다양한 사물인터넷 서비스가 개발되면서 흥미로운 서비스를 가능하게 하는 커넥티드 디바이스(Connected Device)에 대한 관심이 높아지고 있는데요. 보통 IoT 도어락, IoT 체중계 등 사물을 중심으로 서비스를 말하곤 합니다. 하지만 사물 못지않게 IoT 서비스에서 중요한 요소가 바로 IoT 게이트웨이(Gateway)입니다.
IoT 게이트웨이는 연결된 디바이스의 데이터를 수집하고, 인터넷 영역으로 전달하며, 외부에서 각각의 디바이스와 연결할 수 있는 인터페이스(Interface) 역할을 하는 일종의 관문이라고 할 수 있습니다.
대부분의 IoT 사물들이 소형, 저전력의 특성을 갖고 있기 때문에 처리 능력(Processing Power)과 메모리 등에 한계가 있습니다. 하지만 IoT 게이트웨이를 두게 됨으로써 사물들이 최소한의 인터페이스 장치만으로도 인터넷에 접근할 수 있는 것이죠.
또한 각각의 사물로부터 들어오는 주기적인 데이터를 분석하여 유의미한 데이터만을 전달함으로써 네트워크 대역폭의 부담을 낮추고 데이터의 실효성을 높이는 역할도 수행합니다.
l 인텔의 IoT 구성도 (출처: 인텔 홈페이지)
이에 따라 IoT 게이트웨이는 IoT 서비스를 구성하는데 꼭 필요한 요소로 권고되고 있는데요. 커넥티드 디바이스의 폭발적인 증가와 더불어 디바이스를 통합하고, 대량의 수집된 데이터를 기반으로 실질적인 서비스를 구현할 수 있도록 해주는 IoT 게이트웨이 시장 역시 빠르게 성장할 것으로 예상되고 있습니다.
① 홈 IoT 게이트웨이
국내의 경우 ISP 사업자를 중심으로 홈 오토메이션(Home Automation), 보안(Security) 등의 IoT 서비스가 주류를 이루고 있습니다. 집 안의 다양한 형태의 전자제품들과 연결되어 집 밖에서 원격 서비스를 제공하기 위해서는 게이트웨이가 필수적입니다.
LG 유플러스의 IoT@Home은 IoT 전용 가입자를 위한 단독형 IoT 허브와 인터넷 가입자를 위한 동글형 IoT 허브는 물론 IPTV 가입자를 대상으로 우퍼형 셋톱박스(Set-top Box)에 IoT 기능을 내장하는 방식으로도 IoT 게이트웨이를 제공하고 있습니다.
특히 셋톱박스는 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth) 등의 무선 인터페이스만 갖춘다면 사업자 내부 시스템에 접근이 용이하고 충분한 프로세서(Processor) 성능을 갖추고 있어, TPS 서비스1를 하는 통신 사업자에게는 적은 비용으로 IoT 서비스를 제공할 수 있는 IoT 게이트웨이로 활용하기에 매력적인 디바이스입니다.
l LG 유플러스의 홈IoT 서비스 (출처: LG 유플러스 홈페이지)
사업자가 다양한 형태의 게이트웨이를 제공하면서도 기존의 IoT 사물을 지원하고, 새로운 IoT 사물의 확장성을 보장하기 위해서는 표준화된 게이트웨이 플랫폼이 중요하다고 할 수 있는데요. 유플러스를 비롯한 사업자들은 oneM2M과 같은 표준 플랫폼을 준수하려고 노력하고 있습니다.
② 의료 IoT 게이트웨이
IoT 시장에서 의료 분야의 점유도가 상당히 높은 만큼 의료용 IoT 게이트웨이 역시 다양한 벤더들이 경합하고 있습니다. 의료용 IoT 게이트웨이는 높은 휴대성, 실시간 데이터 수집과 같은 다양한 형태의 센서 디바이스를 통합하여 관리할 수 있는 형태로 구현되고 있습니다.
l freescale의 의료용 IoT 구성 (출처: freescale 홈페이지)
프리스케일(Freescale)은 저전력 웨어러블(Wearable) 기술을 기반으로 환자 상태의 조기 알람과 질병 예방이 가능한 IoT 플랫폼을 개발했습니다. 게이트웨이는 센서 데이터를 수집하고 분석하여 유효한 데이터를 WAN2으로 전달합니다. 또한 원격 모니터링을 위한 원격 접속 디바이스를 구성할 수 있습니다.
IoT 게이트웨이 시장은 향후 5년간 연평균 20% 이상의 성장을 통해 2021년 10억 달러 이상의 규모를 갖게 될 것으로 예측되고 있습니다(ABI Research). 게이트웨이 시장의 지배력이 곧 IoT 사물 시장의 지배력에도 직결되기 때문에 인텔, IBM, 오라클과 같은 글로벌 기업들은 게이트웨이 플랫폼 시장 선점을 위해 노력하고 있습니다.
