1. 근거리 무선통신 기술

1) WiFi

WiFi는 사무실처럼 특정한 공간에 위치한 디바이스들에게 고품질의 무선통신 네트워크를 구성해주는 기술이다. Access Point(AP)나 핫스팟(Hot Spot)을 통해 인터넷 접속이 가능하다. 주로 2.4㎓ 대역과 5㎓ 대역의 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 용 대역 주파수를 이용한다.

우리나라에서는 2001년 6월, 2.4㎓ 대역을 누구나 사용할 수 있도록 허용하는 전기통신사업법령 유권 해석이 이루어져 WiFi가 활성화되었다.

WiFi는 2.4㎓ 대역(2.400~2.483㎓)에 83㎒ 주파수 폭을 할당받아, 5㎒ 간격으로 20/22㎒ 대역폭을 가진 13개 채널을 사용한다. 그러나 여러 WiFi 기기가 동일 채널이나 인접 채널을 사용할 경우 간섭(Interference)이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 1, 6, 13번 채널 또는 1, 5, 9, 13번 채널과 같이 중첩되지 않는 채널의 사용이 권장된다. 최근에는 간섭 문제를 줄이기 위해 비중첩 채널이 20개 이상 존재하는 5㎓ 대역 사용이 증가하는 추세이다.

2.4GHz 대역 채널 분포도
5GHz 대역 중 일부 채널분포도

2) Bluetooth

Bluetooth는 10m 안팎의 초단거리에서 데이터, 음성, 영상 등을 저전력으로 무선 연결하는 기술이다. 1994년 스웨덴 Ericsson이 연구를 시작하였으며, 1998년 노키아, IBM, 도시바, 인텔 등이 모여 Bluetooth SIG(Special Interest Group)를 결성하여 표준을 개발하였다. 스마트폰, 노트북, 이어폰 등 다양한 휴대기기에서 사용된다.

Bluetooth는 ISM 대역 2.4002.483.5㎒를 이용하며, 2,4022,480㎒ 대역에서 79개 채널을 할당받아 사용한다. 전파 간섭을 방지하기 위해 주파수 호핑(Frequency Hopping) 방식을 채택하여 1초에 1,600번 주파수를 바꿔 통신한다. Bluetooth 통신은 마스터(Master)와 슬레이브(Slave) 구조로 이루어진다.

초기 Bluetooth는 최대 1Mbps 속도를 제공했으나, Bluetooth 2.0(2004년)에서는 2.1Mbps, Bluetooth 3.0(2009년)에서는 24Mbps로 속도가 향상되었다. 2010년에는 저전력 Bluetooth 4.0이 등장하여 소형 배터리로도 수년간 사용할 수 있게 되었으며, 2012년에는 Bluetooth Smart 기술을 적용한 BLE(Bluetooth Low Energy)가 개발되었다.

Bluetooth Smart는 헬스케어, 스포츠, 자동차, 전자제품, 보안, 오토메이션, 엔터테인먼트, 웨어러블 기기, 산업기기 등 다양한 분야에 활용되고 있다.

블루투스 활용 분야

3) RFID(Radio Frequency Identification)

RFID는 전자태그, 스마트 태그, 전자 라벨, 무선식별 등으로 불리며, 태그, 안테나, 리더기로 구성된다. 리더가 전파를 방사하면, 태그는 이를 수신하여 칩에 저장된 데이터를 다시 리더로 전송한다.

RFID 동작 절차는 다음과 같다.
① 정보가 입력된 RFID 태그를 대상에 부착한다.
② 리더가 안테나를 통해 무선 신호를 송출한다.
③ 태그는 신호에 반응하여 저장된 데이터를 송신한다.
④ 안테나는 수신한 데이터를 디지털 신호로 변조하여 리더로 전달한다.
⑤ 리더는 데이터를 해독하여 호스트 컴퓨터로 전송한다.

RFID는 도난 방지, 교통 요금 징수, 도서관 도서 출납, 유통업체 재고 관리, 농산물 이력 관리, 동물 추적, 자동차 안전장치 등 다양한 분야에서 활용된다.

RFID 구성 요소
RFID 동작 절차

4) NFC(Near Field Communication)

NFC는 근거리 무선통신 기술로, 스마트폰을 기기에 접촉하면 별도의 설정 없이 자동으로 블루투스 페어링이 이루어지는 기능을 제공한다. 주요 활용 분야로는 교통요금 및 상점 결제, 여행 정보 전송, 출입 통제 등이 있다. NFC는 동작 모드에 따라 다양한 특성을 가진다.

NFC 연결 절차

5) ZigBee

ZigBee는 홈오토메이션을 편리하게 하고, 사물인터넷 디바이스 간 통신을 지원하기 위해 개발된 기술이다. IEEE 802.15.4 기반으로 소형, 저전력, 저비용, 근거리 통신을 목적으로 한다. 모토로라, 하니웰 등이 주도하여 개발을 시작하였고, 2002년 ZigBee Alliance가 설립되었다.

주로 2.4㎓ 대역을 사용하나, 일부 국가는 868㎒(유럽), 915㎒(미국/호주) 대역을 사용한다. ZigBee 장치는 PHY(물리) 계층, MAC(매체접속제어) 계층, 네트워크 계층, 응용 계층으로 구성된다. 물리 및 MAC 계층은 IEEE 802.15.4 표준을, 네트워크 및 응용 계층은 ZigBee Alliance 표준을 따른다.

ZigBee 장치는 단말장치, 코디네이터 장치, 라우터 장치로 구분된다. 네트워크 구조는 클러스터 트리(Tree), 스타(Star), 메시(Mesh) 구조를 가질 수 있으며, 최대 6만 5,000개 장치를 접속할 수 있다. 데이터 전송 속도는 20~250Kbps이며, DSSS(직접 시퀀스 확산 스펙트럼) 방식으로 변조된다.

활용 분야로는 정보가전, 스마트폰, u-City, USN, 산업용 센서, 홈 네트워킹, 건강관리, 소비자 가전제품 등이 있다.

6) Z-Wave

Z-Wave는 2005년 enSys가 주축이 되어 설립한 Z-Wave Alliance가 개발한 저전력 통신 기술이다. 홈오토메이션 모니터링 및 제어를 주요 목표로 한다. 우리나라에서는 919.7㎒, 921.7㎒, 923.1㎒ 주파수를 사용하며, 미국에서는 908.42㎒ 대역을 사용한다.

2.4㎓ 기반 기술에 비해 간섭이 적고, 전송 속도는 9,600bps~100Kbps를 제공한다. Z-Wave 기기는 다양한 제조사 제품과 호환성이 뛰어나며, 벽을 통과하여 약 30m 거리에서도 통신이 가능하다.

Z-Wave는 스마트홈 보안 및 스마트 도어락 분야에서 높은 시장 점유율을 차지하고 있으며, 스마트공장 분야에서도 활용되고 있다.

7) 6LoWPAN(IPv6 over Low Power WPAN)

IPv4는 32bit 주소체계로 42억 개 주소만을 제공하여 한계에 도달하였다. 이를 극복하기 위해 128bit 주소체계인 IPv6가 등장하였다. 그러나 IoT 환경에서는 작은 패킷(127byte)을 사용하는 IEEE 802.15.4와 호환성 문제가 있어 6LoWPAN 기술이 필요하다.

