[178cm-공부합시다] 사물인터넷에 산업에 대한 정의

사물인터넷이란? 

 

사물 인터넷(IoT)은 풍부한 데이터를 제공하는 연결된 스마트 장치의 네트워크지만 보안의 악몽이 될 수도 있습니다.

 

네트워크 세계 | 2020년 5월 13일 오후 9:00 PDT

 

Thinkstock

 

사물 인터넷(IoT)은 기존 컴퓨팅 장치가 아니지만 인터넷에 연결되어 데이터를 보내거나 지침을 받거나 둘 모두를 수행하는 점점 더 많은 전자 제품을 가리키는 포괄적인 용어입니다.

이 그룹 안에서는 믿을 수 없을 정도로 광범위한 것들이 있습니다. 

냉장고 및 전구와 같은 기존 가전 제품의 인터넷 연결 

"스마트" 버전; Alexa 스타일의 디지털 비서와 같이 인터넷이 가능한 세상에서만 존재할 수 있는 가제트; 공장, 의료, 운송, 유통 센터 및 농장을 변화시키는 인터넷 지원 센서.

 

기업 환경에서 IoT는 인터넷이 오랫동안 지식 작업에 제공한 것과 동일한 효율성을 물리적 제조 및 유통에 가져올 수 있습니다. 

전 세계적으로 수십억 개는 아니더라도 수백만 개의 내장형 인터넷 지원 센서는 기업이 운영 안전에 대한 데이터를 수집하고 자산을 추적하며 수동 프로세스를 줄이는 데 사용할 수 있는 엄청나게 풍부한 데이터 세트를 제공하고 있습니다. 

연구원은 IoT를 사용하여 사람들의 선호도와 행동에 대한 데이터를 수집할 수도 있지만 이는 개인 정보 보호 및 보안에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

 

얼마나 큰가요?

한마디로 엄청나다. Priceonomics 분류 : 2020년 기준으로 500억 개 이상의 IoT 장치가 있으며 이러한 장치는 올해 4.4제타바이트의 데이터를 생성할 것입니다. 

(제타바이트는 1조 기가바이트입니다.) 이에 비해 2013년 IoT 장치는 1000억 기가바이트를 생성했습니다. 

IoT 시장에서 벌어들이는 돈의 규모도 마찬가지로 어마어마합니다. 

2025년 시장 가치에 대한 추정치는 1조 6000억 달러에서 14조 4000억 달러 범위입니다.

 

사물인터넷의 역사

어디에나 존재하는 연결된 장치와 센서의 세계는 공상과학 소설의 가장 오래된 비유 중 하나입니다. 

IoT 지식은 Carnegie Mellon 의 자판기를 최초의 사물 인터넷 장치로 1970년에 APRANET에 연결했으며 많은 기술이 "스마트" IoT 스타일 특성을 가능하게 하여 미래 지향적인 광택을 주는 것으로 선전되었습니다. 

그러나 사물 인터넷이라는 용어는 1999년 영국의 기술자  Kevin Ashton에 의해 만들어졌습니다 .

 

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처음에는 기술이 비전보다 뒤떨어졌습니다. 

인터넷에 연결된 모든 사물에는 프로세서와 다른 사물, 가급적이면 무선으로 통신하는 수단이 필요했으며, 이러한 요인으로 인해 비용과 전력 요구 사항이 부과되어 적어도 2000년대 중반 무어의 법칙이 따라잡을 때까지 광범위한 IoT 롤아웃을 비실용적으로 만들었습니다.

한 가지 중요한 이정표는 더 큰 인터넷 세계에 연결하기 위해 모든 물체에 부착할 수 있는 저렴한 미니멀리스트 트랜스폰더 인 RFID 태그의 광범위한 채택이었습니다 . 

어디에나 있는 Wi-Fi 및 4G 덕분에 설계자는 어디에서나 무선 연결을 가정할 수 있었습니다. 

그리고 IPv6의 출시는 수십억 개의 가제트를 인터넷에 연결해도 IP 주소 저장소가 고갈되지 않는다는 것을 의미합니다. (관련 기사: IoT 네트워킹이 IPv6의 채택을 주도할 수 있습니까? )

 

 

IoT는 어떻게 작동합니까?

