Edge-based Parametric Digital Twins for Intelligent Building Indoor Climate Modeling

핵심 개념

건물 내부 기후 모델링을 위한 엣지 기반 매개변수 디지털 트윈

초록

• 디지턈 트윈, 딥러닝, 엣지 컴퓨팅을 결합한 솔루션 제시
• 매개변수 디지털 트윈을 사용하여 건물 내부 기후 예측 모델 개발
• 다양한 딥러닝 아키텍처의 성능 평가를 통한 케이스 스터디 결과 분석
• 온도와 상대습도 예측을 위한 다양한 딥러닝 모델의 성능 비교
• 엣지 기반 디지털 트윈 및 딥러닝 모델의 저지연성 및 개인정보 보호 준수
• 건물 내부 기후 모델링을 통한 에너지 효율 향상과 유지보수 개선

통계

"37 zettabytes of data were collected globally in 2020."
"The time-series dense encoder model exhibited strong competitiveness in performing multi-horizon forecasts of indoor temperature and relative humidity with low computational costs."

인용구

"A suitable indoor climate is crucial for human comfort."
"The results indicate that the time-series dense encoder model exhibited strong competitiveness in performing multi-horizon forecasts of indoor temperature and relative humidity with low computational costs."

핵심 통찰 요약

Edge-based Parametric Digital Twins for Intelligent Building Indoor Climate Modeling

by Zhon... 게시일 arxiv.org 03-08-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.04326.pdf

더 깊은 질문

어떻게 디지털 트윈과 딥러닝 기술이 건물 내부 기후 모델링에 적합한 솔루션을 제공하는 데 도움이 될까요?

디지털 트윈은 현실 세계의 물리적 엔티티를 모델링하고 시뮬레이션하는 가상 모델로, 건물 내부 기후 모델링에 적합한 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 건물의 다양한 서비스 시스템과 환경 요소들을 효과적으로 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 또한, 딥러닝 기술을 활용하여 디지털 트윈이 수집한 데이터를 분석하고 패턴을 식별하여 실내 기후를 예측하는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 건물 운영을 최적화하고 에너지 소비를 줄일 수 있으며, 인간의 편의성과 건물 유지보수에 도움이 되는 예방적 조치를 취할 수 있습니다.

클라우드 중심적인 방법론과 엣지 기반 방법론의 장단점은 무엇일까요?

클라우드 중심적인 방법론은 데이터 처리와 분석을 클라우드 서버에서 수행하는 방식으로, 높은 컴퓨팅 및 저장 용량을 제공하여 대규모 데이터를 처리할 수 있습니다. 하지만 데이터 전송에 따른 대역폭 병목 현상과 데이터 프라이버시 문제가 있을 수 있습니다. 반면, 엣지 기반 방법론은 데이터 처리를 엣지 디바이스에서 수행하여 지연 시간을 줄이고 데이터 보안을 강화할 수 있습니다. 그러나 엣지 디바이스의 한정된 자원으로 인해 복잡한 작업을 처리하는 데 제약이 있을 수 있습니다.

인간 편의성과 환경 친화적인 건물 환경을 위한 미래의 기술적 발전 방향은 무엇일까요?

미래의 기술적 발전 방향은 더욱 정교한 디지털 트윈과 딥러닝 모델을 활용하여 건물 내부 기후를 예측하고 최적화하는 데 더 많은 집중이 필요합니다. 또한, 인간 편의성을 향상시키기 위해 온도, 습도, 조명 등의 환경 요소를 개인화하여 조절할 수 있는 스마트 빌딩 시스템이 발전해야 합니다. 또한, 에너지 효율성을 높이고 지속가능한 건물 운영을 위해 태양광, 지능형 조명 및 냉난방 제어 시스템 등의 신기술을 통합하는 방향으로 발전해야 합니다. 이를 통해 건물 운영 비용을 절감하고 동시에 건물 내부 환경을 개선하여 보다 효율적이고 지속가능한 건물 환경을 조성할 수 있을 것입니다.