Level Up

■사물인터넷의 역사

1982년
. 미국 카네기멜론 대학의 코카콜라 자판기 - 자판기와 인터넷을 연결하여 콜라의 재고 파악 및 콜라의 상태확인

1992년
.1992년 영국 캠프리지 대학의 커피포트
.트로이룸 복도에 설치된 한 대의 커피포트
.WebCam
.컴퓨터 화면에 20초에 한 번씩 업데이트된 커피포트 이미지 노출

■사물인터넷의전망

Gartner
.사물인터넷 기기수
-. 2009년 9억 개
-. 2020년 260억 개

IDC
.글로벌 시장규모
-. 2014년: 6500억 달러
-. 2020년: 1조 7천억 달러

IC insights

.2020년

-.인터넷으로 연결되는 모든 사물의 수가 300억 개
-.85%: 순수한 사물과 연결
-.15%: 기존의 통신수단 연결
-.2015년 세계인구 73억 명: 1명당 약 4.1개의 사물이터넷 기기
-.사물인터넷 시장의 연 평균 성장률(CAGR) 15.9%

IBM
.2020년
-.사물인터넷 기기 수는 260억~400억 개
-.시장규모 1조 7000억 달러

CISCO
.2020년
-.IoT에 편입도리 사물이 500억 개
-.IoT가 창출하는 경제적 효과 19조 달러

미래창조과학부
.대한민국의 사물인터넷 시장규모
-.2014년 3.4조원
-.2020년 30조원

맥킨지
.전 세계 사물인터넷 과련 기술 및 서비스 매출 규모
-.2012년 4조7000억 달러
-.연평균 8.8%의 성장
-.2017년 7조3000억 달러
-.2025년 11조1000억 달러


■사물인터넷의 기술적 동인

Sensor Technology
.스마트 센사의 등장
.단순히 온도, 습도, 열, 가스, 조도, 위치, 모션 등 독립적인 정보를 생산해 내는 센서가 아닌 프로세서가 내장되어 스스로 판단하고 정보를 처리할 수 있는 스마트 센서들이 등장

.Wired & Wireless Telecommunication and Network
.Infra Tachnology(유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술)
.통신모듈의 기기 탑재의 획기적인 확장
.네트워크기술표준 정착, 대역폭 확대, 대용량데이터 통신비용 하락 등으로 과거에 있었던 가격, 연결속도, 호환성, 연결복잡성 등의 문제가 해결됨
.실험수준에만 있던 홈네트워킹, 스마트유통 등 사물인터넷 영역으로 본격적인 상업화가 진행되고 있음

Interface Technology for IoT Service
(IoT 서비스 인터페이스 기술)
.서비스 인터페이스 기술의 비약적인 발전
.다양한 형태의 스마트기기(ex: Wearable) 등장하면서 사물간의 정보를 최적으로 저장, 처리 및 검색하도록 하고 서비스 목적별로 직관적이고 편리하게 사용하도록 하기 위해 서비스 인터페이스 기술을 발전시킴

Battery Technology(베터리 기술)
.배터리 소형화 및 용량의 비약적 발전
.사물이 센싱, 통신 및 연산을 하기 위해 필수적인 배터리의 효율성, 작업시간, 크기, 형태, 원가 등이 크게 개선되었음

■사물인터넷의 구조

.구조
-.데이터 생성
-.연결
-.데이터 처리
-.세비스제공

.IoT 표준
OIC(Open Interconnect Consortium)
-.인털, 삼성전자, 시스코, GE등

AllSeen Alliance
-.퀄컴, LG전자, 하이얼, 파나소식, 샤프, 소니, 캐논, MS 등

Thread Group
-.구글, 삼성전자, ARM 홀딩스, 프리스케일 반도체, 실리콘 랩 등

■사물인터넷의 센서

.센서
-.직접 피측정 대상에 접촉하거나 그 가까이서 데이터를 알아내어 필요한 정보를 신호로 전달하는 장치
-.스마트 디바이스에 사용되는 센서의 종류
*동작인식 센서
*위치센서
*환경센서

동작인신 센서
-.가속도 센서
-.중력 센서
-.선형가속도 센서
-.자이로 센서
-.회전벡터센서

위치 센서
-.GPS
-.지자기 센서
-.방향 센서
-.근접센서

환경 센서
-.주변온도센서
-.온도 센서
-.조도 센서
-.기압 센서
-.상대습도 센서

RFID
. Radio frequency identification
.전자태그
.제2차 세계대전 당사 영국군 사용
.구성요소
-. Tag = chip + antenna
-. Reader
-. Middleware

.Passive Tags (수동형 태그)
-.내장 배터리: 없음
-.통신거리 : 최대 6m
-.통신패턴: 수동적
-.메모리 유형: real-only

.Semi-Passive Tags (반수동형 태그)
-.내장 배터리: 있음
-.통신거리 : 최대 30m
-.통신패턴: 수동적
-.메모리 유형: real-write

