M2M에서 IoT로의 진화··· 무엇이 어떻게 달라질까?

원문 : http://www.ciokorea.com/news/23543

IoT가 M2M(사물통신)과 비교해 다양한 혜택을 선사할 수 있다. 그러나 IoT로의 업데이트가 쉬운 것만은 아니다.

사물인터넷(Internet of Things)은 새로운 개념일 수 있겠지만, 사물 간 통신이라는 개념은 새로운 무엇이 아니다. 기계들을 서로 연결한다는 개념은 적게 잡아도 수십 년 이상 활용되어 왔으며, 지금 이 순간에도 지속적으로 진화하고 있다. 앞으로의 IoT 잠재력이 무궁무진하다. 하지만 기업 내에서 이런 진화는 몇몇 문제를 발생시킬 수 있다.

장밋빛 빛깔의 IoT 세상에는 때때로 간과되는 사실이 있다. 기업 IoT를 배치하는 대부분의 경우는 이미 일정 형태의 커넥티드 기기가 위치하고 있는, 이른바 재개발 환경이라는 사실이다. 시스코 시스템즈에 따르면 현재까지 이렇게 설치되어 있는 시스템 중 IoT 로 업그레이드된 비율은 2%에 불과하다.

일반적으로 물리적인 자산이 널리 분산되어 있는 제조사, 유틸리티(Utility), 정유회사 등의 기업들은 20년 이상 커넥티드 기기를 이용해 운영상태를 모니터링 하고 인프라를 원격으로 제어해 왔다.

가트너의 헝 리홍 애널리스트는 "기계가 많은 곳에서는 일반적으로 말하는 '커넥티드 기계'를 이미 오랫동안 사용해 왔다"라고 전했다.

일례로 공장의 모터에는 지속적으로 측정값을 보고하는 온도계가 장착되어 있다. 텔레메트리(Telemetry) 시스템은 차량의 위치와 성능을 추적한다. SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 시스템은 정유, 배전 네트워크, 정수 처리장, 기타 대형 시설과 네트워크에서 오래 전부터 사용되고 있다. 이 모든 것들은 기업의 효율성을 향상시키고 비용과 위험을 발생시킬 수 있는 손실과 예상하지 못한 고장을 방지하려는 목적에서 운용돼 왔다.

M2M(Machine to Machine)이라고도 불렀던 이런 초기의 기술은 일반적으로 로컬 또는 사설 네트워크에만 연결되어 있다. 인텔의 임베디드 소프트웨어 자회사 윈드 리버(Wind River)의 부사장 겸 IoT 책임자 아이도 사리그에 따르면, 오늘날 배치되어 있는 커넥티드 기계의 약 80%가 인터넷에 연결되어 있지 않은 상태다.

M2M 시스템은 일반적으로 신뢰성이 높고 오랫동안 사용할 수 있도록 설계됐다. 하지만 대부분의 경우, 특정 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크에 의존한다. 즉 하나의 환경에서 한 가지 작업을 위해서만 개발된 경우가 대다수다.

커넥티드 기기 전략에 관한 자문을 제공한 컨설팅 기업 WMG(Waterstone Management Group)의 파트너 빌 바이엔은 이런 수직적 통합방식 때문에 고객이 하나의 벤더에 의존하곤 한다며, 이에 따라 상대적으로 작은 시장을 위한 제품 개발과 생산에만 국한되고 있었다고 전했다.

그는 "하지만 이제 사물인터넷을 통해 이런 경직된 관계가 무너지고 있다”라고 말했다.

IoT는 IP(Internet Protocol)와 여러 벤더의 기술을 활용할 수 있는 하드웨어, 소프트웨어, 연결성의 수평적인 계층을 중심으로 구성돼 있다. 이를 통해 비용을 절감하면서도 새로운 가능성을 제시한다.

특히 더 작고 저렴해진 하드웨어가 변화를 주도하고 있다. 이른바 비용이 용도를 결정하는 대표적인 사례 중 하나다.

기업 M2M에서는 높은 하드웨어 비용으로 인해 선택적인 배치가 이뤄지곤 했다. WMG의 수석 휴버트 셀바나단는 예를 들어, WMG가 자문한 한 자동차 제조사는 보일러, 모터, 펌프 등 공장 내에서 가장 중요하고 비싼 부품에만 센서를 장착할 수 있을 뿐이었다며, 이런 시스템을 연결하여 공장에 파괴적인 영향을 끼치는 고장을 감지했었다고 설명했다.

