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사물인터넷

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사물인터넷(IoT)

사물인터넷(Internet of Things) 또는 IoT(아이오티)란 모든 사물이 인터넷으로 연결되는 것을 말한다. 스마트폰, 가전제품, 헬스케어, 자율 주행 자동차, 스마트홈, 스마트팩토리, 스마트팜 등에 사용되는 다양한 스마트 기기를 인터넷으로 연결하여 정보를 통합 관리할 수 있다. 사물인터넷(IoT)은 4차 산업혁명의 핵심 개념이다.

개요[편집]

사물인터넷은 인터넷으로 연결된 사물들이 서로 데이터를 주고받아 스스로 분석하고 학습한 정보를 사용자에게 제공하거나 사용자가 이를 원격 조정할 수 있는 인공지능 기술에 기반하고 있다. 여기서 사물이란 가전제품, 모바일 장비, 웨어러블 디바이스 등 다양한 임베디드 시스템이 된다. 사물인터넷에 연결되는 사물들은 자신을 구별할 수 있는 유일한 아이피(IP)를 가지고 인터넷으로 연결되어야 하며, 외부 환경으로부터 데이터 취득을 위해 센서를 내장할 수 있다. 모든 사물이 해킹의 대상이 될 수 있어 사물인터넷의 발달과 보안의 발달은 함께 갈 수밖에 없는 구조이다.

정보 기술 연구 및 자문회사 가트너에 따르면 2009년까지 사물인터넷 기술을 사용하는 사물의 개수는 9억여 개였으나 2020년까지 이 수가 260억 개에 이를 것으로 예상된다. 이와 같이 많은 사물이 연결되면 인터넷을 통해 방대한 데이터가 모이게 되며, 이렇게 모인 데이터는 클라우드 시스템에 올려두게 되는데, 기존 기술로 분석하기 힘들 정도로 방대해진다. 이것을 빅데이터(big data)라고 부른다. 따라서 빅데이터를 분석하는 효율적인 알고리즘을 개발하는 기술의 필요성이 사물인터넷의 등장에 따라 함께 대두되고 있다. 시스코 시스템즈의 조사에 따르면 2013년부터 2022년까지 10년간 사물인터넷이 14조 4천억 달러의 경제적 가치가 있을 것이라고 예상한다.

역사[편집]

사물인터넷(IoT)

사물인터넷 용어 등장[편집]

사물인터넷(Internet of Things)이라는 용어의 탄생은 1999년으로 거슬러 올라간다. 당시 비누, 샴푸, 칫솔 등 다양한 종류의 소비재를 제조 및 판매했던 P&G에서 브랜드 매니저로 근무하던 캐빈 애시턴(Kevin Ashton)이 이 용어를 처음으로 사용하였다. 그는 자사의 제품들에 RFID 태그를 부착함으로써 제품들의 가시성을 확보할 수 있는 것처럼, 세상에 존재하는 모든 사물이 서로 연결될 수 있다면 새로운 세상이 펼쳐질 것이라는 생각에서 이 개념을 고안했다.

사물인터넷의 진화[편집]

이후 사물인터넷의 개념은 RFID뿐만 아니라 다양한 센서 및 통신 기술들과 결합하며 발전해 나가기 시작했다. 대표적인 것이 무선 센서 네트워크(WSN; Wireless Sensor Network) 기술과 M2M(Machine-to-Machine) 기술이다.

USN 기술[편집]

USN(Ubiquitous Sensor Network)이라고 불리는 무선 센서 네트워크는 근거리 무선 통신 기능을 포함하고 있는 소형의 센서 장치들이 결합하여, 산불 감시, 하천 범람, 건물 내 온도 분포 등 특정 장소의 상태 및 환경 변화 정보를 종합적으로 수집하여 관리하기 위한 기술이다.

M2M 기술[편집]

M2M(Machine to Machine) 기술은 이동통신 기술을 이용하여 멀리 떨어져 있는 기계장치를 다른 기계장치를 연결함으로써 효율적으로 장치를 운용하는 기술이다. 병원에서는 응급상황, 환자의 상태 모니터링, 의학 데이터 등을 연결하여 건강관리 시스템을 구축하기도 한다. 은행의 현금지급기(ATM)나 택시에 설치된 카드 결제기가 대표적인 예에 해당한다.

