LoRaWAN의 개요

LoRaWAN은 지역, 국가 또는 글로벌 네트워크에서 무선으로 배터리로 작동하는 저전력 광역 네트워크 (LPWAN) 사양입니다. LoRaWAN은 안전한 양방향 통신, 이동성 및 지역 특화 서비스와 같은 사물 인터넷의 주요 요구 사항을 목표로 합니다. LoRaWAN 사양은 복잡한 지역 설치가 필요없이 원활한 상호 운용성을 제공하며 사용자, 개발자 및 기업이 자유롭게 사물 인터넷을 배포할 수 있도록 합니다.

LoRaWAN 네트워크 아키텍처는 일반적으로 게이트웨이가 종단 장치와 백엔드의 중앙 네트워크 서버사이의 메시지를 중계하는 투명한 브리지인 Star Topology로 배치됩니다. 게이트웨이는 표준 IP 연결을 통해 네트워크 서버에 연결되며 종단 장치는 하나이상의 게이트웨이에 단일 홉 무선 통신 (Single-hop Wireless Communication)을 사용합니다. 모든 종단간 통신은 일반적으로 양방향 통신이지만 대기 통신 시간을 줄이기 위해 대기 또는 기타 대량 배포 메시지를 통해 소프트웨어를 업그레이드할 수있는 멀티 캐스트와 같은 작업도 지원합니다.

최종 장치와 게이트웨이간의 통신은 서로 다른 주파수 채널 및 데이터 속도로 진행됩니다. 데이터 속도의 선택은 통신 범위와 메시지 지속 기간사이의 트레이드 오프 (Trade Off) 관계입니다. 확산 스펙트럼 기술로 인해 서로 다른 데이터 속도의 통신은 서로 간섭하지 않으며 "가상" 채널 집합을 만들어 게이트웨이의 용량을 늘립니다. LoRaWAN 데이터 속도 범위는 0.3kbps ~ 50kbps입니다. 종단 장치의 배터리 수명과 전반적인 네트워크 용량을 최대화하기 위해 LoRaWAN 네트워크 서버는 ADR (Adaptive Data Rate) 방식을 사용하여 각 종단 장치의 데이터 속도와 RF 출력을 개별적으로 관리합니다.

중요한 인프라, 기밀 개인 데이터 또는 사회의 중요한 기능과 같은 것들을 사물 인터넷으로 목표로 하는 전국적인 네트워크는 보안 통신에 대한 특별한 필요성을 가지고 있습니다. 이것은 여러 계층의 암호화로 해결되었습니다.

■ 고유한 네트워크 키 (EUI64) 및 네트워크 수준의 보안 보장

■ 고유한 응용프로그램 키 (EUI64)로 응용프로그램 수준에서 종단간 보안 보장

■ 장치 고유 키 (EUI128)

LoRaWAN에는 광범위한 응용프로그램에 반영된 다양한 요구 사항을 해결하는 여러가지 엔드 포인트 장치 클래스가 있습니다.

■ 양방향 종단 장치 (클래스 A) : 클래스 A의 종단 장치는 양방향 통신을 허용하여 각 종단 장치의 업 링크 전송 뒤에 두 개의 짧은 다운 링크 수신 윈도우가 옵니다. 종단 장치에 의해 스케줄된 전송 슬롯은 임의의 시간 단위 (ALOHA 유형의 프로토콜)에 기반을 둔 자체 통신 요구에 기반합니다. 이 클래스 A 작동은 종단 장치가 업 링크 전송을 보낸 직후에 서버에서의 다운 링크 통신을 필요로 하는 응용프로그램을 위한 최저 전력 종단 장치 시스템입니다. 다른 시간에 서버로부터의 다운 링크 통신은 다음 스케쥴링된 업 링크까지 기다려야 합니다.

■ 스케쥴된 수신 슬롯이 있는 양방향 종단 장치 (클래스 B) : 클래스 A 램덤 수신 윈도우 외에 클래스 B 장치는 예정된 시간에 추가 수신 윈도우을 엽니 다. 종단 장치가 예정된 시간에 수신 윈도우을 열려면 게이트웨이에서 시간 동기화된 신호를 받습니다. 이를 통해 서버는 종단 장치가 수신 대기하는 시점을 알 수 있습니다.

