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Industry 4.0/IT Convergence

"사물인터넷 ( IoT : Internet of Things ) & 만물인터넷 ( IoE : Internet of Everything ) & 산업용사물인터넷 ( IIoT : Industrial Internet of Things) "

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존 챔버스 시스코 회장은
‘시스코 라이브2014’ 컨퍼런스 기자간담회에서
“인터넷은 ‘fixed’와 ‘virtual’이 함께 존재해야 하는 ‘기술’이며, 공통된 표준을 바탕으로 모두가 혜택을 누릴 수 있는 것”이라며 “이러한 인터넷이 한 단계 발전한 모습이 사물인터넷 또는 만물인터넷이라고 본다. 만물인터넷은 인터넷이 그 동안 제공해 온 혜택을 10배 이상 늘려줄 수 있는 인터넷의 미래 모습이다”고 말했다.

존 챔버스 회장의 발언을 보면 시스코가 인터넷에 부여하는 의미가 기술적 측면으로 집중된다는 것을 알 수 있다.

말라 어낸드 시스코 소프트웨어&서비스플랫폼 수석부사장(SVP)은 "IoE는 IoT에서 시작한다"며 "IoT는 이전에 연결되지 않았던 것을 연결하려는 움직임이고, IoE는 규모 있는 비즈니스 변환에 대한 약속을 가진 패러다임"이라고 설명했다.

그는 "IoE 연결은 로봇과 센서 같은 사물과 사물(M2M), 사물과 사람(M2P), 소셜네트워킹 같은 사람과 사람(P2P)의 세 형태가 있다"며 "IoE의 세계는 다른 수준의 복잡성을 만들어낸다"고 덧붙였다.

시스코가 IoE란 자신만의 비전을 사용하는 이유는 네트워크 연결이란 부분을 강조하고, 자신들의 기여와 역할을 표현하려는 것으로 해석된다.

IoT란 단어를 처음 제안했던 MIT 오토아이디센터의 케빈 에시턴 교수는 IoT이란 말에서 기기의 지능화를 상상했다. 기기가 더 똑똑해지고, 기기끼리 대화하는 언어가 발전할 것이며, 기기가 인터넷으로 연결돼 사람이 모르는 사이 무언가 해내게 될 것이란 얘기였다. IoT가 현실화되면 인간의 생활이 편안하고, 건강하고, 효율적인 상태로 유지시킨다는 것이다.

IoT란 단어를 사용하는 IT업체들의 수사를 생각해보면 여러 의미로 해석되고 있음을 목격하게 된다. 인터넷을 구글이나 페이스북 같은 서비스로 보는 입장도 있는 반면, 시스코처럼 인터넷을 네트워크라는 인프라 자체로 보는 쪽도 있다.

서비스냐 인프라냐 시각차에 따라 사물이냐 만물이냐의 단어 선택 이유가 갈린다. 인터넷을 서비스로 보는 입장에선 사물이든, 만물이든 뒤따라 오는 단어에 특별한 의미는 없다. IoT에서 ‘Things’는 그 자체로 기기종류에 무한대 범위를 둔다. 사물이 만들어내는 데이터를 이용해서 사람에게 새로운 가치를 제공하는 건 서비스다.

IoE에서 ‘Everything’은 기기의 종류를 의미하는 게 아니다. 시스코의 경우 IoE를 사람, 프로세스, 데이터, 물리적 객체 등의 성격을 모두 포괄하는 것이라고 설명한다. 모든 것이란 인터넷에 연결되는 세상에 존재하는 무언가다.

시스코는 네트워크 솔루션으로 성장한 회사다. 지금은 다양한 솔루션을 판매하지만, 여전히 뿌리는 네트워킹이다. 때문에 시스코에게 인터넷은 네트워크라는 인프라 혹은 기술로서 아직 더 발전시킬 가능성 있는 존재다. 인터넷 네트워크가 더 고도화되고 지능화돼야 IoT든 IoE든 이룰 수 있다는 것이다.

시스코에서 강조하는 IoE 솔루션은 네트워크 중심적 시각을 보여준다. 옥외 네트워크 장비를 연결하는 메시 네트워크, 광역네트워크(WAN) 등 각 디바이스가 퍼져있는 엣지와 그를 모아서 중앙의 클라우드 데이터센터까지 전달하는 네트워크 계층이 존재한다. 각 네트워크 계층에선 그에 맞는 프로토콜이 있고, 인터넷 연결과 보안성을 보장하는 네트워킹 방식이 있다.

시스코 입장에서 보면 IoT나 IoE에서 자신들의 역할은 인터넷에 있다. 데이터 분석이나 서비스 차원의 문제는 다른 전문가들의 몫이다. 제조, 교통, 에너지, 유통, 물류, 공공 등 각 영역에서 IoT 구현사례가 시스코 라이브 2014 곳곳에서 소개됐다.

제조업의 공장 자동화, 대중교통의 고도화된 운영 등에서 시스코는 기기와 서비스의 연결성을 보장하는데 강한 리더십을 보유했음을 강조했다. 그러나 인터넷 연결로 IoT/IoE가 이뤄졌다고 보긴 어렵다.

공장자동화라 해도 제조 프로세스 관리를 위한 솔루션이 PLM, MES 등과 연계돼야 하고, 기업 업무 프로세스 관리를 위해선 CRM, ERP 같은 비즈니스 애플리케이션과 엮어야 한다. 데이터를 모아서 정보로 가공하는 빅데이터 분석 기술도 사용해야 한다. 시스코 혼자 IoT/IoE를 구현할 수 있다고 여기는 건 오해다.

챔버스 회장은 작년 시스코 라이브에서 통신 네트워크의 가치는 대체로 사용자 수의 제곱에 비례한다는멧칼프의 법칙(Metcalfe’s Law)을 언급하며 더 많은 것들이 네트워크에 연결됐을 때 그 네트워크의 가치는 더욱 값어치 있어진다고 설명했다. 네트워크에 방점을 찍고 있다.

그는 올해 기조연설에서 “IoS는 단순히 인터넷 연결과 데이터 수집에 의미 있는 게 아니라 운영 방침을 제공할 ‘시스템’을 구축하는 게 중요하다”며 “시스템에 따라 올바른 정보를 적시적소 관련된 사람에게 보내줬을 때 그 가치를 발휘할 수 있는 것”이라고 강조했다. 이어 “이제 IoE/IoT가 비전이 아니라 현실이란 점을 알게 된다”고도 말했다. 네트워크의 의미를 시스템 레벨로 높인 표현이다.

IoT든 IoE든 중요한 건 그를 통해 무엇을 얻을 것인가, 무엇을 제공할 것인가다. 시스코가 그에 대한 대답을 대신 찾아주진 않는다. 시스코의 역할은 해답을 찾아가는 과정을 도와주고, 기술적 난제를 해결해주는 것이다




IoT 응용 서비스

1) 헬스 케어

- 넓은 의미로 기존의 치료 부문 의료서비스에다 질병 예방 및 관리 개념을 합친 전반적인 건강관리 사업을 일컫는다. 좁은 의미의 헬스케어는 원격 검진이나 방문 건강컨설팅 등의 사업을 지칭한다.

2) 스마트 홈

- 가전제품(TV, 에어컨, 냉장고 등)을 비롯해 에너지 소비장치(수도, 전기, 냉난방 등), 보안기기(도어록, 감시카메라 등) 이외의 다양한 분야에서 모든 것을 통신망으로 연결해 모니터링, 제어할 수 있는 기술을 말한다. 사용자의 특성에 따라 자동으로 작동하거나 원격으로 조종할 수 있다.

3) 스마트 공장

- 설계 · 개발, 제조 및 유통 · 물류 등 생산 과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 정보통신기술(ICT)을 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 생산공장. 공장 내 설비와 기계에 사물인터넷(IoT)이 설치되어 공정 데이터가 실시간으로 수집되고 데이터에 기반한 의사결정이 이루어짐으로써 생산성을 극대화할 수 있다.

4) 스마트 팜

- 농사 기술에 정보통신기술(ICT)을 접목하여 만들어진 지능화된 농장. 스마트 팜은 사물 인터넷(IoT: Internet of Things) 기술을 이용하여 농작물 재배 시설의 온도 · 습도 · 햇볕량 · 이산화탄소 · 토양 등을 측정 분석하고, 분석 결과에 따라서 제어 장치를 구동하여 적절한 상태로 변화시킨다.