사물인터넷의 본격화[편집]

산불 감시나 현금지급기(ATM) 등 주로 개별적인 목적을 위해 사용되던 무선 센서 네트워크(USN)와 M2M 기술은 활용 분야도 한정적이였으며 도입 비용도 비싸서 그다지 성공적이지 못했다. 이후 다양한 센서 장치와 디바이스를 결합함으로써 새로운 사용자 가치를 창출하려는 시도가 나타나면서, 소비자 유통, 헬스케어, 스마트홈 등 다양한 분야에서 사물인터넷 시대가 본격화되기 시작했다.[1]

특징[편집]

서비스[편집]

사물인터넷의 첫 번째 특징은 '서비스'이다. 처음 사물인터넷 개념을 표준화한 ITU에서는 사물인터넷을 현재와 진화하는 상호 운영 가능한 정보통신 기술을 바탕으로 물리적 또는 가상의 사물들을 연결하여 서비스를 제공해 주는 세계적인 기반 구조로 정의하였다. 이 정의에서 이미 사물인터넷은 서비스를 위한 기반으로 보고 있으며, 통신, 네트워크, 소물(小物) 기기들은 서비스를 제공해 주기 위한 요소(component) 기술로 볼 수 있다. 따라서 서비스에 대한 고려 없는 사물인터넷 기술은 존재 가치가 작아질 수밖에 없다.

다양성[편집]

사물인터넷의 두 번째 특징은 '다양성'이다. 사물인터넷 서비스를 보면 매우 다양하다는 것을 알 수 있다. 우선 공간 측면에서 집안의 기기들을 연결하여 편의성을 제공하는 스마트홈, 건물 내의 효율적인 시설물 관리를 위한 스마트 빌딩, 도시 문제 해결을 위한 스마트 시티 등이 있다. 그리고 서비스 목적 측면에서 보면 맞춤형 의료를 위한 스마트 헬스, 효율적인 자원 사용을 위한 스마트 에너지, 효율적인 제품 생산을 위한 스마트 팩토리 등이 있다. 그리고 이들 서비스들은 감지기와 작동기 같은 매우 다양한 기기들이 필요하며, LTE, 와이파이(WiFi), 블루투스이더넷 같은 다양한 유무선 통신과 네트워크 기술들로 이들 기기들을 연결하고, 클라우드, 빅데이터, 인공지능 같은 다양한 소프트웨어 기술들이 활용되어야 한다. 이와 같이 사물인터넷 서비스는 동작 범위와 목적 측면에서 매우 다양하며 이를 실현하기 위한 기술들도 매우 다양하다.

진화[편집]

사물인터넷의 세 번째 특징은 '진화'이다. ITU에서 정의한 사물인터넷 개념에 이미 진화하는 기술을 포함하고 있다. 이는 곧 미래의 신기술들도 사물인터넷에 추가적으로 활용될 수 있음을 나타낸 것이다. 실제로 2012년도에 ITU에서 사물인터넷 개념을 정의할 때, 5G 이동통신 기술은 존재하지 않았지만 향후 사물인터넷의 주요 기술 요소로 인식되고 있다. 2010년에 공개된 저전력 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy) 기술은 웨어러블 기기비콘(beacon) 시장들을 확대시키고 있다. 2017년에 새로이 정의한 플러딩(flooding) 기반의 블루투스 메시(mesh) 기술은 스마트 조명 시장의 주목을 받고 있다. 또한 아마존알렉사와 같은 음성 인식 기반 가상 비서 서비스가 2017년도부터 보편적으로 활용되기 시작하였다. 이와 같이 새로운 기술들이 지속적으로 개발되면서 사물인터넷 서비스 시장을 확대시키고 있다.[2]

플랫폼[편집]

암호화폐[편집]

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사물인터넷(IoT)을 위한 암호화폐는 다음과 같다.

종류와 활용[편집]

사물인터넷(IoT)의 종류에는 공공 사물인터넷, 산업 사물인터넷, 개인 사물인터넷 등이 있다.

공공 부문[편집]

사물인터넷 기술을 공공 부문에 적용하여, CCTV, 노약자 GPS 등의 정보를 사용해 재난이나 재해를 예방할 수 있다. 대기 상태, 쓰레기 양 등의 정보를 제공받아 환경오염을 최소화할 수 있다. 에너지 관련 정보를 제공받아 에너지 관리 효율성을 증대시킬 수 있다. 미국, 중국, 유럽연합, 일본 등의 국가는 정보통신 기술을 기반으로 교통, 공공행정 등의 다양한 도시 데이터를 개방하여 도시 전체의 공공기물들과 주민들이 효율적으로 상호 작용하는 스마트 시티 건설을 추진하고 있다. 스페인 바르셀로나 시에서는 빈 주차공간을 감지해 주차 정보를 공유하거나 쓰레기통의 포화 상태를 측정해 수거 트럭에 정보를 송신하는 등 사물인터넷 개념을 활용한 도시 관리 시스템을 구축하였다. 미국 뉴욕 시에서는 마이크로소프트와 협력을 통해 CCTV, 방사능 감지기, 자동차 번호판 인식장치를 연계하여 의심스러운 사람이나 차량의 정보를 현장경찰과 소방서 등의 기관에 전달하는 대테러 감지 시스템(domain awareness system)을 구축하였다.[3]