■ 수신 슬롯이 최대인 양방향 종단 장치 (클래스 C) : 클래스 C의 종단 장치는 수신 윈도우을 거의 연속적으로 엽니 다. 송신시에만 수신 윈도우가 닫힙니다.

NB-IoT와 LTE Cat-M1의 차이점 및 사용예

NB-IoT는 사물인터넷 (IoT)을 위해 특별히 설계된 표준 기반의 저전력 광역 (LPWA) 기술입니다. 저전력을 사용하는 NB-IoT는보다 효율적인 방식으로 작동하므로 IoT를 위한 비용 효율적이고 유연한 솔루션입니다. 3G 및 4G 스펙트럼을 통해 전력을 공급받는 NB-IoT는 다른 옵션에 비해 간섭에 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 더 넓은 범위의 강력한 커버리지를 제공하므로 까다로운 환경에서도 적용이 가능합니다. 전력 효율성은 또한 장치가 10년 이상 배터리로 작동할 수 있음을 의미합니다.

NB-IoT와 마찬가지로 LTE Cat-M1은 NB-IoT가 제공할 수 있는 것보다 큰 대역폭이 필요한 애플리케이션을 위해 3GPP에서 만든 저전력 광역 기술로서 다운로드 속도는 5배 더 빠릅니다. NB-IoT와 마찬가지로 LTE Cat-M1의 배터리 수명은 10년 이상이며 다양한 사용 사례가 있지만 적용 범위가 그다지 크지 않기 때문에 배포하기가 쉽지 않습니다.

GSA 보고서에 따르면 3GPP IoT 기술인 NB-IoT 및 LTE Cat-M1은 LPWA IoT 애플리케이션의 세계적으로 주도적인 기술이 되고 있으며 거대한 시장 성장을 가능하게합니다.

스마트 계량과 같은 응용프로그램의 경우 LTE Cat-M1은 소규모 데이터 전송만 필요하므로 도달 범위가 넓고 이상적입니다. 스마트 도시는 또한 지능형 거리 조명이나 주차 센서 및 관리와 같은 애플리케이션을 위한 LTE Cat-M1 솔루션을 배치하고 있습니다. 운송의 경우 LTE Cat-M1은 차량 추적, 텔레매틱스 및 자산 추적과 같은 애플리케이션을 지원할 수 있어 차량 관리에 이상적입니다.

NB-IoT의 경우 사용 사례가 비슷합니다. 가스 계량, 연기/화재 경보기 및 이벤트 감지기와 같은 응용프로그램은 모두 에너지 소비가 적고 데이터 전송 요구가 낮습니다. 저전력일 뿐만 아니라 NB-IoT는 저렴한 비용으로 기존 네트워크를 통해 전원을 공급받을 수 있으므로 추가 인프라를 배치할 필요가 최소화됩니다.

NB-IoT와 LTE-M은 아직 비교적 새로운 분야이지만, 사물인터넷에 대한 이 두 표준의 채택이 성공적으로 설정되어 있음은 분명합니다.

eMTC (Enhanced Machine-Type Communication) 이란?

사물인터넷 (Internet of Things)라는 용어는 18년 전에 처음 만들어 졌습니다. 오늘날, 차세대 사물인터넷은 디지털 혁신의 중심에 있습니다. 그러나 IoT는 인터넷에 연결되어 있는 수십억 개의 장치를 지원할 수 있는 강력한 인프라와 백엔드 응용프로그램이 필요하기 때문에 미래가 보장되지 않습니다.

대부분의 IoT 장치는 간단합니다. 하나 이상의 센서 및 배터리, 라디오, 프로세서 및 혹은 카메라가 장착되어 있습니다. 많은 사람들이 전력 요구 사항이 제한되어 있으며 가혹한 환경에서 수년 동안 작동될 수도 있습니다. 이러한 장치의 대부분은 간헐적인 양의 하향 및 상향 데이터를 교환해야 하는 경우가 있습니다.

