체로 시각화하고, 시각화된 객체를 상기 제3 차원의 공간 정보에 따라서 마련한 가상의 공간 영역에 상기 제2 차원의 위치 정보를 기준으로 배치한 뒤, 상기 제2 차원의 에너지 정보를 시각화한 시각 데이터를 상기 제2 차원의 위치 정보 및 상기 제2 차원 사이의 관계 정보 중 적어도 하나에 따라서 상기 가상의 공간 영역에 배치함으로써 상기 제3 차원에 대한 에너지 시각화 요청 입력에 대한 결과값으로 가공하여 상기 유저 계정에 제공하는 것이 바람직하다.

상기 차원 관리 모듈은, 상기 제2 차원에 속하는 사이트 간의 에너지 소비 또는 획득에 대한 관계 설정 정보 및 에너지 타입 정보를 상기 제2 차원의 속성 정보로서 관리하고, 상기 센싱 데이터 관리 모듈은, 상기 제2 차원의 에너지 소비 또는 획득 값은 상기 제2 차원에 속하는 제1 차원의 센싱 데이터를 머징하여 관리하는 것이 바람직하다.

상기 차원 관리 모듈은, 상기 제1 차원에 대응되는 센서의 속성 정보에 관계없이, 상기 제1 차원의 센싱 데이터를 관리 시, 에너지 타입값 데이터, 에너지 소비 또는 획득을 나타내는 태그 데이터 및 에너지 값의 수치 데이터로 구분하여 관리하는 것이 바람직하다.

상기 센싱 데이터 관리 모듈은, 상기 제1 차원의 센싱 데이터를 상기 제3 차원에 머징 시, 상기 제1 차원이 속하는 제2 차원에 센싱 데이터를 머징하여 상기 제2 차원의 에너지 정보를 생성하고, 상기 제3 차원에 속하는 상기 제2 차원의 에너지 정보를 머징하여 상기 제3 차원의 에너지 정보를 생성하는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명에 의하면, 가장 최하단의 에너지 센싱 단위인 센서, 가장 최상단의 에너지 정보 관리 단위인 지역 등을 포함하는 물리적 사이트의 사이에, 센서가 포함될 수 있는 동시에 건물, 장소 등 다양한 형태로 물리적 사이트를 세부 구성하는 에너지 정보 관리 단위를 논리적 사이트로 설정하여 다차원으로 에너지 정보를 관리하고, 센서와 물리적 사이트를 논리적 사이트로 연결하여 에너지 정보를 머징하는 방식으로 관리하게 된다.

즉, 센서 단위의 센싱 데이터를 디지털화한 다음, 이를 논리적 사이트별로 매칭하여 논리적 사이트의 에너지 정보를 센싱 데이터를 머징함을 통해 관리하게 되는 것으로서, 논리적 사이트에서는 에너지 정보를 논리적 사이트 사이의 관계 및 논리적 사이트가 포함되는 물리적 사이트에 따라서 관리하게 된다.

이에 따르면, 단순히 어느 하나의 객체에 포함된 센서들의 센싱 데이터를 디지털 트윈화하는 것이 아니라, 넓은 지역에서도 논리적 사이트 사이의 관계 설정 및 이에 대한 물리적 사이트의 매칭 및 시각화를 통해서, 센싱 데이터를 기반으로 매우 효과적이고 용이하게 에너지 정보에 대한 디지털 트윈을 구성할 수 있다.

이에 따르면, 공간 규모에 관계없이 광역 단위의 디지털 트윈을 직관적으로 시각화할 수 있어, 디지털 트윈의 광역 단위의 구성 및 이를 통한 에너지 관리가 직관적이고 효율적으로 가능하게 하는 효과가 있다.

또한 GIS 및 센서 데이터의 머징 방식을 통해서, 광역 공간의 에너지 정보를 직접 수신하지 않고도, 최소한의 물리적 및 논리적 사이트 정보 및 이들의 관계 정보를 기반으로 광역 단위의 에너지 정보에 대한 디지털 트윈을 저비용, 경량화 구축이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다차원의 데이터 구조의 예.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라 센싱 데이터가 통합 포맷으로 처리되는 예를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라 제2 차원의 데이터가 관리되는 예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제3 차원의 물리적 사이트가 구성되는 예를 설명하기 위한 도면.
도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 관리자 화면에 출력되는 에너지 정보 관리 화면의 예.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 제2 차원 간의 관계 설정의 예를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제3 차원 단위의 디지털 트윈이 시각화된 화면의 예.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템의 구성도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다차원의 데이터 구조의 예, 도 3은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라 센싱 데이터가 통합 포맷으로 처리되는 예를 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라 제2 차원의 데이터가 관리되는 예를 설명하기 위한 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제3 차원의 물리적 사이트가 구성되는 예를 설명하기 위한 도면, 도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 관리자 화면에 출력되는 에너지 정보 관리 화면의 예, 도 8은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 제2 차원 간의 관계 설정의 예를 설명하기 위한 도면, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제3 차원 단위의 디지털 트윈이 시각화된 화면의 예이다.

