IoT 기반 스마트시티 구축동향 ⑥

3) 사물인터넷(IoT) 기술 개발 동향

(1) 사물인터넷 서비스 핵심 기술 동향_1

① 사물 인터넷 기술에 대한 이해

사물인터넷은 각종 사물에 컴퓨터 칩과 통신기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술이라고 할 수 있다. 이 정의에 따르면 사물은 임의의 소형 컴퓨팅 디바이스가 내장될 수 있는 모든 물체를 의미한다고 할 수 있다. 예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 스마트안경, 스마트밴드, 스마트워치 등의 웨어러블 디바이스로부터 차량, CCTV, 가전 제품 등을 포함하며 ICT와 관련이 없는 가로등, 전등, 책상, 의자 등에 이르는 모든 물체를 포함할 수 있다. 사물은 내장되는 컴퓨팅 디바이스를 통해 특별한 기능을 가질 수 있게 됐다. 구체적으로 사물에 내장되는 컴퓨팅 디바이스는 센서, 통신, 전원, 데이터 처리 모듈로 구성되며 사람의 관여 없이 자율적으로 새로운 정보를 생성하고 이들 정보들을 공유함으로써 새로운 의미를 가지게 된다. 이와 관련하여 HP Labs는 사물인터넷을 센서, 네트워크, 데이터, 서비스의 융합으로 정의하기도 한다.

출처: 이슈퀘스트, 제4차 산업혁명의 신산업 플랫폼, 스마트시티 기술개발 동향과 사업전망

그림. 사물인터넷 핵심 기술 구성

현재 사물인터넷 분야에서는 서비스 확산에 요구되는 센스, 네트워크, 데이터, 서비스 기술에 대한 해결책을 찾기 위해 센서 디바이스 플랫폼, 네트워크 인프라, 사물인터넷 통합 플랫폼, 사물인터넷 서비스 기술에 대한 연구개발 및 표준화 작업이 활발히 진행되고 있다.

② 센서 디바이스 플랫폼 기술

사물인터넷에서 센서 디바이스는 칩셋과 모듈을 이용하여 통신이 가능하고, 주변상황을 인지하는 센서가 포함되며, 간단한 데이터 처리를 수행하는 경량 소프트웨어가 포함된 형태를 의미한다. 이러한 센서 디바이스는 주변 상황에 대한 새로운 데이터를 수집하고 사용자 또는 사물인터넷 플랫폼으로 전송하여 다양한 서비스 개발을 가능하게 한다. 센서 디바이스 기술은 세부적으로 프로세서, 통신 모듈, 센서 모듈, 구동기 모듈로 구성되며, 최근에는 내부 모듈을 용이하게 활용할 수 있도록 Open API SW도 포함하고 있다.

출처: 지식산업정보원, IOT기반 스마트시티 구축현황과 산업기술별 추진동향 실태분석

표. 대표적인 개방형 센서 디바이스 플랫폼

국내의 센서 디바이스 기술은 현재 미국, 유럽, 일본과 비교하여 약 80% 수준으로 2~3년의 기술격차를 보이고 있다. 예를 들어, 미국은 Intel, Qualcomm, TI 등의 기업 중심으로 센서 프로세서 기술을 선도하고 있고, 유럽은 MEMS 센서 기술, 일본은 이미지 센서 기술을 선도하고 있다. 이에 비해 국내는 삼성, LG 및 일부 중견 기업을 중심으로 센서 내부의 세부 모듈 기술보다는 이들 모듈을 조합한 센서 디바이스 제품 개발에 주력하고 있는 실정이다.

최근 다양한 종류의 센서 디바이스를 필요로 하는 사물인터넷 서비스 개발을 효율적으로 지원할 수 있는 개방형 센서 디바이스 플랫폼이 크게 각광받고 있다. 개방형 센서 디바이스 플랫폼은 센서 디바이스의 기능을 쉽게 이용하고 센서 내부 모듈에 대한 접근 및 제어를 효율적으로 제공할 수 있는 Open API SW를 오픈소스 기반으로 제공하고 있다. 이에 서비스 개발자들은 Open API를 이용하여 자신이 원하는 서비스를 손쉽게 개발할 수 있을 뿐만 아니라, 센서 디바이스에 대한 제어도 훨씬 간편하게 이용할 수 있다. 센싱 디바이스 관련 운영체제 분야는 미국의 TinyOS, 스웨덴의 Contiki 등이 대표적으로 많이 적용되고 있으며 국내에서는 ETRI 에서 개발되고 있는 NanoQplus 가 있다. TinyOS는 저전력 네트워크를 위한 IP 스택(BLIP)을 지원하며, 최근에는 저전력 환경에서의 IPv6 라우팅 프로토콜(RPL) 및 Open API 개념의 웹기반 상위 응용 프로토콜 (CoAP)을 제공하고 있다. Contiki는 TCP, HTTP, RPL 및 CoAP 의 기능 등이 포함된 ulPv6 스택을 지원하며, ETRI 는 초소형 센서노드용 운영체제 NanoQplus 및 스마트 에너지 프로파일 2.0을 위한 ZigBee IP 스택(IPv6, RPL, CoAP)을 확보하고 있다.

사물인터넷 디바이스 운영체제시장은 독립적인 시장을 형성하기 보다는 제품형태의 시장과 연계되어 형성될 전망이다. 시장 특성을 살펴보면 통신사업자, 공공기고나, 제조업체, SI 업체별로 사업영역을 확장하고, 영역별 경쟁이 발생하고 있으며, 이동통신 사업자(KT, SKT 와 LG U+)들과 삼성, LG 등 단말기사업자를 중심으로 초기시장이 개척될 것으로 예측된다. 해외에서 각광을 받고 있는 ‘개방형 플랫폼’ 인 아두이노(Arduino)는 하드웨어와 소프트웨어가 모두 오픈소스로 공개돼 있는 데다 상대적으로 배우고 활용하기가 쉽기 때문에 기본적인 하드웨어 지식을 익힌 뒤 윈도, 맥 OS X, 리눅스 등 각종 운영체제에서 작동되는 개발도구를 이용하면 누구나 자신의 상상력을 구현할 수 있다.