사물인터넷, 그 실체는?

지난호에 이어 이번호에서는 ‘AICBM’중 두번째 알파벳에 해당하는 I, IoT(Internet of Things)즉 ‘사물인터넷’에 대해 얘기해 보고자 한다.

사물인터넷은 사물에 센서를 부착해 실시간으로 데이터를 주고 받는 인터넷 기술이나 환경을 말한다. 즉 센서로 측정된 데이터를 인터넷을 통해 전송하고 전송된 데이터는 분석처리과정을 거쳐 상황에 알맞은 결론을 장치에 전달해 보다 진일보한 서비스를 만들 수 있는 기술이다. 사람으로 치면 감각에 해당하는 것들이 센서가 되고 그 감각을 뇌로 전달하는 신경체계가 통신이 될 수 있을 것이다. 여기서 중요한 것은 정보의 양이 천차만별이라는 사실이다. 사람인 경우에도 영상정보를 느낄 수 있는 시각정보, 음향 정보를 감각할 수 있는 청각정보, 그 밖에 미각, 촉각, 후각등 정보의 양이 서로 다른 다양한 감각들이 존재하고 이것들에서 수집된 정보를 종합분석해 상황에 대처하게 된다. 사물인터넷 역시 이와 같은 서비스가 가능하다. 더구나 최근 서비스를 시작한 5G 통신인 경우에 이런 기술적 환경을 극대화시킬 수 있는 좋은 환경이 될 수 있다. 이렇듯 종류가 다양한 센싱정보를 수신해서 데이터를 분석할 수 있는 곳까지 전송하기 위해서는 몇가지 기술적 단계가 필요하다. 보통은 4가지 단계의 계층으로 설명하는데 그 계층을 하나하나 보자면 먼저 첫번째 계층인 디바이스 계층은 센서에서 수집된 정보를 전송하기 위한 최소한의 시스템 구성으로 된 장치이다. 여기에는 온도, 습도, 가속도등 다양한 종류의 센서와 그 센서를 장착해 통신기능을 구비한 장치들이 존재한다. 또한 각각의 취급되는 데이터의 종류에 따라서 전송되는 통신방식도 다를 수 있다. 이 때문에 여러가지의 통신 프로토콜을 수용할 수 있는 계층이 필요하게 된다. 프로토콜이란 서로다른 통신 기기들이 서로 통신을 할 수 있도록 약속한 통신규약 정도로 볼 수 있다.

이처럼 물리계층에서 수집된 데이터는 통신(무선 및 유선통신)을 이용해 서로다른 프로토콜을 수용하고 연계할 수 있는 계층으로 전송돼지게 된다. 일반적으로 이 계층을 게이트웨이 계층이라고 하며 두번째에 해당하는 계층이다. 게이트웨이는 서로다른 통신망을 연결해 주는 역할을 한다는 의미에서 게이트웨이라는 용어를 사용한다. 조금은 전문적이지만 보통 사물인터넷 게이트웨이가 수용할 수 있는 프로토콜의 종류는 Http, Coap, Mqtt, Private등으로 구성된다. 여기서 Coap과 Mqtt는 사물인터넷을 위해 프로토콜의 사양을 최대한 단순하게 만든 프로토콜이며 대체적으로 많이 사용된다. Private는 공식적으로 규약되지 않은 사적인 프로토콜이기 때문에 게이트웨이에서 제공하지 않으면 통신이 되지 않는 프로토콜이다. 이때문에 사물인터넷 분야에서는 서로다른 기종간의 통신을 원활하게 하기 위해서 표준화에 힘써왔고 대표적인 기관이 oneM2M이며 최근에는 OCF(Open Connectivity Foundation)가 표준화를 주도하고 있다.

이렇게 서로다른 프로토콜로 전송된 데이터는 2계층인 게이트웨이 계층에서 3계층인 플랫폼 계층으로 연계 전송되며 전송된 데이터가 모이는 3계층은 수집된 데이터의 분석, 처리등을 담당하게 된다. 마지막으로 4계층은 어플리케이션 계층이며 서비스 영역에 해당하는 계층이다. 사용자가 볼 수 있는 대쉬보드 화면이나 제어화면은 4계층에서 보여주는 화면이 된다.

이처럼 사물인터넷은 센서를 부착한 다양한 디바이스들이 게이트웨이를 거치고 분석처리 플랫폼을 거친 후 응용프로그램 계층까지를 인터넷으로 연계할 수 있도록 한 통신기술 환경이 된다. 이때문에 스마트폰으로 집에 있는 보일러의 상태를 점검하고 보일러의 온도를 인터넷망을 통해 스마트폰으로 원격조정하는 서비스가 가능해 지게 된 것이다. 이미 이런 서비스는 2010년대 초반부터 소개돼 이제는 그다지 신기하지 않은 기술이 됐다. 하지만 아직도 사회전분야에 사물인터넷이 확산되기에는 국가별, 분야별로 인식과 역량 차이가 많이 존재한다.

