01 - IoT 플랫폼 & 기술 조망 및 표준화 정책 방향
▲ 이재한 박사 SK텔레콤 종합기술원
PC, 인터넷, 모바일 시대를 거쳐 사물인터넷(IoT: Internet of Things) 시대를 살고 있는 현 시점에서, 이 사물인터넷을 구성하는 가치사슬(Value Chain)을 살펴보고, 그 가치사슬 상에서 중추적인 역할을 하고 있는 IoT 플랫폼의 기능요소들을 알아보고자 한다.
나아가 이 IoT 플랫폼에 대한 국내외 현황, 표준화 진행 상황, 그리고 IoT 플랫폼을 기반으로 일어나게 될 기대효과에 대해서 살펴보고자 한다.
들어가면서
요즈음 우리는 사물인터넷 시대에 살고 있다고 해도 과언이 아니다. B2C 영역뿐만 아니라, B2B 영역, 더 나아가 B2G(Business to Government) 영역에서도 사물인터넷이라는 말을 쉽게 접할 수 있다.
사물인터넷 시대 이전에 우리는 PC, 인터넷, 모바일 시대를 차례대로 거쳐 왔다. 그리고 각 시대에는 그 시대를 대표할 만한 기업들이 나타나 주도권을 잡게 되었다.
각 시대를 대표하는 기업으로 IBM, Intel, Microsoft, Google, Apple, Facebook, Amazon, 그리고 한국의 삼성을 어렵지 않게 떠올릴 수 있다.
앞에서 말한 기업들은 사물인터넷 시대에서도 자신들의 장점을 기반으로 경쟁우위를 확보하기 위해 부단히 노력하고 있다.
많은 글로벌 기업들은 단기전이 아닌 장기전을 염두에 두고 경쟁을 하고 있으며, 인수나 합병, 그리고 제휴 등의 방법으로 자신들의 생태계를 구축해 가고 있다.
사물인터넷이 기존의 PC, 인터넷, 모바일과 가장 크게 차이가 나는 것 중의 하나는 바로 End Device이다. 모바일 시대까지 End Device의 대표적인 예는 바로 PC, 노트북, 스마트폰 등 일종의 컴퓨터 역할을 하는 디바이스들이었다.
그러나 사물인터넷 시대에는 인터넷에 직접 연결될 수 있거나(즉, IP 주소를 할당받거나), IP 주소를 가진 게이트웨이를 통해 인터넷에 연결될 수 있는 그 어떠한 사물도 End Device가 될 수 있다.
이렇게 다양한 End Device들은 거기에 맞는 다양한 애플리케이션을 필요로 하게 되고, 결과적으로 파편화될 가능성이 높은데, End Device와 애플리케이션의 파편화를 막을 수 있는 역할을 바로 IoT 플랫폼이 할 수 있다.
이 글에서는 IoT 플랫폼을 구성하는 기술요소와 국내외 현황(주로 국내 현황), 표준화 현황, 그리고 IoT 플랫폼 적용에 대한 기대효과 등에 대해서 살펴보고자 한다.
IoT 플랫폼 및 기술 분류와 국내외 현황(oneM2M, 플랫폼 기능)
IoT 플랫폼의 기능요소에 대해서 살펴보기에 앞서, 서두에서 잠시 언급한 사물인터넷의 가치사슬에 대해 살펴보자. 사물인터넷 가치사슬은 다음과 같이 크게 4가지 영역으로 나눌 수 있다.
즉, 센서를 포함하는 디바이스 영역, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, 3G/LTE, LPWAN(Low Power Wide Area Network) 등 디바이스와의 통신과 관련된 네트워크 영역, 네트워크를 통해 연결된 디바이스의 데이터를 처리하고 애플리케이션 개발을 용이하게 하는 플랫폼 영역, 그리고 스마트홈, 스마트 헬스케어, 스마트시티, 스마트 팩토리 등과 같이 최종 사용자와의 접점 역할을 하는 애플리케이션 영역이다.
앞에서 말한 네 가지 영역 중 특히 통신사 입장에서는 네트워크 영역과 플랫폼 영역이 가장 중요하다고 할 수 있다.
이미 보유하고 있는 네트워크 커넥티비티의 강점을 바탕으로 플랫폼을 확보함으로써 새로운 비즈니스 모델 발굴이 가능해지기 때문이다.
