새롭고 발전된 기술이 끊임없이 우리 삶에 유입되는 흐름 속에서, “사물인터넷”이라는 용어가 대화 중에 자주 등장합니다. 여러분도 자신의 업무에서 이 용어를 여러 번 언급했을 수 있지만, 많은 사람들은 그것이 정확히 무엇을 의미하는지 전혀 모르고 있습니다. 그럼 이제 자세히 알아보겠습니다.  

현대 컴퓨팅의 하드웨어 측면을 가능하게 한 전자공학 분야의 일부로서, 우리는 인터넷을 디지털 정보와 자원을 실시간으로 공유할 수 있게 해주는, 서로 연결된 컴퓨터 자산들의 전 세계적인 네트워크로 이해합니다. 

반면 사물인터넷은 처리 능력, 센서, 소프트웨어, 인터넷 연결 기능이 내장되어 있어 동일하게 갖춰진 다른 기기 및 시스템과 데이터를 수집하고 교환할 수 있는, 방대하고 계속 성장하는 물리적 사물들의 네트워크입니다. “스마트 오브젝트”라고도 불리는 이러한 기기는 온도 조절기와 냉장고부터 자동차와 산업용 기계에 이르기까지 다양합니다. 이론적으로는 이 네트워크의 일원이 되는 데 필요한, 빠르게 발전하고 물리적으로 소형화되는 기술만 있다면 어떤 기기든 여기에 포함될 수 있습니다. 

사물인터넷을 바라보는 또 다른 방식은, 사람의 개입 없이도 서로 데이터를 주고받을 수 있는 기기들의 네트워크로 보는 것입니다.

사물인터넷의 작동 원리

모든 것은 센서, 즉 물리적 매개변수를 감지하는 능력을 지닌 기기에서 시작됩니다. 개별 현대 센서는 온도, 습도, 압력, 움직임, 소리, 빛, 액체 수위, 변형, 질량, 바람, 연기, 점유 여부, 방사선, 화학물질, 기체, 자기 등 매우 다양한 물리적 조건을 감지하는 데 사용될 수 있습니다. 스마트 센서는 감지 능력과 함께 처리 및 통신 기능을 결합합니다. (이 웹사이트의 Onlinecomponents.com 블로그에 실린 “The Smart Sensor Invasion?” 게시글을 참고하세요.)

앞서 언급했듯이, 사물인터넷 기능을 갖춘 기기는 스마트 센서와 소프트웨어, 통신 기술을 결합하여 데이터를 수집, 처리하고 다른 기기와 공유할 수 있게 합니다. 또한 데이터 분석 결과를 바탕으로 다른 기기에 명령을 내려 조치를 취하게 할 수도 있습니다. 이러한 조치에는 방의 조명을 끄거나, 사무실 문을 잠그거나, 빵집의 컨베이어 벨트 속도를 늦추는 것 등이 포함될 수 있습니다. 사물인터넷 기기는 일반적으로 WiFi, 블루투스, 셀룰러 네트워크 또는 사설 네트워크를 통해 인터넷에 연결됩니다. 

이러한 감지 및 상호 연결 능력은 데이터를 교환할 뿐만 아니라 자율적으로 작동하고 원격으로 제어될 수 있는, 상호 연결된 방대한 “스마트” 기기 네트워크를 가능하게 합니다. 이를 통해 사물인터넷 네트워크는 공장 내 공정의 중앙 모니터링 및 제어, 창고 내 재고나 배송 추적, 스마트카를 활용한 지역 교통 흐름 관리, 캠퍼스 보안 시스템의 모니터링 및 제어 등의 작업을 수행할 수 있습니다.

사물인터넷 기술은 가정, 상업, 제조업, 의료, 운송, 농업 및 기타 분야에 큰 영향을 미치고 있으며, 앞으로도 계속 그럴 것입니다. 운송 분야에서는 이미 자동차 부문에서 그 영향이 나타나고 있으며, 앞으로 더 많은 혁신이 이어질 예정입니다. Vehicle to Everything(V2X) 통신은 다음을 포함한 다양한 차량 통신 프로토콜을 총칭하는 용어입니다.