상술한 도면들을 함께 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템(이하 시스템(10)이라 함)은, 차원 관리 모듈(11), 센싱 데이터 관리 모듈(12), 시각화 모듈(13)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

시스템(10)은 상술한 구성들을 포함하여 데이터를 입력받고, 처리한 뒤, 송출 또는 출력하기 위한 하드웨어적 구성으로서, 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치로 구현되는 것이 바람직하며, 이때 컴퓨팅 장치는 물리적인 하나의 컴퓨팅 장치 또는 다수의 컴퓨팅 장치가 그룹화된 시스템적 컴퓨팅 장치를 모두 포함하는 개념으로 이해될 것이다.

또한, 대량의 데이터를 관리 및 처리하기 위해서, 본 발명에 대한 후술하는 설명에 있어서 특별한 언급이 없는 한, 본 발명의 기능 수행을 위해서 처리되는 데이터 및 데이터 처리를 위한 프로그램 등은, 각 구성에 자체적으로 저장될 수도 있으나, 별도의 데이터베이스(20)에 저장될 수 있고, 데이터베이스(20)는 각 구성들과의 데이터 송수신을 통해, 각 구성의 기능 수행에 따른 데이터 수신, 기능 수행을 위한 데이터 쿼리 수신 시의 데이터 추출 및 전송 기능을 수행하는 것으로 이해될 것이다.

시스템(10)의 구성으로서, 차원 관리 모듈(11)은, 에너지 종류별로 에너지의 소비 및 획득을 센싱하는 센서(40)인 최하위 차원으로서의 제1 차원, 일 지역에 대응되는 물리적 사이트 영역인 최상위 차원으로서의 제3 차원, 및 제3 차원을 구성하되 적어도 하나 이상의 제1 차원을 포함하는 세부 차원으로서 일 지역 내에 포함된 물리적 사이트 또는 논리적 사이트 영역인 제2 차원의 설정 및 관리를 수행하는 기능을 수행한다.

센서(40)는 에너지의 소비, 변동량, 획득 등을 센싱할 수 있는 모든 디바이스를 의미한다. 예를 들어 전력 센서, 가스 유량 센서, 상하수도 유량 센서, 풍량 센서 등, 에너지로 지칭되는 자원의 증가 및 감소, 소비, 획득 등을 센싱하고 이에 대한 센싱 데이터를 생성하여 출력하는 디바이스를 의미한다. 기본적으로 센싱 데이터에는, 센서(40)의 시리얼 넘버 등의 식별 정보, 센싱 대상 에너지의 타입 데이터, 센싱된 정량적 수치 데이터 등이 포함될 수 있다.

차원 관리 모듈(11)은 센서(40)를 디지털 트윈 구현 시의 최하위 차원으로서 제1 차원으로 설정하고, 새로운 디지털 트윈 구현 시 해당 센서(40)의 식별 정보 및 센싱 대상 에너지 타입 데이터를 관리자 단말(60) 등으로부터 수신하여 데이터베이스(20)에 전송함으로써, 데이터베이스(20)에는 센서(40) 별도 제1 차원의 데이터로서 각 저장 공간 할당 및 저장을 수행한 후, 센서(40)별로 센싱 데이터가 수신되거나 시나리오에 따라서 해당 센싱 데이터를 가상으로 생성 시, 센서(40)별로 할당된 저장 공간에 해당 센싱 데이터를 관리하는 것을 통한 제1 차원의 데이터 관리가 이루어지게 된다. 발대로 디지털 트윈 구현에 따라 해당 제1 차원의 데이터에 대한 수정, 삭제 등의 관리 기능도 차원 관리 모듈(11)의 제어 명령에 따라서 수행될 수 있다.

이때 차원 관리 모듈(11)은 상술한 바와 같이 다양한 에너지 데이터를 센싱하기 위해서 다양한 하드웨어로 구현될 수 있는 센서(40)에 관계없이 통합적인 센싱 데이터의 관리를 위해서, 도 3과 같은 데이터 처리를 통해 통합적으로 제1 차원의 데이터를 관리한다.

도 3을 참조하면, 먼저 센서로부터 센싱 데이터가 수신되거나 이를 가상으로 구현하게 되면, 차원 관리 모듈(11)에 포함되는 세부 구성인 처리 모듈을 통해, 센서(40)의 식별 정보 및 스펙 정보를 이용하여 센서의 식별 정보를 추출하고, 센서(40)가 수집하는 에너지의 타입을 기설정된 종류로 구분하여 에너지 타입값 데이터(E.Type)를 설정하고, 해당 센서(40)가 에너지의 소비 또는 획득 등을 센싱하는지 여부를 나타내는 태그 데이터(E.Tag)를 설정한 뒤, 센싱한 에너지 값의 수치 데이터(E.N)를 설정하여 관리하게 된다. 도 3의 실시예에서는 해당 센서(40)는 가스(Gas)를 측정하는 센서로서, 에너지를 소비(USE)하는 디바이스에 장착되어 에너지 소비값을 측정하는 센서이며, 이때 그 측정값이 가스의 소비 단위별로 101 등의 수치를 센싱하였거나 설정되는 것을 확인할 수 있다.

