사물인터넷

사물인터넷(Internet of Things, IoT)은 센서, 처리 능력, 소프트웨어 및 기타 기술이 내장되어 인터넷이나 다른 통신망을 통해 다른 기기·시스템과 연결되고 데이터를 주고받는 물리적 사물을 의미한다. IoT 분야는 전자공학, 통신공학, 컴퓨터과학공학을 아우른다. "사물인터넷"이라는 용어는 대부분의 기기가 공용 인터넷에 연결될 필요가 없으며 단지 네트워크에 연결되어 개별적으로 주소를 부여받기만 하면 되기 때문에 잘못된 명칭으로 여겨지기도 했다.

이 분야는 유비쿼터스 컴퓨팅, 센서, 임베디드 시스템, 머신러닝을 비롯한 여러 기술의 융합으로 발전해 왔다. 임베디드 시스템, 무선 센서 네트워크, 제어 시스템, 자동화라는 전통적인 분야들이 개별적으로 그리고 집합적으로 사물인터넷을 가능하게 한다.

소비자 시장에서 IoT 기술은 온도조절기와 스마트 스피커 같은 기기·가전을 포함한 스마트홈 제품으로 가장 흔히 접할 수 있지만, 이 기술의 가장 큰 활용처는 비즈니스 및 산업 부문이다. 상업용 자산 추적과 차량 관리(fleet management)는 IoT의 단일 활용처로는 가장 큰 비중을 차지하며, 전체 시장의 22%를 점한다. 이는 차량과 화물 컨테이너 같은 이동 자산을 모니터링해야 하는 수요에 의해 견인된다. 운송·물류 분야에서 가장 큰 자산 추적 하위 부문은 트레일러와 복합운송 컨테이너 추적으로, 각각 2024년 말 기준 전 세계적으로 580만 대와 530만 대의 활성 기기에 도달했다. 그 밖의 주요 활용처로는 산업 모니터링, 유틸리티 분야의 스마트 미터링, 커넥티드 헬스케어 등이 있다.

출처: Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

IoT 기술과 제품의 성장에 따른 위험, 특히 프라이버시와 보안 영역의 위험에 대한 여러 우려가 존재한다. 이에 따라 국제·지역 표준, 가이드라인, 규제 프레임워크의 개발 및 시행을 포함하여 이러한 우려를 충분히 해소하고 안전 위험을 최소화하려는 산업계와 정부의 움직임이 있어 왔다. 상호 연결된 특성상 IoT 기기는 보안 침해와 프라이버시 문제에 취약하다. 동시에 이들 기기가 무선으로 통신하는 방식은 규제상의 모호함을 낳아 데이터 전송의 관할권 경계를 복잡하게 만든다.

배경

1972년경, 스탠퍼드 인공지능 연구소(Stanford Artificial Intelligence Laboratory)는 원격지 사용을 위해 컴퓨터로 제어되는 자동판매기를 개발했다. 이 기계는 캔틴 벤딩(Canteen Vending)에서 임대한 기계를 개조한 것으로, 현금으로 결제하거나 컴퓨터 단말기(텔레타이프 모델 33 KSR)를 통해 외상으로 구매할 수 있었다. 판매 제품으로는 맥주, 요구르트, 우유 등이 있었다. 이 기계는 "프랜싱 포니(Prancing Pony)"라고 불렸는데, 이는 기계가 놓인 방의 이름을 딴 것이고, 그 방의 이름은 J. R. R. 톨킨의 대서사 판타지 소설 《반지의 제왕》에 나오는 여관 이름에서 따온 것이다. 후속 버전은 하드웨어와 소프트웨어가 업데이트된 채로 스탠퍼드 컴퓨터과학과에서 여전히 운영되고 있다.

역사

1982년, 네트워크에 연결된 스마트 기기의 초기 개념이 카네기 멜런 대학교 컴퓨터과학과의 코카콜라 자동판매기에 설치된 센서를 위한 인터넷 인터페이스로 구축되었다. 대학원생 자원봉사자들이 공급한 이 인터페이스는 온도 모델과 재고 상태를 제공했으며, 스탠퍼드 인공지능 연구소 프랜싱 포니 방의 컴퓨터 제어 자동판매기에서 영감을 받았다. 처음에는 CMU 캠퍼스 내에서만 접근할 수 있었지만, 최초의 ARPANET 연결 가전제품으로 명성을 얻었다.

마크 와이저(Mark Weiser)가 1991년 발표한 유비쿼터스 컴퓨팅에 관한 논문 "21세기의 컴퓨터(The Computer of the 21st Century)"와 UbiComp, PerCom 같은 학술 행사들이 오늘날의 IoT 비전을 만들어냈다. 1994년, 레자 라지(Reza Raji)는 《IEEE 스펙트럼》에서 이 개념을 "가전제품에서 공장 전체에 이르기까지 모든 것을 통합하고 자동화하기 위해 작은 데이터 패킷을 다수의 노드로 옮기는 것"이라고 설명했다. 1993년에서 1997년 사이에는 마이크로소프트의 'at Work'나 노벨의 'NEST' 같은 여러 기업의 솔루션이 제안되었다. 이 분야는 빌 조이(Bill Joy)가 1999년 다보스 세계경제포럼에서 발표한 자신의 "식스 웹(Six Webs)" 프레임워크의 일부로 기기 간(device-to-device) 통신을 구상하면서 추진력을 얻었다.

