4차 산업혁명의 핵심 융합기술, 사물인터넷(IoT)

4차 산업혁명 핵심융합기술, 사물인터넷(IoT) 4차 산업혁명 핵심융합기술, 사물인터넷(IoT)

안녕하세요! 차세대융합기술연구원 AICT 2기 서포터즈 우수경입니다. 오늘날 현대 사회에서 빠르게 발전하고 있는 혁신적 기술이 있는데 바로 ‘사물인터넷(IoT, Internet of Things)’입니다. 사물인터넷은 사물이 인터넷을 통해 연결돼 서로 정보를 주고받을 수 있게 하는 정보통신기술인데, 우리가 일상적으로 사용하는 사물이 인터넷으로 연결돼 서로 데이터를 공유하고 우리가 더 스마트하게 활용할 수 있게 하는 것입니다. 사물인터넷? 안녕하세요! 차세대융합기술연구원 AICT 2기 서포터즈 우수경입니다. 오늘날 현대 사회에서 빠르게 발전하고 있는 혁신적 기술이 있는데 바로 ‘사물인터넷(IoT, Internet of Things)’입니다. 사물인터넷은 사물이 인터넷을 통해 연결돼 서로 정보를 주고받을 수 있게 하는 정보통신기술인데, 우리가 일상적으로 사용하는 사물이 인터넷으로 연결돼 서로 데이터를 공유하고 우리가 더 스마트하게 활용할 수 있게 하는 것입니다. 사물인터넷?

 

다음으로 사물인터넷의 핵심 요소에 대해 알아보겠습니다. 1. 센서 및 액츄에이터 : 물리적으로 연결된 센서와 액츄에이터는 IoT 네트워크의 핵심입니다. 센서는 환경에서 데이터를 수집하고 이 데이터를 액추에이터에 전송하여 명령을 실행하는 역할을 합니다. 예를 들어 스마트 에어컨 시스템은 사무실 온도를 모니터링하는 센서를 사용해 온도가 변화하면 액추에이터에 신호를 보내 공기 흐름을 자동으로 조정합니다. 다음으로 사물인터넷의 핵심 요소에 대해 알아보겠습니다. 1. 센서 및 액츄에이터 : 물리적으로 연결된 센서와 액츄에이터는 IoT 네트워크의 핵심입니다. 센서는 환경에서 데이터를 수집하고 이 데이터를 액추에이터에 전송하여 명령을 실행하는 역할을 합니다. 예를 들어 스마트 에어컨 시스템은 사무실 온도를 모니터링하는 센서를 사용해 온도가 변화하면 액추에이터에 신호를 보내 공기 흐름을 자동으로 조정합니다.