5) 스마트 그리드

- 기존 전력망에 정보통신기술(ICT)을 더해 전력 생산과 소비 정보를 양방향, 실시간으로 주고받음으로써 에너지 효율을 높이는 차세대 전략망이다.

6) 환경 감시

-환경에 대한 인간 활동의 여러 가지 형태의 잠재적 영향을 분석하기 위하여 환경 요인을 조사하는 활동이다.

7) 감시 정찰

-적과 지형, 또는 날씨에 대한 자료를 알아내기 위하여 감시하는 정찰 방법이다.
 
 
 

IoT 플랫폼

1)IoT 공통 플랫폼의 기반 선구축 필요

-IoT 플랫폼이 제대로 기능하기 위해서는 사물(센서, 게이트웨이 등)과 네트워크(사물↔사물, 사물↔플랫폼 등)가 기반인프라로 先구축되어야 한다.
-IoT 인프라로서 사물과 네트워크는 다양하게 존재하며 이를 다양한 필요에 맞춰 알맞게 활용할 수 있는 인프라 구축 전략 필요하다.

2) 4개의 서브플랫폼

-‘사물·데이터 관리’ 플랫폼은 사물에 대한 데이터와 사물이 산출 하는 데이터를 수집·저장·관리하는 클라우드 기반의 플랫폼으로 개방을 우선으로 한 데이터 관리 전략의 수립·적용 필요하다.
-‘데이터 분석’ 플랫폼은 사물이 산출한 데이터를 정보(Intelligence)로 분석·가공하는 플랫폼으로 자동화된 실시간 의사결정과 예측기반의 선제적 대응을 가능하게 하는 것이 목표이다.
-‘애플리케이션·서비스 개발’플랫폼은 애플리케이션·서비스 개발을 위해 필요한 기능 및 아키텍처 등을 제공하는 플랫폼으로 전자정부 표준프레임워크를 모델로 개발을 추진한다.
-‘개인정보보호 및 보안’은 IoT활성화의 가장 큰 걸림돌이 될 가능성이 크며, 신뢰의 회복을 위한 정책적 대전환 필요하다.

3) IoT 분야 활용분야(에너지, 교통, 의료, 재난·안전)

-전세계 주요 국가들은 IoT플랫폼을‘에너지’,‘교통’,‘의료’, ‘재난·안전’분야를 중심으로 활용하려 한다.
-‘에너지’분야에서는 IoT 공통플랫폼과 연동된 스마트그리드와 스마트미터 인프라를 구축하여 에너지 생산·저장·유통·소비의 全과정에서 최적화를 추구한다.
-‘교통’분야에서는 차량과 도로를 중심으로 센서 기반의 지능형 교통 시스템을 구축하고 사고 및 체증 감소로 인한 사회적 비용 절감을 기대한다.
-‘의료’분야에서는‘질병의 예방 및 조기검진’에서부터‘만성질환의 관리’에 이르는 全주기 서비스를 제공하는 플랫폼과 서비스를 구축 하여 삶의 질 향상과 의료비용 절감 등을 기대한다.
-‘재난·안전’분야에서는 재난·안전 사고의 예측, 상황인지, 대응 등을 위한 플랫폼과 서비스를 구축하여 재난·안전 사고의 예방 및 피해최소화를 도모한다.

 

 

 

IoT 네트워크

1) 네트워크 인프라 구축 필요

-IoT 서비스의 활성화를 위해 IoT 데이터 트래픽을 안정적으로 수용· 제어·분산할 수 있는 네트워크 인프라 구축 필요하다.

2) IoT 네트워크 구성도

-IoT 네트워크는 연결대상을 기준으로

① 사물망

(사물↔사물,
사물↔게이트 웨이,
사물↔IoT플랫폼),

② 게이트웨이망1)

(게이트웨이↔게이트웨이,
게이트 웨이↔IoT플랫폼),

③ 플랫폼망(IoT플랫폼↔IoT플랫폼)

으로 분류한다.
-또한, 구성방식 및 용도에 따라 유선/무선, 상용/전용을 기준으로

①유선상용망

②무선상용망

③유선전용망

④무선전용망

의 네 가지로 분류할 수 있다.

 

 

 

 

IoT 디바이스

1) IoT의 기본적인 디바이스, 이를 통해 산출·제공되는 각종 데이터는 IoT 서비스의 구현을 위한 가장 기본적인 인프라이다.

2) IoT 디바이스 분류 기준

-(수동형(Passive) 사물) RFID 부착 도서·DVD처럼 외부의 정보 요청(결제, 출고, 입고 등)이 있는 경우에만 자기 정보를 송출하는 사물을 말하며, 가장 단순한 구조를 갖고 있어 비용, 전력소모, 수명 등의 측면에서 비교우위를 가짐
-(능동형(Active) 사물) 온도, 습도, 진동, 위치, 소음 등 주변 상황 및 환경을 감지하는 센서를 통해 데이터를 자동으로 수집, 저장, 송출하는 사물을 말하며, 도로, 빌딩, 산림, 가축 등 다양하게 적용
-(인지형(Aware) 사물) 센서를 통해 데이터를 수집하고 분석한 뒤 특정 이벤트에 대해서는 스스로 대응할 수 있는 사물을 말하며, 도어락, 조명, 가전제품 등에 가장 폭넓게 적용 및 활용
-(자율형(Autonomous) 사물) 상황이나 환경을 판단하여 미리 정의된 규칙에 따라 의사결정이 가능한 사물을 말하며, 고기능성에 고비용 구조를 가져 무인차량, 스마트그리드 등에 제한적으로 활용

3) IoT 디바이스 보급상황

-현재 IoT의 보급·활용은 수동형 사물과 능동형 사물 중심이지만, IoT의 기술 고도화 및 보급 활성화에 따라 자율형 사물과 인지형 사물의 비중이 확대되어 네 유형이 비슷한 비율로 분포될 것으로 전망한다.
 

블루투스통신으로 스위치를 대신하는 '스위처'
 

AI 기능으로 '카톡', '음악재생'을 목소리로 할 수 있는 카카오 미니






1. 만물의 경계를 초월한 사회 구현을 위한, 만물인터넷(IoE)의 개요

놀라운 속도로 증가하는 연결성을 지원하는 데 필요한 관리 효율성, 제어 가능성 및 확정성을 강화하는 네트워크 인텔리전스

인터넷(전자기기) > 사물인터넷(IoT:모든 사물) > 만물인터넷(IoE:세상 모든 것)

구분설명EverythingThingsIoT에서 말하는 인터넷에서 연결되는 일반 사물PeopleIoT를 통해 우리가 어떻게 다른 사람, 사물,
서비스와 연결될 것인가에 대한 것
Process상황에 맞게 처리하는 방식, 순서, 정보 탐색 방법Data축적된 데이터에서 가치를 발굴해내는 빅데이터
그 가치를 실시간으로 필요한 곳에 전달하는 Data in Motion[1]
MethodInternetEverything을 실시간으로 연결하는 지능형 네트워크TechnologyBig Data실시간으로 쌓이는 대량의 데이터를
저장/관리/분석하는 기술
Cloud가상화 기술을 기반으로
네트워크 상의 복잡한 인프라구조 관리
IPv6IPv4를  확장한(속도/용량/주소) 차세대 인터넷 주소IoT생활속 사물을 유무선 네트워크로
연결해 정보 공유하는 환경

2. IoE에 대한 정의

시스코의 미래학자 데이브 에반스(Dave Evans)가 지난 시스코 라이브 2013에서 설명함

IoE가 IoT를 근간으로 하지만, IoT 이외에도 클라우드, 빅데이터, IPv6 등의 다른 기술적 혁신을 포함한 개념

IoE 시대는 “사람, 프로세스, 데이터, 사물(Things) 등 연결되지 않은 세상의 나머지 99%까지 모두 인터넷에 연결돼 실시간

상호 소통함으로써 전례 없는 가치를 창출해내는 시대“
(이때 사물이 인터넷에 연결된다는 것이 IoT의 개념)
즉, IoT가 ‘기술’ 이라면, IoE는 단순히 ‘기술’ 혹은 ‘기술들의 집합체’라기 보다는 실시간 연결성을 통해 지금과는 전혀 다르게 변화될 미래의 생활 방식’ 혹은 ‘생활 양식의 혁신’으로 생각해야 한다.

