소물인터넷

소물인터넷(internet of small things) 또는 IoST(아이오에스티)란 사물인터넷을 구성하는 사물 중 저비용, 저전력,저성능 등의 특징을 갖는 사물에 소규모 모뎀을 탑재하여 인터넷으로 연결되는 것을 말한다. 사물인터넷(Internet of Things)에서 Things가 Small Things으로 바뀐 것으로 스마트홈, 웨어러블 서비스, 스마트 미터링 등 소량의 데이터를 무선으로 송·수신하는데 특화된 네트워크다.

개요

소물인터넷이란 사물인터넷의 하위 개념으로 인터넷으로 연결된 사물들이 네트워크를 통해 교환해야하는 데이터의 양이 많지않은 사물인 소물로만 구성되어 소량의 데이터를 장시간 안정적인 속도로 주고받는데에 특화된 네트워크이다. 여기서 소물이란 웨어러블 기기등 비교적 크기가 작고 데이터양이 적은 기기를 말하며, 이러한 소물에 적용되는 사물인터넷기술을 소물인터넷이라고 한다.

소물인터넷은 적은량의 센서 데이터를 간헐적으로 전송하는 사물간의 데이터 교환이 주를 이루는 서비스 환경을 뜻한다. 소물인터넷은 주로 웨어러블 기기를 중심으로 구성된 제품이 많다. 사물이 소형화 되면서 하드웨어의 성능은 떨어지고 해킹의 대상이 될 수 있기 때문에 소물인터넷 시장이 발전하기 위해서는 보안 문제가 반드시 개선되어야 한다.

소물인터넷은 저속 무선통신으로 수 킬로바이트 단위의 적은 데이터를 전달하는 기술로써 고가의 중계기 설치가 필요없고, 전력 소모가 매우 적기 때문에 상시전원이 필요없으며 쉽게 구할 수 있는 배터리로도 최소 2년간 충분히 사용가능하다. 정부 기술 연구 및 자문회사 가트너에 따르면, 사물인터넷 기기 수는 2020년까지 260억 개에 이를 것으로 예상된다. 이 중 대부분은 소물이 차지한다. 소물인터넷 연결이 폭발적으로 증가하면서 기존 기술로 분석하기 힘들 정도로 방대해진다. 이를 빅데이터(Big Data)라고 부른다. 만들어진 빅데이터가 새로운 상품 및 서비스 개발로 이어지려면 중간에서 데이터를 수집하고 유통을 원할히 하는 거래소가 있어야하고, 이에 따라 각국은 데이터 거래소 설립에 공격적인 행보를 보이고 있다.

등장배경

사물인터넷 네트워크가 빠르고 대용량 서비스를 전제로 하고 있는 가운데 데이터 양이 많지 않은 사물 간 정보를 연결할 경우 불필요한 비용이 소모될 수 있다는 사실이 발견됐다. 이를 통해 나타난 새로운 개념이 바로 소물인터넷이다.

1999년 P&G에서 브랜드 매니저로 근무하던 캐빈 애시턴이 사물인터넷이라는 용어를 처음으로 사용했다. 기존 사물인터넷은 고성능 대용량 컨텐츠를 처리하는 사물들의 연결을 위해 고속의 네트워크를 필요로 했다면 저사양 사물들을 연결할 때에는 저속의 네트워크만으로도 사물간 연결을 지원해 줄 수 있게 되었고, 각 저사양 사물들이 인터넷에 연결되는 세상을 따로 소물인터넷 이라고 정의하게 되었다.

특징

저성능,저속,저비용

기존의 스마트 기기들은 한 기기에서 더 많은 기능을 융합하여 구현할 수 있어야 하므로 고성능을 필요로했다. 사용주체가 사람이기 때문에 생산,소비할 수 있는 멀티미디어 콘텐츠 중심으로 활용되어옴에 따라 기기의 스크린은 클수록 사용성이 좋았고 대용량 데이터를 송수신하기 때문에 고성능,고속일수록 좋았다. 하지만 소물 인터넷은 저성능 기반의 소물들이 주변환경을 능동적으로 감지하는 등 주체가 사람이 아니라 사물인 연결 환경이다. 저성능의 소물들이 생성한 데이터의 저장과 분석은 소물에 저장된다기 보다는 대용량 저장소인 클라우드등에서 진행될 것이고, 따라서 소물인터넷 네트워크는 소량,저성능,저속이여도 무방하다. 또한 소물인터넷은 데이터 전송량이 많지 않아 초 단위로 빠르게 보내지 않아도 되고 주로 작고 단순한 정보를 주기적으로 송수신 하기 때문에 저속의 네트워크만으로 사물간 연결을 지원 가능하다.

