[2편] IoT 플랫폼의 기술 및 분류: 세계를 디지털로 연결하다

목 차

1. IoT(사물인터넷) 플랫폼의 개념 및 주요 특성 이해하기
2. IoT(사물인터넷) 플랫폼 주요 기술 및 분류
3. IoT 플랫폼의 사례 및 응용
4. 마무리

 

1. IoT(사물인터넷) 플랫폼의 개념 및 주요 특성 이해하기

IoT(사물인터넷) 플랫폼은 다양한 IoT 기기의 연결, 관리, 상호작용을 가능하게 하는 종합 소프트웨어 설루션입니다. 이러한 플랫폼은 연결된 장치 간의 통신을 촉진하고, 이러한 장치에서 생성된 데이터를 수집 및 분석하며, 개발자가 애플리케이션 및 서비스를 구축할 수 있는 도구를 제공하는 데 중추적인 역할을 합니다. 즉 다시 말하면, IoT(사물인터넷) 플랫폼은 디지털 기기들을 연결하고 관리하는 핵심 요소로, 본문에서는 IoT(사물 인터넷) 플랫폼의 개념과 주요 특성에 대해 자세히 알아보겠습니다.

1.1 IoT(사물인터넷) 플랫폼의 개념

IoT(사물인터넷) 플랫폼은 실 세계의 사물들을 네트워크로 상호 연결하여 사람-사물, 사물-사물 간에 언제 어디서나 서로 통신을 하여 사물들로부터 데이터를 수집하거나 사물에 대한 제어 방법을 제공하며 사물들이 지능적으로 서비스를 제공하기 위해 특정 서비스에 종속적이지 않으면서 데이터의 수집/제공, 사물 기기의 관리, 연결 기능 등을 제공하는 공통시스템을 말합니다.

1.2 IoT(사물인터텟)의 주요 특성

IoT(사물 인터넷) 플랫폼의 주요 특징은 IoT 생태계의 원활한 통합, 관리 및 운영을 가능하게 하는 다양한 기능을 포함합니다. 주요 특징은 다음과 같습니다.

 

구분	주요 특징 세부 설명
연결성	● 장치 통신: 다양한 IoT 장치 간의 통신을 촉진하여 네트워크를 통한 원활한 데이터 교환을 보장함 ● 통신 프로토콜: MQTT, CoAP, HTTP 등과 같은 다양한 통신 프로토콜을 지원하여 다양한 장치 유형을 수용함
장치 관리	● 온보딩 및 프로비저닝: 새 장치를 네트워크에 효율적으로 온보딩할 수 있으며 안전하고 효과적인 운영을 위한 적절한 프로비저닝을 보장함 ● 구성 및 제어: 연결된 장치의 원격 구성, 모니터링 및 제어가 가능함
데이터 수집/저장/처리/분석	● 데이터 수집: 센서 판독값, 상태 업데이트 및 기타 관련 정보를 포함하여 IoT 장치에서 생성된 데이터를 수집함 ● 데이터 저장: IoT 장치에서 생성된 방대한 양의 데이터를 저장하고 관리하기 위한 매커니즘을 제공함 ● 실시간 처리: 시간 데이터 처리를 지원하여 실행 가능한 통찰력을 추출함
상호 운용성	● 표준 준수: 다양한 제조업체의 장치 간 상호 운용성을 촉진하기 위해 업계 표준을 준수함 ● API 및 Protocol: API를 제공하고 다양한 통신 프로토콜을 지원하여 장치 간 원활한 상호 작용이 가능함
원격 모니터링 및 관리	● 원격 액세스: IoT 장치 및 시스템을 원격으로 모니터링하고 관리함 ● OTA(무선): 원격 펌웨어 업데이트를 촉진하여 장치가 최신 소프트웨어를 실행하는지 확인 ● 엣지 컴퓨팅: 데이터 처리가 소스(장치 또는 네트워크 에지)에 더 가까운 곳에서 발생하여 대기 시간을 줄이고 대역폭을 보존하는 에지 컴퓨팅을 지원함 ● 클라우드 연결: IoT 디바이스와 클라우드 플랫폼 간의 통신을 허용함

 

이러한 특성은 IoT 플랫폼의 기능을 집합적으로 정의하여 조직이 강력하고 안전하며 확장 가능한 IoT 설루션을 구축하고 관리할 수 있도록 합니다. 특정 기능과 강조점은 의도한 애플리케이션과 대상 산업에 따라 다양한 IoT 플랫폼마다 다를 수 있습니다.

