사물인터넷(Internet of Things, IoT)를 활용한 정보통신 기술들은 무엇이 있을까?

2019년 1학기에 방송통신대학교 정보통신망 중간고사 과제물이 이런 내용이었는데요.

"Internet of Things (IoT)에 관하여 조사하고 IoT에 활용될 수 있는 정보통신 기술에 관하여 서술하시오."

 

오늘은 그때 작성하여 제출하였던 과제를 바탕으로 간단하게 IoT란 무엇이고, 사물인터넷을 활용한 정보통신 기술들은 어떠한 것들이 있는지 간단하게 포스팅해보도록 하겠습니다.

 

사물 인터넷(IoT)이란?

센서, 소프트웨어 및 네트워크 연결이 내장된 물리적 장치, 차량, 가전제품 및 기타 물체의 네트워크가 증가하여 이러한 물체가 데이터를 수집하고 교환할 수 있게 하는 것을 의미합니다. IoT는 이러한 장치를 원격으로 연결하고 제어할 수 있도록 하여 세계 어디에서나 함께 작동하고 모니터링 및 관리할 수 있도록 합니다.

IoT 장치는 Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee 및 셀룰러 네트워크와 같은 다양한 통신 기술을 사용하여 서로 통신하고 인터넷과 통신합니다. 이러한 장치에서 생성된 데이터는 클라우드에 저장 및 처리되어 데이터 분석 및 관리를 위한 중앙 저장소를 제공합니다. 경우에 따라 지연 시간을 줄이고 개인 정보 보호를 개선하기 위해 데이터 소스에 가까운 Edge 장치에서도 데이터 처리 및 분석이 수행됩니다.

IoT는 다음과 같은 다양한 잠재적 응용 분야를 가지고 있습니다:

1. Home automation

IoT 장치는 조명, 냉난방 시스템 및 보안 시스템과 같은 가전 및 시스템을 제어하고 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다.

한국에서 가장 많이 쓰이는 건 삼성가전 제품의 스마트씽스를 생각하시면 될 것 같습니다.

2. 의료 분야 모니터링(헬스케어)

IoT 장치를 사용하여 활력징후 및 기타 건강 지표를 모니터링할 수 있으므로 환자를 원격으로 모니터링하고 문제가 발생하면 의료 제공업체에 알릴 수 있습니다.

이것도 마찬가지로 가장 많이 쓰이는건 삼성의 삼성헬스와 애플의 애플워치와 연동한 헬스케어 제품이 있습니다.

 

3. 교통 최적화 및 자동화

IoT 장치는 차량에서 시스템을 모니터링 및 제어하고, 연비를 최적화하며, 안전성을 향상하는 데 사용될 수 있습니다.

또한 이러한 장비 간 통신을 이용하여 원격 조절이나, 자율주행 등에도 활용할 수 있습니다.

 

4. 산업 및 공장 자동화

IoT 장치는 제조 및 산업 환경에서 공정을 모니터링 및 제어하고 생산을 최적화하며 안전성을 향상하는 데 사용될 수 있습니다.

 

5. 농업 시스템

IoT 장치는 농작물 상태를 모니터링하고 관개 시스템을 최적화하며 수확량을 개선하는 데 사용될 수 있습니다.

 

IoT는 여전히 비교적 새로운 기술이며, 보안 및 개인 정보 보호, 표준화 및 상호 운용성을 포함하여 극복해야 할 많은 과제가 있습니다. 그러나 효율성 향상, 안전성 향상, 삶의 질 향상 등 IoT의 잠재적 이점이 너무나도 많아서 여전히 블루오션이라고 볼 수 있습니다.

 

 

IoT에서 일반적으로 사용되는 정보 및 통신 기술은 무엇이 있을까?

IoT에서 사용되는 무선 기술은 IoT 장치 간의 통신을 가능하게 하는 데 일반적으로 사용됩니다.

짧은 거리에서 데이터를 전송할 수 있는 저비용의 저전력 수단을 보통 사용합니다.

 

1. 셀룰러 네트워크

4G, 5G 및 LTE와 같은 셀룰러 네트워크는 IoT 장치를 위한 광역 연결을 제공하여 장치가 셀룰러 커버리지가 있는 어디에나 위치할 수 있도록 합니다.

 

2. 클라우드 컴퓨팅

클라우드 컴퓨팅은 IoT 장치의 데이터를 저장하고 처리하는 데 사용됩니다. 여기에는 센서의 데이터 저장, 데이터 처리 및 분석 서비스 제공, IoT 장치의 원격 제어 가능 등이 포함될 수 있습니다.

 

3. 에지 컴퓨팅

에지 컴퓨팅은 데이터 처리 및 분석이 로컬, 장치 자체 또는 게이트웨이와 같은 에지 장치에서 수행되는 IoT의 새로운 추세입니다. 이를 통해 대기 시간을 줄이고 데이터 전송 비용을 절감하며 개인 정보 보호를 강화할 수 있습니다.

 

4. MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)

MQTT는 IoT 시스템에서 사용되는 경량 게시/구독 메시징 프로토콜입니다. 장치가 서로 통신하고 클라우드 기반 서비스와 통신할 수 있는 간단한 방법을 제공합니다.

 

5. CoAP(제한된 애플리케이션 프로토콜)

CoAP는 리소스가 제한된 IoT 장치와 함께 사용하기 위한 특수한 인터넷 프로토콜입니다. IoT 장치가 서로 및 다른 시스템과 통신할 수 있는 간단하고 효율적인 방법을 제공합니다.

 

이러한 기술은 홈 자동화, 의료, 교통, 산업 자동화 및 기타 많은 것을 포함한 다양한 IoT 애플리케이션에 사용됩니다. IoT의 지속적인 성장은 IoT 시스템에서 생성된 데이터를 쉽게 연결하고 관리할 수 있는 새로운 기술과 프로토콜의 개발을 주도하고 있습니다.