서비스

소물(小物) 기기들은 서비스를 제공해 주기 위한 요소 기술로 서비스에 대한 고려 없는 기술은 존재 가치가 작아질 수 밖에 없다.이에 따라 이미 많은 네트워크 사업자들이 소물 네트워크 서비스를 제공하고 있다.

소물인터넷 대표적 서비스로는 소물인터넷 전용망 서비스와 소물인터넷 전용 플랫폼 서비스가 있다. 이미 많은 셀룰러 네트워크 사업자들이 소물 네트워크 서비스를 제공하고 있다. 소물인터넷 전용망을 제공하는 대표적 기업은 프랑스 기업인 시그폭스이다. 사물 인터넷이 현실화되기 위해서는 소형 배터리의 저성능 컴퓨터로 구동되는 사물들을 위한 전용망이 필요하다고 설명하며 저전력으로 저렴하게 많은 기기를 수용할 수 있는 서비스를 지향한다. 소물인터넷 전용 플랫폼 서비스들도 나타는 중이다. 가장 주목 받는 서비스중 하나는 오픈센서즈가 있다. 오픈센서즈는 사물 인터넷용 트위터로 알려져 사물들로부터 데이터를 받아서 저장하고 그 데이터를 필요한 사람 또는 사물에 전송하는 서비스이다. 이처럼 플랫폼 서비스는 데이터를 바탕으로 새로운 서비스를 가능하게한다.

가치 사슬

소물인터넷은 단순히 소물 하나가 그 역할과 가치를 제공한다기 보다는 새로운 시스템등 가치 사슬과 연결되어 제공된다는 특징을 가지고 있다. 가치사슬은 APNT (어플리케이션, 플랫폼, 네트워크, 사물)로 나뉜다. 스마트볼, 노크, 블루스마트 등 다양한 아이디어가 적용된 소물들은 가치 사슬 중 사물에 해당된다. 이들 소물들은 앱을 통해 모니터링되고 제어된다. 사물 영역 중 소물은 새로운 아이디어의 적용을 통해 새로운 시장 가치를 만들고 침투한다. 고객이 필요로하는 것을 발굴하고 시장과 직접 소통하며 빠르게 상품으로 구현되어야 한다. 소물 인터넷 내 소물이 인식한 주변환경을 데이터화 시켜서 클라우드로 전송하고 또 앱을 통해서 서비스가 안정적으로 제공되어야 하는데, 이를 위해선 인프라가 되는 네트워크와 클라우드가 안정적으로 운영되어야 한다. 즉, 가치 사실과 연결되어 운영되어야 한다. 안정성, 경쟁력을 가질 수록 더 많은 소물과 앱에 적용되고 전체 소물 인터넷의 가치가 올라간다.

활용

산업 부문

소물인터넷 기술을 산업 부문에 적용하여 작업 효율과 생상성을 향상시킨다. 제조 분야의 경우 엔진에 작은 센서를 부착해 실시간으로 엔진 상태를 모니터링하고 수집된 데이터를 분석해주는 서비스를 제공한다. 엔진의 고장 가능성을 진단해 리스크를 예방할 수 있다. 산업현장에서의 운영 효율화로 비용절감이 가능하다. 농업 분야의 경우 센서를 통해 농업 환경을 원격 모니터링하는게 가능하고, 이상 감지시 알람을 받을 수 있게 되면서 방대한 농작물을 수월하게 관리할 수 있다. 온도 및 습도 변화를 감지할 수 있고 간단한 환경제어가 가능하기 때문에 센서를 통해 수집한 정보를 기반으로 적정량의 물을 제공해 비용을 절감할 수 있다.