IoT 장치의 통신 요구를 관리하는 작업이 진행중입니다. 특정 유스 케이스가 있는 다양한 유형의 IoT 배치를 가능하게 하는 여러 단거리 및 장거리 무선 네트워크 프로토콜이 있습니다. 그러한 것들에는 블루투스 (Bluetooth), 지그비 (Zigbee), LoRaWAN 및 기타 유사한 프로토콜이 포함됩니다. 이러한 프로토콜이 IoT에서 시장을 찾았음에도 불구하고 장거리 및 모바일 사용 사례와 관련해서는 모두 제약이 있습니다.

반면에 셀룰러 네트워크는 보다 높은 대역폭과 낮은 대기 시간을 지원하는 인프라를 제공하는 차세대 네트워크를 발전시키기 위해 노력하고 있습니다. 따라서 데이터 집약적이고 시간에 민감한 애플리케이션에 가장 적합하지만 낮은 대역폭, 낮은 데이터 속도 및 낮은 전송 전력을 요구하는 IoT 애플리케이션에는 비효율적입니다.

이러한 제한 사항에 주목하여 3GPP는 LTE Release 13에 eMTC (Enhanced Machine-Type Communication) 및 NB-IoT (NarrowBand-IoT)라는 두 가지 새로운 표준을 도입했습니다. 두 가지 모두 IoT 장치의 요구 사항을 충족시키기 위한 것이지만 근본적으로 다른 방식입니다. 더 중요한 것은, 양쪽 모두 장단점이 있습니다.

eMTC에는 다른 이름이 있습니다. 이것은 BL/CE라고 불리는데, 여기서 BL은 감소된 대역폭, 낮은 복잡도, CE는 커버리지 향상을 의미한다. 또한 LTE-M1 또는 LTE Cat-M1이라고도 합니다.

LTE-M1은 빈약한 커버리지 영역에서 상당히 감소된 전력으로 동작하는 사용자 장비 (UE)를 지원할 수 있는 eNodeB 기능에 대한 근본적인 변화 및 개선을 목표로 합니다.  주요 개선 사항중 일부는 협대역 (Narrowband), 교차 서브프레임 스케줄링 (Cross-Subframe Scheduling), 하프 듀플렉스 (Half Duplex) FDD 지원, 데이터 및 제어 정보의 다중 반복 (Multiple Repetition) 등을 지원합니다. eNode는 동일한 시스템 대역폭을 공유하면서 LTE 및 eMTC UE를 모두 지원할 것으로 예상됩니다.

협대역 (Narrowband) (대역폭 감소)

협대역은 3GPP에 의해 주파수 영역에서 6개의 겹치지 않는 연속적인 물리적인 자원 블록으로 정의된다. eMTC UE는 전통적인 LTE의 전체 시스템 대역폭에 비해 업로드 및 다운로드 (UL/DL) 전송을 위한 특정 협대역만을 모니터링해야합니다. eNodeB의 경우 여러 개의 협대역을 동시에 지원할 수 있으며 시스템 정보를 브로드캐스트하거나 전용 채널을 스케쥴링하는데 사용할 수 있습니다. 또한, eNodeB는 서비스되는 모든 UE에 대해 보다 양호한 커버리지 및 신호 품질을 달성하기 위해 협대역을 통한 전송을 스케줄링하도록 선택할 수 있습니다. 그러나, 동일한 UE는 주어진 시간에 하나 이상의 협대역 또는 다수의 협대역을 통해 송신 또는 수신될 것으로 예상되지 않습니다.

하프 듀플렉스 (Half Duplex) FDD

FDD (Frequency Division Duplex)에서 작동할때 LTE-M1은 하프 듀플렉스 (Half Duplex) 모드도 지원합니다. 즉, UE는 주어진 시간에 송신 또는 수신해야 함을 의미합니다. 동시 UL/DL 전송은 없습니다.