사물인터넷 기술에서 세계적인 선도 국가는 역시 미국이다. 특히 미국은 사물인터넷 기술이 나오기전에도 센서와 장비를 네트워크으로 연결하는 기술을 오래전부터 사용해 왔다. 센서가 상호 연동돼 매쉬업(Mesh-up) 기능을 사용하면 센서 노드가 송신과 수신을 중계해 통신 거리가 확대되고 상호 통신에 의해 상황을 인지해 폭발하는 센서네트워크 기반 지뢰 기술도 있었고 적의 레이더에 잡히지 않는 스텔스 전투기의 적은 미사일 탑재량을 미사일 트럭 개념의 폭격기와 통신을 통해 스텔스기는 표적을 정하고 미사일은 미사일 트럭용 폭격기가 협업해 하는 군사적 목적의 네트워크 기술이 그것이다. 또한 최근들어 각광받는 스마트펙토리 역시 생산시설간의 유기적 통신이 없이는 목적한 바를 이룰 수 없다. 우리 생활속에서 본다면 칫솔안에 관성센서를 탑재해 칫솔질 습관을 분석해 주는 솔루션도 있고 바코드 리더를 바코드에 대면 자동으로 해당 제품이 주문돼 배송되는 솔루션도 있다. 필요에 따라 상상하기에 따라 다양하고 많은 서비스를 무한정 생산해 볼 수 있는 기술인 것이다. 아이디어가 곧 돈이 되고 힘이 된다면 아이디어를 만들어 내는 ‘창의’가 우리가 당면한 시대적 문제를 해결할 도구가 될것이다.

필자는 개인적으로 사물인터넷 기술이 다양한 분야에서 중요한 기술이 될 것이라고 생각하지만 특히 O2O(Online to Offline) 서비스에 특별히 중요한 기술일 것이라고 생각한다. 가상공간에서의 작업들이 실세계에서 결과로 나타날 수 있는 중요 서비스 개념이 있기 때문이다. 이렇게 본다면 물품이 생산자로 부터 소비자에게까지 전달되는 전과정에 사물인터넷은 다양한 서비스의 확장이 가능하게 할 수 있다. 그 역할 자체가 물리적 공간의 측정(센싱) 정보를 가상 공간으로 보내고 가상공간은 그에 상응하는 동작을 현실세계에서 할 수 있도록 할 수 있기 때문이다. 결국 사물인터넷은 인공지능을 중심으로 눈과 귀, 손과 발의 역할을 할 수 있는 기술적 존재가 될 수 있다. 그래서 이미 소개된 사물인터넷 기술중에는 스마트폰을 중심으로 원격지에서 집안의 상태를 파악하고 제어할 수 있는 서비스가 과도기적으로 나왔고 데이터 분석기술과 인공지능 기술이 더욱 고도화 되면 선택에 따라 인공지능이 집안을 모두 관리 할 수 있는 상황도 충분히 가능할 것이라고 생각된다. 특히 물류분야에서 온도관리가 중요한 신선식품과 의약품 배송에 관계된 콜드체인 기술은 사물인터넷 기술이 특히나 중요하다고 할 수 있다. 온도관리가 중요한 배송물품의 상태정보를 실시간으로 모니터링하고 배송중 정온관리가 안된 지점의 책임소재 규명과 관리에 대단히 효과적인 수단을 제공할 수 있기 때문이다. 또 배송물품의 위치파악과 배송정보를 이용한 라스트마일 서비스에서의 라우팅경로 관리역시 사물인터넷 기술이 핵심이 되는 영역이므로 물류분야와 관련된 다양한 서비스의 창출이 가능한 기술이다.

4차 산업혁명 시대에 전통적인 산업과 ICT기술과의 융합 경쟁에서 가장 중요한 것은 사회적 트랜드와 기술적 트랜드를 따라가는 것 보다 신기술을 정확히 이해하고 누가 더 자기분야에 선제적으로 적용시켜 서비스를 개발하느냐가 사업의 성패를 가를 것이라고 생각한다. 그래야만 낮은 원가와 높은 서비스 경쟁력을 유지할 수 있기 때문이다. 사물인터넷 기술은 가상세계와 실세계를 연결하는 교량적 역할을 담당하는 기술이다. 물리적으로 분산돼 있는 자원을 어떻게 하면 저렴한 원가로 높은 서비스를 만들어 낼 것인가에 대한 고민이 이제는 사업을 만들고 수행하는 모든 사람들이 함께 고민해야 하는 숙제가 아닐까 생각한다. 


 

< 물류와 경영 >