다시 도 1에 대한 설명으로 돌아와서, 한편 제3 차원은 일 지역, 예를 들어 도시, 도 등의 지역에 대응되는 광역의 물리적 사이트 영역에 대응되는 최상위 차원을 의미한다. 이때 제3 차원에 대한 데이터 역시 상술한 제1 차원의 데이터와 마찬가지로 차원 관리 모듈(11)의 제어 명령에 따라서 데이터베이스(20)에 의하여 관리되는데, 제3 차원에 대한 데이터는 예를 들어 지역명 등의 식별 정보, 지역 범위 및 지역의 속성(자연 환경 구성 및 도로 등의 지역 인프라 구성 등)에 대한 상세 데이터, GIS(30, Geographic Information System)에 따른 각 지역의 GIS 데이터 집합이 포함되어 관리될 수 있다.

제3 차원은 예를 들어 도 9의 시각화 화면(320)에 있어서, 특정 지역의 에너지 정보를 디지털 트윈으로 구성하여 시각화하는 경우에, 해당 지역을 한정하고 그 지역의 기본적인 GIS 정보 및 인프라 정보를 포함하는 데이터 관리 단위로 이해될 수 있다. 즉, 해당 화면(320)에 있어서, 도로(Road), 자연 환경으로서 산, 호수, 평야(Ground) 등의 정보(322)가 포함될 수 있다.

즉 제3 차원은 광역 단위의 지역의 개념으로 이해될 것이며, 이에 따라서 데이터베이스(20)에 의하여 관리되는 제3 차원의 데이터는, 상술한 광역 단위의 지역의 구성으로서, 에너지 정보를 시각화하기 위한 지리적 환경 정보, 지역 구획에 대한 행정 정보, 각 에너지 디바이스들의 시각화 시 매칭의 기준이 되는 위치 정보 및 도로 등의 인프라 정보로 구성될 수 있다.

한편, 제2 차원은 예를 들어 제3 차원에 포함되는 세부 지역 또는 시설물 등을 의미하는 단위의 개념이다. 즉, 제2 차원은 제3 차원을 구성하는 동시에, 적어도 하나 이상의 제1 차원, 즉 센서(40)를 포함하는 세부 차원을 의미한다. 예를 들어 적어도 하나의 에너지 소비량 및 획득량 센서가 설치되는 건물, 발전소, 마을 단위 등이 제2 차원에 포함될 수 있으며, 제2 차원이 결합되어 하나의 광역 단위로서의 제3 차원을 구성하는 것이다.

이때 본 발명에 있어서, 제2 차원은 제3 차원이 지역 단위의 물리적 사이트에 대응되는 개념인데 반하여, 물리적 사이트 대신 논리적 사이트의 개념으로 설정된다. 이때 논리적 사이트는, 에너지의 소비 또는 획득의 단위가 되는 개념으로서, 하나의 제3 차원에는 예를 들어 발전소, 건물, 송전탑 그룹, 에너지 소비형 교통 인프라 등의 제2 차원이 다수개 포함되어 광역 단위의 제3 차원을 구성할 수 있다. 이때 상술한 제2 차원은 지역적으로 개념이 정의될 수도 있지만, 지역 단위가 아닌 에너지의 소비 또는 획득 단위로서 구성될 수 있기 때문에 물리적 사이트가 아닌 논리적 사이트의 개념으로 정의되는 것이다.

결과적으로, 제2 차원은 제3 차원에 포함된 에너지 정보의 수집 대상으로서, 특정 물리적 사이트 및 에너지 디바이스(건물 등) 중 어느 하나에 대응되는 논리적 사이트 또는 물리적 사이트 중 어느 하나의 개념으로 정의되는 차원을 의미한다.

본 발명에서 에너지 정보는, 디지털 트윈의 시각화를 위해서 정의되는 개념으로서, 제1 차원 내지 제3 차원에서 함께 사용되는 개념이다. 즉 에너지 정보는 상술한 제1 차원의 통합 포맷과 동일하게 구성될 수 있고 제1 차원 내지 제3 차원 각각에서 소비 또는 획득되어 흐름이 형성되는 에너지의 타입 데이터, 에너지의 소비 또는 획득 여부에 대한 태그 데이터 및 그 에너지의 수치에 대한 정보를 포함하는 개념으로 이해될 것이다.

