Vol.50 2018.03-04 엠로웹진
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엠로 칼럼

데이터 활용의 시작, 웹 데이터그리드

IoT(사물인터넷)는 인간의 조작이 개입되지 않고 사물에 센서를 부착해 실시간으로 데이터를 인터넷으로 주고 받는 기술을 의미한다. IoT는 초기 기기간 통신에서 IoST(Internet of Small Things: 소물 인터넷), AtO(All to One: 만물제어)으로 확장되어 가고 있다. 주변에서 흔히 보고 쓰는 사물 대부분이 인터넷으로 연결돼 서로 정보를 주고받게 되는 IoT의 시대가 열리고 있다.
가트너에 따르면, IoT 시장은 2014년 6600억 달러에서 2020년 1조7000억 달러까지 성장할 것으로 예측되고 있으며, 국내 시장도 연평균 38.5% 성장할 것으로 전망되고 있다.
IoT는 통신 인프라가 광범위하게 갖춰지고 있는 상황에서 IoT 제품의 기획시 개발과 KIT를 비교적 손쉽게 구할 수 있게 되는 등 인프라측면에서 크게 확장되고 있다. 이를 통해 IoT 제품 구성 및 테스트가 빠르게 진행될 수 있는 여건이 마련되는 등 기존 센서를 이용한 IoT 서비스의 발전이 급속히 이루어지고 있다.
IoT 개념을 넓게 확대하면 우리가 일상적으로 사용하는 Smart mobile, PDA도 같은 범주로 볼 수 있다. 하지만 IoT 제품이나 서비스를 쉽게 인지하지 못하는 경우가 많은데, 이것은 IoT 제품이 인터넷 이용이 비교적 용이한 Wifi를 지원하는 스마트 홈에 적용되어 우리의 경험이 제한적인 것 과 CCTV 와 같이 건물 옥외에 설치 되어 눈에 잘 띄지 않는 곳에 운영 되기 때문에서 일상적인 체감이 떨어진다. 하지만 상용망 통신사 들이 IoT 제품을 통한 통신 서비스를 제공하면 앞으로 좀더 IoT 제품이 우리의 생활 깊숙이 자리 잡을 것으로 예상된다.
IoT 제품은 근거리 통신 제품과 광역 통신 제품으로 나눠서 살펴볼 수 있다. IoT 제품이 최종적으로 인터넷 망을 이용하기 위해서 Wifi나 Ethernet를 이용하는 경우가 많지만 도입하려는 환경에 따라서 다양한 형태의 통신 기술을 사용한다. 근거리 무선 통신 기술로 Bluetooth, NFC, Wifi, ZigBee, ZWave 가 있으며 이런 통신 기술은 주파수 대역, 통신 거리, 전송 가능한 데이터 양으로 구분 될 수 있다. 가정에서 손쉽게 사용할 수 있는 온·습도계, 모션 감지기, 도어락 센서 등이 이 근거리 통신 기술을 사용하는 대표적인 제품들이다. 근거리 무선 통신 IoT 제품은 다시 무선 공유기와 같은 Gateway를 통해서 인터넷 망을 이용하게 된다.

구분 통신 거리 데이터 규모 전력 소모 비고
Bluetooth 10m > 중소 규모 Low Power 통신 속도를 높이고 거리를 늘린 bluetooth 5.0 발표
NFC 10cm > 소규모 Low Power 초저력으로 출입, 교통카드 등 부착 태그로 활용.
Wifi 100m > 대규모 High Power 다른 근거리 통신 기술 보다 고비용.
ZigBee 100m > 소규모 Low Power 초저전력, Bluetooth 보다 통신 속도 느림
Zwave 30m > 소규모 Low Power 스마트홈에 적합, 다소 폐쇄적인 기술방식, 보급이 가장 적음.

협·광대역 무선 통신은 Lora, Lte-M, MB-IOT 등이 있으며 Lora 를 제외하고는 정부 인가가 필요한 면허 대역을 주파수 대역으로 사용하고 있기 때문에 넓은 지역 서비스에 이용 된다. 또한, 통신사가 제공하는 상용망 서비스를 이용할 수 있다.
각 통신사 별로 현재 제공하는 IoT 상용 서비스로 가장 먼저 선보인 곳인 SKT이다. SKT는 2015년 Lte-M 망 구축 이후 Lora 전국망을 2016년에 구축하였다. 이후 KT, LGU+등도 Lte-M, MB-Iot 전국망 서비스를 2017년부터 제공하고 있다. 이런 상용망은 IoT 제품 특성상 소규모 데이터 통신에 적합하게 저렴한 통신 요금제를 제공하고 있으며, IoT 제품의 상용망 이용을 촉진하는 계기가 될 것으로 기대한다.