 

2. IoT(사물인터넷) 플랫폼 주요 기술 및 분류

IoT(사물인터넷) 플랫폼은 연결된 장치의 원활한 통합과 관리를 촉진하도록 설계된 다양한 기술과 분류를 포함합니다. IoT 플랫폼의 주요 기술과 분류는 다음과 같습니다.

2.1 IoT(사물인터넷) 플랫폼의 주요 기술

기술	설명	주요 사례 및 특징
식별쳬계 기술	- 어떤 대상을 유일하게 식별 가능한 방법을 제공하는 기술	- IP주소, 객체식별자(OID). 주민번호
검색 기술	- 사용자가 원하는 서비스를 제공받기 위해 정보나 자원 등을 찾아서 그 결과를 쉽게 활욜 가능하도록 제공하는 기술	- OneM2M, P2P, Alljoyn, C/S
장지관리 기술	- IoT 디바이스 초기설정, 소프트웨어/펌웨어 다운로드, 디바이스 고장진단, 배터리/메모리 하드웨어 모니터링, 시스템 주변방치 제어, 시스템 리부팅, 시스템 로킹 등을 위한 기술	- OMA(Open Mobile Alliance) - DM(Device Management) - OMA LWM2M(Lightweight M2M)
사물가상화 기술	- 물리적 환경에 존재하는 다양한 사물의 정보를 플랫폼 또는 디바이스에 표현하기 위해 추상화된 형태의 리소스 생성 기술	- 컨테이너 기술, 쿠버네티스 기술 등
서비스 컴포지션 기술	- 서비스 지향 구조(SOA, Service-Oriented Architecture)에서 서비스를 연동하기 위한 기술 - Service Orchestration 또는 Service Choreography 기술의 하부 기술로 사용	- 서비스 검색 및 제공 기술
시맨틱 기술	- 인터넷과 같은 분산환경에서 리소스들의 관계-의미 정보를 디바이스가 처리 가능하도록 온톨로지(Ontology) 형태로 표현하고 이를 자동화 처리하는 프레임 워크 기술	- 사물인터넷(IoT), 빅데이터(BigData)

 

IoT(사물 인터넷) 플랫폼은 IoT 장치와 데이터를 연결하고 통신하며 관리할 수 있는 기술 집합입니다. 이러한 플랫폼은 IoT 설루션의 배포 및 운영에 중요한 역할을 합니다

2.2 IoT(사물인터넷) 플랫폼의 분류

분류	기능	주요 사례 및 현황
오픈 HW 플랫폼	- 사물 생성 오픈 하드웨어 플랫폼	- Arduino, RespberryPi, Galileo
디바이스 플랫폼	- 디바이스 운영체제 - 디바이스 서비스 플랫폼	- TinyOS, Contiki, nanoQplus - Wearable Device 초전력 OS - 네트워크 장비 IoT화
사물연결 플랫폼	- 사물연결, 제어, 관리, 개방	- OMA(Open Mobile Alliance) - DM(Device Management) - OMA LWM2M(Lightweight M2M)
사물가상화 기술	- 물리적 환경에 존재하는 다양한 사물의 정보를 플랫폼 또는 디바이스에 표현하기 위해 추상화된 형태의 리소스 생성 기술	- 폐쇄적/수직적 플랫폼 - 이동통신 중심 개방형 M2M 플랫폼
사물데이터 플랫폼	- 사물데이터 개방/연계/검색/분석	- 시멘틱 기술 IoT 접목 통한 상호운용

 

이러한 분류 기준은 상호 배타적이지 않으며 많은 IoT 플랫폼이 여러 범주의 특성을 나타냅니다. IoT 플랫폼의 선택은 해당 IoT 애플리케이션, 산업 및 조직의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.