2. 연결성: 연결성은 네트워크 계층에서 장치와 센서, 클라우드, 액추에이터가 원활하게 통신하고 데이터가 전송되고 처리되는 방법을 설명합니다. 이를 위해 IoT 프로토콜과 IoT 게이트웨이가 사용됩니다. IoT 프로토콜은 센서로부터 수집된 데이터를 전송하는 매체를 제공하고, IoT 게이트웨이는 이러한 데이터를 수집하고 변환하여 클라우드로 전달합니다. 3. IoT 클라우드 : IoT 클라우드는 데이터가 프로토콜과 게이트웨이를 통해 이동하면서 도착하는 곳으로 고성능 컴퓨팅과 스토리지를 활용해 데이터를 관리하고 저장하는 역할을 합니다. 클라우드에서는 데이터를 분석하고 수집된 데이터와 수신된 신호를 기반으로 신속한 의사결정을 위한 실시간 분석을 제공합니다. 4. IoT 분석 및 데이터 관리 : IoT 분석 및 데이터 관리는 많은 양의 데이터를 처리하고 이를 분석하여 유용한 통찰력과 실시간 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 효과적인 의사결정이 가능해집니다. 5. 장치 및 인터페이스: 장치 및 인터페이스는 IoT 사용자가 시스템을 제어하고 설정을 지정하는 데 사용하는 가시적인 구성 요소입니다. 이 상호작용은 디바이스 자체에서 이루어지거나 스마트폰, 태블릿, 노트북 등을 통해 원격으로 이루어집니다. 2. 연결성: 연결성은 네트워크 계층에서 장치와 센서, 클라우드, 액추에이터가 원활하게 통신하고 데이터가 전송되고 처리되는 방법을 설명합니다. 이를 위해 IoT 프로토콜과 IoT 게이트웨이가 사용됩니다. IoT 프로토콜은 센서로부터 수집된 데이터를 전송하는 매체를 제공하고, IoT 게이트웨이는 이러한 데이터를 수집하고 변환하여 클라우드로 전달합니다. 3. IoT 클라우드 : IoT 클라우드는 데이터가 프로토콜과 게이트웨이를 통해 이동하면서 도착하는 곳으로 고성능 컴퓨팅과 스토리지를 활용해 데이터를 관리하고 저장하는 역할을 합니다. 클라우드에서는 데이터를 분석하고 수집된 데이터와 수신된 신호를 기반으로 신속한 의사결정을 위한 실시간 분석을 제공합니다. 4. IoT 분석 및 데이터 관리 : IoT 분석 및 데이터 관리는 많은 양의 데이터를 처리하고 이를 분석하여 유용한 통찰력과 실시간 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 효과적인 의사결정이 가능해집니다. 5. 장치 및 인터페이스: 장치 및 인터페이스는 IoT 사용자가 시스템을 제어하고 설정을 지정하는 데 사용하는 가시적인 구성 요소입니다. 이 상호작용은 디바이스 자체에서 이루어지거나 스마트폰, 태블릿, 노트북 등을 통해 원격으로 이루어집니다.

사물인터넷 작동원리 사물인터넷 작동원리

사물인터넷은 센서(Sensor)와 액츄에이터(Actuator)로 구성되는데, ‘센서’는 사물로부터 주변 환경이나 특정 상황을 감지해 사물이 주변 환경과 상태를 인지하는 데 도움을 주는 장치이고, ‘액츄에이터’는 시스템을 움직이거나 제어하는 부품입니다. 스마트 조명을 예로 들면 광센서가 빛의 밝기를 측정해 스마트폰 앱을 통해 액추에이터인 스마트 조명에 명령을 보내면 조명이 켜졌다 꺼졌다 하는 겁니다. 즉 센서가 주변 환경을 감지해 데이터를 수집하고 그 조도를 감지해 조도 값을 디지털 신호 데이터로 변환합니다. 사물인터넷은 센서(Sensor)와 액츄에이터(Actuator)로 구성되는데, ‘센서’는 사물로부터 주변 환경이나 특정 상황을 감지해 사물이 주변 환경과 상태를 인지하는 데 도움을 주는 장치이고, ‘액츄에이터’는 시스템을 움직이거나 제어하는 부품입니다. 스마트 조명을 예로 들면 광센서가 빛의 밝기를 측정해 스마트폰 앱을 통해 액추에이터인 스마트 조명에 명령을 보내면 조명이 켜졌다 꺼졌다 하는 겁니다. 즉 센서가 주변 환경을 감지해 데이터를 수집하고 그 조도를 감지해 조도 값을 디지털 신호 데이터로 변환합니다.

이후 디지털 신호 데이터가 네트워크를 통해 클라우드 서버에 저장되고, 이후 특정 알고리즘을 통해 데이터를 분석하고 정보를 생성함으로써 사용자는 수동 또는 자동으로 액추에이터를 작동시킬 수 있습니다. 이후 디지털 신호 데이터가 네트워크를 통해 클라우드 서버에 저장되고, 이후 특정 알고리즘을 통해 데이터를 분석하고 정보를 생성함으로써 사용자는 수동 또는 자동으로 액추에이터를 작동시킬 수 있습니다.

우리 주변에서 볼 수 있는 사물인터넷! 우리 주변에서 볼 수 있는 사물인터넷!