제2 차원은 상술한 에너지 정보의 수집 대상으로서 세부적인 영역을 포함하는 개념이기 때문에, 도 5에 도시된 바와 같이, 어느 한 제3 차원(200)은 물리적 사이트 또는 논리적 사이트로 구성되는 다수의 제2 차원에 대응되는 포인트(101)가 서로 연결됨으로써 형성될 수 있다. 이때 제2 차원에 대응되는 포인트(101)는 해당 논리적 사이트가 형성하는 에너지 정보의 수집 대상이 차지하는 영역을 갖고, 그 영역이 서로 연결되어 제3 차원(200)을 형성할 수 있다. 포인트(101)가 차지하는 영역은 각 논리적 사이트의 크기 및 규모 등에 따라서 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 치원이 건물인 경우, 해당 사이트가 차지하는 영역은 해당 건물의 물리적 위치 및 크기에 의하여 설정되거나, 해당 사이트가 위치되는 포인트에 그 사이트의 에너지 정보가 사용되는 경우 에너지 정보가 어느 영역을 대표하는 에너지 정보로 사용될 시, 대표되는 영역이 해당 사이트가 차지하는 영역으로 설정될 수 있다.

이러한 제2 차원에 대한 데이터의 구성 예가 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 먼저 제2 차원(P1)에 대한 객체 형상 데이터(100)가 포함되어 있다. 객체 형상 데이터(100)는 상술한 포인트가 차지하는 영역에 있어서 해당 제2 차원에 대응되는 디바이스를 대표적으로 시각화한 형상 객체로서, 후술하는 시각화 모듈(13)에 의하여 도 9와 같은 시각화 화면(320)에 출력되기 위한 형상 데이터를 의미한다. 이때 시각화 화면(320)은 2차원 또는 3차원으로 구현될 수 있기 때문에 객체 형상 데이터(100) 역시 2차원 또는 3차원으로 관리될 수 있다.

이후, 제2 차원에 대한 에너지 타입 데이터(110), 에너지 소비 또는 획득 여부를 나타내는 태그 데이터(120) 및 수칙값 데이터(130)가 각각 관리될 수 있다. 이때 제2 차원은 에너지 정보의 수집 대상이나, 제2 차원의 개념 상 다양한 타입의 에너지가 소비 또는 획득될 수 있기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 에너지 타입별로 그 데이터가 관리될 수 있다.

이때 도 4에 도시된 바와 같이 차원 관리 모듈(11)은, 제2 차원의 정보를 관리 시, 제2 차원에 대응되는 사이트의 위치 정보 및 에너지 타입 정보를 제2 차원의 속성 정보, 즉 제2 차원의 데이터로서 관리한다.

한편, 제2 차원에 대한 데이터에는, 제2 차원이 속한 제3 차원에 대한 식별 정보(140) 및 제2 차원과 에너지 흐름의 관계가 있는 것으로 설정된 다른 제2 차원에 대한 식별 정보(150)가 관리될 수 있다. 140, 150 정보의 경우, 제2 차원이 물리적 사이트인지, 논리적 사이트인지 여부에 따라서 시각화 모듈(13)에 의한 시각화 시 활용되는 정보로 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

이와 같이 차원 관리 모듈(11)은 제1 차원 내지 제3 차원에 대한 데이터를 데이터베이스(20)를 통해 관리하는 기능을 수행한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상술한 설명에 따르면, 센서(1)가 제1 차원으로서 에너지 정보의 최소 수집 단위로서 기능하며, 이러한 센싱 데이터(최소 단위의 에너지 정보)가 속한 제2 차원(2)에서는 상술한 포인트에 속한 제1 차원(1)의 센싱 데이터가 머징되어 해당 제2 차원(2)의 에너지 정보로 관리 및 시각화될 수 있다. 한편, 제3 차원(3)의 에너지 정보는 제2 차원(2)의 에너지 정보가 머징됨으로써 생성 및 관리될 것이다.

다시 도 1에 대한 설명으로 돌아와서, 센싱 데이터 관리 모듈(12)은, 제1 차원의 센싱 데이터를 데이터베이스(20) 등 상술한 바와 같은 저장 공간에 저장하고, 저장된 센싱 데이터를 후술하는 시각화 모듈(13)에 의하여 제2 차원 및 제3 차원 단위로 확장한 결과를 시각화하기 위해서, 제2 차원 및 제3 차원에 머징(Merging)하여 관리하는 기능을 수행한다.

즉, 센싱 데이터 관리 모듈(12)은 후술하는 시각화 모듈(13)의 기능 수행을 위해서, 센싱 데이터를 제2 차원 및 제3 차원에 대응되는 에너지 정보로 가공하기 위해서 센싱 데이터를 결합하는 등의 머징 프로세스를 진행하는 기능을 수행하는 개념으로 이해될 것이다.

이때 본 발명에 있어서 센싱 데이터 관리 모듈(12)은, 제1 차원의 센싱 데이터를 제3 차원에 머징 시, 제1 차원이 속하는 제2 차원에 센싱 데이터를 머징하여 제2 차원의 에너지 정보를 생성하고, 제3 차원에 속하는 제2 차원의 에너지 정보를 머징하여 제3 차원의 에너지 정보를 생성하는 것이 바람직하다.

