IOT(Internet of Things)란?
wikipedia에서 IOT의 정의를 찾아보면 "식별 가능한 embedded device가 존재하는 internet 인프라내에서 상호 연결된다." 결국 어떤 사물일지라도 embedded device가 될수 있으므로 모든 사물이 internet에 연결된다라는 포괄적인 의미를 가지고 있다. 스마트 그리드, 홈 오토메이션, 웨어러블 디바이스도 모두 인터넷에 연결되면 IOT의 범주로 볼수 있다.
기술이 발전함에 따라 반도체와 네트웍의 대역폭 또한 증가되어 이러한 기술적인 트렌드는 당연한 결과라고 할 수 있다.
필자의 개인적인 생각으로는 IOT 시대에는 대기업이 시장을 주도하기는 쉽지 않을 수 있다. 이러한 이유는 대기업은 주로 대량 생산을 통해서 이익을 창출하는데 대다수의 IOT 제품군들은 대량 생산보다는 소비자에게 보다 customized된 시장 사이즈가 작은 제품일 가능성이 높다. 물론 기존에 냉장고, 세탁기, 티비와 같이 가격이 높은 제품들은 여전히 대기업들이 주도 할수 있다. 그러므로 다수의 중소기업이 아이디어가 훌륭한 많은 히트 상품을 만들어 낼수 있으나 문제는 작은 하나의 제품이 실제 사용자에게 큰 가치를 제공하기는 어렵다는 문제가 있다. 그러므로 보다 나은 가치를 사용자에게 제공하기 위해서는 다수의 중소기업이 협력해서 일관된 서비스를 제공할 필요가 있다.
사물인터넷의 역사
- 1998년 : P&G에서 브랜드 매니저로 일하던 케빈 애쉬튼이 처음으로 IoT라는 용어를 사용함. 그는 “RFID 및 센서가 사물에 탑재된 사물인터넷이 구축될 것”이라고 언급
- 2000년 : 한국도로공사의 하이패스 시범 실시 계획
- 2009년 : 공식 명칭 공모전을 통해 M2M대신 사물지능통신이란 용어가 채택
- 2013년 이후부터 IoT 즉 사물인터넷이란 용어가 본격적으로 쓰이기 시작
IoT관련 정책 동향 파악
- 유럽
EU는 2009년에 사물인터넷 연구개발과 클러스터 구축 등의 사업에 769억을 투자하는 사물인터넷 액션 플랜을 발표.
2005년부터 유럽의 선박에 VMS(Vessel Monitoring System) 장착을 의무화하고, 2015년 차량 e-call 서비스의 의무화를 목표로 추진하고 있다.
스웨덴, 핀란드, 이탈리아 등의 국가를 중심으로 모든 가정의 전력사용 검침을 위한 스마트 미터 설치 진행
- 미국
2009 년 M2M 기반의 스마트 그리드 사업 등에 3,862억원을 투자하는 ‘Grid 2030 계획’을 에너지국(DOE, Department of Energy)에서 수립하였다.
2007년에는 국방부의 운반설비에 M2M 기술을 활용한 추적시스템을 도입
연방통신위원회(FCC, Federal Communications Commission)는 사물인터넷 관련 규정을 제정하기 위한 공청회를 2013년 3월에 개최하는 등 산업계의 의견을 최대한 수렴하고 있음
국가정보위원회(NIC, National Intelligence Council)는 사물인터넷을 2025년까지 국가 경쟁력에 영향을 미칠 ‘혁신적 파괴적 기술(Disruptive Civil Technology)’ 중 하나로 선정하였다.
- 중국
중국 국무원은 ‘중장기 과학 기술 발전계획(2006-2020)’에 스마트 그리드 등 사물인터넷 분야에 6조원을 투자한다고 발표
2010년에 상하이 인근에 산업단지와 연구센터를 구축 & 8,611억원 규모의 사물네트워크 산업기금을 별도로 조성
중국 공업정보화부는 국가 차원의 프로젝트 및 지원 정책을 추진하기 위한 전략으로 ‘사물망 12-5 발전계획’을 수립(2011.11.28) – 주요내용은 국가 핵심 기술 개발 및 산업화, 표준연구 및 제정 등.
