초연결 IoT 세계

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모든 사람과 사물이 연결되는 세상을 사물인터넷, Internet of Things라 부릅니다. Offline으로만 존재하던 수많은 사물들이 소형컴퓨터를 내장하여 인터넷에 연결되고, 이렇게 연결된 사물들은 다양한 분야에서 새로운 가치를 만들어 내고 있습니다. 가정에서는 집안에 설치된 온도, 습도 등의 센서들을 통해서 거주자에 최적화된 거주환경을 만들고 있고, 공장에서는 다양한 센서들을 이용해서 공정을 제어하고 있으며, 수질, 공기, 토양 등의 환경을 관찰하는 용도로도 사용되고 있습니다. 이 밖에도 에너지관리, 의료산업, 물류시스템, 환경관찰 등 사물인터넷은 영역을 가리지 않고 모든 분야에 적용되고 있습니다.

이런 사물인터넷에 대해서 많은 시장조사기관들과 글로벌 네트워크 업체들은 장밋빛 전망을 내놓고 있습니다. 가트너는 2020년까지 260억개의 사물이 인터넷에 연결될 거라고 예측하고 있고, 시스코 회장 존 챔버스는 향후 10년간 19조달러의 잠재적 경제가치를 창출할 것으로 전망하고 있습니다. 이렇게 거대한 규모로 성장할 사물인터넷은 어떤 요소들로 구성되는지, 어떤 기술들을 필요로 하는지, 그리고 마지막으로 사물인터넷이 가지고 올 새로운 기회들을 살펴보도록 하겠습니다.

Internet of Things

사물인터넷 구성요소와 관련기술

수많은 사물들이 연결되는 사물인터넷은 크게 세상을 감지하는 센서, 감지된 데이터를 전송할 수 있는 인터넷 연결방식, 그리고 수집된 데이터를 모아서 가치를 만들어 내는 서비스 어플리케이션으로 구성되어 있습니다. 각각의 요소들을 살펴보고, 구성요소 별로 어떤 기술을 필요로 하는지 알아보도록 하겠습니다.

1. 센서(Sensors)

사물인터넷 장치들은 세상에서 일어나는 활동들을 관찰하고 측정하기 위해서 다양한 센서들을 내장하고 있습니다. 집안 온도 조절을 위한 기온, 습도센서부터, 도심 공기오염도 측정을 위한 센서, 가로등의 에너지 효율성을 높이기 위한 광센서, 물류의 이동현황 측정을 위한 GPS 센서, 건강을 위한 심박 측정센서 등 다양한 종류의 센서들이 다양한 분야에서 이용 되고 있습니다. 사물인터넷이 활성화 될수록 점점 더 많은 종류의 센서들이 개발될 것입니다. 스마트 홈 구축을 위한 다양한 센서들을 하나로 모은 멀티센서 장치들이 계속해서 출시되고 있으며, 다양한 산업에 특화된 센서들도 필요에 맞춰 개발되고 있는 상황입니다. 그리고 늘어난 수요에 맞춰 대량 생산화를 통해 센서들의 가격은 더 내려갈 전망입니다.

2. 연결방식(Connectivity)

사물인터넷은 세상 거의 모든 분야에 적용될 것으로 예상되고 있는 만큼, 연결되는 환경, 수집되는 데이터 크기, 서비스 성격 등에 따라서 다양한 인터넷 연결방식을 필요로 하고 있습니다. 환경관찰 센서들처럼 분리된 장소에 설치되는 장치들은 자체적으로 이동통신 모듈을 내장해서 2G, 3G, LTE 등의 망을 통해서 인터넷에 연결될 수 있습니다. 바다에 설치된 부표와 같이 고립된 장소에 설치된 센서의 경우 위성통신 모듈을 탑재할 수도 있습니다.

반면 스마트 홈 내지 공장과 같은 일정공간에 많은 센서들이 설치될 경우 직접 센서별로 이동통신 모듈을 내장하는 것보다 인터넷에 연결된 허브를 통해서 인터넷에 연결하는 게 효율적일 것입니다. 허브에 연결하는 방식은 Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave 등 다양합니다. 빠른 데이터 전송속도를 필요하다면 Wi-Fi 방식이 유리하겠고, 저전력을 요구할경우 Bluetooth, ZigBee, Z-Wave 등의 방식이 유리합니다. 넓은 집의 구석구석 연결할 필요가 있다면 Mesh Network 구축이 가능한 ZigBee, Z-WAVE 등을 사용할 수 있습니다.

