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개념
사물인터넷(IoT)은 전구와 같은 일반 가전제품부터 의료 기기, 웨어러블 기기, 스마트 기기는 물론 스마트 시티까지 실제 객체(사물)를 인터넷에 연결하는 프로세스입니다.
이러한 물리적 객체(사물) 내에 배치된 IoT 기기는 주로 2가지 범주인 스위치(사물에 명령 전송) 또는 센서(데이터를 수집하여 다른 곳으로 전송)로 나뉩니다.
사물인터넷(IoT) 원리
IoT는 수동 작업을 최소화하여 무선 네트워크에서 데이터를 수신하고 전송하는 물리적 기기들로 이루어진 모든 시스템을 말합니다. 모든 종류의 오브젝트에서 컴퓨팅 기기를 통합할 때 IoT가 실현됩니다.
예를 들어, 스마트 온도 조절 장치(스마트는 보통 IoT를 의미)는 스마트 차량으로부터 위치 데이터를 받아, 사용자가 집에 도착하기 전에 이 연결된 기기들을 통해 실내 온도를 조절할 수 있습니다.
일반적인 IoT 시스템은 피드백 루프에서 데이터를 지속적으로 전송, 수신 및 분석합니다. IoT 기술에 따라 거의 실시간으로 또는 장기간에 걸쳐 사람이 조작하거나 인공지능 및 머신 러닝(AI/ML)을 통해 분석을 수행할 수 있습니다.
예를 들면, 귀가 전에 스마트 온도 조절 장치 조절을 위한 최적의 시간을 예측하기 위해, IoT 시스템은 Google Maps API에 연결하고 사용자 지역의 실시간 교통 패턴 데이터를 얻을 수 있습니다. 또한 연결된 사용자 차량의 장기 데이터를 사용하여 출퇴근 습관을 알려줄 수도 있습니다. 그 외에도 모든 스마트 온도 조절 장치 고객으로부터 수집한 IoT 데이터를 설비 회사가 분석하여 대규모 최적화 작업에 활용할 수 있습니다.
기업용 사물인터넷 특징
IoT는 종종 소비자의 관심의 대상이 되는데, 웨어러블 스마트워치와 같은 기술을 경험하는 데에는 지속적인 연결성과 함께 개인 정보 보호 및 보안 문제가 수반되기 때문입니다. 이러한 소비자 관점은 특히 최종 사용자가 일반 대중인 경우 모든 유형의 엔터프라이즈 IoT 프로젝트 전체에 확산되어 있습니다.
엔터프라이즈 IoT 솔루션은 기업의 기존 비즈니스 모델을 개선하고 고객 및 파트너와의 새로운 연결점을 만들 수 있도록 해주지만, 동시에 IT 과제를 제시하기도 합니다. 스마트 기기가 생산하는 데이터의 양이 엄청날 수 있어 종종 빅데이터로 불리고 있긴 하지만, 빅데이터를 기존 시스템으로 통합하고 데이터 분석 기능을 설정하여 그에 따른 조치를 취하는 작업은 복잡할 수 있습니다.
IoT 보안은 IoT 시스템을 구축할 때 주요 고려 사항입니다. 그러나 많은 기업에서 IoT는 투자할 만한 가치가 있으며 성공적인 엔터프라이즈 IoT 활용 사례는 거의 모든 업계에서 찾아볼 수 있습니다.
기업용 사물인터넷 종류 및 사례
산업용 IoT(IIoT)
건설 현장에서 사용되는 중장비의 라이프사이클을 생각해 봅시다. 사용하는 전문가마다 장비에 가하는 부담이 다르며, 운영 중 언제든 여러 가지 이유로 고장이 날 수 있습니다. 쉽게 고장 나거나 과도하게 사용되는 장비 부품에 특수 센서를 추가할 수 있습니다. 이러한 센서를 예측 유지 관리에 사용해 수동 작업의 숙련도를 개선하고(실시간 데이터 수집 및 분석의 예) 장비를 설계한 엔지니어에게 새로운 모델 개선 방법(장기간 데이터 분석의 예)을 제시할 수 있습니다. 산업용 IoT(IIoT)은 제조업, 에너지 산업 등 다양한 산업 분야에서 자동화와 자체 모니터링을 촉진하는 중요한 역할을 하며, 사례 전반에 걸친 활용 사례가 두루 포함합니다.
물류 및 운수 IoT
물류 및 운수 업계에서 최초로 IoT가 구현된 사례 중 하나는 무선 주파수 인식(RFID) 기기가 포함된 선적 컨테이너에 레이블을 부착하는 것이었습니다. 이러한 레이블은 전파를 통해 캡처할 수 있는 데이터를 저장하여 물류 기업이 창고 또는 선적장과 같이 특정 RFID 지원 체크포인트에서 컨테이너의 이동을 추적할 수 있도록 해줍니다. IoT가 발전하면서 이제 배터리로 구동되는 추적 기기도 개발되었습니다. 이러한 기기들은 현장의 판독기를 사용할 필요 없이 IoT 애플리케이션에 지속적으로 데이터를 전송할 수 있어 기업이 공급망 전체에서 실시간으로 화물 데이터를 분석할 수 있습니다.