MPDCCH : 새로운 제어 채널

LTE-M1 UE는 한 번에 6개의 RB의 협대역만을 고려하기 때문에 전체 시스템 대역폭 (PDCCH, PHICH, PCFICH)으로 전송되는 기존 LTE 채널은 eMTC에 재사용할 수 없습니다. 이것은 UE들에 제어 정보를 전송하는 또다른 메카니즘을 필요로 합니다. 또한 eNodeB는 LTE와 eMTC 장치를 동시에 지원할 것으로 예상되므로 eMTC를 위한 새로운 채널이 LTE 운영을 방해해서는 안됩니다. 정규 LTE의 PDSCH 세그먼트내에서 자원 블록을 사용하는 eMTC에 MPDCCH라는 새 채널이 도입되었습니다 (그림1 참조).

그림 1 : MPDCCH는 eMTC를위한 새로운 채널임.

LTE-M1 UE에 대한 제어 정보를 운반하기 위해 몇 가지 새로운 DCI 포맷이 도입되었습니다. DCI6-0A 및 DCI6-0B는 CAT-M1 UE가 CE 모드 A 및 CE 모드 B로 각각 실행될때 업링크 허용를 위해 사용됩니다. DCI6-1A 및 DCI6-1B는 CAT-M1 UE가 CE 모드 A 및 CE 모드 B로 각각 실행될때 다운 링크 할당에 사용됩니다. DCI6-2 형식은 특히 Cat-M1 UE를 위한 페이징 메시지에 대한 제어 정보를 전달하는데 사용됩니다.

교차 서브프레임 스케쥴링 (Cross-Subframe Scheduling)

크로스 서브프레임 스케줄링은 다른 서브프레임들에서 UE에 대한 데이터 및 대응하는 제어 정보를 스케줄링하는 프로세스입니다. 이것은 주어진 UE에 대한 데이터가 제어 정보가 전송되는 동일한 서브프레임에서 스케줄링되는 레거시 LTE 스케줄링과는 반대입니다.

하나의 서브프레임에서 협대역에서 이용할 수 있는 RB는 6개뿐이므로, 이들 모두가 PDSCH 및 MPDCCH 모두를 수용하기에 충분하지 않습니다. 크로스 서브프레임 스케쥴링은 또한 UE에게 MPDCCH로 운반되는 DCI 정보를 디코딩하고, 데이터가 후속 서브프레임에 도착하기 전에 PDSCH를 수신할 준비를하기에 충분한 시간을 제공합니다. (그림 2 참조)

그림 2 : LTE-M1의 교차 서브프레임 스케줄링

커버리지 개선 (Coverage Enhancement)

커버리지가 제한된 원격 지역에 배치된 IoT 디바이스를 지원하려면 커버리지 개선이 필요합니다. 커버리지 개선 (CE)은 전형적으로 전송을 반복함으로써 달성됩니다. 전형적인 LTE 동작에서, 각각의 전송은 1밀리초의 스팬으로 전송되지만, eMTC에서는 성공적인 전송의 기회를 개선하기 위해 커버리지 개선 모드를 기반으로 각 전송을 수십, 수백 또는 수천번 반복 할 수 있습니다.

LTE-M1 사양은 모드 A와 모드 B의 두 가지 커버리지 개선 (CE) 모드를 정의합니다 (그림 3 참조).

그림 3 : LTE-M1의 커버리지 개선 모드

커버리지 개선 모드 A는 중간 범위 확장 기능을 제공하고 eMTC 지원을 위해 필수적이지만 커버리지 개선 모드 B는 깊은 적용 범위를 가능하게 하지만 선택 사항입니다. 또한 커버리지 개선 모드 A는 접속 모드 이동성 및 다중 전송 모드와 같은 기능을 지원합니다.

eMTC UE는 커버리지 개선 모드 A를 지원할 필요가 있습니다. 그것은 커버리지 개선 모드 B를 지원할 수도 있고 지원하지 않을 수도 있기 때문입니다. UE는 eNodeB가 초기에 그 UE에 대한 모드를 결정하는 것에 기초하여 RACH 절차동안 커버리지 개선 레벨 (0 내지 3)을 지시합니다. eNodeB는 후자에 의해 주기적으로 보고된 신호 품질에 기초하여 UE에 대한 적절한 모드를 연속적으로 선택할 수 있습니다. 전형적으로, UE는 크게 열악한 커버리지 영역에 들어 가지 않으면 커버리지 개선 모드 A로 유지됩니다.