3. IoE의 사례

스마트 시티 프로젝트: 만물인터넷 솔루션 혁신센터 GCoE(Global Center of Excellence)
https://youtu.be/CeAXxufRuKg (자막)


시스코 GCoE(인천 송도)에서 시연중인 스마트 시티 통합관제 센터 솔루션. 도시의 모습을 한 눈에 볼 수 있어 도시 안전, 효율성을 높일 수 있다. 이 솔루션에는 국내 스타트업 N3N의 시각화 및 관제 시스템 기술이 적용됐다.
 

스탠리 블랙앤데커(Stanley Black & Decker) 미국 최대 공구 기업(제조업)인 스탠리 블랙앤데커에 IoE를 적용한 사례. 과거에는 생산 일정, 결과, 품질 관리와 근무 교대 등에 대한 일정 관리를 포함해 모든 생산관리를 수동으로 함.


시스코의 커넥티드 팩토리 솔루션을 일부 생산 라인을 시범적으로 도입.
이는 스탠리 블랙앤데커가 RTLS(Real-Time Location System, RTLS)을 갖추도록 함. RTLS에는 위치 정보와 진행 상황을 알려주는 작은 와이파이 지원 RFID 태그가 포함되어 있어, PLC와 통합되어 생산결과의 품질 등을 마지막 테스트 단계에서 관리자에게 바로 전달할 수 있게 구현함.
 

4. IoE 적용시 고려사항

인적 자원의 교체(Human Resource Transformation)가 필요 (기존의 경쟁은 속도 경쟁, 두뇌의 경쟁) - 통섭의 리더십과 시스템을 통합할 수 있는 능력 필요

보안 문제 미래에는 보안 문제가 다양한 형태로 나타날 것임. 사물인터넷은 너무 많은 요소(센서, 엑츄레이터, 오브젝트)들을 한곳에 통제하는 것이 어려움 사생활 침해 문제 빅데이터의 분석 오류로 허위동작, 허위정보로 반응하는 오동작을 대비

정부의 정책 준비 앞에서 언급한 보안에 대한 정책도 함께 준비


IIoT(Industrial Internet of Things)

1. IIoT의 개요



통신, 감지, 내부 상태 및 외부 환경과의 상호작용 등을 위한 임베디드 기술과 산업용 사물과의 융합

기계-사람-데이터를 서로 연결시켜 설비운영의 효율화, 비용절감, 새로운 제품과 서비스 제공을 가능케 하는 제조 혁신을 지원하는 IoT

기계가 생성한 데이터를 수집 및 분석하고 이를 설비 운영에 적용하는 머신러닝(Machine Learning)이나 사이버 물리 시스템 (Cyber-physical system) 등도 산업 IoT 분야에 포함

2. IIoT의 정의

산업 현장에서 생각하는 기계, 첨단 분석기술, 작업자를 서로 연결하는 것. 또 IIoT는 통신 기술로 연결된 수많은 기기들이 산업 현장에서 모니터링, 데이터 수집, 데이터 교환 및 분석 등의 기능을 수행해서 가치 있고 새로운 통찰을 제공하도록 한다. 이러한 통찰에 근거해 사업을 운영할 때 더욱 신속하고 현명한 결정을 내릴 수 있게 된다.

예를 들어, 정유공장에서는 파이프 내부의 부식을 감지하는 예측 분석을 제공하고, 공장에서는 생산력을 향상시킬 수 있는 실시간 생산 데이터를 제공한다. 산업인터넷과 이를 통해 작동하는 소프트웨어 솔루션 덕분에 사업의 성과가 크게 향상되고 있다. https://youtu.be/KzXfFDJWgmQ (영문)

3. IIoT의 대표적 주요기술

M2M(Machine to Machine) - 사람이 직접 제어하지 않는 상태에서 사물 또는 기기들이 사람 대신 통신의 양쪽 모두를 맡고 있는 기술을 의미

산업 빅데이터 분석 - 산업에서 발생하는 엄청난 양의 데이터를 분석

사이버 보안 - 너무 많은 요소(센서, 엑츄레이터, 오브젝트)들의 해킹에 대한 보안

HMI(Human Machine Interface) - 여러 제어 및 측정 시스템은 운영자가 시스템을 시각화하고 시스템과 통신하기 위한 툴이 필요

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) - 산업 제어 시스템, 즉 산업 공정/기반 시설/설비를 바탕으로 한 작업공정을 감시하고 제어하는 컴퓨터 시스템

4. IIoT의 사례

디지털 윈드 팜(Digital Wind Farm)

GE에서 만든 차세대 풍력 발전소 모델.

발전소 건설 발전소를 설계할 때부터 풍향·지형 등 실제 건설될 현장을 ‘가상’으로 재현해 검증. 여기엔 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’이라는 홀로그램 시뮬레이션 기술을 쓴다.

발전소 운영 운영시엔 각종 기계장치를 연결해 자료를 수집하고 분석하는 ‘윈드 파워업(Wind PowerUp)’이란 산업 인터넷 솔루션을 활용하여 출력을 극대화함.

실시간 점검 일단 풍력 발전 단지를 건설하면 잘못 설계됐더라도 다시 짓는 게 어렵기 때문에 GE는 서로 다른 사양의 발전기들을 가상 상황에서 ‘시뮬레이션’하면서 어떤 결과를 가져오는지 즉석에서 확인하고 수정할 수 있게 함. 발전소를 완공한 뒤에도 운영자는 센서가 전하는 각종 정보를 통해 전력 생산 상황을 실시간으로 파악할 수 있음.

예측 자료의 실시간 분석을 뛰어 넘어 발생 가능한 문제를 ‘예측’까지 할 수 있음. GE의 ‘디지털 윈드 팜’은 자료분석 소프트웨어를 통해 고장·오류를 일으킬 수 있는 정보를 미리 도출한다. 이를 통해 예상치 못한 오작동과 불필요한 가동 중단을 예방 및 발전량 향상 가능.

프레딕스(Predix)
GE에서 만든 산업인터넷을 위한 운영체제, 엄청난 양의 산업용 데이터(하이퍼스케일(Hyperscale))를 처리하고, 사용자가 산업인터넷에 최적화된 어플리케이션을 개발하고 운영할 수 있도록 도와줌. 프레딕스를 통해 GE는 제트엔진, 가스터빈, MRI 스캐너 등에서 데이터를 안전하게 수집하고 분석한 후, 그 결과를 활용하여 기기를 더 효율적으로 운영할 수 있게 됨.

제트엔진: 제트엔진의 제작 과정에서의 결함이나 문제를 쉽게 찾아, 비용과 이슈를 프레딕스를 이용해 최소화

피트니 보우스(Pitney Bowes)의 우편기계: 1년에 9억통의 편지를 분류하는 대형우편기계를 최적화

헬스케어: MRI 이미지를 수집하는 과정에서, 이미지 당 차지하는 용량은 2~3 기가바이트. 만약 수천, 수만 장의 이미지를 저장하한다면, 용량이 많아짐. 방대한 데이터를 처리할 수 있게 도와줌. (향후 5년 이내에 제타바이트
(1,000 엑사바이트, 10의 21제곱 바이트)의 장벽을 깰 예정.)

5. IIoT 적용시 고려사항

IT/OT 팀 합병 - IIoT 변화에서 직면하는 보편적 장벽은 IT조직과 다른 OT(Operational Technology)조직과의 조화 - IT는 일반적으로 변화와 혁신을 지향, OT는 변화와 위험을 지양함 - 이런 두 문화 사이의 간격을 좁혀 상충하는 IT와 OT의 우선순위를 충족해야 함.