• • • • • • • V2N – 차량 대 네트워크
            • V2I – 차량 대 인프라
            • V2V – 차량 대 차량
            • V2C – 차량 대 클라우드
            • V2P – 차량 대 보행자
            • V2D – 차량 대 기기
            • V2G – 차량 대 전력망

이러한 정교한 수준의 기기 간 통신은 안전성 향상, 교통량으로 인한 영향 완화, 시간과 비용 절감, 고객 경험 개선을 목표로 합니다. 머지않아 여러분의 자동차는 앞에 있는 교차로와 실시간으로 정보를 주고받으며 실시간 도로 혼잡, 사고, 공사, 또는 폐쇄 상황을 파악하고, 이 정보를 활용해 더 나은 경로 선택지를 제공하게 될 것입니다. 

기타 활용 사례와 이점 

만약 여러분이 엔지니어라면, 특히 상상력이 풍부한 엔지니어라면, 이미 많은 부분이 도입되어 있는 사물인터넷 기술의 다양한 활용 사례를 떠올릴 수 있을 것입니다. 몇 가지 예를 들면 다음과 같습니다.

• • • • • • • 농부들은 작물과 가축을 모니터링하는 데 이를 활용합니다
            • 병원들은 환자를 모니터링하거나 실시간으로 건강 데이터를 추적하는 데 이를 활용합니다
            • 소매업체들은 매장 배치를 최적화하거나 재고 과잉을 방지하는 데 이를 활용합니다
            • 해운 회사들은 자사 선단과 운송 능력을 추적하는 데 이를 활용합니다
            • 공공시설 업체들은 에너지 소비를 모니터링하고 정전을 줄이는 데 이를 활용합니다
            • 통신 회사들은 원격 장비를 모니터링하고 유지보수를 예측하는 데 이를 활용합니다

이 목록은 계속 이어질 수 있으며, 이제 여러분과 전자공학 분야의 다른 사람들이 직접 목표에 맞는 애플리케이션을 통해 미래를 만들어갈 차례입니다. 저희 파트너인 CircuitBread가 자사 웹사이트에 게재한 콘텐츠를 살펴보면서 전자공학 기초를 다시 다지고, 여러분만의 사물인터넷 아이디어를 개발해 보실 수도 있습니다. 아래 주소에서 확인해 보세요. www.circuitbread.com.

사물인터넷이 직면한 과제

이 모든 것이 유망하게 들리지만, 이 기술이 사용자에게 최대의 혜택을 제공하기까지는 아직 해결해야 할 많은 문제가 남아 있습니다. 사물과 사람을 모니터링하기 위해 인터넷을 사용하는 대규모 기기 네트워크에는 보안 및 개인정보 보호와 관련된 문제가 내재되어 있으며, 이 중 상당수는 정부 규제 기관이 해결해야 할 것입니다.

또한 네트워크가 서로 원활하게 통신할 수 있는지, 그리고 서로 다른 제조사의 기기들이 함께 작동할 수 있는지에 관한 상호운용성 문제도 존재합니다. 관련 하드웨어 및 소프트웨어 시스템에 대한 지속적인 표준화 개발에는 업계, 정부, 표준화 기구의 노력이 필요할 것으로 보입니다.

 마지막으로, 첨단 기술 자체와 이를 애플리케이션에 맞게 확장하는 데 내재된 비용 및 복잡성 문제도 있습니다. 2023년 기준 사물인터넷 시장 규모는 약 6,000억 달러에 달했으며, 2032년까지 수조 달러 규모로 성장할 것으로 추정됩니다. 결코 무시할 수 없는 수치입니다.

요약

사물인터넷은 이제 하나의 확고한 흐름으로 자리 잡았으며 빠르게 성장하고 있습니다. 이름과는 달리, 이는 단일한 동질적 네트워크가 아니라 각기 고유한 애플리케이션에 특화된 기기 노드들로 구성된 다수의 개별 네트워크입니다. 공통점은 이들 모두 인터넷을 통해 통신한다는 점입니다.

IOT Analytics에 따르면, 현재 전 세계적으로 인터넷을 통해 연결된 기기는 약 170억 대에 달합니다(2024년 기준). 이 수치는 2030년까지 두 배로 증가할 것으로 예상됩니다. IOT에 따르면 현재 가장 앞서 있는 활용 분야는 공정 자동화이며, 품질 관리가 그 뒤를 잇고 있습니다.