IIoT를 위한 선도적인 메시징 프로토콜 MQTT이란?

MQTT는 산업 사물인터넷 (IIoT)의 주요 메시징 프로토콜이 되는 M2M (Machine-to-Machine) 데이터 전송 프로토콜입니다.

MQTT : IIoT를 위한 선도적인 메시징 프로토콜

현재 경쟁하고 있는 다수의 IIoT 기술과 프로토콜이 있지만, 매우 가벼운 오버 헤드 (2 바이트 헤더), 게시/가입 모델 (Publish/Subscribe Model) 및 MQTT의 양방향 기능은 산업 제어 시스템의 요구 사항을 충족시키는데 적합합니다.

최신 버전인 MQTT 버전 3.1.1은 개방적이고 로열티가 없는 OASIS 표준입니다. OASIS는 정보 형식에 대한 제품 독립적 표준의 채택을 촉진하는 국제 컨소시엄인 체계적인 정보 표준화기구 (Organization for the Advancement of Structured Information Standards) 입니다.

MQTT의 장점

MQTT 프로토콜을 통해 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) 시스템은 IIoT 데이터에 액세스할 수 있습니다. MQTT는 프로세스에 많은 장점을 제공합니다.

▲ 정보를 보다 효율적으로 배포

▲ 확장성 향상

▲ 네트워크 대역폭 소비를 획기적으로 줄임

▲ 업데이트 속도가 빠름

▲ 원격 감지 및 제어에 매우 적합

▲ 사용 가능한 대역폭 최대화

▲ 매우 가벼운 오버 헤드

▲ 권한 기반 보안으로 매우 안전

▲ 석유 및 가스 산업, Amazon, Facebook 및 기타 주요 비즈니스에서 사용

▲ 개발 시간 절약

▲ 게시/가입 (Publish/Subscribe) 프로토콜은 폴링 프로토콜에 비해 적은 대역폭으로 더 많은 데이터를 수집

MQTT를 개발한 이유

MQTT는 많은 장치에서 데이터를 수집하고 그 데이터를 IT 하부 구조로 전송한다는 목표로 작성되었습니다. 가볍고 원격 모니터링, 특히 작은 코드 공간이 필요하거나 네트워크 대역폭이 제한적인 M2M 연결에 이상적입니다.

MQTT는 Andy Stanford-Clark 박사와 Arlen Nipper가 1999년에 발명했습니다. 공동 발명가인 Arlen Nipper는 Cirrus Link Solutions의 사장으로 Cirrus Link MQTT 모듈을 개발했습니다.

MQTT 작동 방법

MQTT는 네트워크 경계 (edge-of-network) 장치가 브로커에 공개할 수 있게 하는 게시/가입 (Publish/Subscribe) 프로토콜입니다. 클라이언트는이 브로커에 연결한 다음 두 장치간의 통신을 조정합니다. 각 장치는 특정 주제에 가입하거나 등록할 수 있습니다. 다른 클라이언트가 가입된 주제에 메시지를 게시하면 브로커는 가입한 모든 클라이언트에 메시지를 전달합니다.

MQTT는 양방향이며, 상태 저장 세션 인식을 유지 보수합니다. 네트워크 경계 (edge-of-network) 장치가 연결을 잃는 경우, 가입된 모든 클라이언트는 MQTT 서버의 "Last Will and Testament"기능으로 통지되어 시스템의 권한이 부여된 모든 클라이언트가 양방향 연결 유지하면서 네트워크 경계 (edge-of-network) 장치에 새로운 값을 게시할 수 있습니다.

MQTT의 경량 성과 효율성은 모니터링되거나 제어되는 데이터의 양을 현저하게 증가시킬 수 있게 합니다. MQTT가 발명되기 전에는 다양한 비즈니스 라인이 이 데이터를 사용하여 보다 현명한 의사 결정을 내릴 수 있었지만 약 80%의 데이터가 원격지에 남아 있었습니다. 이제 MQTT를 사용하면 수집되는 데이터를 더 많이 수집, 전송 및 분석할 수 있습니다.