시스템 통합 - 기업 IT 환경은 일반적으로 시간에 따라 조직 전반에 걸쳐 배치되고, 서로 연계되어 있지 않은 경우가 많음. - 데이터 공유와 통합이 IIoT의 이점을 실현하기 위한 핵심이기 때문에, 해당 환경에 추가된 새로운 시스템이 필요. - 산업 표준 구성요소에 기초하여 상호운용성을 확보

설비 현대화 - 차세대 빅데이터 중심적인 지능형 자동화의 잠재력을 실현하려면 그 구성 기초를 현대화해야함. - 기존의 OT 인프라를 살펴보면, 오늘날 대부분의 환경에서 구형 데스크톱 하드웨어와 서버는 매우 오래된 운영체제와 소프트웨어를 구동하고 각 애플리케이션마다 전용 PC가 있으며 수 년 동안 패치된 사유 시스템이 이를 유지함

점검 가능성 우선 - IIoT 대비 수준를 판단하기 위해 점검성에 주의해야 한다. 대부분의 산업 기업은 오래되고 패치 또는 업그레이드를 통해 제대로 유지 관리하지 않는 설비를 운영하기 때문이다. 기업은 자동화 그리고 궁극적으로 IIoT에 대한 투자를 고려하면서 점검이 쉽고 원격으로 관리할 수 있는 자산과 설비를 우선시해야함

* 래퍼런스

http://www.ciscokrblog.com/660

http://www.ddaily.co.kr/news/article.html?no=128851

http://www.ciscokrblog.com/360

http://www.ciscokrblog.com/403

http://ciscokrblog.com/422

http://www.ciokorea.com/news/33274

http://www.gereports.kr/everything-you-need-know-about-industrial-internet-of-things/

http://www.gereports.kr/ge-opens-industrial-internet-platform-predix-to-everyone/










사물인터넷 (IoT) 를 넘어


이제는 만물인터넷(IoE) 시대가 열렸다

그렇다면 사물인터넷은 무엇이고, 만물인터넷은 무엇일까?


사물인터넷, Internet of Things

일상 생활에서 쉽게 찾아보는 다양한 모든 사물에 인터넷을 연결하여 정보를 제공하고 또 제어한다

예를 들면, 인공지능(Ai) 스피커와 같이 음성인식으로만 원하는 음악을 틀수있고, 원하는 대상에게 전화를 발신하는 등

야외에서 스마트폰 앱을 통해 집 내부의 가스밸브 , 보일러 , 전기 등을 인터넷을 통하여 제어하는 기술이다

IOT는 사물 인터넷 (Internet of Things)의 약자입니다. IOT는 인터넷을 통한 모든 전자 장치의 상호 연결을 나타냅니다. 이 상호 연결을 통해 장치는 서로 통신 할 수 있습니다. 연결된 장치를 "스마트 장치"라고하며 장치는 데이터를 교환하여 클라우드에 업로드 할 수 있습니다. 즉, IOT는 기존 인터넷 인프라가있는 임베디드 컴퓨팅입니다. IoT의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

스마트 폰을 사용하여 TV, AC, 냉장고와 같은 전자 장치를 켜거나 끕니다.

디지털 건강 모니터링

유료 플라자에서 패스트 트랙 입장

차량 등 추적 ...

IOT 테스트는 IOT 응용 프로그램을 만들기 위해 연결된 장치를 테스트하는 방법입니다. 각 장치에는 데이터 공유와 같은 더 빠른 서비스가 필요합니다. 데이터 생성은 IOT 장치에 대한 강력한 제어가 필요합니다. 따라서 IoT 장치 테스트가 중요합니다. IOT 테스트는 유용성 테스트, 안정성 테스트, 보안, 성능 및 통합 테스트와 같은 다양한 유형의 테스트로 구성됩니다.
IoT 장치는 서로 다른 하드웨어와 기술로 만들어져 있으므로 테스트하기가 항상 어렵습니다. 기능, 성능, 보안과 관련된 많은 중요한 버그가 있습니다.
IOT가 더 빠른 속도로 발전하고 있기 때문에 IoT 장치의 소프트웨어 품질이 저하 될 수 없습니다. 연결된 장치의 사용자는 IoT 시스템의 작동 방식을 모르지만 IoT 기술 사용에 매우 익숙합니다. 그들은 사용하는 장치가 처음부터 완벽하게 작동해야한다고 요구할 것입니다. 기업은 모든 장치와 하드웨어에서 실행되는 최적화 된 소프트웨어를 개발하기 위해 이러한 과제에 직면해야합니다. 따라서 IOT 테스트를 시작한 회사는 가까운 시일 내에 승리 할 것입니다.
출처 : 네트워크 컴퓨팅
IOT 테스트는 Quality Assurance에 대한 깊은 이해와 전략이 필요합니다. 실제 환경과 거의 일치하는 준비 환경을 제공해야합니다. 프로토 타입, 시뮬레이터, 테스트 랩 및 테스트 도구를 올바르게 사용하십시오. 회사는 테스트 프로세스를보다 단순하고 명확하게하고 모든 수준에서 품질을 유지하는 것 사이의 절충이 필요합니다.
IOT 관련 문제를 피하는 데 중요한 몇 가지 측면에 대해 논의 할 것입니다.

 강력한 테스트 전략

다양한 하드웨어 장치, 소프트웨어 응용 프로그램, 테스트 유형, 사용할 방법론, 도구, 테스트 환경, 에뮬레이터 및 시뮬레이터를 포괄하는 효과적인 테스트 전략을 간결하게 작성해야합니다.

호환성 테스트

여러 가지 생생한 장치가 IOT에 연결되어 있으므로 여러 가지 조합이 가능해야합니다. 따라서 추적 성 매트릭스를 유지해야합니다. IOT 테스트에는 여러 OS, 다른 브라우저 및 다른 통신 방법에 대한 테스트가 필요합니다

상호 운용성 테스트

상호 운용성은 IOT의 핵심입니다. 다른 시스템은 정보를 교환하고 서로 통신합니다. 이러한 유형의 테스트 중에 테스터는 시스템의 유용성, 데이터 형식, 구문 및 논리적 연결뿐만 아니라 물리적 연결도 검사합니다. 통신 장치간에 정보가 손실되지 않으면 서 대규모 아키텍처에서 프로그램을 원활하게 실행할 수 있어야합니다. 시스템의 결과는 사용자에게 유용하고 이해하기 쉬워야합니다. 테스트는 실시간 환경뿐만 아니라 통제 된 환경에서도 수행해야합니다. 시중에는 많은 상호 운용성 테스트 도구가 있습니다.

사용성 테스트

사용성 테스트 란 최종 사용자를위한 도구가 사용자에게 친숙하다는 의미입니다. 사용성 측정은 사용자가 사용할 장치의 기능 유형에 따라 다릅니다. 예를 들어 일부 사용성 측정 방법은 알림 표시 줄, 경고 메시지, 장치 이식성 및 데이터 표시 일 수 있습니다. 사용자마다 유용성에 대한 기대치가 다릅니다. 따라서 사용성 테스트는 IOT 테스트의 중요한 부분을 구성합니다.

보안 테스트

보안은 IOT의 지속적인 성장에서 가장 큰 위험입니다. 여러 장치가 있기 때문에 많은 연결 지점이 존재하므로 연결에 대한 시야를 잃고 보안 위협에 노출 될 수 있습니다. 장치간에 데이터를 교환 할 때 데이터가 전송 될 때 데이터가 손실되거나 도난 당할 가능성이 있습니다. 테스터는 데이터가 전송되는 동안 액세스 할 수 없는지 확인해야합니다. 데이터 액세스를 보호하는 몇 가지 방법은 암호화 및 암호 보호입니다. 해커가 장치에 액세스하면 해당 IOT에 연결된 모든 장치를 해킹 할 수 있습니다. 보안 테스트는 지속적인 프로세스 여야합니다.

통합 테스트

IOT에는 많은 양의 데이터와 많은 장치가 있으므로 데이터 무결성 테스트가 필요합니다. 장치 간의 원활한 통합과 장치 간의 원활한 데이터 흐름이 필요합니다.

성능 시험

IOT 시스템은 사용자 수가 증가 할 때 확장 될 수 있도록 충분히 확장 가능해야합니다. IOT 테스트 팀은 사용자 수가 증가해도 시스템 성능이 저하되지 않도록해야합니다. 전력 사용량, 시스템 사용량은 성능 테스트에서 테스트 된 일부 매개 변수입니다.

