[4차산업 iot분석㊱] “사물인터넷”… 지능형 센서 플랫폼

[디지털비즈온 김맹근 기자] 지능형 센서 플랫폼은 다종, 다수의 지능형 센서 들의 측정 데이터를 통합하여 다양한 분야에서 데이터 시각화, 모델 구축 및 예측 서비스를 제공하는데 공통으로 필요한 기술요소의 집합으로 규정 할 수 있다.

즉, 개별 지능형 센서들이 IoT 디바이스로 활용될 때 지능형 센서 플랫폼은 IoT 서비스 플랫폼의 하위 집합으로 규정할 수 있다. 하지만 IoT 서비스 플랫폼은 기존 인터넷 통신 서비스 기업들의 주도로 IoT 통신 및 서비스를 위한 데이터 표준화, API 표준화에 치우쳐 정의되고 있는 상황 이다.

플랫폼 구성 요소별 기술 동향

지능형 센서 모듈은 지능형 센서 플랫폼의 핵심 구성요소인 지능형 센서 모듈은 기존의 단순 원격측정만이 가능했던 센서 소자에서 벗어나 다수의 센서 노드가 조직적으로 설치되며, 단순 센서 측정 데이터뿐만 아니라 센서 간의 상관관계를 통해 상황 인지, 추론, 판단 을 가능하게 하는 알고리즘까지 내장되는 형태로 발전하고 있다.

초기에는 단순히 여러 센서 소자 의 측정값을 수집하는 형태로 플랫폼 개발을 시작 하였으나, 수집된 센서 측정 데이터의 집합 이상의 결과를 서비스해야만 부가가치가 발생하는 시장 상황에 따라 응용 서비스별 데이터 수집 모델을 지원하는 지능형 센서 모듈이 전략적으로 선택되고 있다.

센서 통신 네트워크는 다수의 지능형 센서 모듈에서 수집된 데이터를 클라우드 서버로 전송, 통합하기 위해서는 기본적으로 저전력 장거리 통신(LPWA: Low Power Wide Area) 네트워크가 필수적이다. 이를 위해 LTE-M, NB-IoT, LoRa, SIGFOX 등이 사용되고 있다.

이 중 LTE-M, NB-IoT는 기존 무선전화 통신망의 대역폭을 줄여 장거리 저전력 통신 네트워크를 구현하는 방식으로 기존의 인프라를 사용하기 때문에 초기 투자 비용이 낮은 반면, 지속해서 통신사용료를 지급해야 하고 높은 데이터 보안이 요구될 경우 통신사의 네트워크를 거친 데이터 보안 문제 등이 단점으로 거론된다.

대조적으로, LoRa, SIGFOX 등의 경우는 사설 Gateway 설치 등 초기 망 구축 비용이 높지만 일단 통신 네트워크가 구현된 이후에는 통신 사용료가 없고 사설망으로 통신 방식을 사용자화 할 수 있어 데이터 보안성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

클라우드 서버는 다종의 지능형 센서 모듈 및 통신 네트워크를 통하여 데이터를 통합해야 하는 클라우드 서버 입장에서는 수집되는 측정 데이터를 손쉽게 처리하기 위해 데이터 정규화가 필수적이며, 분산 분포되어 있는 센서 모듈을 관리하기 위한 표준화된 모델이 필요하다.

가장 대표적인 표준화 단체는 oneM2M으로, 사물인터넷 공동서비스 플랫폼 개발을 위해 TTA(한국), ETSI(유럽), ATIS/TIA(북미), CCSA(중국), ARIB/TTC(일본) 등 7개의 SDO(Standard Development Organization)가 공동으로 설립하였다.

응용 서비스는 국내 지능형 센서 플랫폼을 이용한 응용 서비스 시장의 2018년 총 매출액은 1조 8,592억 원으로, 서비스 분야는 제조, 건설/안전/환경, 교통, 스마트 홈, 금융, 물류, 교육, 에너지, 의료, 관광, 농수산, 국방(매출액순) 등 사회 전 분야에서의 서비스로 확대되고 있는 분위기이다.

결론적으로 지능형 센서 집적 플랫폼 기술은 다수, 다종의 지능형 센서 모듈로부터 얻어진 데이터를 통합하여 빅데이터화 하고 인공지능 기술을 이용하여 데이터 시각화, 모델 구축 및 예측 데이터 계산을 수 행하는 기술로서, 스마트 IT 융합 서비스에 적용되어 실질적인 서비스를 제공하는 지능형 플랫폼 기술로 개발되고 있다.