- 일본
2009년에 센서네트워크 기반의 M2M 기술과 서비스를 개발하는 계획이 ‘i-japan 2015 전략’에 포함됨.
자원에너지청에서는 2010년 4월에 5,000가구를 대상으로 하는 스마트 그리드 실증시험 사업에 약 1,380억원을 투자함.
2011년에 사물, 기기 등의 생활 밀착형 기술개발을 위해 3조 8,599억을 지원함.
국내 외 시장전망 및 산업동향
최신 기술 동향
- 사물인터넷의 주요 기술
- 사물인터넷의 4대 주요 기술 : 센싱기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술, 서비스 인터페이스 기술, 보안기술
- 센싱 기술 : 센서로부터 정보를 수집, 처리, 관리하고 정보가 서비스로 구현되기 위한 인터페이스 구현을 지원.
- 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술 : 사물이 인터넷에 연결되도록 지원하는 기술로 IP를 제공하거나 무선통신 모듈을 탑재하는 방식. 네트워크 종단간(end-to-end)에 사물인터넷 서비스를 지원하기 위해서는 근거리 통신기술(WPAN, WLAN 등), 이동 통신기술(3G, 4G 등), 유선통신기술(Ethernet, BcN 등), 무선 랜(Wi-Fi 등), 무선 팬(블루투스, 지그비 등)으로 구분 가능
- 서비스 인터페이스 기술 : 사물인터넷을 구성하는 요소들을 서비스 및 애플리케이션과 연동하는 역할을 수행함. 각종 서비스 분야 및 형태에 맞게 정보를 가공, 처리하거나 각종 기술을 융합하는 기술로 빅데이터 기술, 시맨틱 기술, 보안 및 인증, 미들웨어, 웹서비스 등 다양한 기술이 활용 됨.
- 보안 기술 : 정보 유출 방지를 위한 기술. 향 후 사물인터넷이 발전할수록 더욱 중요도가 높아질 부분
- 사물인터넷의 최신기술
최근 사물인터넷 서비스를 보다 편리하게 구현하고 관리할 수 있는 기술들이 개발되고 있으며, 사물인터넷 정보 전송, 메시지 처리, 통신 프로토콜 등에 대한 기술의 중요성이 부각되고 있다. (Wikipedia 자료 정리)
- REST(Representational State Transfer)
World Wide Web과 같은 분산 하이퍼 미디어 시스템을 위한 소프트웨어 아키텍처의 한 형식이다. 이 용어는 로이 필딩(Roy Fielding)의 2000년 박사학위 논문에서 소개되었다. 그는 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP)의 주요 저자들 가운데 한 사람이다. 그 뒤로 이 개념은 네트워킹 문화에 널리 퍼졌다.
엄격한 의미로 REST는 네트워크 아키텍처 원리의 모음이다. 여기서 네트워크 아키텍처 원리란 리소스를 정의하고 리소스에 대한 주소를 지정하는 방법에 대한 개괄을 말한다. 간단한 의미로는, 도메인 지향 데이터를 HTTP위에서 SOAP이나 쿠키를 통한 세션 트랙킹 같은 부가적인 전송 레이어 없이, 전송하기 위한 아주 간단한 인터페이스를 말한다. 이 두 가지의 의미는 당연히 겹치는 부분과 충돌되는 부분이 있다. 필딩의 REST 아키텍처 형식을 따르면 HTTP 프로토콜을 사용하지 않은 채로 또 월드 와이드 웹에서 전송하지 않고도 아주 커다란 소프트웨어 시스템을 설계하는 것도 가능하다. 또한, 리모트 프로시저 콜을 이용하는 대신에 간단한 XML과 HTTP 인터페이스(REST 원리에 부합하지는 않지만)를 이용해 설계하는 것도 가능하다. 현실 세계에서의 REST 용어에 대한 이러한 두 가지 의미는 기술 토론에서 종종 혼란을 야기한다.
- MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)
제한된 컴퓨팅 성능과 빈약한 네트워크 연결 환경에서의 동작을 고려하여 설계된 대용량 메시지 전달 프로토콜로서 IBM에 의해 개발되고 OASIS(Organization for the Advancement of Structured Information Standards)에 의해 사물인터넷 표준 프로토콜로 선정된 기술이다.
- 원격 센서류의 IOT화 최근 추세
- Telemetry
멀리 있는 센서를 연결해 끌어 오는 기술. 아직도 메이저격인 20mA, Current Loop 부터 시작해서 RF까지 갖가지 다양한 방법 존재하지만 현재 표준 protocol은 존재하지 않음.
- 유비쿼터스
인터넷으로 센서를 연결 할 수 있는 기술. 말단 인터페이스는 여전히 Telemetry와 동일하나 프로토콜은 인터넷으로 표준화 됨.
- IoT
하드웨어,프로토콜 모두 유비쿼터스와 동일하지만 아래 컴퓨터 환경의 변화와 같은 센서계의 변화가 일어남.
(컴퓨터 환경의 변화) 70년대 마스터/슬레이브 -> 80년대 서버/클라이언트
이와 마찬가지로 항상 슬레이브였던 센서가 서버로 변신을 시도함.
[출처] (MQTT-2) IoT 센서 개념 (아두이노 스토리) |작성자 hanalei
- MQTT의 구성요소
- Publisher : 정보를 만들어내는 센서 + Broker에게 정보를 보냄
- Broker : 정보를 중계하는 곳으로 Proxy server와 같은 역할
- Subscriber : 정보를 사용하는 곳으로 센서 데이터를 사용하는 어플리케이션
- XMPP(eXtensible Messaging and Presence Protocol)
인스턴트 메신저를 위한 IETF에서 제정한 국제 표준 프로토콜로서 다수의 클라이언트 간에 Publish/Subscribe구조를 바탕으로 확장성 있는 XML 기반 실시간 메시지 교환이 가능한 프로토콜이다. 현재 Google, MSN, Yahoo 메신저에서 사용되고 있다.
- CoAP(Constrainted Environments Application Protocol)
인터넷에서 센서노드와 같이 제한된 컴퓨팅 성능을 갖는 디바이스들의 통신을 실현하기 위해 IETF의 CoRE(Constrained RESTful Environments)워킹 그룹에서 만들고 있는 응용계층 표준 프로토콜이다. 웹 서비스를 구현함에 있어서 제약이 많은 환경에서 TCP, HTTP와 같은 무거운 통신 프로토콜을 사용할 수 없어 웹서비스를 할 수 있는 가벼운 프로토콜을 목적으로 설계된 기술임.