구분 대역폭 전송률 비고
LoraWan 900Mhz 5 kbps SKT 전국망 서비스. 비 면허 대역을 사용.
Lte-M 1.4 Mhz 1Mbps KT, SKT 자사 Lte망 이용 서비스
MB-Iot 200Khz 수백 kbps KT, LGU+ 서비스 제공. 면허 대역 사용.

IoT 제품이 상용망을 이용하기 위해서는 각 통신사가 제공하는 서비스를 이용하기 위한 통신 Module이 함께 탑재되어야 하고 통신사의 인증 등이 필요한 절차가 있기 때문에 IoT 서비스를 준비하는 업체는 비용과 시간이 들지만 이런 서비스를 이용하면 전국 서비스가 가능해 진다. 예를 들어, 차량에 위치 추적 등에 필요한 GPS Sensor와 Lora chip를 적용한 IoT 제품 차량에 탑재될 경우 전국 어디를 이동하든지 해당 위치 정보를 서비스할 수 있다.
산업 분야별 IoT 도입 사례는 상하수 관리에서 물의 누수 여부를 모니터링하는 사례, 가스 사용량 측정, 대기질 측정, 창고의 재고 이동 파악, 위험지역에 대한 건설 안전 서비스, 미아방지 서비스, 병원내 고위험 의료 장비 관리를 위한 위치파악, 건설 장비에 각종 센서를 부착하여 통합 서비스 가 제공 가능하다. 또한 제조, 물류, 의료, 건설 안전, 환경, 복지 분야 등에서도 IoT 도입의 많은 사례를 손쉽게 찾아 볼 수 있다. 하지만 IoT 제품과 서비스를 도입시 고려해야 할 것이 몇 가지 있다.
산업체에서 IoT 제품과 서비스 이용시 도입 수량 단위가 대부분 대규모이기 때문에 IoT 통신 비용이 소규모 일 때 보다 많이 발생한다. 일반적인 전산 시스템 구축과 같이 초기 구축 비용이 지속적으로 발생하기 때문이다. 이에, 통신 비용에 대한 고려가 필요하다. Wifi이나 Ethernet를 이용할 경우 추가적인 통신 비용이 발생하지 않지만 상용망을 이용할 경우 각 서비스 제공 사에서 다양한 가격정책을 내놓고 있으며 도입 IoT 제품과 통신사 서비스에 대해서 사전에 검토가 필요하다.
IoT의 통신 제품은 소형화 되고 주기적인 전원관리가 필요한 제품들이 많다. Beacon, NFC 와 같이 6개월에서 1년 단위 전원 관리가 가능한 제품도 있지만 IoT 운영시 이런 전원관리 사이클이 운영 목적과 부합하고 효율성이 있는지 판단해야 한다.
IoT 제품과 서비스를 도입시 기존 프로세스에 변화를 예상해야 한다. IoT 서비스가 단지 효율성만을 기대하고 도입한다면 큰 효과를 얻지 못하는 경우가 많다. 센서류들의 측정 값은 정확도가 높아지고 데이터 수집의 효율성은 좋아지지만 이를 관리 운영하는 절차가 업무에 한 축으로 들어오는 것이며, 정확도와 수집 효율성을 관리가 상회할 수 있기 때문이다.
앞에서 언급한 두 가지 부분은 기술적인 개선이 지금도 진행 중이며 가까운 시일에 좀 더 효율적인 제품이 나올 것으로 기대되고 있다. 하지만 세 번째는 기업이 IoT 제품과 서비스를 도입시 초기 도입과 정착 운영에서 많은 환경 변화를 예상하고 로드 맵을 세워 진행해야 한다. 전산화 초기에 시스템 도입이 단순 업무 효율성 재고에만 염두 했다가 이후에 시스템이 업무 프로세스를 바꾸는 것과 같은 형식으로 IoT를 도입하면 업무 프로세스와 더불어 작업 환경에도 큰 영향을 미칠 것이기 때문이다.
IoT 환경은 우리 생각보다 훨씬 더 가까이와 있으며, 다양한 산업분야에 적용되고 있다. 1996년경에 지하철 운행시 진동이 구조물에 영향을 주는 정도를 파악하기 위해서 진동 감지 센서를 지하철 선로에 근처에 설치하고 데이터를 수집하던 시절이 생각난다. 지하철 역 사이 선로에 진동 센서를 설치할 수 있었으나 데이터를 수집할 수 있는 네트워크 환경이 없었던 당시에 고가로 인식되던 노트북에 센서 데이터를 저장하도록 하고 센서와 노트북을 한 세트로 설치하고 일단위로 노브툭을 회신해서 데이터를 수집 분석하던 선배 엔지니어들이 생각난다. IoT 제품과 서비스가 4차 산업혁명의 한 축으로 거론되고 있는 현 시점에서 보면 너무나 아나로그적인 향수를 자극하는 얘기이다. 기술의 변화가 고객의 요구에 부합하여 발전할 때 기대하는 이상의 모습으로 IoT 환경은 새로운 산업 환경을 열어 갈 것이다.