개인 부문

소물인터넷 기술을 개인 생활에 적용할 수 있다. 냉장고, TV, 에어컨등에 통신 및 센서기능을 적용한 제품들이 많아지면서 생활의 편의를 높이고 안전성을 제공한다. 심장박동, 운동량등의 정보를 제공받아 개인의 건강을 증진시킬 수 있도록 생활 편의를 높이고 안전성을 제공할 수 있다.

공공 부문

소물인테넷 기술을 공공 부문에 적용하여 환경오염을 최소화하고, 도시의 공공기물들과 주민들이 효율적으로 상호작용이 가능하다. 아파트 단지에서 볼 수 있는 음식물 쓰레기 처리 장치는 음식물 쓰레기의 부피와 무게를 센서로 측정한 뒤 이동통신망을 이용하여 중앙서버로 전송된다. 공공자전거 서비스등 자전거에 탑재된 센서와 어플을 연동해 위치를 찾고, 자전거를 예약하는 등 공공부문에서 소물 인터넷이 활용된다.

사례

저전력 장거리 통신기술(LPWA)

기존 사물 인터넷에 사용되었던 무선 통신 기술은 Short Range 무선기술이었다. 하지만 짧은 전송거리로 인하여 서비스들을 확장하는데 제약사항이 많았다. 예를 들어 비콘을 이용한 위치 추적 서비스 등은 AP와 멀어지면 위치추적이 안 되는 단점이 있었고, 이런 전송 거리의 제약 사항을 극복하고자 통신 거리를 비약적으로 늘린 것이 이동통신 기술이다. 기존 Short Range 통신 기술과 이동통신 기술로는 소물 인터넷 서비스에 제약사항이 있어 새로운 통신 기술에 대한 시장의 요구가 생겨났다. 따라서 전송거리는 이동통신 기술처럼 장거리 통신을 지원하면서 모뎀 칩 가격을 낮춘 통신 기술이 등장하였는데, 그것이 저전력 장거리(LPWA, Low Power Wide Area) 통신기술이다. LPWA 통신기술은 전력 소모가 적어 배터리 수명이 수년 정도로 길고, 통신 반경이 매우 넓다는 것이 장점이다.

스마트홈

주거환경을 통합 제어할 수 있는 기술을 마련하여 스마트홈 기기들과 연동 가능한 다양한 센서들이 냉장고, 조명, 매트리스 커버 등에 탑재된다. 연동된 가구 등으로부터 수집된 데이터는 사용자의 어플리케이션 및 홈기기들에 전송되는데, 자체 학습 기능이 있는 경우 취향을 자동으로 파악 후 설정해준다. 스마트 매트리스 커버 루나(Luna) 같은 경우 눕는 위치에 따라 온도가 조절되어 수면하는 동안 쾌적함을 유지할 수 있다. 제조사나 탑재된 기능에 따라 가격이 천차만별이기 때문에 가격 안정화가 이루어지면 스마트홈 상용화가 더 활발히 이루어질 수 있다.

웨어러블 서비스

가방 위 손잡이를 잡아 올리면 연동된 어플리케이션으로 무게 확인을 할 수 있는 무게 측정 센서를 내장한 여행용 가방 등이 포함된다. 스마트폰과 가방이 일정 거리 이상 떨어지면 가방이 자동으로 잠금 상태가 되고, GPS 기능이 내장되어 위치 파악도 가능하다. 개인 응급 응답 시스템이라고 불리는 PEPS가 적용된 목걸이나 팔찌 형태로 보안 및 응급상황에서 적용가능한 소물인터넷 기기도 있다. 버튼 하나로 구성된 제품이 대부분이지만 위험상황을 빠르게 알릴 수 있고, 응급상황시 빠른 조치가 가능하다. 이처럼 소물인터넷이 적용된 웨어러블 기기들은 사용자의 요구에 따라 다양한 방향으로 진화하고 있다.

스마트시티

소물인터넷을 적용한 주차난 해소와 LED 가로등 에너지 효율화가 있다. 차가 주차되면 자동으로 감지해 중앙시스템 서버에 알려지고, 이는 운영시스테 및 웹 서비스와 연동되어 있어 시민들이 빈 주차공간을 쉽게 찾을 수 있다. 또한 화장실 출입 시 무선 인체감지 기술을 기반으로 사용자의 유무를 파악할 수 있도록 스마트 화장실이 구축되면서 소물인터넷을 이용하면 큰 비용을 들이지 않고도 시스템 혁신이 가능하다.