자동화 테스트

자동화 테스트는 회사의 지속적인 성장과 빠르게 발전하는 개발에 중요합니다. 추종자가 아닌 정시에 시장에 도달하는 것이 중요합니다. Devops와 자동화는 시장 출시 시간을 개선하는 데 도움이됩니다. DevOps를 사용하면 빈번한 릴리스로 배포가 더 빨라집니다. 테스트는 모든 개발 단계에서 수행해야합니다. 자동화를 통해이를 달성 할 수 있습니다. 테스팅 팀은 일반적으로 테스팅 초기 단계에 더 중점을두고 테스터들도 개발 단계에 더 중점을 두어야합니다. 

가상 환경 만들기

IOT에는 많은 상호 연결성이있어 복잡합니다. 기능과 프로토콜이 거의없는 간단한 웹 응용 프로그램과 달리 IoT 응용 프로그램에는 적절한 테스트 환경이 필요합니다. 이를 위해서는 가상 환경과 같은 프로덕션이 필수입니다. 실제와 정확히 동일하지는 않지만 실시간 환경에 가장 가깝습니다. 모든 병목 현상을 극복 할 수 있도록 가상 환경을 갖추는 것이 중요합니다. 변경 사항이 발생하면 프로덕션으로 출시하기 전에 보안, 성능과 같은 변경 사항의 모든 측면을 테스트하는 것이 더 쉬울 것입니다.
결론적으로 IoT 시대가 왔다고 말할 수는 있지만 자체 위험과 위협이 따른다. 이러한 위험과 위협에 직면하고 사용자가 IoT의 이점을 누리도록하려면 소프트웨어 테스트 팀은 QA 관행을 지속적으로 개선해야합니다 .








만물인터넷, Internet of Everything 



IoT 와 IoE 의 대표적인 차이점으로는

IoT는 사람이 기기를 제어하는 개념이며 ( 일방향 통신 )

IoE는 기기 끼리 정보의 송,수신을 통해 서로 제어한다 ( 쌍방향 통신 )


예를 들어 

사물인터넷에는 가스밸브를 끄고 키는 동작은 사람이 하지만,

만물인터넷에는 가스렌지가 장시간 켜져있을 경우 주변에 사람이 없다 판단하고 자동으로 가스밸브를 잠근다


IoE 는 스스로 상황을 인지하고 데이터를 분석하며 처리하기 떄문에 사람의 손길이 필요치 않다


단점으로는,

인터넷이 연결되어 서로 통신으로 제어하고 동작하는 방식이기 때문에

보안에 각별히 신경을 써야 한다

각 사물들의 인터넷망 해킹 등 보안이 중요하다

 

https://jjeongil.tistory.com/192?category=687478





인터넷의 발전 4단계 


시스코 차세대 컴퓨터 통신망

기술사회에서 우리는 만물인터넷(IoE)이라 불리는 인터넷 발전의 4번째 단계에 진입중이다. 그리고 만물인터넷(IoE)의 심장은 시스코의 차세대 컴퓨터 통신망이라고 할 수 있다. 시스코는 수년간 의사소통하고 협력하기위한 새로운 방법을 찾고 있다. 만물인터넷(IoE)의 장점은 이러한 이러한 연결들의 영향과 모든 사물(만물)이 온라인으로 오면서 만들어지는 연결의 증가부터 도출된다.

인터넷 :가야할 장소 

일반적으로 사람들이 인터넷이라는 단어를 사용할 때, 그들은 실제세계의 물리적인 연결을 말하는 것이 아니다. 그보다는 무형의 연결들의 집합이라고 생각한다. 그것은 사람들이 정보를 찾거나 공유하기위하 가는 “장소”이다. 그것은 21세기의 도서관이며, 비디오 가게이며, 개인 사진 앨범이다. 

인터넷 지도

사실 인터넷은 근본적으로 네트워크들의 네트워크이다. 우리 각각은 물리적인 케이블을 이용해서 혹은 무선 매체를 통해 인터넷에 연결한다. 이 네트워크들의 네트워크 밑에 우리의 개인 컴퓨터 기기들에게 세계를 가져다주는 연결들의 진짜 백본이 있다. 다음 그림은 전 세계의 인터넷 트래픽을 아주 간단하게 국가들과 대륙 간에 어떻게 연결되어 있는지를 보여주고 있다. 각 케이블이 어떻게 연결되어있는지 자세히 보고 싶다면 Submarine Cable Map 홈페이지에 접속하여 보는 것을 추천한다. 이러한 케이블 각각을 계획하고 배치하는 데에 엄청난 양의 공학과 노력과 자금이 들어간다. 

만물인터넷(IoE)로의 전환 

오늘날, 99%이상의 물리적 세계의 사물들이 아직까지 인터넷에 연결되어있지 않다. 하지만 "The Internet of Everything"이라 불리는 현상에 의해 미래에는 우리가 상상하는 모든 일이 일어날 것이다. 2020년 까지 500억 개의 지능적인 사물들이 인터넷에 연결될 것이다. 만물인터넷(IoE) 는 물리적인 세계를 인터넷에 연결할 것이다. 네트워크상의 마이크로센서들을 이용하여 날마다 사물들은 인터넷에 연결되고 지능적으로 바뀔 것이다. 


잡설

매우 짧은 시간 안에 인터넷은 우리가 일하는, 살아가는, 노는, 그리고 배우는 방식을 바꿔놓았다. 그러나 아직 우리는 그 표면을 간신히 긁어본 정도이다. 현재 존재하는 그리고 새로운 기술들을 이용해 우리는 물리적인 세계를 인터넷에 연결하고 있다. 이것은 아직 연결되어있지 않지만 우리가 인터넷에서 만물인터넷(IoE)으로 옮기고자하는 것들을 연결시키는 것으로써 이루어진다. 만물인터넷(IoE)의 세상을 상상해보자. 강아지에게 사료를 챙겨주는 일은 더 이상 우리가 할 일이 아닐 것이다. 아침에 일어나 마시는 커피는 “커피”라는 말 한마디로 준비될 것이다. 출근하기 위해 문을 나서면 알아서 열리고 잠길 것이고, 자동차는 자동 시스템에 의해 회사까지 데려다 줄 것이다. 회사에 출근하는 순간 나를 인식하여 출근했음을 알릴 것이고 사원증이나 보안 카드역시 찾아볼 수 없을 것이다. 농장에서 작물에 물을 주거나, 축사에서 가축을 돌보는 일 역시 달라질 것이다. 만물인터넷(IoE)의 세계에서는 우리가 상상하던 미래의 모습이 실현될 수 있다. 나를 자동적으로 인식하여 나에게 맞는 서비스를 제공 해주며 많은 일들이 각종 데이터를 이용하여 적절하게 수행될 것이다.










만물인터넷(IoE)의 주축 

만물인터넷은 전보다 더욱 적절하고 좋은 네트워크 연결을 만들기 위한 4가지 주축을 포함한다.4가지는 각각 사람, 프로세스, 데이터 그리고 사물이다. 이러한 연결로부터 나오는 정보들은 새로운 능력, 더 풍부한 경험, 그리고 산업과 비즈니스와 나라들에게 전례 없는 경제적 이득을 창출할 수 있는 결정과 행동으로 이끈다. 오늘날, 대부분의 사람들은 인터넷이 가능한 기기들을 통해 사회적으로 연결되어있다. 만물인터넷(IoE)가 발전하면서, 우리는 새롭고 더 가치있는 방법을 통해 연결될 것이다. 웨어러블 디바이스등과 같은 기기들이 우리가 연결되는 방식을 이미 바꿔놓고 있다. 프로세스는 만물인터넷(IoE)의 다른 주축들 사이에서 일어난다. 올바른 프로세스로 연결은 더욱 가치가 높아진다. 이러한 연결들은 적절한 정보를 적절한 사람에게 적절한 시간에 가장 적절한 방법으로 전달한다. 데이터는 사람과 사물에 의해 생성되는 정보이다. 데이터는 통계학과 접목되었을 때 사람들이 행동하게 하거나 기계들이 동작할 수 있도록 하는 정보를 전달할 수 있다. 더 좋은 결정을 만들 수 있고 더 좋은 결과를 얻을 수 있게 한다. 사물은 인터넷과 다른 것들을 연결하는 물리적인 객체이다. 이러한 기기들은 정보를 감지하거나 수집하여 더 사람들과 기계 모두에게 더 나은 정보를 제공한다. 