- IoT 서비스 인터페이스 기술
- IoT의 주요 3대 구성 요소(인간,사물,서비스)를 특정 기능을 수행하는 응용서비스와 연동하는 역할
국외 주요서비스 사례
- IBM의 Smarter Planet
모든 자연과 사람을 연결해 기능화, 지능화 에너지, 교통, 금융, 유통, 제조, 공공안전, 도시관리 등 다양한 분야에 똑똑한 시스템을 만들자는 것이 핵심
- Cisco의 Smart+Connected Communities
네트워크로 연결, 통합된 커뮤니티와 도시 활동을 통해 지속적 경제 성장과 자원 관리, 운영 효율을 통한 환경보전을 가능하게 하고 삶의 질 향상을 위한 솔루션으로 제시
- Pachube의 Interactive Environments
수집한 데이터를 실시간으로 Pachube 서버에 전송하고 수집한 데이타를 누구나 이용할 수 있도록 오픈 API를 제공함으로서 웹기반 서비스를 통해 전 세계의 데이터를 실시간으로 관리
- EVRYTHING의 Web of Thing 서비스
기존 제품을 웹으로 연결해 보다 스마트하게 만들기 위한 "WoT(Web of Things)"기술을 개발하며 스마트 폰과 각 제품을 나타내는 고유한 'Intelligent Identity'를 이용해 제품 생산자와 소비자, 파트너를 직접 웹상으로 연결시켜 주는 서비스 제공
- 국내 주요서비스 사례
- SKT의 스마트 팜 서비스
- LG U+의 지능형 차량 관제 서비스
- Nuritelcom의 스마트 그리드 서비스
세계 최대 사물 인터넷 컨소시엄 탄생
- IIT(Industrial Internet Consortium) – 2014년 3월 AT&T, 시스코, GE, IBM, Intel 등 IT 거대 기업들이 함께 만든 사물인터넷 컨소시엄
- 피어스모바일에 따르면 IIT에서는 사물인터넷을 위한 표준화 작업을 진행할 계획이다. 사물인터넷 활성화를 위해 세계 어느 곳에서든지 네트워크, 디바이스를 연결할 수 잇는 정보처리망을 구축하자는 것이다.
Testing Protocols in Internet-of-Things
- IOT의 핵심인 네트워크를 원활하게 하게 위한 Protocol 표준화 작업이 진행중.
- 현재 가장 적극적인 행보를 보이는 곳은 Qualcomm 으로 자사의 AllJoyn 프로토콜을 IoT 에서 자유롭게 쓸 수 있도록 Linux Foundation 에 관련 소스코드를 제공했으며, 관련 회사들의 연합인 ALLSEEN ALLIANCE 를 통해 EcoSystem 개발등을 추진 (삼성은 이미 가지고 있는 스마트홈 관련 SHP 라는 프로토콜로 독자 노선 구축)
- 기존에 메신저등에서 널리 사용된 프로토콜인 XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol) 를 IoT 에 응용하고자 하는 움직임
- XMPP 는 한 지점의 presence 에 대한 업데이트를 알리려고 할 때에 다른 기기 의 ID만 알면 실시간 전파가 가능하여 IoT 응용에 적합
Texas Instruments Launches Internet of Things Ecosystem
- TI (Texas Instrument) 는 ARM 과 IBM 을 포함하는 여러 회사들과 함께 IoT Cloud Ecosystem 을 론칭
- 클라우드 서비스 제공사들도 여기에 참여할 수 있기 때문에 클라우드 서비스 제공사와 디바이스 제조사간에 번거로운 절차없이 빠르게 서비스 연동이 가능
- TI 는 CONNECT MORE 라는 서비스를 제공중이며, TI 의 칩을 이용하는 디바이스라면 서비스 이용 가능
connectBlue adds IoT Gateway feature in Bluetooth Dual-mode Access Point modem
Bluetooth LE (iBeacon) 같은 작은 단말들은 3G 나 LTE, WiFi 같은 광대역 통신기능을 갖추기가 매우 어렵습니다.
그래서, 이들을 서로 묶어주거나 인터넷과 연결해주는 Gateway 역할을 하는 기기가 꼭 필요합니다.
connectBlue 라는 회사는 Bluetooth 기기를 전문으로 제작하는 회사인데, Bluetooth LE 의 GATT 통신을 통해 요청을 받아서 이를 인터넷으로 중계해주는 Gateway 기능을 추가한 제품을 발표했네요.
IoT 에서 각 디바이스들을 묶는 방법이나 디바이스들이 인터넷에 바로 연결되어야 하느냐에 대한 것은 구축방식과 보안적용의 정도에 따라 차이가 날 것입니다.
하지만, 인터넷에 바로 연결되어 클라우드와 연동하는 방식이 대세를 이룰 것이라는 예측이 많이 나오고 있는 시점에서 이러한 기기들은 그 의미가 크다고 볼 수 있겠습니다.
