사물인터넷의 핵심 과제 3가지에 대해 설명

1. 센싱 기술

- 전통적인 온도/습도/열/가스/조도/초음파 센서 등에서부터 원격 감지, SAR, 레이더, 위치, 모션, 영상 센서 등 유형 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻을 수 있는 물리적 센서를 야기한다.

- 물리적인 센서는 응용 특성을 좋게 하기 위해 표준화된 인터페이스와 정보 처리 능력을 내장한 스마트 센서로 발전하고 있으며, 또한, 이미 센싱한 데이터로부터 특정 정보를 추출하는 가상 센싱 기능도 포함되며 가상 센싱 기술은 실제 IoT 서비스 인터페이스에 구현하는 것이다.

- 기존의 독립적이고 개별적인 센서보다 한 차원 높은 다중(다분야) 센서기술을 사용하기 떄문에 한층 더 지능적이고 고차원적인 정보를 추출할 수 있다.

2. 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술

- IoT의 유무선 통신 및 네트워크 장치로는 기존의 WPAN, WiFi, 3G/4G/LTE, Bluetooth, Ethernet, BcN, 위성통신, Microware, 시리얼 통신, PLC 등 인간과 사물, 서비스를 연결시킬 수 있는 모든 유무선 네트워크를 의미한다.

3. IoT 서비스 인터페이스 기술

- IoT 서비스 인터페이스는 IoT의 주요 3대 구성 요서(인간, 사물, 서비스)를 특정 기능을 수행하는 응용서비스와 연동하는 역할을 한다.

- IoT 서비스 인터페이스는 네트워크 인터페이스의 개념이 아니라, 정보를 센싱, 가공/추출/처리, 저장, 판단, 상황인식, 인지, 보안/프라이버시 보호, 인증/인가, 디스커버리, 객체 정형화, 온톨러지 기반의 시멘틱, 오픈 센서 API, 가상화, 위치확인, 프로세스 관리, 오픈 플랫폼 기술, 미들웨어 기술, 데이터 마이닝 기술, 웹 서비스 기술, 소셜네트워크 등, 서비스 제공을 위해 인터페이스(저장, 처리, 변환 등) 역할 수행한다.

사물인터넷 적용 사례 3부문으로 나누어 각각 설명

에너지 – 냉난방 제어

에너지 관리를 위한 IoT는 태양광, 발전소처럼 에너지를 생산해내는 곳과 에너지 사용을 절감하기 위한 건물 모두에 사용된다. 먼저, 에너지 생성 관리 부문은 에너지가 만들어지는 장치의 데이터를 센서 등으로 수집해 서버로 전송한 뒤, 실시간 전력 생산량을 파악하는 방식으로 IoT가 활용된다. 건물의 에너지를 관리하는 경우 건물 곳곳에 놓인 센서들이 실내 온도를 감지하고 이에 따라 냉난방을 조절하거나, 전력 관리 데이터를 모아 살피는 방식이다.

에어릭스(AERIX)는 IoT 냉난방기 관제 시스템인 iRAMS(ioT Room Air Management System)를 공급하고 있다. 이 시스템은 먼저, 사업장 곳곳에 온·습도 센서를 배치한 뒤 실내 환경과 컴프레셔 상태를 파악한다. 센서가 수집한 데이터를 허브(HUB)로 모여 저장·분석한다. 이 데이터에 기반해 AI 기술로 에어컨을 선택 가동해 효율적인 에너지 관리를 달성한다.

제조 – 작업 안전 시스템

제조업에서는 자동화, 안전이 가장 중요한 요건이다. IoT로 제조 현장을 관찰·분석한 데이터로 반복적인 현장 업무를 표준화하고, 신입도 쉽게 시작할 수 있도록 체계적이고 실용적인 매뉴얼을 구축할 수 있다. 또한, IoT 센서를 이용해 온도, 습도, 유해가스, 먼지, 대기오염물질 등을 모니터링하고 작업 환경을 안전하게 관리할 수 있다. 특히, 최근 제조 산업에 가해지는 환경적인 기준이 강화됨에 따라 대기오염 배출가스나 탄소량 저감 등을 위한 IoT 센서 설치는 거의 필수에 가깝다.

직원 관리도 중요한 부분 중 하나다. IoT는 직원이 작업실에 있는지를 파악해 관련 설비에 대한 온/오프(On/Off)를 확실하게 점검, 시행할 수 있다. 장비를 끄지 않고 퇴근하거나 불을 켜고 외출하는 등 사람의 실수로 인해 낭비되는 에너지를 줄일 수 있는 것이다. 이때 감시 촬영 시스템은 움직이는 객체만을 데이터화하도록 인공지능(AI) 기술을 적용할 수 있다.

RFID와 같은 태그 기술도 빠지지 않는다. 생산 공정을 자동화하기 위해서는 사람의 육안을 통한 구별 없이도 제품이 분류돼야 효율을 높일 수 있으며, 이 역할을 태그가 수행한다. 이를 통해 불량품의 개수, 공정 상 문제 발견 등을 더욱 빠르고 정확히 알아낼 수 있다.

교통 – 단속과 주차

자동차에서는 주변을 감시하고 자율주행을 돕는 방향으로 시스템화돼가고 있다. 교통 분야는 그와는 조금 다르게 단속의 경향이 강하다. 도로 곳곳에 설치된 CCTV에 영상객체분석 시스템을 도입해 속도 위반 차량의 번호판을 검출하고, 오토바이 운전자의 헬멧 착용 여부 등을 확인한다. 단순히 영상 촬영만 하는 CCTV는 사고가 일어나거나 범법 행위를 저지른 운전자를 색출할 때 자료를 일일이 돌려봐야 하는 수고가 있었지만, 딥러닝 기술을 활용해 특정 사고 상황을 감지할 수 있다면 시간을 훨씬 효율적으로 쓸 수 있게 된다.

주변에서 IoT로 인한 변화를 체감하기 쉬운 것 중 하나가 ‘무인 주차’ 시스템일 것이다. 특히, 최근 대형 건물에서 주차 층별로 잔여 주차 공간을 알려주고, 빈 공간은 초록색 불빛, 주차된 공간은 빨간색 불빛으로 표시해 운전자의 주차 빈공간 위치 파악을 훨씬 가시적으로 만들어준다. 이는 주로 주차 공간 위 천장이나 주차면 아래에 센서를 장착해 차의 유무를 판단하는 방식이다.

SK플래닛은 매립형 레이더 센서를 활용해 지자기나 초음파보다 우수한 정확도의 주차 데이터를 제공한다. 실시간 주차 가능면수, 차량 입출차 정보를 제공하며, 부정주차 단속에도 효과적이다. 서울시 일부 공영 주차장, 한컴 모빌리티, 한국도로공사 기계졸음쉼터 등에 해당 솔루션이 사용되고 있다.