IoT의 기본 요소는 데이터를 수집하는 장치입니다. 

대체로 인터넷에 연결된 장치이므로 각각 IP 주소가 있습니다. 

공장 주변에서 제품을 운반하는 자율 차량에서 건물의 온도를 모니터링하는 간단한 센서에 이르기까지 그 범위는 다양합니다. 

여기에는 개인이 매일 걷는 걸음 수를 모니터링하는 피트니스 트래커와 같은 개인 장치도 포함됩니다. 

데이터를 유용하게 사용하려면 수집, 처리, 필터링 및 분석해야 하며 각 데이터는 다양한 방식으로 처리할 수 있습니다.

데이터 수집은 장치에서 수집 지점으로 전송하여 수행됩니다. 

데이터 이동은 다양한 기술을 사용하여 무선으로 또는 유선 네트워크에서 수행할 수 있습니다. 

데이터는 인터넷을 통해 스토리지 및 컴퓨팅 성능이 있는 데이터 센터 또는 클라우드로 보내거나 전송을 준비하여 중간 장치가 데이터를 전송하기 전에 집계할 수 있습니다.

데이터 처리는 데이터 센터나 클라우드에서 수행될 수 있지만 때로는 선택 사항이 아닙니다. 

산업 환경의 차단과 같은 중요한 장치의 경우 장치에서 원격 데이터 센터로 데이터를 보내는 데 지연이 너무 큽니다. 

데이터 전송, 처리, 분석 및 지침 반환(파이프가 파열되기 전에 해당 밸브를 닫음)을 위한 왕복 시간이 너무 오래 걸릴 수 있습니다. 

이러한 경우 스마트 에지 장치가 데이터를 집계하고, 분석하고, 필요한 경우 응답을 생성할 수 있는 에지 컴퓨팅이 작동할 수 있으며, 이 모든 것이 상대적으로 가까운 물리적 거리 내에 있으므로 지연을 줄일 수 있습니다. 

에지 장치에는 추가 처리 및 저장을 위한 데이터 전송을 위한 업스트림 연결도 있습니다.

 

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사물 인터넷이 작동하는 방식. 

IoT 기기의 예

기본적으로 물리적 세계에 대한 정보를 수집하여 집으로 보낼 수 있는 모든 것이 IoT 생태계에 참여할 수 있습니다. 스마트 가전 제품, RFID 태그 및 산업용 센서가 몇 가지 예입니다. 이 센서는 산업 시스템의 온도 및 압력, 기계의 중요 부품 상태, 환자의 활력 징후, 물과 전기 사용 등 다양한 요인을 모니터링할 수 있습니다.

전체 공장 로봇은 IoT 장치로 간주될 수 있으며, 산업 환경 및 창고 주변에서 제품을 이동하는 자율 차량도 마찬가지입니다.

다른 예로는 피트니스 웨어러블 및 홈 보안 시스템이 있습니다. 또한 Raspberry Pi 또는 Arduino 와 같은 보다 일반적인 장치가 있어 자신만의 IoT 엔드포인트를 구축할 수 있습니다. 스마트폰을 포켓 크기의 컴퓨터로 생각할 수도 있지만 매우 IoT와 유사한 방식으로 백엔드 서비스에 사용자의 위치 및 행동에 대한 데이터를 전송할 수도 있습니다.

기기 관리

함께 작동하려면 이러한 모든 장치를 인증, 프로비저닝, 구성 및 모니터링해야 하며 필요에 따라 패치를 적용하고 업데이트해야 합니다. 너무 자주 이 모든 것이 단일 공급업체의 독점 시스템 컨텍스트 내에서 발생하거나 전혀 발생하지 않아 훨씬 더 위험합니다. 그러나 업계는 IoT 장치가 상호 운용되도록 하고 장치가 고아가 되지 않도록 하는 표준 기반 장치 관리 모델 로 전환하기 시작했습니다 .