.Active Tags (능동형 태그)
-.내장 배터리: 있음
-.통신거리 : 최대 220m
-.통신패턴: 능동적
-.메모리 유형: real-write

.RFID 전망
-.시장조사기관 IDTechEx
-.2014sus 92억달러
-.2024년 300억달러

.NFC
.Near Fidld Communication
-.10cm 이내의 가까운 거리에서 다양한 무선 데이터를 주고받는 통신 기술
-.13.56㎒의 주파수 대역을 사용
-.비접촉식 통신 기술
-.통신거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하고 가격이 저렴
-.데이터 읽기와 쓰기 기능을 모두 사용할 수 있기 때문에 기존에 RFID 사용을 위해 필요했던 리더가 필요하지 않다.
-.블루투스처럼 기기 간 설정을 하지 않아도 된다.

Beacon
.저전력 블루트스(BLE)를 통한 차세대 스마트폰 근거리통신 기술
-.반경 50~70m 범위 안에 있는 사용자의 위치를 찾아 메시지 전송, 모바일 결제 등을 가능하게 해주는 근거리통신 기술
-.NFC보다 가용거리가 길어 온라인과 오프라인을 연결하는 O2O 서비스에 적합
-.특정 장소에서 안내 서비스, 모바일 쿠폰 등을 이용가능
-.저전력으로 스마트폰의 배터리 소모량도 적음
-.실내에서는 GPS보다 정교한 위치 파악이 가능
-.스마트폰 사용자의 위치를 정확히 파악할 수 있어 개인정보 수집에 활용될 가능성

Actuator
-.동력을 이용하여 기계를 통작시키는 구동 장치
-.진동모터

■사물인터넷 통신기술

.통신기술의 분류
-.단거리 통신기술 : NFC, RFID, Dash7
-.근거리 통신기술: Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee, Z-Wave

.Bluetooth
-.휴대폰과 휴대폰 또는 휴대폰과 PC간에 사진이나 벨소리 등 파일을 전송하는 무선전송기술
-.저렴한 가격에 저전력(100mW)으로 사용
-.주파수 대역을 나누기 때문에 데이터 전송을 여러 주파수에 걸쳐서 분할해 보낼 수 있기 때문에 무선 전송에 따른 보안 위협에서도 상대적으로 안전
-.벽이나 가방 등을 통과해서 전송될 수 있으므로 배선이나 연결 상황을 육안으로 확인할 필요가 없고 장애물이 있어도 신호를 주고받을 수 있다.
-.주파수 특성도 전 방향으로 신호가 전송되므로 각 장치를 연결하기 위해 일정한 각도를 유지할 필요가 없어 사용하기에 편리

.Wi-Fi
-.Wireless-Fidelity
-.2.4㎓대를 상요하는 무선 랜(WLAN) 규격에서 정한 제반 규정에 적합한 제품에 주어진 인증 마크
-.인터넷에 데이터를 전달해 주는 기능을 하는 AP(엑세스 포인트)와 노트북이나 스마트폰과 같이 사용자가 서비스를 받는 단말간의 통신

Zigble
-.저속 전송 속도를 갖는 홈 오토메이션 및 데이터 네트워크를 위한 표준 기술
-.버튼 하나로 하나의 동작을 잡아 집안 어느 곳에서나 전등 제어 및 홈보안 시스템 VCR on/off 등을 할 수 있고, 인터넷을 통한 전화 접속으로 홈 오토메이션을 더욱 편리하게 이용하려는 것에서부터 출발한 기술

Z-Wave
-.무선 통신 프로토콜
-.가정 자동화: 주거환경 및 조명의 원격제어
-.센서 네트워크와 같은 저전력과 저대역폭을 요구하는 장치를 위해 설계

사물인터넷이의 개념과 비즈니스들을 살펴보자!

■사물인터넷에는 어떤것일이 있나?

HAPI fork

음식투입 속도 측정, 포크 이용 횟수 측정을 해주는 포크 이다. 홍콩-HapiLabs에서 만든 포크이며, 다이어트에 필요한 식습관을 제안 하고, 스마트폰이나 PC로 동기화 한다.

Disney

MyMagic+

Disney의 RFID 결제 및 인증 시스템 이다.

Glow with the Show

디즈니랜드와 관람객이 쓴 LED 모자가 서로 교신하며 공연한다.

스페인 - 바로셀로나의 스마트 가로등

가로등에 센서를 설치하여 소음 수준 및 공기오염도, 인구밀집도 파악, 자동으로 조명 세기 조절등을 하며, 연간 최소한 30% 에너지 절감 효과를 보고 있다.

■사물인터넷 정의

IoT

Internet of Things 의 약자 이다.

ITU (국제전기통신연합)

"모든 사물에게까지 네트워크 연결을 제공하는 네트워크의 네트워크"를 말한다.