산업 부문[편집]

사물인터넷 기술을 산업 부문에 적용하여, 공정을 분석하고 시설물을 모니터링하여 작업 효율과 안전을 제고할 수 있다. 생산, 가공, 유통 부문에 사물인터넷 기술을 접목하여 생산성을 향상시키고 안전유통체계를 확보할 수 있다. 주변 생활제품에 사물인터넷 기술을 적용하여 고부가 서비스 제품을 생산할 수 있다.

산업 서비스로서 사물인터넷은 일반적으로 다음과 같은 전제 조건이 필요하다. 필수 조건은 이용자 경험을 고려하는 것이다. 사물을 연결하는 과정에서 이용자 경험(UI/UX)을 고려한다는 것은 '서비스로서의 사물'(TaaS; Things as a Service)을 위한 매우 중요한 요소로 작용한다. 기존에 잘 있던 사물을 굳이 연결하는 과정이 기업 논리라면, 이용자 경험을 고려한 사물 간의 연결은 이용자 설득 논리가 된다. 선택 조건(option)은 기술 진입 장벽이 높지 않아야 한다는 것이다. 필수 조건 1개와 옵션 조건 1개를 놓고 사물인터넷을 바라보면, 사례를 발견하기가 어렵지 않다. 넓게는 PDA, 스마트폰, 블루투스 스피커 등 이미 일상에 보편화된 사물 역시 사물인터넷 사례에 포함된다.

개인 부문[편집]

사물인터넷 기술을 개인 생활에 적용할 수 있다. 예를 들어, 자동차인터넷으로 연결하여 안전하고 편리한 운전을 도울 수 있다. 심장박동, 운동량 등의 정보를 제공하여 개인의 건강을 증진시킬 수 있다. 주거환경을 통합 제어할 기술을 마련하여 생활 편의를 높이고 안전성을 제공할 수 있다. 한국에서는 삼성전자LG 등에서 사물 인터넷 기술을 사용한 스마트홈을 출시하였다. 2014년 1월 6일 구글아우디, GM, 혼다, 현대, 엔비디아를 중심으로 OAA(Open Automotive Alliance)를 구성해 안드로이드 운영체제를 기반으로 한 커넥티드 카를 만들기 위해 노력하고 있다.

유사 개념[편집]

사물인터넷(IoT)과 유사한 개념으로 소물인터넷(IoST), 사물웹(WoT), 사물배터리(BoT), 사물블록체인(BoT) 등이 있다.

  • 소물인터넷(IoST) : Internet of Small Things의 약자로서, 소물(小物) 인터넷을 말한다. 개인 짐이나 화물 등 소규모 물건에 데이터 송수신용 소형 센서를 장착하여 무선 통신망과 연결함으로써 실시간으로 이동 경로를 파악할 수 있다.
  • 사물블록체인(BoT) : Blockchain of Things의 약자로서, 모든 사물이 블록체인 방식으로 관리되는 것을 말한다. 특히, 사물인터넷(IoT) 시대를 맞아 센서를 장착한 사물들로부터 데이터를 수집하여 위변조가 불가능한 블록체인 방식으로 관리할 수 있다.

문제점[편집]

해킹 취약성[편집]

시만텍은 사물인터넷 기술이 보편화함에 따라 발생할 수 있는 해킹 가능성에 대해 지적하였다. 다수의 사물인터넷 기기의 기반이 되는 리눅스 운영체제가 기기에서 올바른 보안을 갖추지 못하거나 적절한 업데이트가 이루어지지 않을 경우 리눅스 에 의해 해킹당할 위험이 존재한다. 실제로 사물인터넷 환경에서 보안 취약점을 악용해 사생활을 침해한 사례도 있다. 미국에서 아기 모니터링 카메라인 시큐어뷰(SecurView)를 생산·판매하는 회사인 트렌드넷(TRENDnet)은 자사 제품에 올바른 보안 시스템을 구축하지 못한 채 이를 유통했다. 결과적으로 이 제품은 700여 가구의 가정 내부 영상을 해커들에게 유출했고, 트렌드넷은 미국 연방거래위원회로부터 제재를 받게 되었다.

