[StepLED 프로젝트] 센서 연결 전, Revit과 Tandem 세팅

후추쌈·2025년 4월 25일

디지털트윈, Tandem으로 구현하기

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ESP32에 LED와 스위치를 연결해 간단한 IoT 기기를 만들고, 이를 Autodesk Tandem 기반 웹 대시보드와 실시간으로 연동하는 토이 프로젝트(프로젝트 이름은 StepLED)를 진행해보려 한다.

StepLED 프로젝트 소개

스위치를 누를 때마다 Red, Green, Yellow LED가 순서대로 켜지면서, 이 상태가 Tandem 모델 안에서도 실시간으로 반영된다. 가능하다면, Tandem 모델을 웹 대시보드에 올려 사용자가 직접 색상을 선택하거나 모델 요소를 클릭했을 때 해당 LED 모델이 켜지도록, 그리고 이 상태가 실제 LED에도 반영되도록 할 계획이다.

이번 블로그에서 다룰 내용은?

이번 글에서는 Revit에서 만든 모델을 Tandem에 올리기 전에, Tandem에서 제대로 작업하려면 Revit 쪽에서 어떤 설정이 필요한지 정리해보려 한다.
그냥 Revit에서 모양만 만들어 올리는 걸로는 부족하다. Tandem에서는 Revit 모델 안의 각 요소를 식별하고, Tandem에서 미리 정의한 템플릿과 연결해야 한다. 따라서 Revit 단계에서 필요한 정보를 미리 잘 정의해줘야 한다.

정리하면, 이번 글에서는 Tandem에 올리기 위한 Revit 설정들과, Revit 모델을 Tandem에 올리고 실제 센서와 연결하기 전에 필요한 맵핑 과정을 다룰 예정이다. 이후에 센서와 실제로 연동해서 현재 상태가 Tandem 안에서 실시간으로 반영되도록 하는 과정을 다뤄보겠다.

첫 번째, 회로 설계

회로는 Autodesk Tinkercad를 이용해 먼저 설계하고 시뮬레이션으로 동작을 확인한 뒤, 실제 하드웨어로 구현해 테스트했다.

동작 코드는 다음과 같다.
현재는 단순히 동작 확인만을 위한 코드이며, 이후 서버와 통신할 수 있도록 수정할 예정이다.

const int buttonPin = 33;             // 버튼 입력 핀
const int ledPins[] = {27, 26, 25};  // 빨강, 초록, 노랑 LED 핀 번호
int currentLed = 0;                  // 현재 켜진 LED 인덱스
int lastButtonState = HIGH;
int buttonState = HIGH;
int debounceDelay = 50;             // 디바운싱 시간 (ms)
unsigned long lastDebounceTime = 0;

void setup() {
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    pinMode(ledPins[i], OUTPUT);
    digitalWrite(ledPins[i], LOW);   // 모든 LED 끄고 시작
  }

  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);  // 내부 풀업 저항 사용
  digitalWrite(ledPins[currentLed], HIGH);  // 첫 번째 LED 켜기
}

void loop() {
  int reading = digitalRead(buttonPin);

  if (reading != lastButtonState) {
    lastDebounceTime = millis();  // 상태가 바뀌면 시간 기록
  }

  if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {
    // 실제 상태가 안정됐을 때만 상태 반영
    if (reading != buttonState) {
      buttonState = reading;

      if (buttonState == LOW) {
        // 현재 LED 끄기
        digitalWrite(ledPins[currentLed], LOW);

        // 다음 LED로 이동
        currentLed = (currentLed + 1) % 3;

        // 다음 LED 켜기
        digitalWrite(ledPins[currentLed], HIGH);
      }
    }
  }

  lastButtonState = reading;
}

ESP32 보드에 직접 업로드해 테스트했으며, 원하는 대로 잘 동작하는 것을 확인했다.

두 번째, Revit 모델 만들기 (Revit 버전 26.0.4.409 기준)

Revit에서 프로젝트를 생성하면 다음 화면이 뜬다.
Revit을 처음 다뤄보기 때문에, 이번에는 ESP32 보드나 전선, 저항 같은 세부적인 것들은 다음으로 미루고, 일단 필요한 Bread Board, LED 세 개, 스위치 하나만 모델링해볼 거다.

지금 화면에 보이는 평면도는 위에서 내려다본 모습을 담은 2D 구조도이고, 동그라미 네 개는 각각 입면도 생성을 위한 카메라 같은 역할을 한다.
왼쪽 패널을 보면 입면도 쪽에 네 방향에 대한 입면도가 생성되어 있고, 이제 저 사각형 범위 안에 모델을 만들어주면 된다.

