• 수년 전부터 차세대 IT 시장으로서 IoT(Internet of Things, 사물인터넷)이 주목 받고 있습니다. 스마트폰, 태블릿 등 모바일 기기의 보급이 확대되고 스마트시계, 스마트안경, 스마트카 등으로 스마트화의 대상이 확대되는 가운데, 이제 인류는 보다 시야를 넓혀 각종 사물들이 인터넷에 연결되고 스마트화되는 세상을 갈망하게 되었습니다.

  • IoT 기술
  • IoT 개념
  • IoT는 인체 망이나 디지털 홈, 물류/유통/텔레매틱스/물자관리/보안관리, 교통/방재/구급/국방 등과 같은 다양한 응용 서비스를 상호 연결해 주는 서비스 연결망으로서의 역할을 수행합니다. 이와 같은 IoT에 대한 정의는 유비쿼터스 환경을 실현하는 기술 및 수단임을 강조한 정의로서 궁극적으로 IoT는 인간과 사물, 서비스의 세 가지 분산된 환경 요소에 대해 인간의 명시적 개입 없이 상호 협력적으로 센싱, 네트워킹, 정보 처리 등 지능적 관계를 형성하는 사물 공간 연결망으로 볼 수 있습니다.

  • IoT 주요 구성 요소

    IoT는 인간과 사물, 서비스와 같은 3대 주요 요소로 이뤄집니다. 왼쪽 그림은 IoT가 인간과 사물, 서비스를 포함하는 인간 주변 환경을 상호 연결해 주는 개념을 도식적으로 보여주는데 인간은 IoT를 통하여 사물 및 서비스와 소통하며, 사물과 서비스도 IoT 기술을 통하여 서로 소통합니다. 이는 기존의 통신 및 네트워크 기술은 인간의 개입 하에 인간과 사물, 인간과 서비스간 관계가 형성되었지만 IoT를 통하면 사물과 서비스 간에 자체 연결뿐만 아니라, 사물과 사물, 서비스 간에 천이적 연결을 가능하게 합니다.


    이들 3대 주요 구성 요소의 특성을 살펴보면 다음과 같습니다.
    인간
    - 독립적 주체로서의 사람과 그 사람의 사고, 행동 양식 등을 의미합니다.
    사물
    - 유형의 사물과 무형의 사물로 구성됨
    - 유형의 사물은 물리적 객체로서의 사물이며, 무형의 사물은 가상 객체로서의 사물을 의미합니다. 무형의 사물로는 IT 서비스에서 특정 기능을 수행하는 함수, 객체 등이 될 수 있으며, 아바타도 무형의 사물로 정의할 수 있습니다.
    서비스
    - 인간 환경의 3대 요소에서 특정 목적을 위해 구현된 프로세스와 동작 메커니즘 집합을 의미합니다.




IoT 주요 구성 요소인 사물은 유무선 네트워크에서의 end-device 뿐만 아니라, 인간, 차량, 교량, 각종 전자 장비, 문화재, 자연 환경을 구성하는 물리적 사물 등이 포함됩니다. 무형의 사물로는 특정 서비스 수행 주체, 특정 기능을 수행하는 기능 등 가상 객체로 대표할 수 있습니다. 서비스는 인체망이나 디지털 홈, 물류/유통/텔레매틱스, 물자관리/보안관리, 교통/방재, 국방 등과 같은 전통적인 IoT 서비스뿐만 아니라,
스마트그리드, 조선/기계 등 각종 IT 융합 서비스도 이에 속합니다. 위치나 모션 등의 센싱 정보를 기반으로 하여 가공된 유무형 사물의 복합적 정보를 실제 현실에 덧붙여 실생활을 풍요롭게 해주는 증강 현실 서비스 등 가상 현실과 실제 공간을 끊김 없이 이어주는 서비스도 포함됩니다.