즉, 제2 차원을 중심으로 제1 차원의 센싱 데이터를 다차원 머징하여 제3 차원의 에너지 정보를 생성하게 된다. 이를 통해서, GIS 및 센서 데이터의 머징 방식을 통해서, 광역 공간의 에너지 정보를 직접 수신하지 않고도, 최소한의 물리적 및 논리적 사이트 정보 및 이들의 관계 정보를 기반으로 광역 단위의 에너지 정보에 대한 디지털 트윈을 저비용, 경량화 구축이 가능한 효과가 있다.

즉, 센서 단위의 센싱 데이터를 디지털화한 다음, 이를 논리적 사이트별로 매칭하여 논리적 사이트의 에너지 정보를 센싱 데이터를 머징함을 통해 관리하게 되는 것으로서, 논리적 사이트에서는 에너지 정보를 논리적 사이트 사이의 관계 및 논리적 사이트가 포함되는 물리적 사이트에 따라서 관리하게 된다.

이에 따르면, 단순히 어느 하나의 객체에 포함된 센서들의 센싱 데이터를 디지털 트윈화하는 것이 아니라, 넓은 지역에서도 논리적 사이트 사이의 관계 설정 및 이에 대한 물리적 사이트의 매칭 및 시각화를 통해서, 센싱 데이터를 기반으로 매우 효과적이고 용이하게 에너지 정보에 대한 디지털 트윈을 구성할 수 있다.

한편 시각화 모듈(13)은, 관리자 단말(60)로 접속한 유저 계정으로부터의 에너지 시각화 요청 입력을 수신하게 되면, 에너지 시각화 요청 입력에 대응되는 차원 및 에너지 타입에 따라서 저장된 센싱 데이터 및 센싱 데이터의 변동값을 가공하여 유저 계정에 제공하여 유저가 관리자 단말(60)을 통해 이를 확인할 수 있도록 제공하는 기능을 수행한다.

에너지 시각화 요청 입력은, 상술한 각 차원별 에너지 정보를 관리자 단말(60)에서 실행되는 프로그램 등의 실행에 의하여 관리자 단말(60)에 출력되는 인터페이스를 통해 확인하고자 하여 유저 계정이 관리자 단말(60)의 입력 수단을 통해 입력하는 신호 또는 쿼리 데이터 등을 포함한다. 이때 에너지 시각화 요청 입력은 입력 수단을 통해 생성되는 정보로서, 이를 처리한 결과에는 에너지 시각화를 요청하는 차원 및 각 차원의 식별 정보, 확인하고자 하는 에너지 타입, 확인하고자 하는 기간, 예상 시나리오 등에 대한 입력 등이 포함될 수 있다.

이러한 에너지 시각화 요청 입력에 따른 에너지 정보는 상술한 바와 같이 결국 그 입력에 포함된 차원에 포함된 서브 차원의 센싱 데이터 또는 에너지 정보를 머징한 결과를 의미한다. 즉, 시각화 모듈(13)은 상술한 에너지 시각화 요청 입력을 수신 시, 상술한 바와 같이 이를 센싱 데이터 관리 모듈(12)에 전송한다.

센싱 데이터 관리 모듈(12)은 상술한 바와 같이 시각화 모듈(13)로부터 에너지 시각화 요청 입력을 전달받는 경우, 에너지 시각화 요청 입력에 포함된 상술한 정보들로서, 시각화 대상에 대한 입력을 분석한다. 이때 시각화 대상은 시각화 대상에 대한 식별 정보를 포함할 수 있는데 이는 특정 객체에 대응하는 아이콘 또는 이미지를 선택하거나 메뉴 바 형식 또는 직접 입력 형식으로 식별 정보를 입력한 결과 생성되는 정보이다. 즉, 유저가 관리자 단말(60)의 화면에 대한 지시 수단의 이동 또는 선택을 통해 특정 객체의 이미지를 선택 시 해당 이미지에 대응되는 시각화 대상의 식별 정보가 데이터베이스(20)에 관리되는 이미지별 매칭 정보에 의하여 자동으로 선택되거나, 입력 수단을 통해 해당 대상의 식별 정보를 직접 입력하거나 식별 정보에 매칭된 키워드를 입력하는 것을 통해 선택되는 것이다.

즉 시각화 대상에 대한 입력은 직간접적으로 시각화 대상을 특정하기 위한 입력을 의미하며, 이때 상술한 제1 내지 제3 차원의 데이터 관리를 통해, 시각화 대상에 대한 입력에는 시각화 대상의 차원 정보가 매칭될 수 있다. 센싱 데이터 관리 모듈(12)은 상술한 기능 수행에 의하여 시각화 대상의 차원 정보 및 식별 정보를 추출하고, 차원 정보에 대응되는 차원 및 해당 차원의 식별 정보에 따라서 일단계 또는 다단계로 해당 차원에 속하는 제2 차원 및 제1 차원의 에너지 정보를 머징한다. 즉 제2 차원에 대한 시각화 요청 입력의 경우 해당 제2 차원의 식별 정보에 속한 제1 차원에 대응되는 센서(40)들의 센싱 데이터를 머징하고, 제3 차원에 대한 시각화 요청 입력의 경우 해당 제3 차원의 식별 정보에 속한 제2 차원에 속한 제1 차원에 대응되는 센서(40)들의 센싱 데이터를 머징하여 제2 차원별로 에너지 정보를 생성한 뒤, 해당 에너지 정보들을 머징하여 제3 차원의 에너지 정보를 생성하는 것이다. 이후, 생성된 에너지 정보를 시각화 모듈(13)에 전송하게 된다. 시각화 모듈(13)은 수신한 에너지 정보를 수치화 및 시각화하여 유저 계정에 제공하게 되는 것이다. 즉 센싱 데이터 관리 모듈(12)에 의하여 관리되는 제2 차원의 에너지 소비 또는 획득 값은 제2 차원에 속한 제1 차원들의 센싱 데이터를 머징함으로써 산출된다.