최근 사물인터넷과 관련된 네트워크 기술 중에서는 낮은 전송 속도, 넓은 커버리지(Coverage), 낮은 소비전력 및 저렴한 칩 가격을 특징으로 하는 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 중요성이 커지고 있다.
모든 사물들이 인터넷을 통해 데이터를 송수신할 때 반드시 빠른 속도의 네트워크가 필요한 것은 아니라는 점에 착안하여 소량의 데이터 전송에 특화된 전송 기술이다.
이러한 LPWAN 기술로는 LoRa(Long Range), Sigfox, NB-IoT(Narrow Band IoT), LTE-M 등이 있다.
바로 앞에서 살펴 본 네트워크를 비롯하여 사물인터넷의 가치사슬 상에 있는 모든 영역이 중요하지만, 역할적인 측면에서 볼 때 플랫폼은 디바이스와 애플리케이션에 따라 파편화될 수 있는 사물인터넷 생태계를 하나로 묶어줄 수 있는 중간 위치에 있기에 그 중요성이 더욱 크다고 할 수 있다.
그러나 기존의 플랫폼은 단일 애플리케이션 지원과 개방형이 아닌 폐쇄형 API(Application Programming Interface) 지원이라는 문제점을 안고 있다.
이를 해결하기 위한 시도로 oneM2M이라는 글로벌 표준기관이 2012년 7월에 출범하게 되었고, ETSI, TIA, ARIB, CCSA, TTA 등의 SDO(Standards Developing Organization)를 비롯하여 이동통신사, 플랫폼 벤더, 제조사 등 현재 200개가 넘는 업체들이 가입해서 활동하고 있다.
oneM2M의 목적은 바로 여러 버티컬 도메인(Vertical Domain)에서도 사물인터넷 애플리케이션 개발을 용이하게 하기 위해 필요한 공통 기능을 정의하고 관련된 API를 표준화하는 것이다.
oneM2M에서는 사물인터넷 서비스 플랫폼의 기능을 다음과 같이 정의하고 있다.
① 데이터 관리: 데이터 수집 및 저장, 데이터 분석을 위한 처리, ② 연결 제어: 메시지 전달 관리 및 정책에 기반한 전송 QoS 관리, ③ 구독 및 통지: 정보 변경에 대한 구독/통지 기능, ④ 그룹 관리: 그룹 설정과 다수의 디바이스에 대한 일괄 관리 및 제어, ⑤ 권한 제어: 단대단 보안연결 제공, 인증/권한 설정 기능, ⑥ 정보탐색: 특정 정보에 대한 탐색 및 통지, ⑦ 네트워크 연동: 액세스 네트워크 연동기술, ⑧ 위치 관리: 디바이스에 대한 위치 정보 제공 및 관리, ⑨ 디바이스 관리: OMA(Open Mobile Alliance), BBF(Broadband Forum) 연동을 통한 장치 관리 기능 제공, ⑩ 과금: 서비스 계층 과금, ⑪ 등록: 디바이스 및 서비스 등록, ⑫ 시맨틱: 자원의미 분석 및 검색 기술.
oneM2M 표준은 2015년 초에 Release 1이 나온 이후로, 현재는 Release 2 제정 작업이 진행 중에 있으며, 올해 안에 Release 2가 나올 예정이다.
oneM2M 표준을 기반으로 개발된 서비스 플랫폼의 상용화 사례는 아직 많지는 않다.
해외의 경우, InterDigital은 HARMAN과 제휴하여 자사의 oneMPOWER 플랫폼의 상용화에 대한 계획을 발표한 것이 대표적인 사례이며, 오히려 국내에서 oneM2M 표준 기반의 플랫폼 상용화가 SK텔레콤을 포함한 통신 3사를 중심으로 좀 더 활발하게 일어나고 있다.
지난 4월에는 국내 표준 기관인 TTA가 세계 최초로 oneM2M 표준 및 상호 호환성을 검증하는 시험/인증 서비스(oneM2M TTA Verified)를 개시했는데, 이는 oneM2M 표준을 기반으로 다양한 디바이스와 애플리케이션을 개발함에 있어 업체들 간의 표준 적용과 구현 방법의 차이로 발생할 수 있는 상호호환성의 문제점을 해결하기 위한 중요한 시발점이다.
공식적인 인증을 통한 상호 호환성 확보는 국내 사물인터넷 산업의 활성화뿐만 아니라 글로벌 시장에서의 경쟁력을 강화하는 데 크게 기여할 수 있다.