6LoWPAN은 주소 압축, 헤더 압축 기술 등을 통해 802.15.4 기반 네트워크에서도 IPv6를 지원하게 한다. 이를 통해 스마트 디바이스와 센서들이 게이트웨이 없이 직접 IP 네트워크에 연결될 수 있다. 또한 신뢰성, 확장성, 설치의 용이성 등의 장점을 가진다.

IPv6 주소 표현(예)

8) UWB(Ultra Wide Band)

UWB는 초광대역 무선 통신 기술로, 1950년대 미국 국방 분야에서 시작되었다. 이후 민간용으로도 확대되어, 초고속 데이터 전송과 고정밀 거리 측정 등에 활용되고 있다.

UWB 주파수대역

2. 저전력 장거리 통신 기술 요약

1) TVWS(TV White Space) 활용 기술

  • 개요: TV 방송용으로 할당된 주파수 중 지역적으로 비워 둔 대역(주로 UHF 470~698MHz)을 활용. 장거리 전파 도달 및 장애물 투과에 유리.
  • 주요 활용 분야:
    • WRAN: 농촌지역 무선 인터넷 구축
    • WLAN: 서비스 지역 확장 (Super WiFi)
    • WMAN: M2M(Machine to Machine) 통신
    • WPAN: RFID, 스마트 유틸리티 네트워크(SUN) 지원

채널별 주파수 대역

2) Weightless 기술

  • 개요: TVWS를 활용하는 개방형 LPWAN 표준. ARM, Neul, CSR 등이 개발 주도.
  • 특징:
    • 초저전력, 저비용, 광역 커버리지
    • 신뢰성, 보안, 대량 단말 지원
    • 변조방식: BPSK, QPSK, 16-QAM
    • 다운링크 속도: 2.5Kbps ~ 16Mbps
  • 네트워크 구성: 베이스 스테이션, 네트워크 관리 서버, 데이터베이스 등
  • 적용 사례: 영국 Milton Keynes 지역에서 Neul Network가 Weightless 기지국 구축하여 IoT 전용망 시범 운영

Weightless 기반 네트워크 구성도

3) 기타 LPWAN 기술

(1) LPWAN 등장 배경

  • 기존 Bluetooth, WiFi 등은 단거리 한계
  • 저전력, 저가 단말, 대규모 접속, 넓은 커버리지 요구로 등장

과거(~2014) IoT 네트워크 적용 기술
미래(2015~) IoT 네트워크 적용 기술

(2) 주요 LPWAN 기술

기술 특징
SIGFOX 프랑스 개발, 초협대역(UNB) 사용, 비면허 주파수 사용, 저전력·장거리 통신, 단순 구조
LoRaWAN Semtech, IBM 개발. 확산 스펙트럼 기반, 전력 소모는 다소 크지만 장거리 통신(최대 21km), 통신 안정성 높음
NB-IoT LTE 기반 협대역 통신(150kbps 이하), 전국 커버리지 가능, 가스·수도 검침 등 적합
LTE-MTC (LTE-M) LTE망 기반, 10Mbps 속도 지원, 전국망+로밍 가능, 품질 저하 없음
SIGFOX 기술특징
LoRa 네트워크구성도

(3) IoT Hybrid Network

  • 서로 다른 기술(LTE-M, LoRa, NB-IoT)을 조합하여 보완
  • SKT, KT, LG U+ 모두 Hybrid 방식 추진

SKT의 IoT Hybrid Network 전략


추가 요약 (간단 정리)

  • WiFi: 국내에서는 2.4GHz 대역을 누구나 허가 없이 사용 가능.
  • ZigBee: 모토로라, 하니웰 등이 개발한 사물인터넷용 저전력 통신 표준.
  • TVWS: TV 방송용이지만 사용하지 않는 빈 주파수 대역을 사물인터넷 등 통신용으로 재활용.

사물인터넷(IoT: Internet of Things)은 다양한 기기와 사물이 인터넷으로 연결되어 데이터를 주고받는 기술로, 최근 그 활용 범위가 급속히 확대되고 있다. 이에 따라 IoT 환경에서의 안정적인 연결성과 저전력 통신을 위한 전용 칩셋의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 대표적인 예로 삼성전자의 엑시노스(Exynos) 시리즈가 있다. 본 글에서는 삼성전자의 IoT 전용 솔루션 칩 라인업과 주요 기능, 그리고 해외 주요 기업들의 NB-IoT 칩 동향을 살펴본다.

1. 국내 현황: 삼성전자의 엑시노스 IoT 솔루션 칩셋

삼성전자는 사물인터넷의 다양한 활용 시나리오에 대응하기 위해 모든 통신 거리를 수용할 수 있는 전용 솔루션 칩셋을 구축하였다. 엑시노스 i 시리즈는 각각의 통신 방식에 따라 세 가지로 구분된다.

삼성전자 IoT 칩셋 체계

1-1. 엑시노스 i S111: 협대역 IoT용 솔루션

엑시노스 i S111은 협대역 사물인터넷(NB-IoT: NarrowBand-IoT)을 지원하는 IoT 솔루션용 칩이다. NB-IoT는 기존 LTE 기지국 인프라를 활용하여 통신사업자의 서비스 영역 내에서 저전력으로 소량의 데이터를 송수신하는 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술이다. 이 기술은 수도, 전기, 가스 등의 원격 검침, 영유아 및 반려동물의 위치 추적, 농축산물의 원격 관리 등 다양한 원거리 응용 환경에서 유용하게 사용된다.

해당 칩은 다음과 같은 기술적 특성을 갖는다.

  • 세 가지 동작 모드(In-band, Guard band, Stand alone)에서 주파수를 사용할 수 있다.
  • 데이터 다운로드 속도는 최대 127Kbps, 업로드는 최대 158Kbps를 지원한다.
  • 보안성을 위해 암호화 및 복호화 처리를 위한 보안 서브시스템(SSS: Security Sub System)과 물리적 복제 방지 기능(PUF: Physically Unclonable Function)을 탑재하였다.
  • 모뎀, 프로세서, 메모리, GNSS(위성항법장치) 기능을 하나의 칩에 통합하여 높은 통합성을 자랑한다.
  • 데이터 송수신이 없는 경우, 칩을 수면 모드로 전환하여 전력 소비를 최소화하며, PSM(Power Saving Mode)과 eDRX(extended Discontinuous Reception) 기능을 통해 AA 배터리 2개로 최대 10년 이상 구동이 가능하다.

NB-IoT 네트워크 및 주파수 대역

1-2. 엑시노스 i T100: 단거리 통신용 IoT 칩셋

엑시노스 i T100은 블루투스 및 ZigBee 기반의 단거리 IoT 환경을 위한 전용 칩셋이다. 스마트 조명, 창문 개폐 센서, 온도 조절기, 가스 감지기 등 가정 및 사무실에 설치되는 소형 IoT 기기에 적합하다. 또한 웨어러블 기기를 통해 신체 활동 및 운동량을 모니터링하는 데에도 활용 가능하다.

주요 특징은 다음과 같다.