"사물인터넷"이라는 개념과 용어 자체는 1985년 9월에 발표된, 워싱턴 D.C.에서 열린 의회 흑인 코커스 재단(Congressional Black Caucus Foundation) 제15회 연례 입법 주간에서 피터 T. 루이스(Peter T. Lewis)가 한 연설에 처음 등장했다. 루이스에 따르면, "사물인터넷, 즉 IoT는 연결 가능한 기기 및 센서와 사람, 프로세스, 기술을 통합하여 그러한 기기들의 원격 모니터링, 상태 파악, 조작, 추세 평가를 가능하게 하는 것"이다.

"사물인터넷"이라는 용어는 프록터 앤드 갬블(P&G) 소속이었다가 이후 매사추세츠 공과대학교 오토-ID 센터(Auto-ID Center)로 옮긴 케빈 애슈턴(Kevin Ashton)이 1999년에 독자적으로 만들어냈는데, 그는 정작 "사물을 위한 인터넷(Internet for things)"이라는 표현을 선호했다. 당시 그는 무선 주파수 식별(RFID)을 사물인터넷의 필수 구성 요소로 여겼는데, 이는 컴퓨터가 모든 개별 사물을 관리할 수 있게 해주기 때문이었다. 사물인터넷의 주된 정의적 특성은 다양한 기기와 생활필수품에 단거리 모바일 송수신기를 내장하여 사람과 사물 사이는 물론 사물끼리도 새로운 형태의 통신을 가능하게 하는 능력으로 여겨져 왔다.

2004년, 넷실리콘(NetSilicon)의 CEO 코넬리우스 "피트" 피터슨(Cornelius "Pete" Peterson)은 "정보 기술의 다음 시대는 [IoT] 기기가 지배할 것이며, 네트워크에 연결된 기기는 결국 인기와 중요성에서 네트워크 컴퓨터와 워크스테이션의 수를 훨씬 능가할 정도로 성장할 것"이라고 예측했다. 피터슨은 의료 기기와 산업용 제어 장치가 이 기술의 지배적인 활용처가 될 것이라고 믿었다.

시스코 시스템즈는 사물인터넷을 "단순히 사람보다 더 많은 '사물 또는 객체'가 인터넷에 연결된 시점"으로 정의하면서, 사물/사람 비율이 2003년 0.08에서 2010년 1.84로 증가한 가운데 IoT가 2008년에서 2009년 사이에 "탄생"했다고 추정했다.

응용 분야

IoT 기기의 광범위한 응용 범위는 흔히 소비자, 상업, 산업, 인프라 영역으로 나뉜다.

소비자

점점 더 많은 IoT 기기가 소비자용으로 만들어지고 있으며, 여기에는 커넥티드 차량, 홈 오토메이션, 웨어러블 기술, 커넥티드 헬스, 원격 모니터링 기능을 갖춘 가전제품 등이 포함된다.

홈 오토메이션

IoT 기기는 일반적으로 조명, 난방 및 냉방, 미디어 및 보안 시스템, 카메라 시스템 등을 포함하는 보다 넓은 개념인 홈 오토메이션의 일부다. 나아가 장기적인 이점으로는 조명과 전자기기가 자동으로 꺼지도록 보장하거나 가정 내 거주자가 사용량을 인식하게 함으로써 에너지를 절약하는 것을 들 수 있다.

자동화 주택이라고도 불리는 스마트홈은 스마트 기기와 가전을 제어하는 플랫폼이나 허브를 기반으로 할 수 있다. 예를 들어 애플의 홈킷(HomeKit)을 사용하면 제조업체는 자사의 가정용 제품과 액세서리를 아이폰이나 애플 워치 같은 iOS 기기의 애플리케이션으로 제어할 수 있다. 이는 전용 앱일 수도 있고 시리(Siri) 같은 iOS 기본 애플리케이션일 수도 있다. 이는 와이파이 브리지 없이 애플의 홈 앱이나 시리를 통해 제어되는 스마트홈 기기 라인인 레노버의 스마트 홈 에센셜(Smart Home Essentials)의 사례에서 확인할 수 있다. 또한 서로 다른 스마트홈 제품을 연결하는 독립형 플랫폼으로 제공되는 전용 스마트홈 허브도 있다. 여기에는 아마존 에코, 구글 홈, 애플의 홈팟, 삼성의 스마트싱스 허브 등이 포함된다. 상업용 시스템 외에도 홈 어시스턴트(Home Assistant), 오픈햅(OpenHAB), 도모티즈(Domoticz)를 비롯한 비독점 오픈소스 생태계도 많이 있다.

노인 돌봄

스마트홈의 핵심 응용 분야 중 하나는 노인과 장애인을 돕는 것이다. 이러한 가정 시스템은 보조 기술을 사용하여 소유자의 특정 장애에 맞춘다. 음성 제어는 시각 및 이동 제약이 있는 사용자를 도울 수 있다.