스마트미터링

기계식 미터링 기기에 소물인터넷 기술을 도입하여 실시간으로 사용량을 확인 가능하다. 스마트미터링 서비스는 가스, 전기 등 모든 에너지 유틸리티에 적용 가능해 공공부문뿐만 아니라 가정과 기업에서도 모두 적용이 가능하다. 현재 한국은 전국 2,200만 가구 중 250만 가구에만 설치되어 있으며, 2022년에는 전국적으로 보급될 것으로 예상된다. 초저전력으로 배터리 교체주기가 10년이나 되는 장점을 가지고 있다.

문제점

해킹

소물인터넷 제품은 보안 문제에 매우 취약한 수준이다. 크기,배터리,무게,디자인등을 고려해 소형화되면서 하드웨어 성능이 떨어지는 경우가 많기 때문이다.

통합플랫폼 구축 문제

현재 소물인터넷 시장엔 통신규격 등 기준 확립이 명확하지 않고 기업들이 각각 다른 기준을 사용하고 있다. 통합플랫폼을 구축하지 못한다면 기기 간 호환이 어렵게 될 것이다. 이렇게 되면 소물인터넷 기기를 구매할 때 마다 새로운 어플리케이션을 다운받아야 하며 기기간 연동이 어려워져 진정한 의미에서의 스마트홈, 스마트시티가 불가능해질 것이다.

전망

4차 산업혁명의 핵심요소로 소물인터넷이 주목받는 이유는 '무궁무진한 활용 가능성'에 있다. 기술과 아이디어만 있으면 누구나 뛰어들 수 있기 때문에 각 사업에서의 경쟁 구도가 치열해질 것이다. 2020년경에는 소물인터넷으로 연결되는 기기는 사물인터넷 규모 대비 약 10% 정도를 차지할 것으로 전망되며 인프라가 안정화되고 가격경쟁력이 높아진다면 시장 성장성이 더욱 커질 것으로 예상된다. 저렴한 비용과 범용성을 강점으로 사물인터넷 시장 확대를 주도할 것으로 기대되고 있으며 미국의 유명 IT전문 리서치 회사인 가트너에 따르면 2013년 사물인터넷 시장에서는 100억여 개의 사물이 연결되었으며 2020년까지 260억 개의 사물이 인터넷으로 연결될 것으로 전망되고 있다. 또 다른 시장조사기관인 BI Intelligence에 따르면 2020년까지 340억 개의 기기들이 인터넷에 연동될 것으로 전망하고 있다. 이처럼 시장전문기관들의 시장 전망 예측치를 종합적으로 미루어볼 때 2020년경에는 소물인터넷으로 연결되는 기기는 사물인터넷 규모 대비 약 10% 정도를 차지할 것으로 전망되며 인프라가 안정화되고 가격경쟁력이 높아진다면 시장 성장성이 더욱 커질 것으로 예상된다.

참고자료

• LG이노텍, 〈세상을 바꾸는 Small Things, 소물인터넷〉, 《네이버 포스트》, 2017-06-21
• 주영재 기자,〈'사물인터넷'도 옛말 더 진보한 '소물인터넷' 시대 열린다 〉, 《경향신문》, 2017-08-06
• 홍정민 기자,〈저속,저전력,저성능 '소물인터넷'시대 열린다 〉, 《일간투데이》, 2018-06-02
• 김경현 주임연구원, "소물인터넷 현황과 전망", 한국정보화진흥원, P.1-3
• 고득녕,〈소물인터넷을 위한 Low Power Wide Area 기술동향〉, 《 OSIA Standards & Technology Review, 29:3》, 2016, P.81-98
• 조혜진 기자, 〈소물인터넷 (Internet of Small Things) 〉, 《디지털밸리뉴스》, 2017-10-17
• 신동형 책임연구원, 〈‘저성능’의 ‘소물’ 인터넷이 IoT의 지평 넓힌다〉, 《Weekly 포커스》

같이 보기

• 사물인터넷
• 스마트시티

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