한편, 디지털 트윈의 구성에 따른 에너지 정보의 예측을 위해서, 시각화 모듈(!3)은, 제1 차원의 센싱 데이터의 가상 결과값을 포함하는 시나리오 정보를 수신 시, 제1 차원의 센싱 데이터에 시나리오 정보를 반영하여 제2 차원 또는 제3 차원에 대한 가상 결과 값에 대응되는 에너지 정보를 시나리오 정보의 결과 데이터로 산출하여 유저 계정에 제공하는 것이 바람직하다.

이러한 시각화 모듈(13)의 일 실시예의 기능 구현에 의하여 관리자 단말에 표히되는 화면의 예가 도 6 및 7에 도시되어 있다.

먼저 도 6을 참조하면, 유저가 제2 차원에 대한 에너지 정보를 시각화하기 위한 에너지 시각화 요청 입력을 수행 시, 화면(300)에는 제2 차원에 대한 객체 형상 데이터(100)가 출력되며, 해당 객체 형상 데이터(100)에는 제2 차원에 속한 제1 차원으로서의 센서(S1 내지 S7)이 각 식별 정보에 매핑된 위치에 표시된다. 이때 객체에 대한 식별 정보 및 에너지 정보(301)가 출력되고, 세부 보기 메뉴를 통해 해당 에너지 정보를 더욱 상세하게 확인하기 위한 도 7에 도시된 화면(310)을 로드할 수 있다. 도 7에 도시된 화면(310)은 특정 제2 차원에 해당하는 객체의 에너지 흐름 및 속성 정보 등을 확인할 수 있는 화면임을 확인할 수 있다.

한편, 뷰 조절 메뉴(302)는 제2 차원의 객체 형상 데이터(100)를 조작하여 다양한 화면으로 에너지 정보를 확인할 수 있도록 하기 위해서, 확대, 축소, 회전 등의 뷰를 조절할 수 있는 메뉴로 이해될 수 있다. 한편 화면(300)의 상단에 도시된 바와 같이 유저는 전체층 보기 또는 세부층 보기(303)를 선택하여 제2 차원의 서브 제2 차원을 확인하거나 제1 차원을 구체적으로 확인할 수 있다.

한편 시각화 모듈(13)은 상술한 도 6 및 7의 화면과 달리 광역 단위의 제3 차원에 대한 에너지 정보의 시각화 결과 상술한 도 9의 화면(320)과 같은 인터페이스를 출력할 수 있다. 이때 제3 차원에 대한 에너지 정보의 시각화는, 예를 들어 제2 차원이 물리적 사이트를 구성 시 가능한 것으로 이해될 수 있다. 즉, 제2 차원이 물리적 사이트의 개념을 포함하여 정의되어야만, 제2 차원의 위치 정보가 관리될 것이며, GIS 연동을 통해 제3 차원에 제2 차원을 각각 매핑하여 관리할 수 있는 것이다.

이때, 시각화 모듈(13)은, 유저 계정으로부터의 에너지 시각화 요청 입력에 대응되는 차원이 제3 차원인 경우, 제2 차원에 대응되는 논리적 사이트의 속성 정보에 따라서 논리적 사이트의 형상을 논리적 사이트의 속성 정보마다 미리 마련된 상술한 객체 형상 데이터를 이용하여 시각적 객체로 시각화하고, 시각화된 객체를 제3 차원의 GIS를 이용하여 관리되는 공간 정보에 따라서 마련한 가상의 공간 영역에 제2 차원의 위치 정보를 기준으로 배치한 뒤, 제2 차원의 에너지 정보를 시각화한 시각 데이터를 제2 차원의 위치 정보 및 제2 차원 사이의 관계 정보 중 적어도 하나에 따라서 가상의 제3 차원을 형상화한 공간 영역에 배치함으로써 제3 차원에 대한 에너지 시각화 요청 입력에 대한 결과값으로 가공하여 상기 유저 계정에 제공한다.

이를 위하여 도 9를 참조하면, 상술한 바와 같이 제3 차원에 대응되는 시각화 데이터(Road, MOUN, LAKE, Ground, 322)가 2차원 또는 3차원으로 구현된다. 이 때, 제2 차원의 물리적 사이트 정보에 따라서 각 객체(P1 내지 P4)의 객체 형상 데이터가 선택된 뒤 도 9와 같이 각 위치에 시각화된 이미지(321)로 배치된다.