그에 따르면 이 자동차 제조사는 공장 내 수 마일의 길이로 펼쳐진 컨베이어 벨트에 사용하며 마모 또는 과열로 인해 고장 나 조립라인 전체가 멈출 수도 있는 볼 베어링에 대한 의존도가 높았다. 그러나 작고 저렴한 센서가 개발되자, 이를 볼 베어링에 적용하여 상태를 지속적으로 보고하도록 함으로써 교체 시기를 파악할 수 있었다.

IoT로의 진화는 데이터 측면에서도 변화도 낳고 있다. 한때 데이터를 수집하기만 했던 기업들은 이제 이를 분석하고 다른 소스(Source)와 조합할 수 있는 좀 더 유연한 툴을 보유하게 되었다.

또 예전에는 기업들이 기기로부터 얻은 데이터를 상표권이 등록된 애플리케이션의 약식과 일치시켜야 했지만, 이제는 개방형 API(Application Programming Interface)를 적용하여 좀 더 일반화된 플랫폼을 활용할 수 있게 되었다.

IoT 데이터를 수집하는 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)와 분석을 위한 SAP 하나(Hana) 및 하둡(Hadoop) 등 널리 사용하고 있는 좀 더 개방적인 기술들이다.

예를 들어, SAP 하나는 사용자에게 IoT 데이터를 기업의 ERP(Enterprise Resource Planning) 플랫폼에 적용할 수 있는 수단을 제공한다. 또 인텔과 시스코가 개발한 것과 같은 물리적인 게이트웨이(Gateway)는 레거시 시스템과 좀 더 새로운 프로토콜 사이에서 변화할 수 있다.

클라우드 기반의 분석도 의미 있는 트렌드다. 이는 커넥티드 기계 측면에서 새로운 기회를 제공할 수 있다. 윈드리버의 사리그는 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 시스템 제조사인 다이킨 어플라이드(Daikin Applied)를 예로 들었다. 이 회사는 지붕 위에 설치하는 대형 장치에 무수히 많은 센서를 장착하고 있는데, 과거에는 기술자들이 주기적으로 지붕 위에 올라가 USB 드라이브를 이용해 HVAC 장치에 저장되어 있는 데이터를 수집해야 했다는 설명이다.

그러나 다이킨은 인텔이 개발한 게이트웨이를 이용해 이런 센서를 인터넷에 접속시켰다. 이제, HVAC 시스템 소유자들은 센서 데이터를 지속적으로 클라우드로 전송하고, 여기에서 일기예보 및 수요 기반의 현지 전력요금에 관한 정보와 조합할 수 있게 되었다. 다이킨이 개발한 알고리즘은 이런 데이터 스트림을 분석하고 최고 요금을 피할 수 있는 시각에 냉방 기능을 동작하도록 명령할 수 있다고 사리그는 설명했다.

더욱 광범위하고 빨라진 네트워크 또한 가능성을 높이고 있다. M2M 서비스 전문 기업 KWG에 따르면 예를 들어, 석유와 가스 인프라를 모니터링 하는 기업들은 과거 셀룰러(Cellular) 네트워크의 신호전달 채널만을 사용할 수 있었던 파이프라인 센서에 의존해야 했다. SMS(Short Message Service)를 사용하는 이런 채널은 한 번에 수 바이트(Byte)의 데이터만 전송할 수 있기 때문에 시스템은 단순한 "On" 및 "Off" 메시지로 제한됐었다.

그러나 셀룰러 네트워크가 2G 및 3G 데이터 서비스로 발전하면서, 모니터링 기업은 파이프라인의 누출량을 감지하고 보고할 수 있는 더욱 스마트한 센서를 설치할 수 있게 되었다고 KWG 의 CEO 알렉스 브리즈번이 전했다.

그에 따르면 이제 4G를 통해 원격으로 비디오 카메라를 켜고 손상 정도를 확인함으로써 운전자가 조치를 위해 어떤 팀을 파견해야 하는지 결정할 수 있다.