 

3. IoT 플랫폼의 사례 및 응용

● 스마트 시티(Smart City)

교통 관리: IoT 플랫폼은 교통 흐름을 최적화하고, 혼잡을 줄이고, 전반적인 교통 효율성을 향상하는 데 도움이 됩니다.
공공 안전: 공공 안전 개선을 위한 스마트 가로등, 감시 시스템, 비상 대응 시스템이 구현되었습니다.

 

● 산업용 IoT(IIoT)

예측 유지 관리: IoT 플랫폼은 장비와 기계를 모니터링하여 잠재적인 오류를 예측하고 가동 중지 시간과 유지 관리 비용을 최소화합니다.
공급망 관리: 더 나은 가시성과 효율성을 위해 공급망 전반에 걸쳐 상품과 자산을 추적하고 모니터링합니다.
프로세스 최적화: 산업 프로세스를 지속적으로 모니터링하고 분석하여 효율성을 향상하고 폐기물을 줄입니다.

 

● 헬스케어(Healthcare)

원격 환자 모니터링: IoT 플랫폼을 사용하면 환자의 건강 상태를 원격으로 모니터링하여 의료 전문가에게 실시간 데이터를 제공할 수 있습니다.
자산 추적: 의료 시설의 의료 장비, 의약품 및 기타 자산을 추적하고 관리합니다.
스마트 병원: 에너지 관리, 환자 추적 및 전반적인 시설 최적화를 위해 IoT 장치를 통합합니다.

 

● 에너지 관리

스마트 그리드: IoT 플랫폼은 보다 효율적인 에너지 분배를 위해 재생 에너지원, 수요 반응 시스템 및 그리드 최적화의 통합을 촉진합니다.
빌딩 자동화: 스마트 HVAC 시스템, 조명 및 가전제품을 통해 건물의 에너지 소비를 모니터링하고 제어합니다.

 

● 스마트 홈(Smart Home)

홈 자동화: IoT 플랫폼은 온도 조절기, 조명, 보안 카메라, 가전제품과 같은 스마트 장치를 통합하여 홈 자동화 및 에너지 효율성을 향상합니다.
건강 및 웰빙 모니터링: 웨어러블 장치와 스마트 홈 센서는 거주자의 건강과 웰빙을 모니터링합니다.

 

이러한 애플리케이션은 효율성을 향상하고 비용을 절감하며 전반적인 삶의 질을 향상하는 설루션을 제공하여 다양한 영역에 걸쳐 IoT 플랫폼의 다양성을 보여줍니다. 기술이 계속 발전함에 따라 IoT 플랫폼에 대한 새롭고 혁신적인 사용 사례가 지속적으로 등장하고 있습니다.

4. 마무리

최근 IoT 플랫폼은 점점 더 엣지 컴퓨팅을 활용하여 소스(디바이스)에 더 가까운 곳에서 데이터를 처리하여 대기시간, 대역폭 사용량 및 중앙 집중식 클라우드 리소스에 대한 의존도를 줄여줍니다. 또한 실시간 데이터를 기반으로 한 고급분석, 예측 유지 관리 및 향상된 의사 결정을 위해 IoT 플랫폼에 인공지능(AI)과 기계학습(ML)을 통합합니다. 더 나아가 초기 단계이지만 향후 몇 년 안에 양자 컴퓨팅이 IoT 보안 및 데이터 처리가 가능하다는 것입니다.

이러한 추세는 IoT 플랫폼을 더욱 강력하고 안전하며 다양한 애플리케이션을 지원할 수 있도록 만들기 위한 지속적인 노력을 종합적으로 반영합니다. IoT 생태계의 발전은 기술 발전과 산업 및 최종 사용자의 특정 요구에 따라 더욱 발전할 가능성이 높습니다.

 

다음 포스팅 [3] 편에서는 IoT 통신 프로토콜(CoAP/MQTT/XMPP)에 관해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.