이후, 각 객체별 에너지 정보(E1 내지 E4)가 해당 객체(P1 내지 P4)에 매핑되어 배치되면, 각 에너지 정보의 관계에 따라서, 각 에너지의 흐름이 시각화된 시각 데이터(323)역시 배치된다. 즉 도 9의 화면(320)을 참조하면, 시각적으로, 에너지가 각 에너지 타입별로 어디서 생성되어 어디에서 소비됨으로써 어느 방향으로 얼마만큼이 흐르는지를 확인할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 공간 규모에 관계없이 광역 단위의 디지털 트윈을 직관적으로 시각화할 수 있어, 디지털 트윈의 광역 단위의 구성 및 이를 통한 에너지 관리가 직관적이고 효율적으로 가능하게 하는 효과가 있는 것이다.

특히 본 발명에서는 이러한 에너지의 흐름이, 각 제2 차원 및 제3 차원에 대한 에너지의 직접적인 정보를 수신하지 않고도, 최소한의 물리적 및 논리적 사이트 정보 및 이들의 관계 정보를 기반으로 광역 단위의 에너지 정보에 대한 디지털 트윈을 저비용, 경량화 구축이 가능한 효과가 있다.

한편, 제2 차원들의 정보 관리 시, 보안 또는 기타 상황 상 GIS와 연동하여 관리하기 어려운 사이트로서, 논리적 사이트들이 존재할 수 있다. 이 경우, 디지털 트윈 시각화 시, 제2 차원을 제3 차원에 배치하는 것이 불가능할 것이다. 이 경우에도, 디지털 시각화를 용이하게 구현하기 위해서, 차원 관리 모듈(11)은 제2 차원에 속하는 사이트 간의 에너지 소비 또는 획득에 대한 관계 설정 정보 및 에너지 타입 정보를 제2 차원의 속성 정보로서 관리하게 된다. 즉 제2 차원이 물리적 사이트의 개념을 포함하여 정의될 때에는 제2 차원의 위치 정보가 관리되나, 물리적 사이트의 개념을 포함하지 않을 수밖에 없는 경우, 논리적 사이트 개념만을 이용하여 시각화를 구현하기 위해서, 제2 차원에 속하는 사이트 간의 에너지 소비 또는 획득에 대한 관계 설정 정보를 대신 관리하게 되는 것이다. 이에 대한 예가 도 8에 도시되어 있다.

도 8을 참조하면, P4가 예를 들어 발전 설비로서, E를 생성하고, 이를 중계 설비인 P3에 전달한 뒤, P3에서는 에너지 소비 설비인 P1 및 P2에 E를 전달하는 것을 확인할 수 있다.

즉, 도 9와 같은 화면(320)을 구현하기 힘든 경우, 제3 차원에 속한 제2 차원을 가상의 관계 화면으로 구현하고, 구현된 화면에 도 8과 같은 관계 정보를 출력하여 시각화하게 되는 것이다. 이는 상술한 바와 같이 차원 관리 모듈(11)이 제2 차원의 속성 정보, 즉 제2 차원의 데이터를 관리함에 있어서 물리적 사이트의 개념을 포함하지 못하는 경우 논리적 사이트의 개념으로만 시각화가 가능하도록 하기 위해서, 각 제2 차원 간의 에너지 흐름에 대한 관계 설정을 수행함으로써 가능해지는 것이다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예를 도시하였으며, 이하의 설명에 있어서, 상술한 도 1 내지 7에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(10000)은 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/O subsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(10000)은 촉각 인터페이스 장치에 연결된 유저 단말이기(A) 혹은 전술한 컴퓨팅 장치(B)에 해당될 수 있다.

메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(11200)는 컴퓨팅 장치(10000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.

이때, 프로세서(11100)나 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 메모리(11200)에 액세스하는 것은 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다.

주변장치 인터페이스(11300)는 컴퓨팅 장치(10000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 프로세서(11100) 및 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 프로세서(11100)는 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 컴퓨팅 장치(10000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.

입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서 등의 주변장치를 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 입/출력 주변장치들은 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.

전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수 있다.

또는 상술한 바와 같이 필요에 따라 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.

이러한 도 10의 실시 예는, 컴퓨팅 장치(10000)의 일례일 뿐이고, 컴퓨팅 장치(11000)은 도 10에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 10에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅 장치는 도 10에도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 컴퓨팅 장치(10000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅 장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시 예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 애플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅 장치상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (9)

