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