R-1. 모형 생성하기

우선 구조>구성요소>내부편집 모델링을 누르면 나오는 창에서 필터 리스트는 구조와 바닥으로 선택하여 이 요소가 페밀리 구성 요소 중 어디에 속하도록 할지 정한다.
그리고 돌출 선택 후 직사각형을 화면에 그리고 원하는 깊이를 작성 후 ✅를 누르면 직육면체가 만들어진다. 아래 화면은 3D 뷰로 확인할 수 있다.

R-2. Level 생성하기

Tandem의 Filter 기능을 보면, Level(층)별로 요소들을 확인할 수 있다. 이를 위한 작업이다.
우선 입면도를 연다. 그리고 건축>레벨을 눌러 원하는 위치에 레벨을 생성하고, 요소들을 레벨 기준으로 원하는 위치에 배치한다.

R-3. 모형에 질감(재료) 넣기

재료를 만들기 전, 우리가 만든 재료를 볼 수 있는 환경을 마련해야 한다.
뷰>사용자 인터페이스>특성을 체크하여 왼쪽에 특성창을 연다.
특성창에서 그래픽>그래픽 화면표시 옵션 편집에서 사실적 스타일을 적용해야 우리가 만든 재료가 입혀진 모습을 볼 수 있다.

이제 원하는 요소에 재료를 만들어준다.
원하는 모델을 더블클릭 후 다시 클릭하면 옆에 구속조건, 그래픽, 재료 등등이 뜬다. 여기서 재료 오른쪽에 ...을 눌러 재료 탐색기를 연다.
왼쪽 아래에 재료 작성 버튼>새 재료 작성을 누른다.
아이덴티티에서 이름과 설명, 클래스를 선택한다. ex) 이름: base_surface, 설명: 일반 플라스틱, 클래스: 플라스틱
모양에서 오른쪽 위에 자산 대체 버튼을 눌러 원하는 자산을 선택한다. ex) Paek(베이지 색) 불투명 플라스틱
그리고 색상, 반사율, 거칠기 등등 원하는 재료 특성을 설정한다.
그래픽>음영처리에서 렌더 모양 사용을 꼭 체크한다. (이걸 해야 Tandem에 모델을 올렸을 때 재료가 반영된다.)
재료가 적용된 모습이다.

R-4. Parameter 생성하기

LED의 상태(ON/OFF)에 따라 LED 색상의 밝기 차이를 시각적으로 다르게 표현하기를 원한다.
이를 위해 매개변수(Parameter)를 생성하여 이 매개변수 값에 따라 재료를 다르게 적용할 수 있도록 해야한다. 즉 실제 센서값과 연동될 변수와 같은 개념이다.
관리>프로젝트 매개변수을 누르고 왼쪽 아래에 새 매개변수 버튼을 눌러 매개변수 특성창을 연다.
매개변수 데이터에서 이름(예: led1_status), 분야(예: 공통), ~~데이터 유형(예: 예/아니요)~~, 그룹 매개변수(예: 전기)를 설정하고, 꼭 인스턴스를 체크해준다. (이걸 해야 Tandem Parameter와 맵핑하기 위한 목록에 뜬다.)
➤ (25.04.29 추가)
데이터 유형은 꼭 정수로 해준다. Boolean(예/아니요) 타입은 Tandem의 Streams 연결(Connection Mapping)에서 지원하지 않기 때문에 정상적으로 Connection이 생성되지 않는다.
필요한 변수들을 모두 생성해준다.

뷰>필터를 통해 매개변수 값에 따라 적용될 그래픽을 설정할 수 있다는데 이 설명은 추후에 업데이트 해보겠다.

R-5. 요소 분류 코드 생성하기

(이 단계는 왜 하는지 모르겠다. 일단 하자)
(이 단계는 아래에 Tandem Classification 생성을 위한 Excel 파일을 정의 후 그에 맞추어 Revit으로 돌아와 설정을 추가하면 된다. T-1단계 이후에 진행하자.)
해당 요소를 눌러 나오는 특성창에서 유형 편집 버튼을 누르면 유형 특성 창이 뜬다. 여기에서 유형 마크(Type Mark)에 Excel 파일에서 Code 필드의 값을 입력해준다.

이렇게 Revit 모델을 생성했다.

이제부터 이 모델(.rvt)을 갖고 다룰 Tandem에 대한 설명이다.

세 번째, Tandem에 Revit 모델 적용하기 (25년도 Tandem 기준)

T-1. Facility Templates 생성하기

우선, Facility Templates을 만들기 전에 Classification과 Parameter을 정의해야 한다.

Manage>Classes에서 Download 버튼을 눌러 Classification을 생성하기 위한 Excel 템플릿을 다운로드 받는다. 이 템플릿에 고유 식별 코드와 계층 구조 및 계층 깊이를 작성한다.

Add 버튼을 눌러 이 템플릿 파일을 업로드하면 Tandem Classification에 적용된다.