 

IoT 통신 표준 및 프로토콜

IoT 장치가 다른 장치와 통신할 때 처리 능력이 제한적이거나 전력이 많지 않은 장치에 맞게 조정된 다양한 통신 표준 및 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 Wi-Fi 또는 Bluetooth를 사용하는 일부 장치는 확실히 들어본 적이 있지만 더 많은 장치가 IoT 세계에 특화되어 있습니다. 예를 들어 ZigBee는 저전력, 단거리 통신을 위한 무선 프로토콜이며 MQTT(Message Queueing Telemetry Transport)는 신뢰할 수 없거나 지연되기 쉬운 네트워크로 연결된 장치를 위한 게시/구독 메시징 프로토콜입니다. (Network World의 IoT 표준 및 프로토콜 용어집 참조 )

셀룰러 네트워크를 위한 다가오는 5G 표준의 증가된 속도와 대역폭은 IoT에도 도움이 될 것이지만 그 사용량은 일반 휴대폰보다 뒤처 질 것 입니다.

IoT, 엣지 컴퓨팅 및 클라우드

 

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에지 컴퓨팅이 IoT를 가능하게 하는 방법.

많은 만약 IoT 시스템의 경우, 새로운 기술 범주에 상승을 부여하고있다 맹렬한 기세에 오는 많은 데이터는, 거기 에지 컴퓨팅 , 그들로부터 데이터의 흐름을 수비, 만약 IoT 디바이스에 상대적으로 가깝게 배치기구의 구성. 이러한 기계는 해당 데이터를 처리하고 관련 자료만 분석을 위해 중앙 집중식 시스템으로 다시 보냅니다. 예를 들어 수십 대의 IoT 보안 카메라 네트워크를 상상해 보십시오. 건물의 보안 운영 센터(SoC)에 동시 라이브 스트림을 제공하는 대신 에지 컴퓨팅 시스템은 들어오는 비디오를 분석하고 카메라 중 하나가 움직임을 감지할 때만 SoC에 경고할 수 있습니다.

그리고 처리된 데이터는 어디로 가나요? 글쎄, 그것은 중앙 집중식 데이터 센터로 갈 수 있지만 종종 클라우드로 끝날 것입니다.

클라우드 컴퓨팅의 탄력적 특성은 데이터가 간헐적으로 또는 비동기적으로 들어오는 IoT 시나리오에 적합합니다. 그리고 구글 , 마이크로소프트 , 아마존을 포함해 클라우드 를 거세게 몰아붙이는 많은 기업들이 IoT 제품을 보유하고 있다. 

IoT 플랫폼

클라우드 거물들은 센서가 수집한 데이터를 저장하는 장소 이상을 판매하려고 합니다. 그들은 전체의 IoT 플랫폼을 제공하고 , 만약 IoT 시스템을 구성하는 요소를 조정하는 대부분의 기능을 함께 번들. 본질적으로 IoT 플랫폼은 IoT 장치 및 에지 게이트웨이를 IoT 데이터를 처리하는 데 사용하는 애플리케이션과 연결하는 미들웨어 역할을 합니다. 즉, 모든 플랫폼 공급업체는 IoT 플랫폼이 무엇인지에 대해 약간 다른 정의를 가지고 있는 것 같습니다 . 경쟁업체 와 거리 를 두는 것이 좋습니다 .

사물인터넷과 데이터

언급한 바와 같이 모든 IoT 장치는 제타바이트의 데이터를 수집하고 에지 게이트웨이를 통해 유입되어 처리를 위해 플랫폼으로 전송합니다. 많은 시나리오에서 이 데이터는 IoT가 처음에 배포된 이유입니다. 현실 세계의 센서에서 정보를 수집함으로써 조직은 실시간으로 민첩한 결정을 내릴 수 있습니다.

예를 들어 Oracle 은 테마파크에 있는 사람들이 공원에 대한 정보를 제공하는 앱을 다운로드하도록 권장 하는 시나리오를 상상합니다 . 동시에 앱은 줄을 서서 기다리는 시간을 예측하는 데 도움이 되도록 GPS 핑을 공원 관리팀에 다시 보냅니다. 이 정보를 통해 공원은 단기적으로(예를 들어, 일부 명소의 수용력을 늘리기 위해 더 많은 직원을 추가함으로써) 장기적으로(공원에서 가장 인기 있는 놀이기구와 가장 인기 없는 놀이기구를 학습하여) 조치를 취할 수 있습니다.