  • 블루투스 5.0(저전력) 및 ZigBee 3.0 등 최신 무선 통신 기술을 지원하여 다양한 IoT 기기와의 호환성을 확보하였다.
  • 보안 서브시스템(SSS)과 PUF 기술을 통해 데이터 보안 기능을 강화하였다.
  • 일반적인 동작 온도 범위(-40℃~85℃)를 넘어 최대 125℃의 고온에서도 안정적인 작동이 가능하여 다양한 환경에서 활용 가능하다.

1-3. 엑시노스 i T200: 중거리 IoT용 고성능 칩셋

엑시노스 i T200은 WiFi 기반의 중거리 통신 환경을 위한 IoT 전용 프로세서 칩이다. 멀티코어 구조를 통해 성능과 효율을 동시에 향상시켰으며, Cortex-R4 고성능 연산 프로세서와 Cortex-M0+ 저전력 보조 프로세서를 함께 탑재하여 다양한 작업을 효과적으로 처리할 수 있다.

추가적인 특징은 다음과 같다.

  • 보안 기능 강화를 위해 SSS와 PUF 기술이 적용되었다.
  • IEEE 802.11 b/g/n 2.4GHz 와이파이 통신을 지원한다.
  • WiFi Alliance 인증, 마이크로소프트 애저(Azure) IoT 인증, IoTivity 표준을 지원하여 다양한 기기 및 클라우드 서비스와의 호환성을 제공한다.

IoTivity는 OCF(Open Connectivity Foundation)에서 제안한 오픈 소스 IoT 표준 프로토콜로, IoT 기기 간 상호운용성을 높이기 위한 기술이다.

2. 국외 현황: 주요 NB-IoT 칩셋 공급 업체

글로벌 시장에서도 다양한 반도체 기업들이 NB-IoT 칩셋 개발에 적극적으로 참여하고 있으며, 대표적으로 인텔(Intel), 퀄컴(Qualcomm), Nordic Semiconductor, Sierra Wireless, U-Blox, MEDIATEK 등이 있다.

2-1. 인텔(Intel)

인텔은 IoT 시장에서 종단 간(end-to-end) 플랫폼 솔루션을 제공하는 주요 공급업체로, 분석, 보안, 게이트웨이, 응용 프로그램 인터페이스(API)를 통합하여 포괄적인 서비스를 제공한다. 주요 제품은 다음과 같다.

  • 인텔 XMM 7115 모뎀: NB-IoT 전용 제품
  • 인텔 XMM 7315 칩: LTE-M과 NB-IoT 기술 모두 지원
  • 네트워크 구축을 위해 다운링크 속도는 200Kbps(IoT)부터 1Mbps(Cat.M)까지 조절 가능
  • IoT 플랫폼은 사물, 게이트웨이, 네트워크(데이터센터), 클라우드 기반 분석으로 구성되어 있다.

인텔의 IoT 플랫폼(예)

2-2. 퀄컴(Qualcomm)

퀄컴은 멀티모드 연결 솔루션의 일환으로 MDM9206 LTE 모뎀을 개발하였다. 해당 제품은 배터리 수명이 길고, 대역폭 요구가 적은 IoT 서비스에 적합하며, 신뢰성과 최적화된 성능을 바탕으로 셀룰러 연결을 제공하는 것을 목표로 하고 있다.

요약

협대역 사물인터넷(NB-IoT)은 기존 LTE 인프라를 기반으로 한 저전력 광역 통신 기술로, 소량의 데이터를 간헐적으로 전송하는 환경에 최적화되어 있다. 삼성전자는 이를 기반으로 엑시노스 i S111, WiFi 기반의 중거리용 i T200, 블루투스 및 ZigBee 기반의 단거리용 i T100을 개발하여 다양한 통신 거리 요구를 만족하는 IoT 칩셋 체계를 구축하였다. 이와 함께 인텔, 퀄컴 등 글로벌 기업들도 NB-IoT 기술을 탑재한 칩셋 개발을 통해 IoT 생태계 확대에 기여하고 있다.

사물인터넷(IoT, Internet of Things)은 다양한 사물들이 인터넷을 통해 연결되어 정보를 수집하고 공유하며, 자율적으로 동작하는 기술이다. 이 과정에서 핵심적인 역할을 수행하는 요소는 바로 ‘디바이스’와 ‘센서’이다. 본 글에서는 사물인터넷의 필수 구성 요소인 디바이스와 센서의 정의, 구조, 종류에 대해 체계적으로 정리하고자 한다.


1. 사물인터넷 디바이스란?

디바이스(Device)란 인터넷을 통해 연결되어 통신이 가능한 하나의 장치 또는 기기를 의미한다. 이러한 디바이스는 다양한 칩셋과 통신 모듈을 통해 데이터 송수신이 가능하며, 사물인터넷 환경에서 핵심적인 역할을 수행한다.

1.1 디바이스의 구성 요소

사물인터넷 디바이스는 다음과 같은 구성 요소로 이루어진다:

  1. 센서(Sensor):
    사물 주변의 환경 정보를 감지하여 전기적 신호로 변환하는 장치이다. 예를 들어, 온도, 습도, 움직임 등을 감지한다.
  2. 구동기(Actuator):
    전기적 신호를 물리적인 행동으로 변환하는 장치로, 예를 들어 조명을 켜거나 모터를 작동시키는 역할을 한다.
  3. 통신 모듈(Communication Module):
    센서나 구동기에서 생성된 데이터를 네트워크를 통해 전송하기 위한 장치로, 유무선 통신 기술을 포함한다.

사물인터넷 디바이스 구성

1.2 디바이스의 역할과 범위

디바이스는 다양한 일상생활 속 사물에 적용될 수 있으며, 주된 역할은 다음과 같다:

  • 주변 환경을 감지하고 데이터를 수집
  • 수집된 데이터를 분석 시스템(서버 또는 클라우드)으로 전송
  • 특정 상황에 따라 자율적으로 판단하고 작동

대표적인 예시로는 스마트폰, 스마트워치 등의 웨어러블 기기, 냉장고, 조명기기, IP 카메라, 차량의 하이패스 단말기 등이 있으며, 이러한 기기들은 센서와 통신 기능을 탑재한 형태로 운영된다.

또한, 디바이스는 단순한 데이터 수집을 넘어 자율 판단과 행동까지 수행할 수 있는 ‘스마트 센서형 디바이스’로 진화하고 있다. 이는 사물인터넷의 핵심 구성 요소 중 하나로, 실제·지능·융합형 서비스를 가능하게 한다.

센서 모듈 내장디바이스 구성도


2. 센서란 무엇인가?

센서(Sensor)는 사물인터넷 디바이스 내에 탑재되어 데이터를 수집하는 핵심 부품이다. 각 센서는 특정한 물리적 환경 정보(예: 온도, 위치, 동작 등)를 감지하여 디지털 데이터로 변환하는 역할을 한다.

센서는 사물인터넷 기술이 활용되는 거의 모든 분야에서 사용되며, 대표적으로 헬스케어, 제조업, 물류, 스마트홈, 스마트카, 환경 모니터링 등이 있다.

