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모든 사물들이 인터넷으로 소통하는 ‘사물인터넷(IoT) 세상’

글 _ 공병훈(협성대 미디어영상광고학과 교수) / 일러스트 _ 이혜헌


 


사물들이 실시간으로 데이터를 주고받는 기술

언제 어디서나 집안의 난방, 에어컨, 공기청정기, 로봇청소기를 통제할 수 있는 스마트폰, 집주인이 퇴근길 어디쯤에 있는지 언제쯤 들어올지를 판단해 쾌적한 냉난방을 준비하는 스마트홈, 도로 교통 상황과 날씨에 대한 데이터를 받고 신호등과 보행자들을 감지해 스스로 운전하는 자율주행자동차, 날씨와 교통상황을 미리 파악하고 깨워야 하는 시간을 판단해 일어날 시간을 알려주는 스마트워치, 입은 사람의 운동량과 몸의 상태를 실시간으로 체크하며 건강을 관리하는 속옷, 약을 복용해야 하는 시간을 알려주는 약병 뚜껑…. 이 모든 기술은 4차 산업혁명의 꽃이라고 부르는 사물인터넷 덕분입니다.
사물인터넷(IoT: internet of things)은 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장해 인터넷으로 연결시켜 실시간으로 데이터를 주고받게 하는 기술입니다. 지금까진 인터넷에 연결된 기기들이 정보를 주고받으려면 인간의 조작이 개입돼야 했습니다. 하지만 사물인터넷이 여는 세상은 이와 다릅니다. 사물인터넷 시대가 열리면 인터넷에 연결된 기기는 사람의 도움 없이 서로 알아서 정보를 주고받으며 대화를 나눌 수 있습니다. 센서와 네트워크는 이들의 자율적인 소통을 돕는 기술입니다. 

사물들이 스스로 데이터를 주고받을 수 있기 때문에 사람들의 조작에 따라 활용되는 컴퓨터보다 훨씬 많은 분야에서 똑똑하게 자신의 작업을 수행합니다. 스마트폰은 이 사물인터넷 기술의 활용을 폭발적으로 증가시킨 지렛대 역할을 합니다. 스마트폰에는 각종 데이터를 수집하는 센서(sensor)와 데이터를 처리하고 가공하는 마이크로프로세서뿐만 아니라 무선인터넷으로 연결된 네트워크 기능과 다양한 사물인터넷 애플리케이션을 지니고 있기 때문입니다.


사물인터넷을 이해하기 위한 5가지 요소들

4차 산업혁명을 이끄는 기술은 인공지능과 로봇공학, 나노기술, 3D 프린터 등 여러 가지가 있지만 사물인터넷은 그 성과를 눈앞에 현재 진행형으로 계속 내놓고 있습니다. 때문에 현재 시점에서 사물인터넷을 이해하는 것이 매우 중요합니다. 끊임없이 변화하는 기술 변화 환경에서 사물인터넷의 기술을 구성하는 요소는 5가지로 구분할 수 있습니다.

하나_세상에 존재하는 모든 ‘사물’: 사물인터넷의 첫 번째 구성 요소는 사물입니다. 자동차, 항공기를 비롯해 공공장소에 설치된 디스플레이인 디지털 사이니지(Digital Signage), 텔레비전, 냉장고, 경보시스템, 자전거 같은 큰 물건부터 구글 글라스, 스마트밴드, 스마트워치, 건강을 체크하는 반지 같은 작은 물건도 해당됩니다. 뿐만 아니라 동물들도 포함합니다. 강아지, 고양이, 소에게 칩을 부착하면 그들의 위치를 파악하고 건강을 체크할 수 있습니다. 그런 의미로 볼 때 사람도 하나의 사물이 됩니다.

둘_데이터 수집과 전환 장치인 ‘센서’: 사물인터넷 환경에서는 사람의 통제와 개입 없이 디바이스들이 스스로 자료를 주고받을 뿐만 아니라 사람과 사물 사이의 자료 교환도 언제 어디서나 이루어집니다. 센서는 온도, 압력, 습도, 빛, 진동, 가속도, 움직임, 중력 등을 감지하고 판별하며 계측하는 소자(素子)로서 사람의 감각 같은 역할을 합니다. 사물인터넷 기술은 다양한 정보를 처리하는 수 많은 센서들을 개발해나가고 있는데 그런 뜻에서 사물인터넷 기술을 센서 혁명이라고 부르기도 합니다.

셋_처리와 가공 장치인 ‘마이크로프로세서’: 사물인터넷의 프로세서 역할은 초소형 하드웨어인 마이크로프로세서(microprocessor)가 수행합니다. 스마트폰, 디지털 TV 등에 사용되는 비메모리 반도체로 일반 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)와 같은 역할을 합니다. 사물인터넷과 소프트웨어를 다룰 때 많이 활용되는 아두이노(Arduino)란, 마이크로프로세서나 소프트웨어처럼 센서로부터 입력 값을 받아들여 LED나 모터와 같은 전자 장치들로 출력을 제어하는 것들을 뜻합니다.

넷_데이터를 주고받는 ‘네트워크’: 사물인터넷은 사물들끼리 데이터를 주고받아야 합니다. 네트워크(network)에 연결되어 통신을 하기 위해서는 정보통신 인프라가 필요합니다. 연결된 기기들에 의해 수집된 데이터들은 중앙 센터에서 수집·분석되며, 이는 특정한 동작을 수행하도록 지시하는 데이터들에 의해 다시 기기들에게 전달됩니다. 사물들간의 통신을 위해 필요한 인프라는 무선이동통신인 와이파이(Wi-Fi)와 ‘10미터 이내의 디바이스들을 서로 연결해주는’ 블루투스 기술입니다.

다섯_사물인터넷 ‘애플리케이션’: 센서는 다양한 기능을 수행하면서 데이터를 수집합니다. 데이터를 유용하게 사용하기 위해서는 스스로 행해질 수 있는 능력이 필요합니다. 이때 애플리케이션(application)이 데이터를 읽고 나서 지정된 방식으로 자동으로 처리하는 역할을 합니다. 애플리케이션은 특정 업무를 수행하기 위해 고안된 일련의 컴퓨터 프로그램 집합을 말합니다.


사물인터넷의 무궁무진한 활용도

사물인터넷을 인공지능과 결합하면 연결된 사물들이 데이터를 주고받아 스스로 분석하고 학습한 정보로 스스로를 조정하면서 사용자에게 최적의 환경을 제공할 수 있습니다. 아주 작은 컴퓨터 역할을 하는 마이크로프로세서 칩들이 장착되면 디지털 TV, 전기밥솥, 냉장고, 에어컨, 공기청정기 같이 집에서 사용하는 모든 물건들에 인공지능 기술이 적용될 수 있습니다. 도로에 적용되어 자율주행자동차의 운행을 가능하게 만들고 버스 정류장은 도착할 버스에 대한 정보뿐만 아니라 실시간 교통 정보와 최선의 이동 방법을 안내하는 플랫폼 역할을 하여 사물인터넷과 인공지능이 결합된 스마트 시티라는 도시의 미래를 만들어 줄 것입니다. 사물인터넷을 4차 산업혁명의 꽃이라고 부르는 이유가 바로 여기에 있습니다. 



물인터넷;
각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장해 인터넷으로 연결시켜 실시간으로 데이터를 주고받게 하는 기술

 

2019-01-01

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