이제 Manage>Parameters에서 사용할 변수에 대해 정의한다.
➤ (25.04.29 추가)
Category, Data Type, Context는 반드시 각각 Streams, Number, Element로 설정해야 한다.
Tandem에서 외부 시스템(예: 센서, API)으로부터 실시간 또는 주기적으로 수신한 값을 연결하려면, 해당 파라미터는 Time Series 데이터 수신이 가능한 구조로 정의되어야 한다.

Category가 Streams여야 Tandem의 Connection 기능이 활성화되며, 외부 데이터와 매핑 가능한 대상(Parameter) 목록에 포함된다.
Data Type은 Number이어야 하며, Tandem의 Connection은 현재 Boolean(예/아니요), Text 등 비수치형 타입은 매핑 대상에서 제외된다.
Context는 Element로 지정해야 요소에 대한 데이터로 인식되어 3D 모델 내 개별 객체 단위로 값이 시각화된다. Facility나 System Context는 실시간 스트림과는 목적이 다르다.

즉, 외부에서 값을 실시간으로 받아 시각화하려는 목적이라면 위와 같이 설정하자.

이제 Manage>Facility Templates에서 Add 버튼을 눌러 위에서 생성한 Parameter와 Classification으로 Facility Templates을 만든다.

T-2. Facility Template와 Revit 모델 정보 맵핑하기

Facility를 생성해주고 Revit 모델(.rvt)를 업로드한다. 그럼 이런 화면이 뜬다.

Assets에서 Facility Template의 Parameter와 Revit의 Parameter을 맵핑해준다.
Revit에서 설정한 이름들이 Tandem에서는 다르게 사용될 수 있기 때문에 이 둘을 맵핑해주는 것이다.

T-3. 속성 설정하기

모델을 누르면 오른쪽에 나타나는 속성(Properties)창에서 속성값들을 설정한다.
설정한 속성값들을 기반으로 Filters 기능을 사용할 수 있다.
다음은 level 0, level 1로 필터링된 모습이다.

T-4. Connections 생성하기

Connections에서 Create 창에서 Connection 이름(예: led1_status_connection)과 해당 Classification을 입력한다.

이제 생성된 Connection에 요소(Host라고 부르더라)를 할당해준다.
Connections을 누르면 나오는 오른쪽 창에서 relationships>assign to host을 누르고 해당 요소를 클릭 후 가운데 아래에 assign host을 누르면

이렇게 요소에 작은 원이 추가된다.
※ 아래에 no connected parameters가 뜬다.
connection(예: led1_status_connection)과 parameter(예: Status1)을 연결해야 하는데 잘 안된다... 원인을 찾아 수정해보겠다.

➤ (25.04.29 추가)
R-4와 T-1 단계의 수정사항을 잘 반영하였다면 위와 같이 뜨지 않고 아래 사진과 같이 뜰 것이다.

이렇게 Connection들을 생성하여 실제 센서값을 받아올 연결망을 만들어준다.

T-5. API 테스트 해보기

이제 Postman에서 임의의 값을 전송했을 때 해당 Stream에 잘 반영되는지 즉 과연 Connection이 잘 생성되었을지 확인해보려 한다.
(Postman에서 Tandem API 사용법은 이 블로그를 참고하자.)

각 connection 오른쪽에 링크 아이콘이 있다. 이걸 누르면 해당 Stream의 URL이 복사된다.
이 URL로 POST 요청을 하면 되는데, 전송할 값을 담은 Body를 작성해줘야 한다.
우선 수동으로 타임스탬프를 작성하지 않고 자동으로 계산되어 들어가도록 하기 위해 Postman에서 Scripts>Pre-request에서

const currentTime = new Date().toISOString();
pm.environment.set("current_timestamp", currentTime);

이렇게 작성해준다.
그리고 Body>raw를 누른 후 value에 원하는 값을 넣어 다음과 같이 작성해준다.

{
  "timestamp": "{{current_timestamp}}",
  "value": 0.9
}

이 필드 값은 Tandem에서 Connection 탭의 Configure connections에서 설정할 수 있다.
이제 Postman에서 Send 버튼을 눌러 하단에 200 OK를 확인했다면 Tandem>Streams에서 다음과 같이 Connected 표시와 전송 받은 값을 확인할 수 있다.

LED 상태 값을 기반으로 Heatmap에서 색상이 변경되어 시각적으로 확인할 수도 있다. 이 기능은 System을 생성한 후에 적용 가능하다

마치며

여기까지가 실제 센서와 연결하기 전에 해야 하는 모든 과정이다.
아예 모르는 상태에서 아래 사진처럼 GPT와 씨름하면서 하나하나 알아낸 내용이라, 미처 몰라서 설정하지 못한 부분들도 분명 있을 거다.
앞으로 이 게시물을 업데이트하면서 빈 부분들을 조금씩 채워나갈 예정이다.
아래에 버전별로 수정 로그를 남길 테니, 뭐가 달라졌는지 참고하면 좋을 것 같다.