IoT 파밍
IoT는 수분 센서 이용 등과 같은 여러 가지 방식으로 농업에 혁신을 불러일으켰습니다. 이러한 센서를 논밭 전체에 설치하여 농부들은 이제 관개 시기를 정하는 데 필요한 더욱 정확한 데이터를 받을 수 있게 되었습니다. 수분 센서는 또한 관개 장비 자체를 제어하는 IoT 애플리케이션에 연결되어 센서 데이터를 기반으로 물을 자동 공급하고 있습니다.
Internet of Things (IoT): 디지털 환경의 전환
사물인터넷과 엣지 컴퓨팅의 관계와 특징
엣지 컴퓨팅은 IoT 지원 네트워크의 엣지에 더욱 높은 컴퓨팅 성능을 제공하여 IoT 지원 기기와 이들 기기가 연결된 중앙 IT 네트워크 간 통신의 대기 시간을 줄여줍니다.
기기의 컴퓨팅 성능 활용 능력은 실시간으로 신속하게 데이터를 분석하는 수단으로서 그 가치가 점점 커지고 있습니다. 단순한 데이터의 전송 또는 수신으로 IoT의 시대가 열리게 되었지만, IoT 애플리케이션으로 데이터를 전송, 수신, 분석할 수 있게 되기까지는 시간이 걸립니다.
클라우드 컴퓨팅 모델에서 컴퓨팅 리소스와 서비스는 대규모 데이터센터로 중앙 집중화되는 경우가 많습니다. IoT 지원 기기는 네트워크 엣지에서 이러한 데이터센터에 액세스합니다. 비용을 절감하고 리소스를 더욱 효율적으로 공유하는 모델입니다. 하지만 IoT의 효율성을 높이려면, 물리적 기기가 실제로 존재하는 위치 가까이에서 컴퓨팅 성능을 강화해야 합니다.
엣지 컴퓨팅은 다른 모든 리소스를 클라우드에 중앙집중화하는 동시에 컴퓨팅 리소스를 엣지로 분산합니다. 이처럼 컴퓨팅 성능을 특정 방식으로 배치하고 시간에 민감한 데이터를 사용해 실행 가능한 인사이트를 신속하게 제공할 수 있습니다. 무인 차량 운송 컨테이너와 스마트 추적 기기를 연계하는 것은 눈에 띄는 사례이지만, 치료 시점의 데이터를 분석해 보건 의료 결과를 개선하는 등 실생활에 적용되는 경우도 많습니다.
RFID 및 운수 업계의 경우, RFID 및 판독기 간 통신은 항상 단방향으로 이루어집니다. RFID는 업데이트를 수신할 수 없으며, 중앙 IT 네트워크는 RFID로 데이터를 다시 전송할 수 없습니다. 지속적으로 모니터링되는 시스템이 아니므로 물류 추적은 특정 위치에서의 체크인으로 제한됩니다. 하지만 IoT 기기가 이를 운송하는 차량에 설치된 IoT 센서와 연동되면 모든 데이터를 중앙 IT 네트워크에서 관리할 수 있습니다.
그러나 이러한 연결 시나리오는 특히 물류 기업이 무인 차량과 같은 복잡한 기계를 사용하는 경우 각 물리적 IoT 기기에 많은 컴퓨팅 성능이 필요하다는 뜻입니다. Wi-Fi로 중앙집중식 데이터센터에서 항상 지시를 기다리며 단순히 데이터를 주고받기보다는 IoT 기기는 스스로 데이터를 처리하여 의사 결정을 내려야 합니다. 중앙집중식 데이터 센터가 아닌 네트워크의 거의 외부까지 이러한 컴퓨팅 기능을 구현하는 것은 엣지 컴퓨팅으로 알려져 있습니다.
마지막으로 건설 현장의 예를 들어보겠습니다. 아마 건설사는 이미 작업 현장에 Blutooth 지원 장비를 도입했을 겁니다. 이 장비는 직원의 스마트폰을 통해 데이터를 전송하며 이를 통해 회사에서 장비의 사용 및 위치를 추적할 수 있습니다. 하루 종일 해당 기기 주변에서 일하는 10명의 직원들을 생각해 봅시다. 각각의 스마트폰에서 중앙 서버를 끊임없이 ping을 보내 머신의 위치를 알려줍니다. 이처럼 중복된 서버 활동은 IT 시스템에 과부하를 일으킬 수 있습니다. 하지만 모바일 IoT 애플리케이션은 스마트폰을 작은 저전력 서버로 사용하여 중앙 서버로의 불필요한 ping을 줄일 수 있습니다.