사물인터넷이 대중화됨에 따라 사물인터넷 전체 시스템에 대한 많은 이슈가 존재한다. 이들은 각 계층의 해결책을 단순히 나열함으로써 해결되지 않는다. 다양한 응용 분야에서 서로 다른 보안 이슈가 존재한다. 예를 들어, 지능형 운송과 지능형 진료는 데이터 보안이 매우 중요하다. 그러나 지능형 도시 관리나 스마트 환경(smart green)은 인증이 더 중요하다. 최상의 보안을 위해서는 서로 다른 응용 시스템에서 차별적인 중요도를 고려해야 한다. 또한, 한 계층의 보안 문제만 해결하는 것이 아니라, 여러 계층에 대한 협력적 해결 방법을 개발하고 계층 교차적인(cross-layer) 접근을 해야 한다. 이를 위해 자율적이고 이질적인 시스템 통합 모델을 구축하는 기술이 필요하다. 또한, 대규모 이질적 네트워크를 구축하기 위하여 계층 교차적인 통합 기술을 개발할 필요가 있다.

표준의 부족[편집]

사물인터넷 기술 발달에 따른 부작용의 또 다른 하나는 표준의 부족이다. 사물인터넷 기술이 발달될수록 표준의 부족에 따른 경쟁은 계속해서 과열될 것이라고 한다. 사물인터넷은 프로토콜 즉, 컴퓨터 간에 정보를 주고받을 때 사용하는 일정 규칙을 기반으로 하여서 사물들에게 이 사물인터넷 기술을 접목한다. 프로토콜의 간단한 예는 현재 우리가 URL에 사용하는 httphttps이다. 이러한 기준이 필요한데 모든 사물에 인공지능 기술을 넣게 되면 https 하나로는 기술의 발달이 일어날 수 없다. 더 많은 기준과 표준이 마련되어 그에 따라 사물인터넷 기술이 행해져야 한다. 모든 사물에 사물인터넷 기술을 접목하기 때문에 오픈 네트워크를 바탕으로 실행된다. 사물인터넷이라는 신기술이 발달하는 동안 표준에 따른 회사간 또는 나라간의 경쟁은 계속해서 치열해지며, 그에 따른 부정적인 영향을 낳을 수 있다. 그 예로 현재 구글(Google)과 네스트(Nest)가 네스트 플랫폼(Nest Platform)을 만들기 위해 활발히 연구를 진행 중이고, 이 외에도 시스코(Cisco), 퀄컴(Qualcomm), IBM, 브로드캠(BroadCam), 삼성전자(Samsung), 마이크로소프트(Microsoft) 등이 이 표준을 만들기 위해 연구를 활발히 진행 중이다. 자세한 사례를 하나 더 들자면, 퀄컴 회사가 올조이엔(AllJoyn)이라는 사물인터넷을 위한 새로운 프로토콜을 만들었고 이에 대항하여 구글은 쓰레드(Thread)라는 프로토콜을 만들었다. 또한, 인텔(Intel)은 오픈 상호 연결 컨소시엄이라는 협력 단체를 만드는 등 글로벌 프로토콜 전쟁이 진행되고 있다.

환경의 영향[편집]

현재 전자 쓰레기(electronic waste)라고 불리는 이웨이스트(e-waste)의 폭발적 증가에 관련한 문제의 발생이 늘어나고 있다. 급격하게 증가하는 소형 전기 부품이 증가하는 이웨이스트(e-waste)에 기여하고 있다. 모든 사물에 전기 전자의 부품이나 정보가 적용되기 때문에 그에 따른 쓰레기의 발생은 환경에 많은 악영향을 끼칠 것이라는 것이다. 이 환경적 영향을 최소화하기 위해선 사물의 효율과 내구성을 높이는 것이 매우 중요하다고 한다. 정보가 전달되고 저장되는 과정이 효율적이게 최소화되어야 한다는 것이다.[3]

전망[편집]

사물인터넷(IoT)과 클라우드(cloud)

2020년, 200억 기기가 인터넷에 연결된다![편집]

미국의 유명 IT 전문 리서치 회사인 가트너(Gartner)는 앞으로 2020년이 되면 거의 200억 대에 가까운 기기가 인터넷에 연결되고 사물인터넷 제품과 서비스 시장이 무려 3조 달러가 넘을 것으로 예상했다. 이미 우리는 많은 기업들이 사물인터넷 도입을 늘리고 있고, 제품과 작업 공정 등에 사물인터넷 기술을 빠르게 적용하고 있는 것을 확인할 수 있다. 이제 사물인터넷은 인류를 빠른 속도로 하나로 묶어가고 있다.