서두에서 말한 글로벌 기업들은 oneM2M과는 별개로 자신들만의 생태계를 구축하기 위해 움직이고 있다.
Google은 Nest를 중심으로 스마트홈 영역에서부터 사물인터넷 생태계를 구축하고 있으며, Apple은 HomeKit을 앞세워 추진하고 있다.
마찬가지로 Amazon의 경우는 AWS IoT가 있으며, Microsoft는 Azure IoT Suite, IBM은 IoT Foundation이라는 플랫폼을 보유하고 있어 이를 기반으로 생태계를 확장하기 위해 여러 산업 영역으로의 진출을 추진하고 있다.
IoT 플랫폼 및 기술 적용에 대한 기대효과와 표준화 방향
IoT 플랫폼 영역에서 oneM2M 표준 진영이 승자가 될지, 아니면 글로벌 기업들 중 하나가 승자가 될지 아직은 섣불리 예측하기 힘들지만, 결국 최종 사용자에게 더 많은 가치를 제공하는 쪽이 진정한 승자가 될 것은 자명한 사실이다.
표준은 표준대로 장단점이 있으며, 글로벌 기업들이 각자 보유한 플랫폼들은 또 그 나름대로의 장단점이 있다. 궁극적으로는 누가 Ecosystem에 더 많은 Player들을 끌어들이느냐가 관건인 것이다.
이런 측면에서 볼 때 oneM2M 표준 기술 기반의 IoT 플랫폼은 장기적으로 디바이스와 애플리케이션 간의 보다 폭넓은 상호 호환성을 확보할 수 있어 분명히 큰 경쟁력이 될 수 있다.
그러나 각각의 버티컬(Vertical) 영역에 맞는 IoT 애플리케이션 개발을 위해서는 필요한 구성요소들이 달라질 수 있다.
예를 들어 스마트 팩토리(Smart Factory) 영역에서는 기존에 이미 사용되고 있는 산업용 통신 프로토콜에 대한 수용이 중요하며 이 부분을 해결하지 않고서는 관련 애플리케이션 개발에 한계가 있을 수밖에 없다.
또한, 스마트시티(Smart City) 영역에서도 시민들이 필요로 하는 서비스 요구조건에 따라 플랫폼에서 추가적으로 갖추어야 하는 기술 요소들이 생길 수 있다.
이와 같이, 각각의 버티컬 영역들은 거기에 맞는 기능요소들이 존재하며, 이런 부분들을 보완해 나간다면 표준으로서의 힘을 제대로 발휘할 수 있을 것이다.
앞에서 언급한 바와 같이, oneM2M 플랫폼은 다양한 버티컬에서 공통적으로 사용될 수 있는 기능들을 정의하고 있어 수평적인(Horizontal) 플랫폼으로 볼 수 있다.
이것은 여러 버티컬 영역에 활용될 수 있지만, 각 버티컬의 요구 사항을 충족시키기 위해서는 필요한 기능이나 기술들을 추가해야 온전한 플랫폼으로서의 역할을 감당할 수 있다는 것을 의미한다.
IoT 플랫폼을 구성하는 공통 서비스 기능 측면에서의 oneM2M 표준은 이미 상당히 진행되어 왔으나, 사물인터넷의 특정 버티컬 영역에서의 요구 조건을 수용하는 부분은 아직 미흡하다.
각각의 버티컬 영역에서도 공통적으로 사용할 수 있는 프로토콜을 포함하여 표준화가 필요한 부분들이 존재하며, 이런 부분들에 대해서는 각 버티컬에서의 도메인 지식을 충분히 축적하고 있는 업체 및 기관들이 모여 표준화를 추진할 필요가 있고, 그렇게 함으로써 각각의 버티컬에서 필요한 플랫폼에 대한 전체적인 표준의 모습을 완성할 수 있다.
최근 국내에서는 정부 주도 하에 대기업 및 중소기업들을 비롯한 많은 기업들이 oneM2M 표준 기반의 사물인터넷 플랫폼 활성화에 적극적으로 동참하고 있으며, 스마트시티 관련 사업들에서 그 예를 쉽게 찾아볼 수 있다.