인텔은 ‘쿼크(Quark)’와 ‘(아톰)Atom’ SoC를 기반으로 Wind River 디바이스 플랫폼과, 맥아피(McAfee)의 임베디드(Embedded) 보안 기술을 탑재한 토탈 솔루션(Total Soulution) 형태의 IoT 게이트웨이를 선보이고 있습니다.
l Intel IoT Gateway Platform (출처: 인텔 홈페이지)
인텔의 IoT 게이트웨이는 로컬 의사결정, 전달할 데이터에 대한 필터링 및 전처리, 기존의 임베디드 기기 또는 클라우드와의 연결을 지원합니다. 인텔 프로세서와 Wind River, 맥아피 임베디드 콘트롤(McAfee Embedded Control)과 같은 이미 검증되고 정합된 솔루션을 바탕으로 구성된 것 역시 장점으로 내세우고 있습니다.
프리스케일과 오라클 연합은 풍부한 SoC 경험과 Java라는 강력한 무기를 앞세워 ‘OneBox’라는 IoT 게이트웨이 플랫폼을 선보였습니다. ‘원박스(OneBox)’ 플랫폼은 Java 임베디드 기반의 IoT 기기와의 호환이 용이하고 손쉬운 디바이스 개발 환경을 제공하고 있습니다.
l Freescale+Oracle IoT Gateway Platform(출처: electronicdesign.com 블로그)
이러한 게이트웨이 플랫폼은 상호 호환성과 확장성을 높이기 위해 MQTT3, REST4와 같은 표준화된 메시징 프로토콜과 지그비, 블루투스, 와이파이(Wi-fi) 등의 표준화된 인터페이스를 중심으로 구성되어 있습니다. 하지만 미래에 새로운 인터페이스와 사물 형태가 나타남에 따라 지나치게 많은 소프트웨어 스택(Software Stack)5이 필요하게 되는 것은 우려되는 부분입니다.
이에 따라 IoT 기술을 개발하는 업체들은 표준화 그룹을 형성하여 센서 디바이스•게이트웨이•클라우드 솔루션(Cloud Solution) 간의 상호 운용성을 확보하고 이를 통해 시장 선도력을 유지하기 위해 노력하고 있습니다.
IoT 게이트웨이는 사물의 부족한 부분을 채워주며 서비스를 구성하는 다양한 사물 간의 정보 교환을 용이하게 함으로써 각각의 IoT 사물들을 더욱 똑똑하고 효율적으로 동작할 수 있도록 도와줍니다. 또한 어디서나 게이트웨이를 통해 IoT 사물들을 통합하여 제어할 수 있는 인터페이스를 제공함으로써 새로운 형태의 서비스를 가능하게 합니다.
다양한 디바이스, 인터페이스, 프로토콜을 통합 지원해야 하고 표준화된 개발 플랫폼을 제공해야 한다는 점에서 IoT 게이트웨이는 쉽지 않은 진입장벽을 가지고 있습니다. 하지만 확실한 IoT 게이트웨이 솔루션을 제공해야만 IoT 플랫폼 기술을 선도하고 IoT 시장을 선점해 나갈 수 있을 것입니다.
글 ㅣ LG CNS IoT사업담당
['IoT로 변화하는 세상' 연재 현황]
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- Triple Play Service: 단일 회선으로 초고속 인터넷, 멀티미디어 방송, 전화 서비스를 동시에 지원하는 서비스 [본문으로]
- WAN(Wide Area Network): 국가 이상의 넓은 지역을 지원하는 네트워크 구조다. LAN과 MAN의 구성에서는 전송 호스트가 공유 버스를 이용한 브로드캐스팅을 사용하기 때문에 교환의 개념이 필요 없다. 그러나 점대점(Point-to-Point)으로 연결된 WAN 환경에서는 전송과 더불어 교환 기능이 필수다. [네이버 지식백과] [본문으로]
- Message Queuing Telemetry Transport: 사물 통신(M2M: Machine to Machine), 사물 인터넷(IoT: Internet of Things)과 같이 대역폭이 제한된 통신 환경에 최적화하여 개발된 푸시 기술(push technology) 기반의 경량 메시지 전송 프로토콜. [네이버 지식 백과] [본문으로]
- Representational State Teansfer: 확장성 생성 언어(XML) 파일로 된 웹 페이지를 읽어 원하는 정보를 수집하는 기능. 웹 페이지를 만드는 사람은 주기적으로 내용을 개정하고 사용자는 그 페이지의 URL만 알면 웹 브라우저로 읽어 정보를 얻을 수 있다. 하이퍼텍스트 전송 규약(HTTP)과 XML을 포함한 웹 기술 및 프로토콜을 사용하는 구조적 형태로서 단순 객체 접근 프로토콜(SOAP)보다 사용이 간편하고, 사이트 내용을 기술하는 RSS(RDF Site Summary)의 정보 편집 기능과 유사하다. RSS는 자원 기술 개념(RDF)을 사용한다. [네이버 지식 백과] [본문으로]
- Software Stack: 프로그램 제어를 받을 수 있도록 특별히 마련된 기억 장소. [네이버 지식백과] [본문으로]
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