하지만 이런 새로운 기술이 유망한 만큼이나 기존 시스템으로부터의 이전이 어려울 수 있다. IoT가 사용자의 신뢰를 얻기 위해 레거시 M2M의 기능성에 버금가는 기능성을 제공해야 하는데, 이런 변화는 조직 전체를 흔들어 놓을 수도 있다.

일단 보안이 문제가 된다. 사설 네트워크 상에서 특별히 개발된 시스템은 인터넷 또는 상용 네트워크에는 없는 보안과 신뢰성 특성을 갖추고 있다. 

레거시 산업 시스템에도 SCADA 시스템을 공격한 스턱스넷(Stuxnet) 웜(Worm)과 해커들이 HVAC 시스템을 장악한 타깃형 POS(Point Of Sale) 해킹 등 일부 자체적인 보안 결함을 안고 있었다. 가트너의 리홍 애널리스트는, 그러나 인터넷 기반의 기술은 훨씬 더 위험하다며, 기존 시스템의 보안성을 유지하기 위해서는 방대한 보완 작업이 필요할 수 있다고 진단했다.

그는 "모든 것은 폐쇄된 사설 환경에 맞추거나 이보다 낫게 개발해야 한다... 단순히 업무 수행에 필수적인 사용례를 적용할 수는 없다"고 말하면서 시스템을 강화하기 위한 추가적인 조치가 필요하다고 전했다.

GE(General Electri) 등과 시스코 및 IBM 등의 IT 기업들은 보안과 신뢰성의 공백을 메우기 위해 노력하고 있다. IIC(Industrial Internet Consortium) 등의 조직들도 이런 노력을 정리하기 위해 노력하고 있다.

시스코 등은 그러나 대부분의 기업들이 조직적인 문제도 해결해야 하는 측면도 있다고 강조하고 있다.

사물 제작, 처리, 운반 등을 위한 많은 시스템을 갖춘 기업들은 이를 IT 시스템과 분리해 관리해 왔다. 별도의 관리 조직과 운영 조직이 있었던 것이다.

하지만 IoT로 인해 두 부문 간이 융합되고 있으며 이는 충돌 현상과 복잡한 학습이라는 문제를 낳고 있다는 진단이다.

시스코의 기업 기술 그룹의 부사장 겸 책임자 메이시즈 크랜즈는 "그들은 서로를 신뢰하지 않는다"라며, 양쪽 모두 변화에 저항하는 것 같다고 말했다. 시스코의 교육 사업부는 최근에 산업 네트워킹 전문화 교육을 제공하여 이런 공백을 메우려 하고 있다.

한 세대의 커넥티드 기기에서 다른 세대로 이행하려는 기업들은 한 번에 모든 것을 해결하지는 않을 것이다. 레거시 M2M 시스템은 때로는 너무 널리 분포되어 있고 너무 깊이 통합되어 있어 경제적으로 교체하기가 어려운 경우가 있으며, 이 때문에 오랫동안 사용할 수 밖에 없다.

가트너의 리홍은 "센서를 더 장착하려고 가스 터빈 엔진을 교체하지는 않을 것이다"이라고 표현했다.

그러나 추가적인 데이터를 이용해 예방적 유지보수를 늘리고 예상하지 못한 고장을 줄임으로써 공장을 좀 더 효율적으로 운영할 수 있다면 엔진에 더 낮은 비용으로 더 많은 센서를 장착할 수는 있을 것이다. 기업에서는 이런 부분을 고려해야 한다.

업데이트 자체가 어려운 레거시 시스템에도 진화의 여지가 있다. 새로운 분석 소프트웨어를 활용해 기존의 데이터를 분석함으로써 더 많은 것을 얻을 수도 있을 것이라고 WMG 의 셀바나단이 말했다. 그는 데이터가 폐쇄된 사일로 안에 있더라도 sap 하나 등의 플랫폼을 이용해 이런 데이터를 재활용할 수 있다고 설명했다.

그러나 셀바나단은 "그것이 쉽지 않다는 점이 문제다"라고 진단하며, 데이터 추출, 마이그레이션(Migration), 로딩을 위해서는 새로운 인프라와 시스템 통합 기능, 새로운 인력 등이 필요하다고 설명했다.