만물인터넷(IoE)의 상호작용 

앞에서 살펴보았던 4가지 주축들 간의 상호작용은 더욱 많은 새로운 정보를 만들어낸다. 이 주축들은 만물인터넷(IoE)환경에서 3가지 주요 연결방식을 통해 상호작용한다. 

사람과 사람(People to People = P2P) 
기계와 사람 (Machines to People = M2P) 
기계와 기계 (Machines to Machines = M2M)





사물을 연결하는 것은 새로운 개념이 아니다. 물건들을 연결하는 의미의 사물인터넷(IoT: Internet of Things)이라는 말은 이미 1990년대부터 널리 사용되고 있었다. 사물인터넷은 인터넷을 통해 물리적인 객체와 연결할 수 있는 것을 말한다. 

위의 정의대로라면 디지털 시계와 아날로그 시계가 컴퓨팅 장치인지 구분할 수 있다. 디지털 시계는 프로그램을 수행하기 위한 CPU가 있고, 이 프로그램과 다른 정보들을 저장하기 위한 메모리가 있고, 사용자와 상호작용하기 위한 입출력장치(스크린, 버튼, 스피커 등)가 있다. 반면에 아날로그 시계는 입출력장치는 있지만, CPU와 메모리가 없다. 따라서 디지털 시계는 컴퓨팅 장치이고, 아날로그 시계는 컴퓨팅 장치가 아니다.

사물이란? 

현재 인터넷에 연결되어 있는 사물은 다양한 종류의 기존 컴퓨터와 컴퓨팅 장치를 의미한다. 예를 들면 데스트탑, 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC 등을 말할 수 있다. 하지만 IoT는 기존의 컴퓨팅 장치가 아닌 장치나 객체들도 포함하고 있다. 실제로 시스코에서는 물리적인 객체의 99%는 언제가 모두 인터넷으로 연결될 것이라고 예상하고 있다. 이런 객체들은 내부 서버와 외부 환경이 상호작용하기 위한 기술이 내장되어 있다. 또한 네트워크가 가능하고, 안전하고 믿을 수 있는 네트워크 플랫폼을 통하여 통신할 수 있다. 하지만 IoT는 인터넷에 연결되지 않았던 객체를 연결함으로써 네트워크를 통해 통신할 수 있게 하는 기술이 더해진 것이다. 

IoE는 사람, 프로세스, 데이터 그리고 사물이라는 4가지의 기둥(pillar)의 연결로 구성되어 있다. 하지만 이 4가지가 각각 분리되어 있는 것이 아니라, 각 기둥이 다른 3가지의 기둥의 능력을 증폭시킨다. 진정한 IoE의 힘은 이러한 요소의 교차점에서 실현된다.

일반적인 장치 

인터넷은 데스크톱이나 노트북 외에도 더 많은 컴퓨팅 장치와 연결된다. 매일 주위에서 자신과 상호작용이 가능한 모든 장치는 인터넷에 연결될 수 있다. 예를 들어 사람들이 사용하는 모바일장치는 매일 통신을 하여 날씨 예보나 은행업무를 합니다. 

스마트폰 - 스마트폰은 거의 모든 곳에서 인터넷에 연결할 수 있다. 스마트폰은 전화, 카메라, GPS 수신기, 미디어 플레이어, 터치스크린과 같이 다양한 기능들이 포함되어 있다. 스마트 시계- 스마트 시계는 스마트폰과 연결되어 사용자에게 알람이나 메시지를 제공해줄 수 있다. 추가적으로 심장박동체크, 만보기와 같이 스마트 시계를 착용한 사람들에게 도움을 주는 기능을 제공한다.

태블릿 PC - 태블릿 PC는 스마트폰과 비슷하게 여러 장치의 기능을 가지고 있다. 하지만 더 큰 스크린을 가지고 있어서 동영상을 시청하거나 전자책을 보는 데에 더욱 이상적이다. 또한 화면상의 키보드를 이용하여 사용자가 노트북에서 할 수 있는 이메일 업무나 웹브라우징 일도 수행할 수 있다. 

구글 글래스- 구글 글래스는 전투기 조종사의 HUD(Head-Up Display)와 같이 작은 화면을 안경형태로 보여주는 웨어러블 장치이다. 옆에 작은 터치패드가 있어서 사용자가 메뉴를 동작 할 수 있다. 

미래에는 집에서 사용하는 많은 사물들이 인터넷에 연결될 것이다. 그로인해 그 사물들의 상태나 정보를 원격으로 모니터링하거나 설정할 수 있을 것이다. 

원격 - 보안시스템, 조명, 실내 온도조절기와 같은 많은 집안의 제품들을 모바일 장치를 이용하여 원격으로 모니터링하고 설정할 수 있다.

주방 - 냉장고, 오븐, 온수기 같은 가전제품들이 인터넷에 연결될 수 있다. 따라서 집주인이 가전제품의 전원을 켜고 끌 수 있고, 상태를 모니터링할 수 있고, 냉장고의 내부온도가 특정 온도가 되면 알림을 하도록 설정할 수 있다. 

스마트 TV - 추가적인 TV 서비스 공급장치 없이 인터넷만 연결되면 여러 컨텐츠를 접할 수 있다. 또한 사용자에게 웹브라우징, 메일 확인, 비디오나 오디오를 재생하는 등의 컴퓨터에서 하던 기능을 스마트 TV에서 할 수 있다. 

셋탑 박스 - 인터넷에 연결하여 비디오, 오디오, 게임을 제공할 수 있다. 또한 선택한 프로그램을 원격으로 녹화할 수 있다.

집밖에서 사람들에게 편의를 제공하고, 유용하게 사용되고, 중요한 정보를 제공하는 장치들도 있다.

자동차 - 현대의 많은 자동차는 인터넷에 연결하여 지도, 오디오, 비디오 컨텐츠를 제공하거나 목적지에 대한 정보를 제공하고 있다. 그리고 도난이 의심되거나 사고가 발생했을 때 문자메시지나 이메일로 도움을 줄 수 있는 자를 부를 수 있도록 한다. 또한 스마트폰이나 태블릿 PC와 연결하여 엔진 시스템의 정보나 유지보수 알림 등 보안 시스템의 상태를 볼 수 있다. 

RFID(Radio Frequency Identification) 태그 - RFID 태그는 객체 표면이나 안쪽에 부착되어서 많은 상황에서 센서를 모니터링하거나 추적하는 데에 사용될 수 있다. 

날씨 센서 - 온도, 습도, 풍속, 기압 등의 정보를 제공한다. 

의료기기 - 맥박 조정 장치, 인슐린 펌프, 병원 모디터와 같은 의료 기기들은 환자나 의료 전문가에게 환자의 생체신호에 따라 피드백이나 알림을 보내줄 수 있다. 

장치 연결

IoE의 의도한 기능을 위해서 장치들은 연결되어 있어야하고 서로 통신이 가능해야 한다. 연결 방법으로는 유선과 무선으로 2가지 방법이 있다. 대부분의 경우, 케이블을 이용하여 장치를 연결하는 것은 너무 비싸거나 사용하기에 불편하다. 이러한 이유로 대부분은 장치는 무선으로 데이터를 주고받는다. 무선으로 연결하여 통신하는 방법은 여러 가지가 있다. 가장 일반적은 무선통신의 종류로는 Wi-Fi, 셀룰러 방식, 블루투스, NFC(Near field communication)이 있다. 스마트폰이나 태블릿 PC와 같이 몇몇의 장치는 여러 가지의 다른 장치와 연결하는 방법이 내장되어 있다. 그림을 클릭하여 장치들 간의 연결방법을 자세히 볼 수 있다. 

블루투스 - 블루투스는 스마트시계와 스마트폰을 연결할 때 사용된다. 블루투스는 장치들이 짧은 거리에 있을 때 통신할 수 있도록 해주는 기술이다. 동시에 여러 장치가 연결될 수 있다.