센서 적용 분야
센서 적용 기술분야

2.1 스마트폰에 내장된 센서 예시

스마트폰은 다양한 센서를 내장하고 있으며, 이를 통해 사용자에게 편리한 기능을 제공한다. 주요 센서들은 다음과 같다:

  • 온도 센서, 습도 센서
  • 가속도 센서, 자이로 센서
  • GPS, 근접 센서
  • 조도 센서, 기압 센서 등

스마트폰에 탑재된 각종 센서


3. 센서의 유형

센서는 감지하는 대상에 따라 다양한 종류로 분류될 수 있으며, 대표적으로 동작 인식 센서, 위치 센서, 환경 센서, 기타 고급 센서가 있다.

3.1 동작 인식 센서

  • 가속도 센서 (Acceleration Sensor): 단위 시간당 직선 운동 속도의 변화를 측정
  • 선형 가속도 센서 (Linear Acceleration Sensor): 중력 가속도를 제외한 순수한 이동 가속도를 3차원 벡터로 표현
  • 중력 센서 (Gravity Sensor): 중력이 작용하는 방향을 탐지
  • 자이로 센서 (Gyroscope Sensor): 회전 운동의 각속도를 측정
  • 회전벡터 센서 (Rotation Vector Sensor): 디바이스의 방향을 축과 각의 조합으로 표현

가속도 센서

3.2 위치 센서

  • GPS (Global Positioning System): 위성 기반으로 절대적인 위치 및 시간 정보를 제공
  • 지자기 센서 (Geomagnetic Sensor): 지구 자기장을 이용하여 방향 측정
  • 방향 센서 (Orientation Sensor): x, y, z 축상의 회전각을 측정
  • 근접 센서 (Proximity Sensor): 측정 대상과 디바이스 간 거리 또는 근접도를 감지

지자계 센서

3.3 환경 센서

  • 온도 센서 (Ambient Temperature Sensor): 디바이스 내부 또는 외부의 온도를 측정
  • 습도 센서 (Humidity Sensor): 공기 중 수분의 비율을 백분율로 환산하여 측정
  • 조도 센서 (Illumination Sensor): 주변 밝기를 감지하여 자동 밝기 조절 등에 활용
  • 기압 센서 (Pressure Sensor): 대기압을 측정하여 고도 계산 등에 이용

습도 센서

3.4 기타 고급 센서

  • 인텔 리얼센스 (Intel RealSense): 3D 이미지 인식을 위한 센서로, 평면 이미지를 넘어서 깊이 정보까지 인식 가능. 제스처 인식, 증강현실(AR), 사용자 인터페이스 등 다양한 분야에 활용됨.
  • BCI (Brain Computer Interface): 뇌파의 종류와 패턴을 감지하여 사람의 의도를 파악하는 기술. 예를 들어, 뉴로스카이(NeuroSky)에서 개발한 마인드웨이브(MindWave)는 뇌파를 감지하여 헬리콥터 장난감을 제어하는 데 활용된다.

인텔의 리얼센스
BCI(Brain Computer Interface)


4. 결론

사물인터넷 환경에서 디바이스와 센서는 단순한 장비를 넘어, 지능형 서비스를 제공하기 위한 핵심 기반 기술로 자리 잡고 있다. 센서가 탑재된 디바이스는 다양한 분야에서 정보 수집 및 자동 제어 기능을 수행하며, 이를 통해 인간의 삶은 더욱 편리하고 안전하게 진화하고 있다.

사물인터넷의 발전에 따라 디바이스는 점점 더 작고, 스마트해지며, 센서는 더욱 정교하고 다양화되고 있다. 이러한 기술적 기반 위에서 사물인터넷은 4차 산업혁명 시대의 핵심 인프라로서 자리매김하고 있다.

사물인터넷(Internet of Things, IoT)은 다양한 디바이스와 네트워크, 플랫폼, 응용 서비스가 유기적으로 연결되어 데이터를 수집, 처리, 전달하는 복합적인 구조를 갖는다. 이러한 구조는 여러 국제 표준 및 프로젝트를 통해 정의되어 있으며, 주요 IoT 아키텍처를 아래와 같이 정리하였다.


1. oneM2M 사물인터넷 구조

oneM2M은 글로벌 표준화 기구로, 다양한 IoT 시스템 간의 상호운용성을 확보하기 위해 공통의 서비스 계층을 정의한다. 이 구조는 다음과 같은 계층으로 구성된다.

1.1 계층 구조

  • 애플리케이션 계층 (Application Layer): 사용자와 직접 상호작용하는 응용 서비스를 제공한다.
  • 공통 서비스 계층 (Common Services Layer): 데이터 관리, 보안, 디바이스 관리 등 공통 기능을 제공하는 미들웨어 역할을 수행한다.
  • 네트워크 서비스 계층 (Network Services Layer): 데이터 전송 및 네트워크 연결을 담당한다.

이러한 계층 구조는 디바이스, 게이트웨이, 서버 등 다양한 물리적 장치에 적용되어 IoT 서비스를 구현한다.

oneM2M 사물인터넷 계층 모델

1.2 실체 및 참조 포인트

  • 애플리케이션 실체 (AE: Application Entity): 응용 서비스를 구현하는 논리적 단위이다.
  • 공통 서비스 실체 (CSE: Common Services Entity): 공통 서비스 기능을 제공하는 논리적 단위로, 다양한 디바이스와 응용 서비스 간의 중재자 역할을 한다.
  • 하위 네트워크 서비스 실체 (NSE: Underlying Network Services Entity): 네트워크 서비스를 제공하는 논리적 단위이다.

이들 실체 간의 통신은 참조 포인트(Reference Point)를 통해 이루어지며, 이는 시스템 간의 상호운용성을 보장한다.

사물인터넷 상위 수준의 기능 실체와 참조 포인트

1.3 공통 플랫폼 구조

oneM2M의 공통 플랫폼은 필드 도메인(Field Domain)과 인프라스트럭처 도메인(Infrastructure Domain)으로 구성된다. 필드 도메인은 센서 및 디바이스가 위치한 영역이며, 인프라스트럭처 도메인은 데이터 처리 및 저장을 담당하는 서버와 같은 인프라가 위치한 영역이다. 각 도메인은 AE, CSE, NSE로 구성되어 있으며, 참조 포인트를 통해 상호 연결된다.

oneM2M 사물인터넷 공통 플랫폼 기능 모델

1.4 스마트홈 적용 사례

스마트홈 환경에서 oneM2M 구조는 로봇청소기, 세탁기 등 다양한 디바이스를 통합하여 관리한다. 공통 서비스 기능(CSFs)은 디바이스 탐지, 통신 관리, 데이터 저장 및 처리 기능을 제공하며, 이는 ASN, MN, IN과 같은 노드에 적용되어 효율적인 스마트홈 서비스를 구현한다.

oneM2M 사물인터넷 기능 구조 예(SmartHome)


2. ITU-T Y.2060 사물인터넷 구조

국제전기통신연합(ITU-T)은 Y.2060 권고안을 통해 IoT의 개념과 구조를 정의하였다. 이 구조는 다음과 같은 계층으로 구성된다.