변경되지 않은 데이터로 불필요하게 데이터 연결을 포화시키는 많은 프로토콜의 일반적인 폴링/응답 모델과는 달리, MQTT의 게시/가입 모델 (Publish/Subscribe Model)은 사용 가능한 대역폭을 최대화합니다.

MQTT의 사용처

MQTT는 원래 석유 및 가스 산업에서 사용되는 저대역폭, 고대기 시간 데이터 링크용으로 개발되었습니다. 그러나 MQTT는 스마트 조명 시스템 제어에서 Facebook Messenger 애플리케이션에 이르기까지 석유 및 가스 이외의 많은 어플리케이션에 사용되고 있습니다. Amazon Web Services는 최근 IoT (Amazon Internet of Things)가 MQTT를 기반으로 한다고 발표했습니다. 전반적으로 MQTT는 산업 조직에서 사용하는 제어 시스템에 가장 적합한 프로토콜인 것으로 보이며, 빠른 속도로 채택이 증가할 것입니다.

IoT, IIoT, Industry 4.0의 차이점

IoT, IIoT, Industry 4.0은 서로 관련성이 있지만 이러한 용어는 서로 바꿔쓸 수 없습니다. 각각은 서로 다른 이해 관계자, 목표 및 의미를 가지고 있습니다.

Internet of Things (IoT)의 장치의 연동을 설명하는 용어로 사용되지만 대부분의 출처는 1999년 Kevin Ashton이 처음 작성한 것에 동의합니다. 기본 정의는 장치를 인터넷 및/또는 기타 장치를 서로 연결하는 것입니다. 오늘날 IoT는 일반적으로 조명 및 온도 제어, 웨어러블 생체 인식 장치 및 스마트폰과 같은 소비자 수준의 제품을 나타냅니다. 이러한 장치에 의해 제공되는 연결성은 확실히 유익하지만 장치 고장이 발생하더라도 긴급 상황이 발생하지는 않습니다.

IIoT는 소비자 수준의 제품 제조업체 및 혁신 업체에 의해 주도되고 있습니다. IIoT가 IoT와 동일하지만 단지 공장과 같은 산업 단지에서 사용되고 있습니다. 제너럴 일렉트릭 (General Electric)은 2012년에 산업 인터넷 (Industry Internet of Things, IIoT)로 생산하면서 이 용어가 사용되었습니다. IoT와 마찬가지로 IIoT는 인터넷을 통한 장치 연결이지만 업무에 중요한 정보와 응답의 전송, 명령 및 제어에 중점을 둡니다. 에너지, 군대, 공공 안전 및 운송과 같은 분야에서는 신뢰성과 정확성이 선택 사항이 아닙니다. IIoT 이니셔티브와 성장은 M2M (Machine to Machine) 혁신가와 생산자에 의해 확대되고 있습니다.

Industry 4.0은 제조 산업의 경쟁력 확보를 위한 독일 정부의 이니셔티브로 2011년에 도입되었습니다. 이 용어는 기계 생산, 대량 생산 및 정보 기술의 혁명이 선행된 4번째 산업 혁명을 확인하는 데 사용됩니다. IoT와 IIoT는 모두 비즈니스 수준에서 운영되지만 Industry 4.0은 민간 기업 참여를 최소화하면서 주로 정부 및 학술 기반으로 남아 있습니다.

이 3가지 기술은 모두 시스템을 보다 빠르고, 좀더 중요한 것은 안전하게 만드는 방법에 중점을 두고 있습니다. IoT에서 발생하는 낙수 효과로 중대한 커뮤니케이션을 향상시키며, 클라우드 기반 및 무선 제품을 더 많이 제공하기 위해 범위를 확대될 것이 예상됩니다.

Industrial Internet of Things (IIoT) 이란?

IIoT (Industrial Internet of Things)는 Internet of Things (IoT)로 알려진 더 큰 개념의 일부입니다. IoT는 방대한 양의 데이터를 수집하고 공유하는 지능형 컴퓨터, 장치 및 개체의 네트워크입니다. 수집된 데이터는 중앙 클라우드 기반 서비스로 전송되어 다른 데이터와 통합되고 최종 사용자와 유용한 방식으로 공유됩니다. IoT는 가정, 학교, 상점 및 많은 산업 분야에서 자동화를 향상시킵니다.