구체적으로 2015년부터 부산 해운대구 지역을 중심으로 개방형 스마트시티 실증단지조성 국책사업이 진행되고 있으며, 올해에는 부산 지역 이외의 몇몇 도시에서도 스마트시티 사업이 시작될 것으로 예정되어 있다.
oneM2M 표준 기반의 IoT 플랫폼이 기본 조건으로 요구되어 전체 사업에서 중심적인 역할을 하지만, 스마트시티 서비스의 특성에 따른 요구사항들을 충족하기에는 부족하다.
그러나 이런 실증사업들을 수행하면서 발견되는 스마트시티 영역에서의 필요 기능 요소들을 표준화하여 파편화되어 있는 부분을 통합한다면 규모의 경제 실현도 가능할 것으로 예상되며, 향후 국내 스마트시티 사업뿐만 아니라 해외스마트시티 사업에 있어서도 경쟁력 확보에 크게 기여할 수 있다.
스마트시티 영역 외에 스마트공장의 경우에도 가능한 시나리오를 생각해 볼 수 있다.
앞에서도 언급한 바와같이, oneM2M 기반의 플랫폼은 여러 버티컬 영역에 걸쳐 사용될 수 있는 공통적인 기능들을 포함하고 있어 스마트공장에 필요한 프로토콜을 지원해 준다면 표준기반의 플랫폼의 활용 범위가 넓어지게 된다.
구체적으로, 최근 스마트공장 영역에서는 OPC-UA를 표준프로토콜로 사용하려는 움직임이 있다.
표준 기반의 IoT 플랫폼에 버티컬 특화 프로토콜인 OPC-UA를 지원하게 된다면, 스마트공장 영역에도 충분히 활용할 수 있게 된다.
스마트홈, 스마트카 등 사물인터넷의 여러 다른 버티컬 도메인에서도 위와 같이 각 버티컬 도메인에 특화된 기능요소나 프로토콜들이 있으며, 이러한 부분들을 수용하는 구조로 정책을 추진해 간다면 사물인터넷 산업 전반에 걸친 IoT 플랫폼의 파급력은 상당할 것으로 예상된다.
사물인터넷 시장은 여전히 태동기에 있지만, 지속적으로 그 규모가 커지고 있다. 뿐만 아니라, 여러 산업영역에서 활용되는 서비스 사례들도 지속적으로 증가하는 있으며, 그 중심에는 바로 IoT 플랫폼이 자리를 잡고 있다.
영화에 비유해 볼 때, IoT 플랫폼은 IoT 시장이라는 영화에서 주인공보다는 핵심 조연에 가깝다고 볼 수 있다. 최종 사용자에게 보이는 IoT 서비스라는 주인공을 더욱 돋보이게 하기 위해서는 IoT 플랫폼의 역할이 그만큼 중요하다.
조연이 자신의 역할을 충실히 다할 때 주인공이 더욱 돋보이게 되는 것이다. 그렇기 때문에, 여러 영역에서의 주인공들을 잘 지원하기 위해서는 IoT 플랫폼의 역할이 중요하며, 산업 전반에 걸쳐 경쟁력 있는 IoT 플랫폼의 확보를 통해 생기는 기대효과나 파급효과는 상당할 것으로 전망된다.
플랫폼을 확보하는 것이 상당히 큰 비중을 차지한다고 볼 수 있지만, 전체 그림을 완성하기 위해서는 디바이스 제조업체와 네트워크 서비스 제공업체, 그리고 애플리케이션 개발업체를 플랫폼 생태계에 끌어 들여야 그 의미를 제대로 찾을 수 있다.
그리고 몇몇 플레이어들에 의해서 생태계가 완성되지는 않기 때문에 가치사슬 상에 있는 다양한 플레이어들을 끌어 들여야 한다.
생태계를 구축하는 데는 상당한 시간이 걸리지만, 이것이 가능하게 될 때 플랫폼에 연결되는 디바이스들이 많아지고 또한 플랫폼에 저장되는 데이터도 많아지게 된다.
결국 디바이스 간의 연결, 축적된 데이터의 활용과 외부 서비스와의 연동 등이 플랫폼을 통해 용이하게 되어 매쉬업(Mash-up) 서비스와 같은 사례를 통해 사용자들의 불편함(Pain Point)이나 필요들을 채워주는 것이 수월해 지게 되는 것이다.
결론적으로 IoT 플랫폼은 사물인터넷 가치사슬의 중심에서 다양한 디바이스의 연결을 용이하게 하고 애플리케이션의 개발을 쉽게 할 수 있는 환경을 제공함으로써 생태계 구축에 있어서 주도적인 역할을 해야할 것이다.