NFC(Near-Field Communication) - NFC는 마트의 계산대와 스마트폰에서 사용된다. NFC는 전자기장을 사용하여 데이터를 전송한다.

셀룰러 방식 - 셀룰러 방식은 두 스마트폰을 연결할 때 사용된다. 이것은 특정 주파수의 전파(radio wave)를 사용하여 목소리나 데이터를 무선으로 전송한다.

Wi-Fi - Wi-Fi는 라우터와 스마트폰을 연결할 때 사용된다. Wi-Fi는 전파를 사용하여 통신을 한다. 사무실이나 집에서 컴퓨터나 다른 장치들이 인터넷에 연결할 때 사용되기도 한다. 또한 장치들끼리 직접 연결할 수 있다.

인터넷에 연결되지 않은 전자기기 

Internet World Stats에 따르면, 2012년 6월로서 인터넷에 있는 사용자가 24억에 다다랐다. 이는 전 세계 인구수의 34%에 이르는 수치이다. 2012년에 인터넷에 연결된 장치의 수는 전 세계 인구수를 넘어섰다. 이는 우리가 “사물”이라고 일컫는 컴퓨팅 장치, 모바일 장치, 새로운 산업과 소비자의 기기들의 증가로 인한 결과이다. 

이 현상은 인터넷에 연결된 장치가 많아 보이지만, 인터넷에 연결될 수 있는 객체들의 1%도 안 되는 수이다. 아직 인터넷에 연결되지 않은 기기들의 예로는 전자 레인지, 알람 시계, 조명 시스템 등이 있다.


센서

센서는 컴퓨터가 아닌 것의 데이터를 수집하기 위한 방법 중의 하나이다. 센서들은 환경의 물리적인 부분을 컴퓨터가 처리할 수 있는 전자적인 신호로 변환해준다. 그 예로는 토양 수분 센서, 대기 온도 센서, 방사선 센서, 모션 센서 등이 있다. 모든 종류의 센서들은 IoE에서 아직 인터넷에 연결되지 않은 새로운 유형의 기기들을 연결해주는 중요한 역할을 할 것이다

RFID

대중적인 센서의 종류는 RFID(Radio Frequency Identification)을 사용한다. RFID는 코드화된 작은 태그(small coded tags)(RFID 태그)와 RFID 리더기 사이의 통신할 때 전자 주파수 자기장(radio frequency electromagnetic fields)를 사용한다. 보통에 경우, 이 태그가 내장되어 있는 물체(예를 들면 애완견)를 식별하거나 추적할 때 사용된다. 태그는 아주 작기 때문에 의류나 현금 같은 것을 포함하여 거의 모든 것에 부착될 수 있다. 몇몇의 RFID는 배터리가 필요하지 않다. 태그가 정보를 전송하기 위해 필요한 전력은 RFID 리더기가 보내는 자기장 신호에 의해서 얻어진다. 태그는 이 신호를 수신하고, 응답할 때 에너지의 일부를 사용한다. 

그림에 나와 있는 모델은 수 미터정도의 전송거리를 가지고 있다. 배터리를 가지고 있고 정보를 항상 broadcast하는 비콘이 있는 RFID 태그는 대개 수 백 미터의 전송거리를 가지고 있다. 바코드와 달리 RFID는 전파 주파수에 의존하기 때문에 직접 눈에 보이지 않아도 된다. RFID는 휘어지고 전력을 적게 요구하기 때문에 인터넷에 연결되지 않은 장치에 부착하여 RFID 리더기에게 정보를 전달하는 곳에 사용하기 매우 적합하다. 현재는 자동차 공장에서 자동차 몸체에 RFID 태그를 부착하는 것을 쉽게 볼 수 있다. 이는 자동차 생산라인에서 자동차 부품을 쉽게 찾기 위함이다. 1세대 RFID 태그는 “한번 쓰고 여러 번 읽는다.”(“write once read many”)라는 개념이었다. 이는 공장에서 한번 프로그래밍되어서 나오면 이후에 수정할 수 없었다는 것을 의미한다. 하지만 요즘에 나오는 RFID는 “여러 번 쓰고 여러 번 읽는다.”라는 개념으로, 40~50년 동안 사용할 수 있고, 100,000 번 다시 입력할 수 있다. 그리고 태그가 부착되어 있는 제품의 제조일자, 위치 기록, 소유자 등 모든 기록들을 저장할 수 있다. 


제어장치

센서는 데이터를 측정하고 디지털신호로 변환하여 제어장치라 불리는 주요 장치에 전달해줄 수 있다. 제어장치는 센서로부터 데이터를 수집하고 인터넷연결을 할 수 있도록 해준다. 제어 장치는 데이터를 받고 즉시 명령을 내릴 수도 있고, 데이터 분석을 위해 기능이 더 성능 좋은 컴퓨터로 데이터를 전송할 수도 있다. 더 성능 좋은 컴퓨터는 같은 LAN에 있을 수도 있고, 인터넷을 통하여 통신할 수도 있다. 

그림과 같이, 인터넷에 접근하여 데이터 센터에 있는 성능 좋은 컴퓨터에 연결하기 위해서 제어장치는 먼저 로컬 라우터에 데이터를 보내야한다. 이 라우터는 지역 네트워크와 인터넷을 연결시켜주고, 서로 데이터를 주고받을 수 있도록 해준다.

IOT 와 IOE

많은 사람들이 IoT(Internet of Things)와 IoE(Internet of Everything)과 혼동을 하고 있다. IoE는 시장변화의 모든 조합이다. IoE는 현재 연결되어 있지 않은 것들의 99%를 연결할 수 있도록 해주는 최근 시장 변화의 결과물이다. 그리고 무어의 법칙에 의해서 비용과 속도가 지속적으로 감소하고 있다. 실제 사례로, 99센트짜리의 아주 작은 칩 하나가 아주 작은 전력만으로 Wi-Fi를 이용하여 IP 연결을 제공해준다. 조만간 신발의 압력이나 땅에 있는 화학물질, 사람의 체온을 이용하여 센서의 전력을 공급할 수 있을 것이다. 그리고 모든 데이터를 모으고 새로운 결과를 얻을 수 있을 것이다. 그래서 네트워크의 가장자리에서 의사결정을 할 수 있게 하고, 보안이나 정책 등을 공급할 수 있도록 할 수 있다.

시스코의 최고 데모 책임자(Chief Demonstration Officer)인 Jim Grubb과 시스코의 최고 경영자(CEO)인 John Chambers가 IoT에서 제시된 기회를 설명하고, 그 새로운 기회의 장점을 IoE가 가진다고 Cisco Live 2013의 데모 연설 중에 언급하였다.

IoE는 사람, 프로세스, 데이터, 사물을 네트워크로 연결한 것을 말한다. IoE가 사물을 인터넷에 연결할 때 들어가는 비용이 감소하고 있다는 시장 변화를 설명하고 있다고 한다. 결과적으로, IoT는 2020년까지 500억 개의 장치가 연결되도록 하는 근본적인 변화를 나타내고 있다. 하지만 IoT는 IoE의 많은 잠재력 중에서 오직 하나일 뿐이다. 다음에 나열한 것이 IoE의 또 다른 잠재력이다. 

이동성 : 시간과 장소에 상관없이 어떠한 장치로도 접근이 가능한 것 
클라우드 컴퓨팅 : 네트워크 안에서 자원과 서비스를 분산처리를 하는 것 
빅데이터 : 생산되는 데이터의 양이 급속으로 증가함으로 인해 분석과 처리하는 양이 매우 큰 것 
IPv6 : 현재 인터넷 주소를 3.4*10^38개로 확대시켜서 2020년까지 500억개의 장치를 수용 할 수 있도록 하는 것 

IoT는 인터넷에 연결되지 않은 것을 인터넷으로 접근할 수 있는 사물로 만드는 방법에 관한 것입니다. IoT에 관련하여, IoE는 우리가 연결되지 않은 것들을 연결하려는 이유를 설명해준다.









‘80s~’90s Telemetry

군사용,산업 및 농업 생산성 향상 분야 제한적 이용

자동화(Home, Factory, Building, Farm etc.), 무인 감시 / 원격 측정, 원격 관제

유선 기반(전용회선, PSTN, xDSL, PLC etc.), 무선 기반(Satellite, VHF, UHF, TRS etc.)