그 동안 기업들이 사물인터넷을 위해 선택한 전통적인 방법은 와이파이모바일 네트워크였다. 그러나 사물인터넷이 더욱 발전하면서 5G(5세대 이동통신, 5G Networks), LPWAN (저전력 광역 무선통신 기술)과 같은 새로운 연결 기술이 지속적으로 발전하고 있다. 이제 디지털 모바일 기기뿐 아니라 다양한 사물들의 인터넷 연결이 가속화되고 있다. 그래서 기업들은 장시간 운용을 위해 많은 전력을 사용하지 않으면서 비용이 저렴한 연결 방법을 지속적으로 모색하고 있다.

주목해야 할 것은 LPWAN 기술이 사용되면서 그 뒤를 이어 개발될 새로운 유형의 애플리케이션들이다. 예를 들어, 제조업체들은 거의 모든 시설과 장비에 모니터링용 사물인터넷 센서를 내장함으로써 제품의 수명이 끝날 때쯤 이를 감지해 새 제품으로 교체할 수 있게 되었다.

데이터 분석을 기반으로 새로운 비즈니스가 펼쳐진다![편집]

사물인터넷은 기업의 변혁과 혁신을 이끄는 데 큰 역할을 해오고 있다. 사물인터넷을 통해 기업들은 데이터와 분석을 기반으로 자산에 대한 새로운 시야를 얻고 새로운 비즈니스 모델로 혁신할 수 있다. 많은 기업들이 디지털 트랜스포메이션 전략의 근간을 사물인터넷에 두고 전사적인 변화를 꾀하고 있다. 예를 들면, 스마트 팩토리 기술을 선도하고 있는 미국 GE의 디지털 발전소와 산업인터넷 소프트웨어 플랫폼 프레딕스(Predix)의 근간에는 사물인터넷 기술이 핵심적인 위치를 차지하고 있다.

거의 모든 산업에서 기업들이 데이터 분석 기술을 자사의 비즈니스 모델에 적용하면서 앞으로 BI(Business Intelligence)가 더욱 확대될 것으로 보인다. 수십억 개의 상호 연결된 장치들이 있는 전 세계 산업 현장에서 데이터는 최고의 지능 자산이 될 것이며, 앞으로 대부분의 기업들이 데이터 분석과 이를 활용한 비즈니스에 더욱 많은 자금을 쏟아 부을 것이 틀림없다.

무엇보다 가장 큰 변화는 소매 업계에서 발생될 것이다. 이미 소매 업계에서는 최신 사물인터넷 기술의 경연장이 펼쳐지고 있다. 올해부터 전 세계 소비자들은 자신이 선호하는 제품을 더 빨리 찾고 더 쉽게 구매하는 방법을 체험하게 될 것이다. 디지털이 지배하는 미래 소매점들은 자사의 사업을 유지 및 발전시키기 위해 반드시 사물인터넷 기술을 받아들일 것이다. 사물인터넷이 우리 생활의 모든 측면에서 지속적으로 영향을 미치면서 소매업은 실제로 다른 어떤 산업보다 운영 방법에 대한 근본적인 변화를 겪을 것으로 보인다.

앞으로 사물인터넷은 기업 자산에 통합해 과거에 없던 새로운 가치를 발굴하고자 하는 기업들에게 끊임없이 관심을 끌게 될 것이다. 또한 사물인터넷 기술의 핵심인 '디지털 상호 연결성'은 앞으로 기업들을 더 큰 성공으로 인도할 것이다.[4]

각주[편집]

  1. 사물인터넷의 역사〉, 《국립중앙과학관》
  2. 소프트웨어정책연구소 커뮤니티지기, 〈사물인터넷(IoT, Internet of Things)의 특징과 고려사항〉, 《네이버 블로그》, 2018-04-17
  3. 3.0 3.1 사물인터넷〉, 《위키백과》
  4. BIZION, 〈사물인터넷, 어떻게 세상을 바꿀까?〉, 《네이버 포스트》, 2018-08-24

참고자료[편집]

같이 보기[편집]


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