2.1 계층 구조

  • 디바이스 계층 (Device Layer): 센서, RFID, 스마트 디바이스 등 물리적 장치가 위치하며, 데이터를 수집하고 명령을 실행한다.
  • 네트워크 계층 (Network Layer): 데이터 전송을 위한 유무선 통신망을 포함하며, 인증, 권한 부여, 과금 등의 기능을 수행한다.
  • 서비스 및 응용 지원 계층 (Service Support and Application Support Layer): 데이터 처리, 저장, 응용 서비스 지원 기능을 제공한다.
  • 응용 계층 (Application Layer): 최종 사용자에게 서비스를 제공하는 계층으로, 다양한 응용 프로그램이 위치한다.

이러한 계층 구조는 IoT 시스템의 효율적인 운영과 확장을 지원한다.

ITU-T 사물인터넷 구조
서비스 지원 및 응용 지원 계층의 응용 능력


3. 유럽 IERC IoT-A 사물인터넷 구조

유럽의 IoT-A 프로젝트는 IoT 시스템의 참조 아키텍처를 개발하여 상호운용성과 확장성을 강조한다. 이 구조는 다음과 같은 특징을 가진다.

  • 기능 관점: 디바이스 관리, 통신, 서비스 구성, 보안 등 다양한 기능을 통합한다.
  • 네트워크 관점: 이기종 네트워크 간의 통합과 상호운용성을 지원한다.
  • 정보 관점: 데이터의 표현, 저장, 처리 방식을 표준화하여 정보의 일관성을 유지한다.

이러한 구조는 다양한 디바이스와 서비스가 통합되어 사용자에게 일관된 서비스를 제공할 수 있도록 설계되었다.

IoT-A 기능적 관점에서의 사물인터넷 구조


4. 시스코의 포그 컴퓨팅 기반 사물인터넷 구조

시스코는 포그 컴퓨팅(Fog Computing) 개념을 도입하여 클라우드 컴퓨팅의 한계를 보완하고자 한다. 포그 컴퓨팅은 데이터 처리와 저장을 네트워크의 에지(edge)에서 수행하여 지연 시간을 줄이고 실시간 처리를 가능하게 한다. 이는 스마트 시티, 산업 자동화 등 지연에 민감한 응용 분야에서 유용하다.


5. 기타 사물인터넷 구조

5.1 Khan 등(2012)의 5계층 구조

Khan 등은 IoT 구조를 다음과 같은 5계층으로 제안하였다.

  1. 인식 계층 (Perception Layer): 센서와 RFID 등을 통해 데이터를 수집한다.
  2. 네트워크 계층 (Network Layer): 센서에서 수집된 데이터를 전송하고, 각종 디바이스를 상호 연결하는 통신 계층이다. 유무선 네트워크, 인터넷 등이 포함된다.
  3. 미들웨어 계층 (Middleware Layer): 수집된 데이터를 분석하고, 다양한 서비스와 응용 프로그램을 연결하는 중간 계층이다. 데이터 처리, 저장, 보안, 관리 기능을 수행한다.
  4. 응용 계층 (Application Layer): 사용자와 직접적으로 상호작용하는 계층으로, 스마트홈, 헬스케어, 스마트시티, 물류 등 다양한 IoT 응용 분야가 이 계층에 해당한다.
  5. 비즈니스 계층 (Business Layer): IoT 시스템의 전체 운영 전략과 비즈니스 모델을 결정하는 계층이다. 데이터를 분석하여 새로운 서비스 기회를 발굴하거나, 정책을 수립하는 데 사용된다.

💡 특징 요약:
이 구조는 IoT의 기술적 요소뿐만 아니라, 비즈니스 관점까지 포함하여 전체 생태계를 포괄하는 데에 중점을 둔다.

Khan, R., et al. 사물인터넷 구조


5.2 IoTivity 기반 구조 (Open Connectivity Foundation)

  • IoTivity는 Open Connectivity Foundation(OCF)에서 개발한 오픈소스 IoT 프레임워크로, 디바이스 간의 상호운용성 보장을 목표로 한다.

주요 구성요소:

  • 리소스(Resource): 디바이스가 제공하는 기능이나 데이터 단위 (예: 온도 센서의 현재 온도).
  • 디바이스와 플랫폼: 다양한 제조사의 디바이스들을 하나의 표준으로 연결함.
  • OCF 스택: 보안, 통신, 데이터 교환 등 핵심 기능을 포함한 프로토콜 스택 제공.

특징:

  • REST 기반 통신 구조.
  • JSON 기반 메시징.
  • CoAP(Constrained Application Protocol) 사용.
  • 인증, 접근제어 등 보안 기능 내장.

5.3 AllJoyn 기반 구조 (Qualcomm 주도, Linux Foundation 후원)

  • AllJoyn은 다양한 제조사의 IoT 디바이스를 쉽게 연결하고 통신하게 만드는 오픈소스 프레임워크다.

주요 특징:

  • 디바이스 간 자동 검색(Auto-Discovery) 기능.
  • P2P 연결 중심 구조.
  • 라우터 기능을 통해 서로 다른 네트워크 구성의 디바이스 연결 지원.
  • JSON, XML 등 다양한 데이터 표현 형식 지원.
  • AllJoyn 프레임워크를 탑재한 제품 간의 쉬운 상호작용 가능.

🔚 마무리 요약

구조  계층 수  특징
oneM2M 3계층 국제표준 기반, 공통 서비스 계층 중심
ITU-T Y.2060 4계층 디바이스부터 응용까지 포괄
Khan 등 5계층 비즈니스까지 포함한 구조
IoT-A 다중 관점 기능/네트워크/정보 관점에서 포괄적 정의
포그 컴퓨팅 클라우드 + 에지 실시간 처리 중심, 에지 컴퓨팅 강조
IoTivity REST 기반 오픈소스, CoAP 프로토콜 사용
AllJoyn P2P 중심 자동 검색, 경량 메시지 중심

 

1. 🏠 스마트홈(Smart Home)

설명: IoT 기술을 이용해 집안의 기기들을 자동화하고 원격 제어하는 시스템.
주요 기술: 센서, 스마트 플러그, 음성 인식, 스마트 허브
서비스 예시:

  • 스마트 조명/냉난방/가전 자동 제어
  • 보안 카메라 및 출입 통제
  • 에너지 소비 모니터링
    사례: Google Nest, Amazon Echo, 삼성 SmartThings

스마트홈 지원을 위한 네트워크 구성
KT의 스마트홈 서비스
삼성전자 스마트싱스 플랫폼
구글 네스트(온도조절기 Thermostat/화재경보기 Protect)
구글 네스트 플랫폼
애플 홈킷 플랫폼


2. 🏥 헬스케어(Healthcare)

설명: 웨어러블 기기와 센서를 통해 실시간으로 건강 상태를 측정하고 관리
주요 기술: 웨어러블 센서, 생체 데이터 분석, 클라우드 기반 의료 서비스
서비스 예시:

  • 심박수, 혈당, 수면 패턴 실시간 모니터링
  • 원격 진료, 환자 맞춤형 건강 관리
  • 만성 질환 관리 시스템
    사례: Fitbit, Apple Watch, 텔레메디슨 서비스

애플 헬스킷(Healthkit) 플랫폼
삼성전자 S-Health 앱
스마트 헬스케어 엠케어
무선 혈압 모니터


3. 🏙️ 스마트시티(Smart City)