2000s M2M(Machine-to-Machine)

M2M - 시장 및 기술변화
Cellular 서비스-> 기존 Telemetry와 차별화된 서비스로 시장창출
칩셋/모듈/모뎀/Telco 공조, 네트워크용량↑ & 통신비 ↓
유선
무선(Cellular), 자가망 운영
상용망 활용

M2M - 유무선 통신망 구조

누구나 사물인터넷(IoT)에 대해서는 들어봤을 것이다. 스마트 온도기, 인터넷 연결 냉장고, 커넥티드 전구 등이 바로 그것인데, 이 가운데 기업과 안전, 그리고 일상 생활에 훨씬 더 중요한 영향을 주는 산업용 사물인터넷(Industrial Internet of Things)이라는 하위 집합이 있다.

IIoT라는 용어는 산업용 사물인터넷을 의미한다. 넓은 의미에서는 운송, 에너지, 산업 분야의 기기와 차량에 장착된 센서와 기타 장치들을 네트워크에 연결하는 것이다. IIoT의 의미는 실제로 다양하다. IIoT 시스템은 커넥티드 쥐덫과 같이 집에 문자를 남기는 간단한 것도 있지만, 완전히 자동화된 대량 생산 라인에서 유지보수, 생산성, 주문, 쇼핑에 이르는 대량의 정보들을 거대하고 여러 계층의 네트워크에 걸쳐 추적하고 공유하는 것과 같이 복잡할 수도 있다.

산업용 사물인터넷이 IoT와 다른 점
IIoT는 GE에서는 산업 인터넷(industrial internet)이라 부르기도 한다. 이를 어떻게 부르던지, IIoT는 석유 및 가스, 전력 시설, 의료와 같은 산업 분야의 기계와 장치를 연결하는 데 주력한다는 점에서 다른 IoT 애플리케이션과 다르다.

IoT는 피트니스 밴드나 스마트 가전 제품과 같은 소비자 수준의 장치와 뭔가가 잘못 됐을 경우 응급 상황을 발생시키지 않는 기타 애플리케이션을 포함한다. 간단히 말하면, IIoT 배포에는 시스템 오류나 중단 시간이 생명을 위협하거나 위험에 처하는 결과를 초래할 수 있는 문제가 더 많이 있다.

IIoT는 IT 부서의 컴퓨터를 가져와 운영 기술에 적용한 것으로, 계측을 위한 방대한 가능성을 열어 거의 모든 산업 운영에서 효율성과 생산성을 크게 향상시킨다.

기술적으로 IIoT는 IoT 기술과 유사한 원리로 작동한다. 자동화된 계측 및 보고는 예전에는 없었던 기능이다. 규모면에서 휴대전화의 온도조절장치와 같이 맘대로 조정할 수 있는 간단한 시스템과는 많이 다르다. IIoT 배치에는 수백, 수천 또는 수십만 개의 개별 엔드포인트가 존재할 수 있다.

IIoT로 수행할 수 있는 비즈니스는
생산 라인의 계측을 통해 기업은 프로세스를 매우 세분화해 추적하고 분석할 수 있으며, 자산 추적을 통해 엄청난 양의 재료에 대한 정보를 신속하고 쉽게 현업에게 제공할 수 있으며, 예측 유지 관리를 통해 문제가 발생할 가능성을 사전에 파악해 기업 비용을 크게 절감할 수 있다.

잠재적인 사용사례의 수는 엄청나며 이는 나날이 많아지고 있다. IIC(Industrial Internet Consortium)가 발표한 IIoT의 15가지 용도는 다음과 같다.

- 스마트 팩토리 적용
- 예측 및 원격 유지보수
- 화물, 운송 모니터링
- 커넥티드 물류
- 스마트 계측, 스마트 그리드
- 스마트시티 애플리케이션
- 스마트 농장, 가축 모니터링
- 산업용 보안 시스템
- 에너지 소비 최적화
- 산업용 난방, 환기, 냉방
- 제조 장비 모니터링
- 자산 추적 및 스마트 물류
- 산업 환경에서의 오존, 가스, 온도 모니터링
- 근로자 안전 및 건강 모니터링
- 자산 성과 관리

IIoT 구현 방법
IIoT 구현 방법은 기존 IoT의 그것과는 다를 수 밖에 없다. 캐노니컬(Canonical) IoT 및 디바이스 부문 수석 부사장 마이크 벨은 "IIoT 장치는 평균 서비스 수명이 7~10년으로 소비자 장치보다 훨씬 길기 때문에 구현이 오래 지속되어야 한다"고 말했다.

기존 규모와 서비스 수명을 뛰어넘는 프로세스를 구현한다는 것은 대단히 난해한 일이다. 이것이 상당한 성과를 거두기 위해서는 계측을 통해 수집된 데이터를 최대한 활용해야 하는데 이에는 백엔드 시스템이 필수적이며, 기업의 다른 부서와의 긴밀히 협조해 착수해야 한다.

엔드포인트에서 데이터를 수집하고 데이터센터 또는 클라우드에서 접속 가능한 저장, 분석 엔진을 제공하고 해당 데이터에서 실행 가능하고 시기 적절한 정보로 변환할 수 있는 전용 전략이 필수적이다.

연결된 장치 간의 M2M 통신에는 다양한 형식과 기술이 있다. IIoT 환경에서는 시그폭스(Sigfox)와 지그비(Zigbee)와 같은 물리 계층 기술, 위브(Weave)와 아이오티비티(IoTivity)와 같은 소프트웨어 계층 기술 등이 필수적이며 이를 완벽하게 작동하기 위해서는 모두가 상호 운용이 가능해야 한다.

IIoT 보안과 다른 우려 사항 
IIoT는 소비자 IoT와 마찬가지로 많은 보안 문제가 있다. 보안이 취약한 보안 카메라와 기타 장치를 DDoS 무기로 활용했던 미라이 봇넷을 생각해보면 알 것이다. 또한 대량의 봇넷을 생성하기 위해 해킹당한 IIoT 장치를 사용할 수 있는 것 외에도 취약점을 악용해 이미 네트워크에 있는 중요한 데이터를 도용할 수 있다는 문제가 있다.

벨에 따르면, IIoT를 안전하게 유지하는데 도움이 될 수 있는 방법 가운데 하나는 소비자 IoT 시장에서 시행하고 있는 자동 숨은 패치 방법을 차용하는 것이다. 일부 기업들은 자사에서 실행되는 소프트웨어에 대해 제어권을 놓지 않으려는 경향이 있어 이를 그리 좋아하지 않을 수 있지만, 보안 측면에서 본다면 큰 도움이 될 수 있다.

IT 리더가 우려하는 IIoT의 다른 요소는 다음과 같다.
- 표준화의 부족 : 전송 프로토콜에서부터 데이터 수집 형식에 이르기까지 새로운 기술을 오래된 것에 접목하려는 방법에는 다양한 디자인과 표준이 있다. 간단히 말해, 표준화가 되지 않는다면 용광로의 온도에 대한 운영 정보를 전송하는 간단한 장치가 네트워크 또는 데이터 처리 엔진을 만드는 동일한 업체에 의해 만들어지지 않는다면 함께 작동하지 않을 수도 있다.

- 레거시 기술과의 통합 : 구형 장비들은 최신 IIoT 기술이 읽을 수 있는 형식으로 데이터를 제공하지 않기 때문에 수십년 된 발전소 제어기가 새로운 IIoT 인프라와 통신할 수 있도록 하려면 약간의 번역이 필요할 수 있다.

- 비용 : 앞서 설명한 2가지 사항을 모두 적용해 IIoT를 완전히 포용하려면 새로운 하드웨어, 새로운 소프트웨어와 기술에 대한 새로운 사고방식이 필요하다. 이 아이디어는 돈을 벌 수 있지만, 많은 사람이 선투자 비용에 대해 걱정하는 것은 당연하다.

- 사람 : IIoT를 최대한 활용하려면 머신러닝, 실시간 분석, 데이터 과학에 대한 전문 지식이 필요하다. 네트워킹 기술에 대한 최첨단 지식 또한 마찬가지다
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