IoT사물인터넷

사물인터넷의 정의

사물인터넷(영어: Internet of Things, 약어로 IoT)은 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술. 즉, 무선 통신을 통해 각종 사물을 연결하는 기술을 의미한다. 여기서 사물이란 가전제품, 모바일 장비, 웨어러블 디바이스 등 다양한 임베디드 시스템이 된다. 사물인터넷에 연결되는 사물들은 자신을 구별할 수 있는 유일한 아이피를 가지고 인터넷으로 연결되어야 하며, 외부 환경으로부터의 데이터 취득을 위해 센서를 내장할 수 있다. 모든 사물이 바이러스와 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 9억여개였으나 2020년까지 이 수가 260억 개에 이를 것으로 예상된다. 이와 같이 많은 사물이 연결되면 인터넷을 통해 방대한 데이터가 모이게 되는데, 이렇게 모인 데이터는 기존 기술로 분석하기 힘들 정도로 방대해진다. 이것을 빅 데이터라고 부른다. 따라서 빅 데이터를 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.

기술적 바탕

사물인터넷을 구축하기 위해서 기술적인 설정은 크게 사물신원확인, 의사소통이 가능한 네트워크 구축, 사물에 감각 부여, 컨트롤 가능성으로 나누어 볼 수 있다.

 

사물 신원 확인

사물인터넷에 참여하는 각각의 개체는 다른 개체로 하여금 스스로를 식별할 수 있게 해주는 신원이 필요하다. 근거리에 위치한 사물의 신원을 나타내는 기술은 RFID기술이지만 보다 넓은 범위의 네트워크 상에서 개별 사물의 신원을 확인하기 위해서는 개별 사물에 IP주소를 부여해야 한다. 이에 따라 IP주소에 대한 수요는 증가하였고 기존에 존재했던 32비트인 IPv4 체계로는 증가하는 사물들의 주소를 모두 할당하는 데 어려움이 따른다는 한계가 나타났다. 이로 인해 128 비트인 IPv6 체계의 필요성이 대두되고 있다. (다만, 이는 각 말단 사물 개체들이 인터넷 망에 직접 접속할 때를 전제로 하는 조건이며, 가정, 기업 등의 로컬 네트워크에 위치한 말단 사물들이 사설 IP주소를 이용하여 로컬 서버를 경유해 인터넷으로 정보를 주고 받는 경우에는 수요가 급격히 많아지는 것을 방지할 수 있다). 한편, 인터넷공급사업자인 ISP들이 가입자에게 제공하는 공인 IP주소를 일부 제한하고 있고, 추가 할당을 위해서는 비용을 지불해야하기 때문에 개별 가입자가 절대다수의 말단 사물을 공인 IP주소를 사용하여 인터넷에 바로 연결하는 것은 비용상 타당성이 없는 한계가 있음을 감안해야만 한다. 스마트미디어 산업이란 ICT가 융합해서 만들어진 새로운 산업이다.

네트워크 구축

사물들은 스스로가 취합한 정보를 필요에 따라 다른 사물과 교환, 취합함으로써 새로운 정보를 창출할 수 있어야 한다. 사물끼리의 일관된 정보전달 방법을 확립하기 위해 HTTP를 대체할 MQTT 프로토콜이 제시되었고 OASIS(Organization for the Advancement of Structured Information Standards)에서는 MQTT를 사물 인터넷의 표준 규약으로 사용하고 있다.

감각 부여(센서부착)

사물에 청각, 미각, 후각, 촉각, 시각 등을 부여해 주변 환경의 변화를 측정할 수 있도록 한다. 사물에 부여되는 감각은 오감에 한정되지 않고 RFID, 자이로스코프, 가이거 계수기 등을 통한 감각으로 확장될 수 있다. 예컨대 이불의 경우 감압센서와 습도센서를 통해 사용자가 수면 중 몇 번 뒤척였는지, 얼만큼 땀을 흘렸는지 등을 측정할 수 있다.

컨트롤 가능성

임의적인 조작을 통해 사용자는 사물에게 행동을 지시할 수 있다.

사례

개인 부문

차량을 인터넷으로 연결하여 안전하고 편리한 운전을 돕는다. 심장박동, 운동량 등의 정보를 제공하여 개인의 건강을 증진시킨다. 주거환경을 통합 제어할 기술을 마련하여 생활 편의를 높이고 안전성을 제공한다. 한국에서는 삼성이나 LG 등에서 사물 인터넷 기술을 사용한 스마트 홈을 출시하였다. 2014년 1월 6일, 구글은 아우디, GM, 구글, 혼다, 현대, 엔비디아를 중심으로 OAA(Open Automotive Alliance)를 구성해 안드로이드 운영체제를 기반으로 한 커넥티드 카를 만들기 위해 노력하고 있다.

산업 부문

공정을 분석하고 시설물을 모니터링하여 작업 효율과 안전을 제공한다. 생산, 가공, 유통부문에 사물인터넷 기술을 접목하여 생산성을 향상시키고 안전유통체계를 확보한다. 주변 생활제품에 사물인터넷을 투입하여 고부가 서비스 제품을 생산한다. 산업 서비스로서의 사물인터넷은 일반적으로 다음과 같은 전제 조건이 필요하다. 필수 조건, 이용자 경험을 고려할 것. 사물을 연결하는 과정에서 이용자 경험(UI/UX)을 고려한다는 것은 '서비스형 사물(Things as a Service, TaaS)'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. 옵션, 기술 진입 장벽이 높지 않을 것. 필수 조건 1개와 옵션 조건 1개를 놓고 사물인터넷을 바라보면 사례를 발견하기가 어렵지 않다. 넓게는 PDA, 스마트폰, 블루투스 스피커 등 이미 일상에 보편화된 사물 역시 사례에 포함된다.

공공 부문

CCTV, 노약자 GPS 등의 사물인터넷 정보를 사용해 재난이나 재해를 예방한다. 대기 상태, 쓰레기양 등의 정보를 제공받아 환경오염을 최소화한다. 에너지 관련 정보를 제공받아 에너지 관리 효율성을 증대시킨다. 미국, 중국, 유럽연합, 일본 등의 국가는 정보통신기술을 기반으로 교통, 공공행정 등의 다양한 도시 데이터를 개방하여 도시 전체의 공공기물들과 주민들이 효율적으로 상호작용하는 스마트시티 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. 뉴욕시에서는 마이크로소프트와의 협력을 통해 cctv, 방사능 감지기, 자동차번호판 인식장치를 연계하여 의심스러운 사람이나 차량의 정보를 현장경찰과 소방서 등의 기관에 전달하는 대테러 감지시스템(Domain awareness system)을 구축하였다.