설명: 도시 전반에 IoT를 도입하여 자원 효율성과 삶의 질을 향상
주요 기술: 센서 네트워크, 빅데이터 분석, 클라우드 기반 인프라
서비스 예시:

  • 스마트 쓰레기통, 공공 조명 자동 제어
  • 도시 공기/소음/교통 혼잡 모니터링
  • 스마트 파킹, 도시 안전 관리
    사례: 서울 스마트시티 플랫폼, 암스테르담 스마트시티

스마트시티구성요소
스마트그리드
스마트 빌딩
스마트 가로등
스마트 파킹
스마트주차 미터기


4. 🚗 스마트 교통(Smart Transportation)

설명: 교통 흐름을 실시간 분석하고 예측하여 보다 효율적이고 안전한 이동을 지원
주요 기술: 실시간 위치 추적, V2X(차량 간 통신), 자율주행 센서
서비스 예시:

  • 실시간 대중교통 위치 확인 및 알림
  • 차량 공유 및 무인 배차 시스템
  • 자율주행 차량, 교통 신호 최적화
    사례: 테슬라 오토파일럿, 서울 TOPIS, 구글 Waze

구글의 일반도로 테스트 차량 및 컨셉트카
엔비디아와 아우디의 Autonomous Driving 협업 생태계
라스베이거스 도심을 자율주행 중인 아이오닉 EV
스마트교통 시스템


5. 🛒 스마트 유통/물류(Smart Retail & Logistics)

설명: 물류 및 소매 유통 과정에 IoT를 접목하여 효율성과 고객 만족도 향상
주요 기술: RFID, IoT 센서, 위치 추적, 자동화 로봇
서비스 예시:

  • 실시간 재고 관리 및 자동 주문
  • 무인 매장, 스마트 결제 시스템
  • 배송 차량 위치 추적 및 자동 경로 최적화
    사례: 아마존 Go, 쿠팡 풀필먼트 센터, 월마트 스마트 물류 시스템

아마존 유통시스템
하늘 위를 떠다니는 비행선 창고
스마트마케팅용 센서 비콘

6. 🌾 스마트 팜(Smart Farm)

설명: 농업과 IoT를 결합해 농작물 생산을 자동화하고 원격으로 관리
기술: 온도·습도 센서, 자동 급수·비료 시스템, 모바일 제어
서비스 예시:

  • 비닐하우스 내부 온·습도, 급수·배수 원격 제어
  • 농작물 생육 데이터 분석
    사례:
  • SK텔레콤 스마트팜 (제주 서귀포, 경북 성주)
  • 영농인이 여행 중에도 스마트폰으로 농장 관리 가능

SK텔레콤의 스마트팜 구성도


7. 💰 스마트 금융(Smart Finance)

설명: IT기술을 금융 서비스에 접목한 핀테크(Fintech) 중심의 혁신 서비스
기술: 빅데이터, 모바일 결제, 인공지능 금융 분석
서비스 예시:

  • 간편송금, 자산관리, 크라우드 펀딩, 인터넷전문은행
  • 사용량 기반 보험 상품(UBI)
    사례:
  • 미국 Oscar 건강보험: 목표 걸음수 달성 시 포인트 제공
  • 다양한 핀테크 앱 기반 개인 맞춤 금융 서비스

스마트금융영역


8. 📺 스마트 미디어(Smart Media)

설명: VR, AR, 디지털 사이니지 등 최신 기술과 결합된 미디어 콘텐츠
기술: 센싱 기술, 빅데이터 분석, 실시간 개인 맞춤 플랫폼
서비스 예시:

  • 이동 중 유동인구에게 개인 취향 맞춤 광고 제공
  • 실시간 위치 기반 광고 추천
    기술 흐름:
  1. 유동 인물 인식 및 플랫폼 연결
  2. 빅데이터 기반 선호 분석
  3. 선호도에 따른 광고 정보 제공
  4. 개인 이동 위치 기반 광고 제공 유지

개인 맞춤형 서비스 관련 기술


9. 🤖 대표적인 인공지능 활용 사례

설명: 인공지능(AI)을 적용한 대표적인 서비스로 음성 인식, 추천 시스템 등이 있음
사례:

  • Amazon Alexa: 음성 인식 기반 가상비서
  • 초기 AI 서비스: 애플 Siri, 구글 어시스턴트
  • Alexa Skills:
    • LG 냉장고, 포드 자동차, 월풀 세탁기 등 다양한 기기 탑재
    • 외부 개발자에 의해 기능 무한 확장 가능

아마존 알렉사의 현재와 미래

🧘‍♀️ 1. 건강관리 분야 – '헬스케어'에서 '웰니스'로

과거에는 병이 생긴 후 치료하거나 관리하는 헬스케어가 주된 개념이었습니다. 하지만 이제는 질병을 미리 예방하고 건강을 지키는 웰니스 중심으로 변화하고 있습니다. 이 변화의 중심에 사물인터넷 기술이 있습니다.

📏 대표적인 IoT 헬스케어 기기

  • 스마트밴드
    걸음 수, 소모 칼로리, 수면 시간과 패턴 등을 측정해줍니다. 스마트폰과 연동되어 쉽게 건강을 모니터링할 수 있죠.

스마트 밴드

  • 휴대용 건강측정기
    체온, 맥박, 혈당, 심전도 등 다양한 건강 정보를 빠르게 측정할 수 있습니다. 관자놀이에 10초 정도만 접촉하면 OK!

  • 스마트 운동화
    걷거나 뛴 거리, 속도, 칼로리 소모량 등을 분석해 건강관리를 도와주는 똑똑한 운동화입니다.

  • 스마트 의류
    운동선수들의 과학적 훈련을 위해 센서를 부착한 옷입니다. 심박수, 칼로리 소모량 등 다양한 데이터를 실시간으로 측정해줍니다.

스마트 의류

  • 스마트 신발/방석
    족적 분석으로 자세를 교정하거나 척추질환을 조기 진단할 수 있고, 바르지 못한 자세를 감지하면 경고해주는 스마트 방석도 있죠.

스마트신발 및 방석

  • 스마트 슬리퍼
    주로 고령자나 환자를 위한 슬리퍼로, 기울기와 움직임을 분석하여 비정상적인 행동이 감지되면 보호자에게 알림을 전송합니다.

스마트 슬리퍼

  • 스마트 벨트 / 체중계
    허리둘레 변화를 감지해 당뇨 위험을 예측하거나, 체중/체질량지수를 관리해 건강을 유지할 수 있게 도와줍니다.

스마트 벨트 / 체중계

  • 스마트 줄넘기
    횟수, 칼로리 소모량 등을 기록하며, 줄에 내장된 LED로 허공에 횟수를 표시하는 똑똑한 줄넘기!

스마트 줄넘기

  • 스마트 칫솔
    양치 시간, 횟수 등을 스마트폰으로 확인 가능! 올바른 칫솔질 습관을 형성할 수 있어요.

스마트 칫솔

  • 스마트 포크
    식사 속도와 포크질 횟수를 분석해 식습관 개선을 유도합니다. 건강한 다이어트를 위한 좋은 도우미죠.

스마트 포크

  • 스마트 물병
    하루 물 섭취량을 측정해 스마트폰으로 전송. 부족하면 알림까지! 물 많이 마시는 습관을 도와줍니다.