주요 구성 요소간의 소통 사례를 살펴보면 IoT의 특성을 좀 더 쉽게 파악할 수 있습니다.
인간과 인간
- 인간과 인간의 직접적인 통신수단(휴대폰, 이메일 등)과 인간 행동 양식이나 사고에 대한 소통(소셜 네트워크 등)
인간과 사물
- WSN(Wireless Sensor Network) 및 RFID, 바코드, QR코드 기술, 전력량계, IP 카메라 등 사물 정보를 인간이 얻는 경우
- 작동기나 가속 페달 등 인간의 행동 양식, 사고 등의 인간 정보를 사물이 얻는 경우.
인간과 서비스
- 환자의 건강 상태를 지속적으로 모니터링하여 환자의 건강을 유지할 수 있도록 하는 경우
사물과 사물
- 먼지 등 가정 내의 오염 정보를 센싱하는 센서노드와 로봇청소기(혹은 공기청정기)가 서로 통신하여 해당 지역에 대한 먼지 제거 및 청소 업무를 수행하는 경우
사물과 서비스
- 전력 부족량을 모니터링하는 서비스와 스마트그리드의 송배전 스위치 장치 간의 상호 작용을 통해 특정 지역에 전력을 안정적으로 공급하는 경우
서비스와 서비스
- 환자의 건강 상태를 모니터링하는 헬스케어 서비스(서비스 A)와 해당 환자의 거주지 혹은 여행지의 외부 환경(온도, 습도 등) 모니터링 서비스(서비스 B)와의 상호 작용을 통해 노인의 건강 상태를 최적으로 유지할 수 있도록 하는 서비스

  • IoT의 3대 주요 요소 기술

    IoT의 3대 주요 요소 기술로는 센싱 기술, 유무선 통신/네트워킹 기술, IoT 서비스 인터페이스 기술이 있으며 각 요소 기술을 살펴보면 다음과 같습니다.


주요 구성 요소간의 소통 사례를 살펴보면 IoT의 특성을 좀 더 쉽게 파악할 수 있습니다.
센싱기술
- 센싱 기능으로는 전통적인 온도/습도/열/가스/조도/초음파 센서 등에서부터 원격 감지, SAR(전자파 흡수율), 레이더, 위치, 모션, 영상 센서 등 유형 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻을 수 있는 물리적 센서를 포함합니다.
- 최근 물리적인 센서는 응용 특성을 좋게 하기 위해 표준화된 인터페이스와 정보 처리 능력을 내장한 스마트 센서로 발전하고 있습니다.
- 또한 무형 사물, 즉 이미 센싱한 데이터로부터 특정 정보를 추출하는 가상 센싱 기능 등이 포함됩니다. 가상 센싱 기능은 실제 IoT 서비스 인터페이스에 구현됩니다. 이는 기존의 독립적이고 개별적인 센서보다 한 차원 높은 다분야 센서기술을 사용하기 때문에 한층 더 지능적이고 고차원적인 정보를 추출할 수 있습니다.
유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술
- IoT의 유무선 통신 및 네트워크 장치로는 기존의 WPEN, Wi-Fi, 3G/4G/LTE, Bluetooth, Ethernet, BcN, 위성통신, Microware, 시리얼 통신, PLC 등 인간과 사물, 서비스를 연결시킬 수 있는 모든 유무선 네트워크를 의미합니다.
IoT 서비스 인터페이스 기술
- IoT 서비스 인터페이스는 IoT의 주요 3대 구성 요소인 인간, 사물, 서비스를 특정 기능을 수행하는 응용 서비스와 연동하는 역할을 수행하는 부분을 의미합니다.
- IoT 서비스 인터페이스는 네트워크 인터페이스의 개념이 아니라 정보를 센싱, 가공/추출/처리, 저장, 판단, 상황 인식, 인지, 보안/프라이버시 보호, 인증/인가, 디스커버리, 객체 정형화, 온톨러지 기반의 시맨틱, 오픈 센서 API, 가상화, 위치확인, 프로세스 관리, 오픈 플랫폼 기술, 미들웨어 기술, 데이터마이닝 기술, 웹 서비스 기술, 소셜 네트워크 등 서비스 수행을 위해 인터페이스(저장, 처리, 변환 등)의 역할을 수행합니다.
- 예를 들어 데이터마이닝의 기술은 가공되지 않은 방대한 양의 데이터를 기반으로 사용자의 수요에 따라 재조합 및 재구성하여 그에 부합하는 의미 있는 정보를 새롭게 취할 수 있도록 합니다. 즉, 서로 연관성이 없어 보이는 무질서한 기존 비가공 데이터를 분류 및 가공, 처리함으로써 상황에 맞는 의미 있는 정보를 추출할 수 있습니다.