Kevin Ashton(케빈 애시턴)

1999년 MIT의 Auto-ID Cenetr 소장이 RFID와 기타 센서를 일상생활에 사용하는 사물에 탑재한 사물 인터넷이 구축될 것이라고 전망하면서 처음 IoT라는 용어를 사용 하였다.

RFID

Radio frequency identification (전자태그).

극소형 칩에 상품정보를 저장하고 안테나를 달아 무선으로 데이터를 송신하는 장치.

M2M

Machine to Machine(사물지능통신)

인간의 직접적인 개입이 꼭 필요하지 않은 둘 혹은 그 이상의 객체 간에 일어나는 통신.

IoT는 M2M개념이 확장되어 사물들이 데이터 수집을 통해 스스로 판단하고 통신하는 지능을 가지고, 더 많은 사물들이 통합, 연결된다는 개념이 더해진 것.

IoE

Internet of Everything(만물인터넷)

CISCO에서 말함.

사람, 프로세서, 데이터, 사물 등 세상만물이 인터넷에 연결돼 서로 소통하며 새로운 가치와 경험을 창출하는 기술.

IoT에서 확장된 개념으로 사람, 모바일, 클라우드 등 모든 것을 서로 연결시켜 상호 소통할 수 있음.

■IoT 비즈니스 예시

IoT 헬스케어

AgileTrac(애자일트랙)의 의료용 위치추적 시스템.

Piix

사람에게 밴드를 부착하면 심전도 체크 및 건강의 상태를 의사에게 전달하여주는 서비스.

IoT 물류

항공 물류에 센서 부착으로 제품의 현상태를 확인.

IoT제조

어떻게 운전하면 기름을 절약할 수 있는지 알려주는 타이어.

IoT금용

보험 가입자가 안전운전을 하는지 판단, 보험료 할인, 생명보험 가입자에게 밴드를 주고 운동 정보 전달 받아 보험료 할인해줌.

IoT유통

아마존의 음성만으로 주문 할 수 있는 것 처럼 주문 및 결제의 편의성을 제공

그외에도 IoT도시 바로셀로나, IoT Home의 주방기구와 온도조절 센서, IoT Wearable 기기들, IoT Car 구글카 등이 있다.

"2016년 1월 다보스포럼의 주요 의제로 "4차 산업혁명"을 제안할 것이라고 말하며서 의견을 구하는 작업을 진행했다. 소설 미디어와 사물인터넷이 인류의 일거수일투족을 모니터링할 미래 사회는 빅데이터와 인공지능의 새로운 세상이 열릴 것이며, 그것이 산업 구조의 재편을 이끌어낼 것이라는 다소 과걱한 주장이었다"  

책 "4차 산업혁명의 충격"은 책의 첫 페이지부터 4차 산업혁명 시대에 우리가 감수해야 할 것이 무엇인지 소개하며 위와 같이 사물인터넷, 빅데이터, 소설 미디어 등을 말하고 있다. 이러한 것은 이미 우리의 일상이 속에 접목되어 사용되어 지고 있다.

이러한 시대 우리가 어떠한 생각으로 무엇을 준비하며 살아가야할지 보여주는 책이 "4차 산업혁명의 충격"이 아닐까 싶다!

"사실상 온라인과 오프라인이 일치하는 세상, 인공지능을 통해 온라인에 올라온 빅 데이터를 분석해 맞춤형 예측 서비를 제공해주는 것, '원할 것 같은 것'을 미리 예측하고 제공하고, 그들도 인식하지 못하는 숨겨진 욕망을 추적해 제품과 서비를 제공하는 시대가 올것이다. "라는 책 속의 내용 처럼 점점 우리의 실생활에 하나하나 들어오고 있다.

그 뿐 아니라 책 4차 산업혁명의 충격에서는 "아이디어가 노동과 자본보다 더 희소한, 진정 희소가치 있는 투입요소가 될 것이며 좋은 아이디어를 제공하는 소수의 사람이 엄청난 보상을 받게 될 것이라고 한다.

또, "전체적으로 우리와 우리의 다음세대들은 더 작은 시간을 일하고 더 잘살 수 있을 것이다. 그러나 일과 보수는 더 불평등하게 분배될 수 있다. 지속 가능하고 공평하고 포용적인 성장을 이루기 위해서는 어느 때보다 더 많은 노력을 해야한다. 사물이 얼마나 빨리, 그리고 어디까지 진화하는지 올바르게 이해하는 데서 출발해야 한다" 라고 가르쳐 주고 있다.

내가 볼 때 클라우스 슈밥 외 26인이 지은 책 "4차 산업 혁명의 충격"에서 나오는 내용들은 이미 우리의 현실 속에 들어온 것도 있고 빠른 속도로 우리의 생활속에 들어오기 위해 준비되고 있는 것들이 있다. 지금 4차 혁명의 시대를 살아가고 있는 우리들이 한번쯤 읽어보고 깊은 생각속에 새로운 행동들을 실현해 나가기 위해 한번쯤 읽어 봐야 할 책이 아닐까 싶다!