[디지털비즈온 김맹근 기자] 가트너에서 선정한 2013년의 10대 전략기술 중에 4번째로 선정된 기술이 바로 사물인터넷이다. 지난 30년간의 인터넷은 1세대인 컴퓨터 인터넷(Internet of Computers) 시대, 2세대인 사람인터넷(Internet of People) 그리고 3세대라고 하는 사물인터넷(Internet of Things)을 거쳐 발전하였다. 그 동안 사물인터넷은 센서 네트워크, 사물지능통신(M2M: Machine to Machine), 유비쿼터스, RFID/USN 등의 개념과 혼재하며 유사한 의미로 사용되었다.

사물인터넷의 등장 배경은 인터넷 환경의 진화와 센서 기술의 발달이라 할 수 있다. 유무선 인터넷과 근거리 통신 기술의 발전 등으로 통신 인프라가 발전되면서 사물인터넷의 구현이 가능해졌다.

유비쿼터스 센서 네트워크는 사물들을 네트워크로 연결하여 언제 어디에서든지 사용할 수 있게 하는 것이 목적으로 인간이 개입하여 데이터 수집과 전달 등 특정 상황을 원격으로 감시하거나 제어하기 위한 단방향 성격을 가진 시스템인 반면에 사물인터넷은 상호 작용과 상호 운영이 가능한 양방향 성격을 가지고 있어 자율적 운영을 하는 시스템 구조이다.

사물지능통신은 유비쿼터스 센서 네트워크와는 달리 사물에 통신 모듈을 탑재하여 여러 센서를 통해 데이터를 수집하고 이를 처리하여 처리 결과를 다른 기기 등에 전달할 수 있는 객체 간의 통신이 가능하다.

대표적인 예로 응급상황, 환자 상태 모니터링, 의학 데이터 등을 연결하여 건강관리 시스템을 구축, 은행의 현금지급기, 택시에 설치된 카드 결제단말기 등을 들 수 있다. 이렇게 객체들 간의 통신 기능과 인간의 개입 없이 서비스를 제공하는 부분은 사물인터넷과 유사다.

그러나 M2M(Machine to Machine)은 기계나 사물들의 연결에 특수한 목적을 가진 개별적인 네트워크라면, 사물인터넷은 개별적 연결뿐만 아니라 다양한 시스템들의 상호 연결까지도 포함하는 통합적 연결이다.

사물인터넷은 ICT의 발전에 따라 더욱 큰 의미인 만물인터넷(Internet of Everything)으로 확장될 전망이다. 사물인터넷 기술이 타 산업과 융합되면서 새로운 사업기회와 부가가치를 창출하고 있다. 보건·의료 분야에 적용되어 원격 진료와 웨어러블 컴퓨터가 만들어졌고, 전력분야에 적용되어 스마트 그리드, 교통 분야에 적용되어 커넥티드카 및 지능형 교통시스템(ITS)등으로 발전하였다.

특히, 제조업 생산 공정에 도입되면서 스마트 팩토리와 같은 첨단 생산관리 시스템을 구축할 수 있다. 심지어 low-tech 산업으로 인식되어 오던 농수산식품 산업에도 ICT 기술이 적용되어, 스마트 팜이나 스마트 푸드 시스템 등 고부가가치의 새로운 사업 영역을 창출하고 있다.

사물인터넷을 활용한 분야별 응용사례

첫째, 개인 IOT는 자동차 케넥티카는 자동차에 네트워크 연결기능을 탑재하여 인포테인먼트와 같은 고도의 편의 제공한다. 헬스케어는 스마트 밴드는 운동량 등 신체정보 제공을 통해 개인 건강 증진 도모 한다. 생활가전의 스마트 가전은 -ICT 기반의 주거환경 통합 제어로 생활 편의 제고 한다. 물류의 프라임에어는 무인비행기를 이용한 택배 서비스로 소비자의 이용 편리성 제고 및 원격제어 등을 통한 관리 효율 향상 가능 하다.