스마트 물병


⚽️ 2. 스포츠 분야 – 데이터 기반 맞춤 트레이닝

운동도 이제는 감이 아닌 데이터로! IoT 기술을 통해 운동 효과를 수치로 분석하고, 자신에게 꼭 맞는 트레이닝 방법을 찾을 수 있습니다.

🏃‍♂️ IoT 기반 스포츠 기기들

  • 스마트볼
    축구공 내부 센서를 통해 킥의 강도, 공 회전력, 궤적, 거리 등을 실시간으로 측정합니다.

스마트 축구공

  • 스마트 축구화
    밑창에 장착된 센서로 운동 시간, 거리, 최고 속도 등을 측정하고, PC/스마트폰과 연동해 데이터 분석이 가능합니다.

스마트 축구화

  • 스마트 라켓
    테니스 라켓에 센서를 내장해 스윙 속도, 강도, 충격량 등을 측정합니다. 실시간으로 앱과 연동되어 트레이닝 코칭도 받을 수 있죠.

스마트 라켓


🏠 3. 스마트홈 분야 – 에너지 절약과 편리함을 동시에

일상생활 속에서도 IoT는 작지만 강력한 변화를 만들어내고 있습니다.

  • 스마트 플러그
    스마트폰과 연동해 전열기구의 전원을 원격 제어할 수 있습니다. 사용량도 모니터링할 수 있어 에너지 절약에 유용하죠.

스마트 플러그

  • 스마트 미터
    전력 사용량을 분석하고, 어떤 가전제품이 전력을 많이 쓰는지 알려줘서 불필요한 낭비를 줄일 수 있습니다.

스마트 미터

  • 스마트 에어컨
    스마트폰 앱과 연동하여 외부에서도 온도 확인 및 에어컨 제어 가능! 조건 설정을 통해 자동으로 켜고 끌 수도 있어요.

스마트 에어컨


🔍 정리하면…

  • 헬스케어에서 웰니스로, 예방 중심의 건강 관리가 사물인터넷을 통해 실현되고 있습니다.
  • 스포츠도 IoT를 활용하면 데이터를 기반으로 더 과학적이고 체계적인 훈련이 가능해집니다.
  • 집안의 전자기기와 전력 사용도 똑똑하게 관리할 수 있어 에너지 절약은 물론, 생활의 편리함까지 챙길 수 있어요.

 

1️⃣ 표준이란?

표준은 어떤 것을 재거나 비교할 수 있도록 기준이 되는 단위나 체계를 말합니다.
정보통신 분야에서는 서로 다른 시스템과 기술이 서로 호환되고 함께 작동할 수 있도록 정한 규칙들을 의미합니다.

구분 정의
일반적 정의 특정 단위나 값을 재현하거나 정의하기 위한 기준 (한국표준과학연구원 정의)
정보통신 분야 정보통신망과 서비스를 이용하는 주체 간 합의된 규약의 집합. 공통성, 호환성, 통일성을 갖춤

정보통신분야의 표준


2️⃣ 표준의 종류

표준은 목적과 적용 주체에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

표준 종류  설명
공식적 표준 (De-jure) 국제 또는 국가 표준화 기구에서 공식적으로 제정한 표준. 법적 효력을 갖는 경우도 있음
사실상 표준 (De-facto) 시장에서 널리 쓰이면서 자연스럽게 표준처럼 자리 잡은 기술. 주로 기업 주도
포럼/컨소시엄 표준 특정 기술의 주도권을 가진 기업들에 대항하기 위해 여러 기업이 연합해 만든 표준

 

표준의 분류

예시로 이해하기

  • 공식적 표준: ISO, ITU에서 정한 통신 규약
  • 사실상 표준: 마이크로소프트의 Windows, 애플의 Lightning 커넥터
  • 포럼 표준: 여러 회사가 모여 만든 USB나 HDMI

표준 분류 별 주요 내용 및 특징


3️⃣ 왜 표준이 중요할까?

표준이 없다면 각기 다른 기기나 시스템이 서로 연결되지 않고, 사용자는 불편한 환경에 놓이게 됩니다. 특히 **사물인터넷(IoT)**처럼 다양한 기기가 연결되는 환경에서는 표준화가 필수입니다.

IoT는 센서, 네트워크, 사용자, 기기 간 통신 등 다양한 구성요소가 맞물려 있기 때문에 통합 표준이 반드시 필요합니다.


4️⃣ 사물인터넷 관련 주요 표준화 기구

IoT는 워낙 분야가 넓고 다양해서, 단일 기구가 표준을 장악하기 어렵습니다. 대신 다양한 국제/국내 기구들이 역할을 나눠 표준을 제정하고 있습니다.

기구명  설명
ITU (국제전기통신연합) UN 산하 전기통신 분야 최고 국제기구
ISO (국제표준화기구) 과학, 기술, 산업 전반의 국제표준 제정
IEEE 미국의 전기전자기술학회, Wi-Fi(802.11) 표준 제정 등 주도
IETF 인터넷 구조 설계 및 관련 기술 표준화 주도
oneM2M IoT(M2M) 분야 국제 표준화 협력체
ETSI 유럽 전기통신 표준화 기구
3GPP 3세대·4세대·5세대 통신 표준을 정의한 글로벌 프로젝트
ISO/IEC JTC1 정보 기술 분야의 국제 표준을 관리하는 공동 위원회
OMA 무선인터넷 솔루션 국제 표준화 단체
AllSeen Alliance 리눅스 재단이 설립한 IoT 산업 컨소시엄
OIC (Open Interconnect Consortium) 삼성, 인텔 등이 설립한 IoT 통신 표준화 연합
TTA (한국정보통신기술협회) 한국의 정보통신 표준 제정 기구

사물인터넷 주요 표준화 기구


✅ 요약 정리

구분  핵심 내용
표준이란? 공통된 기준으로 시스템 간 연결과 호환을 가능하게 하는 규칙
표준의 유형 공식적 표준, 사실상 표준, 포럼/컨소시엄 표준
IoT에서의 표준화 복잡한 연결을 하나로 묶기 위한 필수 요소
표준화 기구 다양한 국제기구들이 역할을 분담해 표준을 정립

 

1. 해외의 사물인터넷 정책

1) 미국

미국은 다양한 산업 분야에 사물인터넷(IoT)을 적용하여 안전, 효율성, 편의성을 높이는 방향으로 정책을 추진하고 있다.

  • 주택·빌딩 분야는 IoT 기술을 접목한 스마트 주택 및 스마트 빌딩 구축을 의미한다.
  • 기후·환경 분야는 지능형 배수 시스템 등으로 자연재해에 대응하는 서비스를 의미한다.
  • 재난 감지 분야는 재난 발생 시 스마트폰을 통해 긴급 정보를 전달받는 응급 대응 시스템을 의미한다.
  • 제조업 분야는 IoT를 활용해 제조업 경쟁력을 강화하고, 리쇼어링(reshoring)을 통한 제조업 부흥을 의미한다.
  • 운송 분야는 스마트 운전 시스템, 충돌 방지, 스마트 파킹 등을 지원하는 서비스를 의미한다.
  • 건강 분야는 개인화된 의료 서비스 제공과 환자 모니터링 시스템을 의미한다.
  • 보안 분야는 사이버 공격 및 정전 대비를 위한 사이버 보안 기술 강화를 의미한다.
  • 에너지 분야는 스마트그리드 기술 기반의 효율적이고 안정적인 에너지 운용을 의미한다.