제조 산업에 IoT를 적용하는 것을 IIoT (또는 Industrial Internet 또는 Industry 4.0)라고 합니다. IIoT는 이전보다 훨씬 효율적이고 훨씬 더 많은 양의 데이터를 수집하고 액세스할 수 있게 함으로써 제조에 혁명을 가져올 것입니다. 다수의 혁신적인 회사는 공장에서 지능형 연결 장치를 활용하여 IIoT를 구현하기 시작했습니다.

IIoT의 이점

IIoT는 산업 조직의 연결성, 효율성, 확장성, 시간 절약 및 비용 절감을 크게 향상시킬 수 있습니다. 기업들은 이미 예측 유지 보수, 안전성 향상 및 기타 운영 효율성으로 인한 비용 절감을 통해 IIoT 혜택을 누리고 있습니다. 지능형 장치의 IIoT 네트워크는 산업 조직이 개방형 데이터 사일로 를 끊고 모든 직원, 데이터 및 프로세스를 공장 현장에서 임원 사무실로 연결할 수 있게 합니다. 비즈니스 리더는 IIoT 데이터를 사용하여 기업의 업무 방식을 완전하고 정확하게 파악할 수 있으므로 더 나은 의사 결정을 내릴 수 있습니다.

IIoT 프로토콜

IIoT로 전환할때 직면하게 되는 문제중 하나는 다양한 네트워크 에지 장치가 역사적으로 데이터를 송수신하기 위해 서로 다른 프로토콜을 사용했다는 사실입니다. OPC-UA와 같이 현재 사용중인 다양한 통신 프로토콜이 있지만 Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) 전송 프로토콜은 가벼운 오버 헤드, 게시/가입 모델로 인해 IIoT의 표준으로 급부상하고 있습니다.

IIoT의 과제

상호 운용성과 보안은 IIoT 구현을 둘러싼 2가지 가장 큰 도전일 것입니다. 즉, Industrial IoT를 둘러싼 주요 관심사는 서로 다른 프로토콜을 사용하고 서로 다른 아키텍처를 사용하는 기기와 기기간의 상호 운용성입니다. 센서 및 기타 스마트 연결 장치의 확산으로 인해 보안 취약성이 동시에 폭발적으로 증가했는데, 자신의 데이터가 안전하다는 것을 알아야 합니다.

IIoT의 미래

IIoT는 현재와 미래의 산업 비즈니스에 영향을 미치는 주요 트렌드중 하나로 간주됩니다. 산업은 새로운 규정을 충족시키고, 증가하는 시장 속도와 변동성을 따라 잡고, 파괴적인 기술 (Disruptive Technology)을 다루기 위해 시스템과 장비를 현대화하기 위해 노력하고 있습니다. IIoT를 채택한 기업은 안전성, 효율성 및 수익성이 크게 향상되었으며 IIoT 기술이 널리 채택됨에 따라 이러한 추세가 계속될 것으로 예상됩니다.

인공지능 'IoT 콘센트' 특허출원 추이

특허청 통계에 따르면 전력자동차단 콘센트 분야 특허 출원이 최근 5년(2012~2016)간 지속적으로 증가하여 총 634건에 이른다고 합니다.

요즘 관심을 끄는 분야인 사물인터넷 콘센트 출원은 연도별로 2012년 39건, 2013년 36건, 2014년 52건, 2015년 56건, 2016년 75건 등 지난 5년간 258건이 출원되었다고 합니다.

야외에서 원격으로 실내의 가전기기를 제어할 수 있는 스마트홈에 대한 높은 관심과 낭비되는 전력으로 발생하는 전기요금을 줄이기 위한 현실적인 필요에 의해서 관련 기술개발이 지속적으로 개발되고 있으며, 이러한 추세는 당분간 계속될 것으로 예상됩니다.

관련 링크 : http://www.energydaily.co.kr/news/articleView.html?idxno=77072