1. 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치로 구현되는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템에 관한 것으로,
   에너지 종류별로 에너지의 소비 및 획득을 센싱하는 센서인 최하위 차원으로서의 제1 차원, 일 지역에 대응되는 물리적 사이트 영역인 최상위 차원으로서의 제3 차원, 및 제3 차원을 구성하되 적어도 하나 이상의 제1 차원을 포함하는 세부 차원으로서 일 지역 내에 포함된 물리적 사이트 또는 논리적 사이트 영역인 제2 차원의 설정 및 관리를 수행하는 차원 관리 모듈;
   상기 제1 차원의 센싱 데이터를 저장 공간에 저장하고, 저장된 센싱 데이터를 제2 차원 및 제3 차원에 머징(Merging)하여 관리하는 센싱 데이터 관리 모듈; 및
   유저 계정으로부터의 에너지 시각화 요청 입력을 수신 시, 상기 에너지 시각화 요청 입력에 대응되는 차원 및 에너지 타입에 따라서 저장된 센싱 데이터 및 센싱 데이터의 변동값을 가공하여 유저 계정에 제공하는 시각화 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 센싱 데이터 관리 모듈은,
   상기 시각화 모듈로부터 상기 에너지 시각화 요청 입력을 전달받는 경우, 상기 에너지 시각화 요청 입력에 포함된 시각화 대상에 대한 입력을 분석하여, 상기 시각화 대상의 차원 정보를 추출하고, 추출된 차원 정보에 대응되는 차원에 따라 상기 센싱 데이터를 머징한 에너지 정보를 생성한 뒤, 생성된 에너지 정보를 상기 시각화 모듈에 전송하고,
   상기 시각화 모듈은,
   상기 센싱 데이터 관리 모듈로부터 수신한 에너지 정보를 수치화 및 시각화하여 상기 유저 계정에 제공하는 것을 특징으로 하는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 시각화 모듈은,
   상기 제1 차원의 센싱 데이터의 가상 결과값을 포함하는 시나리오 정보를 수신 시, 상기 제1 차원의 센싱 데이터에 상기 시나리오 정보를 반영하여 상기 제2 차원 또는 상기 제3 차원에 대한 상기 가상 결과 값에 대응되는 에너지 정보를 상기 시나리오 정보의 결과 데이터로 산출하여 상기 유저 계정에 제공하는 것을 특징으로 하는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 차원은,
   상기 제3 차원에 포함된 에너지 정보의 수집 대상으로서, 적어도 물리적 사이트 및 에너지 디바이스 중 어느 하나에 대응되는 논리적 사이트 개념 중 어느 한 개념의 차원인 것을 특징으로 하는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 차원 관리 모듈은,
   상기 제2 차원의 정보를 관리 시, 상기 제2 차원에 대응되는 사이트의 위치 정보 및 에너지 타입 정보를 상기 제2 차원의 속성 정보로서 관리하고,
   상기 센싱 데이터 관리 모듈은,
   상기 제2 차원의 에너지 소비 또는 획득 값은 상기 제2 차원에 속하는 제1 차원의 센싱 데이터를 머징하여 관리하는 것을 특징으로 하는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 시각화 모듈은,
   유저 계정으로부터의 에너지 시각화 요청 입력에 대응되는 차원이 제3 차원인 경우, 상기 제2 차원에 대응되는 논리적 사이트의 속성 정보에 따라서 상기 논리적 사이트의 형상을 논리적 사이트의 속성 정보마다 미리 마련된 객체로 시각화하고, 시각화된 객체를 상기 제3 차원의 공간 정보에 따라서 마련한 가상의 공간 영역에 상기 제2 차원의 위치 정보를 기준으로 배치한 뒤, 상기 제2 차원의 에너지 정보를 시각화한 시각 데이터를 상기 제2 차원의 위치 정보 및 상기 제2 차원 사이의 관계 정보 중 적어도 하나에 따라서 상기 가상의 공간 영역에 배치함으로써 상기 제3 차원에 대한 에너지 시각화 요청 입력에 대한 결과값으로 가공하여 상기 유저 계정에 제공하는 것을 특징으로 하는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 차원 관리 모듈은,
   상기 제2 차원에 속하는 사이트 간의 에너지 소비 또는 획득에 대한 관계 설정 정보 및 에너지 타입 정보를 상기 제2 차원의 속성 정보로서 관리하고,
   상기 센싱 데이터 관리 모듈은,
   상기 제2 차원의 에너지 소비 또는 획득 값은 상기 제2 차원에 속하는 제1 차원의 센싱 데이터를 머징하여 관리하는 것을 특징으로 하는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 차원 관리 모듈은,
   상기 제1 차원에 대응되는 센서의 속성 정보에 관계없이, 상기 제1 차원의 센싱 데이터를 관리 시, 에너지 타입값 데이터, 에너지 소비 또는 획득을 나타내는 태그 데이터 및 에너지 값의 수치 데이터로 구분하여 관리하는 것을 특징으로 하는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 센싱 데이터 관리 모듈은,
   상기 제1 차원의 센싱 데이터를 상기 제3 차원에 머징 시, 상기 제1 차원이 속하는 제2 차원에 센싱 데이터를 머징하여 상기 제2 차원의 에너지 정보를 생성하고, 상기 제3 차원에 속하는 상기 제2 차원의 에너지 정보를 머징하여 상기 제3 차원의 에너지 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 다차원 공간정보 기반의 에너지 디바이스의 디지털 트윈 시각화 시스템.

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