2) 유럽연합(EU)

EU는 IoT-A 프로젝트를 통해 IoT 기술의 사회적 파급력을 분석하고, 다양한 산업군에 IoT를 적용하는 방안을 추진하고 있다.

  • 공공운송 분야는 차량 제어, 교통 정보 제공 등 교통 효율화를 위한 IoT 적용을 의미한다.
  • 지능형 가정은 센서와 구동체를 활용한 자동화된 에너지 관리 및 독거노인 지원 시스템을 의미한다.
  • 지능형 도시는 도시 인프라와 IT 기술의 융합으로, 공공 편의 향상 및 시민 소통을 의미한다.
  • 지능형 공장은 위치 인식 및 자동화를 통해 생산성과 효율성을 높이는 제조 시스템을 의미한다.
  • 공급 체인은 RFID 기반의 제품 위치 추적 및 재고 관리 자동화를 의미한다.
  • 긴급상황 서비스는 차량 충돌 감지 후 자동 알림 시스템을 통한 응급 대응을 의미한다.
  • 건강관리 분야는 센서 기반의 생체 데이터 수집 및 병원 전송을 통한 건강 모니터링을 의미한다.
  • 생활 방식 분야는 스포츠 활동 등 일상 속 IoT 활용 예시로, 예를 들어 골프 슈즈 압력 센서를 활용한 데이터 분석을 의미한다.
  • 소매업 분야는 재고 정보 제공 및 고객 행동 분석을 통한 효율적 매장 운영을 의미한다.
  • 농업 분야는 센서를 활용한 작물 상태 모니터링 및 농사 효율화 기술을 의미한다.
  • 문화·관광산업 분야는 앱을 통한 맞춤형 관광 서비스 및 호텔 자동화 시스템을 의미한다.
  • 사용자 상호작용 분야는 지능형 세탁, 센서 의자 등 실생활 속 편의 향상을 의미한다.
  • 환경 분야는 도시 오염 감시 및 공기 센서 기반 유해물질 확산 감지 기술을 의미한다.
  • 에너지 분야는 스마트그리드와 에너지 소비 조절 시스템을 의미한다.

3) 일본

일본은 'IT 융합에 의한 신산업 창출 전략'과 ‘i-Japan 전략 2015’를 통해 사물인터넷을 국가 핵심 기술로 육성하고 있다.

  • 스마트농업, 스마트커뮤니티, 헬스케어, 로봇, 차량·교통 시스템, 콘텐츠 산업은 일본이 중점적으로 육성하는 IoT 세부 분야를 의미한다.
  • 지진 감시, 원격진료 등 디지털 안전사회 구현은 사물인터넷을 활용한 국가 재난 대응 체계를 의미한다.
  • 통신사·시스템 벤더 간 컨소시엄 구성은 민간 주도의 프로젝트 추진 체계를 의미한다.
  • UID 센터의 기술 연구는 uCode, 무선통신, 데이터베이스 등 IoT 핵심 기술 개발을 의미한다.
  • 디지털 식별체계, 객체 간 통신, 표준화된 추적은 유비쿼터스 IoT 환경 실현을 위한 기반 기술을 의미한다.

4) 중국

중국은 국가 차원의 5개년 계획을 수립해 IoT 산업을 적극 육성하고 있다.

  • 사물망 발전 12차 5개년 계획은 50억 위안 규모의 산업 투자 기금을 조성해 IoT 기술 연구 및 상용화를 의미한다.
  • 10대 중점 분야는 스마트그리드, 교통, 물류, 환경, 보안, 의료, 농축산업 등 다양한 산업을 포괄한다.
  • 인지 계층(Perception Layer)은 센서, RFID, 임베디드 SW 등 데이터를 수집하는 계층을 의미한다.
  • 통신 계층(Communication Layer)은 무선통신망, IPv6, USN 등의 인프라 기술을 의미한다.
  • 응용 계층(Application Layer)은 클라우드, 미들웨어, 스마트교통 등 최종 서비스를 구현하는 기술을 의미한다.

2. 국내 사물인터넷 정책 및 서비스

1) 정책 동향

한국은 사물인터넷을 4차 산업혁명의 핵심 기반으로 보고, 정부와 민간이 협력하여 생태계를 구축하고 있다.

  • 사물인터넷 기본계획 수립은 정부 주도의 중장기 정책 방향 제시를 의미한다.
  • 오픈 이노베이션 및 글로벌 시장 진출 추진은 기업과 스타트업 간 협업을 통한 경쟁력 강화를 의미한다.
  • 사물인터넷 기반 초연결 사회 실현은 디지털 전환을 통한 국가 혁신을 의미한다.
  • 공공분야 선도 서비스 발굴은 공공 IoT 활용을 통한 국민 편익 증대를 의미한다.
  • 법제도 정비 및 규제 완화는 데이터 3법 개정, 자율차 도입 허용 등을 포함하며 IoT 산업 활성화를 의미한다.
  • 사물인터넷 지원센터 운영은 기술개발, 시험환경 제공 등 중소기업 지원체계를 의미한다.
  • 국제표준화 활동 참여는 oneM2M, 3GPP 등 글로벌 규격 개발을 위한 협력을 의미한다.

2) 서비스 분야

  • 개인 IoT 서비스는 국민 개개인의 생활 편의 향상을 위한 기술 적용을 의미한다.
    • 자동차 분야(Car as a Service)는 긴급구난, 무인 자율주행 등의 서비스를 포함한다.
    • 헬스케어 분야(Healthcare as a Service)는 웨어러블 기기와 스마트폰을 연동한 건강 모니터링을 의미한다.
    • 홈 분야(Home as a Service)는 원격 가전 제어, 홈 CCTV 등을 통한 방범 시스템을 의미한다.
    • 개인 IoT 서비스
  • 산업 IoT 서비스는 생산성 및 효율성 향상을 위한 산업 현장 적용을 의미한다.
    • 작업 교육 분야는 증강현실 기반 웨어러블 기기 활용 교육을 의미한다.
    • 위험도 분석 및 협의 분야는 작업 현황 기반 위험 예측 및 개선 토론을 의미한다.
    • 산업 IoT 서비스
  • 공공 IoT 서비스는 재난 대응, 환경 감시 등 공공안전을 위한 기술 적용을 의미한다.
    • u-서비스는 IT 기술을 공공서비스에 접목하여 행정 및 사회 문제 해결을 의미한다.
    • 신기술 기반 공공서비스 발굴은 IoT를 활용한 공공 부문 혁신 추진을 의미한다.
    • 공공 IoT 서비스

정리

  • IoT-A 프로젝트의 공급체인 분야는 RFID와 지능형 선반의 연동을 통해 실시간 위치 추적 및 재고 관리를 의미한다.
  • 중국의 사물망 발전 12차 5개년 계획은 인지계층, 통신계층, 응용계층으로 구성된 IoT 기술 개발을 의미한다.
  • 국내 데이터 3법은 개인정보보호법, 정보통신망법, 신용정보법을 의미한다.

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