둘째, 산업 IoT는 농업의 스마트 팜은 시설물 모니터링, 농지, 작물의 생육과정 관찰을 통해 작업 효율 개선한다. 공장의 스마트 공장은 생산·가공·유통공정에 ICT 기술 접목으로 생산성 향상 도모 한다.

셋째, 공공 IoT는 보안관제의 원격 관제, 전자발찌는 CCTV, 노약자 위치정보 등의 정보 제공으로 사전적 사고 예방 가능하다. 환경의 스마트 크린은 대기 질, 쓰레기양의 정보 제공으로 환경오염 최소화 유도 한다. 에너지의 스마트미터는 에너지 사용량의 원격 검침, 실시간 과금으로 관리 효율성 증대 한다.

사물인터넷 응용서비스 분야

헬스케어와 웰니스는 애플 헬스킷, 구글 구글킷, 삼성 SAMI 등은 헬스케어 디바이스들이 다양한 데이터를 생성하자, 이러한 데이터를 분석하고 헬스케어 및 의료 서비스로 이어주기 위한 헬스케어 플랫폼을 출시하고 있다.

스마트 홈(Smart Home)은 가정에 있는 사물이나 환경 등에 대해 지속적으로 모니터링하여 원격에서 제어를 하거나 스스로 제어되는 시스템이 적용된 가정이라 할 수 있다. 스마트 가전이나 보안 솔루션 등 가정용 디바이스들이 서로 연결되어 통신함으로써 사용자에게 편리함을 제공하고, 최적화된 생활환경을 유지하도록 한다.

스마트 시티(Smart City)는 스마트 시티는 도시에 ICT, 빅데이터 등 신기술을 접목해 각종 도시문제를 해결하고 지속 가능한 도시를 만들 수 있는 도시 모델을 의미한다. 세계적으로 도시는 인구의 집중과 기반시설 노화로 인해 자원과 인프라 부족, 교통 혼잡, 에너지 부족 등 다양한 주거.생활 편의 문제들이 발생하고 있다.

스마트 물류, 유통, 마케팅은 물류와 유통분야는 사물인터넷의 개념이 일찍부터 도입된 산업 분야로, 2000년대 초반부터 RFID나 NFC와 같은 기술을 적극적으로 도입하였으며, 최근에는 마케팅이나 배송, 제품의 판매분석, 고객관리 등의 목적으로 다양하게 사물인터넷 기술을 활용하고 있다.

스마트 공장(Connected Smart Factory)은 스마트 공장이란 기획.설계, 생산, 유통.판매에 이르는 제조과정의 전부나 일부 과정에 IoT, AI, 빅데이터와 같은 정보통신기술을 적용해 기업의 생산성과 제품의 품질 등을 높이는 지능형 공장을 의미한다.

기존의 생산 자동화 시스템과 스마트 공장은 다른 차이가 있다. 생산 자동화 시스템은 제조과정에서 사람의 개입을 최소화해 기계가 하도록 하는 것으로 궁극적으로 무인화 공장 시스템을 지향하는 것이고, 스마트 공장은 제조 전 과정(기획, 설계, 유통, 판매 등)을 정보통신기술(ICT)로 통합해 고객맞춤형 스마트 제품을 생산하는 지능형 공장으로 인간과 기계가 유기적으로 연결된 것을 의미한다.

그 동안 우리는 인터넷이라는 공간에서 인간이 만들어내는 다양한 정보를 공유하여 왔다. 하지만 최근 들어 다양한 디바이스들에서 만들어지는 정보들이 사람과 사물 간에 공유될 수 있는 사물인터넷에 대한 관심이 고조되고 있다.

우리 생활 속에서 스마트폰이 현재 모든 사람들의 생활의 일부가 되었듯이 사물인터넷 또한 사람들의 생활의 일부가 될 것이다. 사람과 사람이 말로 대화하는 것과 같이 사람과 사물이 대화하고 그 대화를 통하여 정보를 획득하고 사용하는 시대가 도래할 것으로 본다. 기계공학에서 사물인터넷의 응용 및 적용은 점점 더 진화해 나아갈 것이다.