3. 서비스어플리케이션(Service Application)

서비스 어플리케이션은 인터넷을 통해 주기적으로 센서들과 통신하면서 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 분석하여 새로운 가치를 만드는 역할을 합니다. 스마트 홈 어플리케이션은 집안의 온도, 습도센서 및 거주자의 집안온도 설정패턴 등을 분석하여 자동으로 최적의 환경을 만들어 주고 있고, 스마트 상점 시스템은 선반센서, CCTV 등을 이용해서 제고현황 및 고객쇼핑 패턴을 분석할 수 있습니다. 스마트 그리드 시스템은 전력생산량, 전력소비패턴, 예비전력 등의 정보를 수집 및 분석하여 효율적 에너지 생산 및 소비를 가능하게 합니다.

서비스 어플리케이션이 이러한 역할을 수행하기 위해서는 계속해서 증가하는 사물인터넷 장치들로부터 발생하는 대규모 데이터를 수용할 수 있어야하고, 다양한 센서로부터 생성되는 다양한 포맷의 데이터들을 분석해야 합니다. 이러한 사물인터넷 데이터 특성에 유연하게 대응하기 위해서 Big Data 기술을 필요로 합니다. Big Data 기술을 통해 증가하는 다양한 포맷의 데이터에 유연하게 대응할 수 있고, 빠른 분석을 통해 실시간적으로 대응할 수 있게 해 줍니다.

이 밖에도 사물인터넷 데이터를 보호해주는 보안솔루션과 수백억개의 사물인터넷 장치들을 구동시킬 수 있는 에너지 솔루션 (태양광 등의 에너지 생산기술, 배터리기술, 저전력기술, 에너지 충전 인프라 등) 등의 요소들이 사물인터넷을 구성하고 있습니다.

IoT Ecosystem

사물인터넷이 촉발하는 새로운 기회

지금까지의 사물인터넷은 주로 특화된 분야에서 찾아볼 수 있습니다. 환경모니터링, 도시에너지관리, 범죄자 위치추적 등의 공공분야 서비스에서, 커넥티드카, 헬스케어 등의 민간분야 서비스까지 아직은 특정 Vertical에 한정된 서비스들이 사물인터넷의 주를 이루고 있습니다.

하지만 점점 내려가는 센서가격, Wi-Fi, Bluetooth 등을 이용한 손쉬운 인터넷연결, 라즈베리파이, 아두이노 등의 손쉬운 장치제작 kit 등이 다양하고 기발한 사물인터넷 서비스창출을 촉진하고 있습니다. MIT 학생들과 대학은 화장실을 인터넷에 연결하여 어떤 화장실이 비었는지 온라인으로 알려주고 있고, 샌프란시스코는 파킹미터를 인터넷에 연결하여 운전자들에게 빈 주차공간을 알려주고 있으며, 센서를 통해서 이동인구를 파악하여 지역상권을 분석해주는 서비스, 센서를 통해 아기의 배변 여부를 알려주는 기저귀, 인터넷을 통해 다양한레시피의 커피를 추출할 수 있는 커피머신 등 사물인터넷의 영역은 우리의 일상 모든 부분으로 확장해 나가고 있고, 해가 갈수록 기하급수적으로 파급력이 확대 될 전망입니다.

가트너 부사장 짐툴리는 사물인터넷은 비즈니스 변혁의 주요 동인으로 모든 산업과 사회분야에 걸쳐 엄청난 영향력을 미칠 것이라고 말하고 있습니다. 스마트폰이 사람들의 생활패턴을 변경시켰다면, 사물인터넷은 산업과 사회 모든 분야에 거대한 변화를 몰고 올 것입니다.앞서 언급했던 기숙사 화장실, 기저귀 센서 등의 사례에서 볼 수 있듯이 사물인터넷은 이미 우리 주변에 다가와있고, 앞으로 많은 새로운 기회들을 촉발될 것입니다.

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