이러한 결정은 사람의 개입 없이 이루어질 수 있습니다. 예를 들어, 화학 공장 파이프라인의 압력 센서에서 수집한 데이터는 파이프라인 파열의 위협을 감지하는 에지 장치의 소프트웨어로 분석할 수 있으며, 해당 정보는 유출을 방지하기 위해 밸브를 잠그라는 신호를 트리거할 수 있습니다. 

IoT 및 빅데이터 분석

테마파크의 예는 이해하기 쉽지만 실제 IoT 데이터 수집 작업에 비해 작은 감자입니다. 많은 빅 데이터 작업은 다른 데이터 포인트와 상관 관계가 있는 IoT 장치에서 수집한 정보를 사용하여 인간 행동에 대한 통찰력을 얻습니다. Software Advice 는 인터넷에 연결된 커피 메이커에서 수집한 커피 추출 정보를 소셜 미디어 게시물과 일치시켜 고객이 온라인에서 커피 브랜드에 대해 이야기하고 있는지 확인하는 Birst의 서비스를 포함 하여 몇 가지 예를 제공 합니다 .

또 다른 극적인 예는 최근 X-Mode가 Ft. 2020년 3월 로더데일, 코로나바이러스 전염병이 미국에서 속도를 높이고 있음에도 불구하고 그 모든 사람들이 전국적으로 어디로 갔는지 보여줍니다 . 이 지도는 바이러스의 잠재적인 확산을 보여주었을 뿐만 아니라 IoT 장치가 우리를 얼마나 밀접하게 추적할 수 있는지를 보여주기 때문에 충격적이었습니다. (IoT 및 분석에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭 하십시오 .

IoT 데이터 및 AI

IoT 장치가 수집할 수 있는 데이터의 양은 인간이 유용한 방식으로 처리할 수 있는 것보다 훨씬 큽니다. 물론 실시간은 아닙니다. 우리는 이미 IoT 끝점에서 들어오는 원시 데이터를 이해하기 위해 에지 컴퓨팅 장치가 필요하다는 것을 보았습니다. 또한 단순히 잘못 되었을 수 있는 데이터를 감지하고 처리할 필요가 있습니다 .

많은 IoT 제공업체는 수집된 데이터를 이해하기 위해 기계 학습 및 인공 지능 기능을 제공하고 있습니다. 예를 들어 IBM의 Jeopardy!에서 수상한 Watson 플랫폼은 예를 들어 교량의 사소한 손상과 주의가 필요한 균열을 구별하기 위해 드론의 데이터를 분석하여 예측 유지보수 분야에서 유용한 결과를 생성하기 위해 IoT 데이터 세트에 대해 훈련 될 수 있습니다 . 한편 Arm은 IoT 엔드포인트 자체에서 AI 기능을 제공할 수 있는 저전력 칩 을 개발하고 있다.      

사물인터넷과 비즈니스

IoT의 비즈니스 용도에는 고객, 재고 및 중요한 구성 요소의 상태를 추적하는 것이 포함됩니다. IoT for All 은 IoT로 인해 변모된 4가지 산업을 나타냅니다.

석유 및 가스 : 사람이 개입하는 것보다 IoT 센서로 격리된 시추 현장을 더 잘 모니터링할 수 있습니다.

griculture : 만약 IoT 센서로부터 유도 된 필드에서 성장하는 작물에 대해 세분화 된 데이터는 수율을 증가 시키는데 사용될 수있다

HVAC : 제조사가 전국의 공조 시스템을 모니터링할 수 있습니다.

오프라인 소매 : 고객이 매장의 특정 부분에 머무르는 동안 휴대폰에서 제안을 통해 마이크로타겟팅할 수 있습니다.

보다 일반적으로 기업은 에너지 사용, 자산 추적, 보안 및 고객 경험의 네 가지 영역 에서 도움이 될 수 있는 IoT 솔루션을 찾고 있습니다.