우리 주변에서도 사물인터넷을 활용한 예를 쉽게 찾아볼 수 있는데, 개인과 산업, 그리고 공공에서 사용되는 사물인터넷으로 구분할 수 있습니다. 개인사물인터넷: 스마트홈, 자율주행자동차, 스마트헬스케어 등 산업사물인터넷: 스마트팩토리, 스마트팜, 스마트빌딩 등 공공사물인터넷: CCTV 치안서비스, 장애인 및 노인 GPS, 환경오염 감시센서, 에너지 효율을 위한 스마트그리드와 자동검침기 등 우리 주변에서도 사물인터넷을 활용한 예를 쉽게 찾아볼 수 있는데, 개인과 산업, 그리고 공공에서 사용되는 사물인터넷으로 구분할 수 있습니다. 개인사물인터넷: 스마트홈, 자율주행자동차, 스마트헬스케어 등 산업사물인터넷: 스마트팩토리, 스마트팜, 스마트빌딩 등 공공사물인터넷: CCTV 치안서비스, 장애인 및 노인 GPS, 환경오염 감시센서, 에너지 효율을 위한 스마트그리드와 자동검침기 등

실제로 제가 이용하고 있는 사물인터넷 기술을 찾아보니 생각보다 많은 사물인터넷을 발견할 수 있었는데, 그 중에서 특히 많이 접하는 기술이 스마트홈과 웨어러블 장치입니다. 스마트홈이란 사물인터넷 기술을 통해 가정 내 기기와 시설을 연결하여 편리하고 지능적인 가정환경을 만드는 시스템을 말합니다. 이 중 스마트 조명과 스마트 도어락이 많이 사용됩니다. ‘스마트 조명’은 스마트폰 앱을 통해 원격으로 온·오프할 수 있으며 밝기와 색상도 조정할 수 있습니다. 또한 센서를 사용하여 움직임을 감지하면 조명이 자동으로 켜지도록 설정할 수 있습니다. 실제로 제가 이용하고 있는 사물인터넷 기술을 찾아보니 생각보다 많은 사물인터넷을 발견할 수 있었는데, 그 중에서 특히 많이 접하는 기술이 스마트홈과 웨어러블 장치입니다. 스마트홈이란 사물인터넷 기술을 통해 가정 내 기기와 시설을 연결하여 편리하고 지능적인 가정환경을 만드는 시스템을 말합니다. 이 중 스마트 조명과 스마트 도어락이 많이 사용됩니다. ‘스마트 조명’은 스마트폰 앱을 통해 원격으로 온·오프할 수 있으며 밝기와 색상도 조정할 수 있습니다. 또한 센서를 사용하여 움직임을 감지하면 조명이 자동으로 켜지도록 설정할 수 있습니다.

스마트 도어락은 열쇠 없이도 스마트폰 앱을 사용해 출입을 관리할 수 있고, 언제 어디서나 원격으로 제어해 외출 중에도 문을 잠그거나 뺄 수 있습니다. 또 개폐 기록을 저장해 누가 문을 열었는지 등의 정보를 알림으로 받을 수 있어 보안과 감시 기능을 강화할 수 있습니다. 다음으로 제가 유용하게 사용하고 있는 스마트워치도 사물인터넷 기술을 이용한 웨어러블 디바이스입니다. 스마트 도어락은 열쇠 없이도 스마트폰 앱을 사용해 출입을 관리할 수 있고, 언제 어디서나 원격으로 제어해 외출 중에도 문을 잠그거나 뺄 수 있습니다. 또 개폐 기록을 저장해 누가 문을 열었는지 등의 정보를 알림으로 받을 수 있어 보안과 감시 기능을 강화할 수 있습니다. 다음으로 제가 유용하게 사용하고 있는 스마트워치도 사물인터넷 기술을 이용한 웨어러블 디바이스입니다.

웨어러블 디바이스는 사람의 몸에 착용하거나 부착하여 다양한 기능을 수행하도록 설계된 스마트 기기를 말하며, 주로 스마트폰과 연동하여 데이터를 주고받으며 편리한 기능을 제공합니다. 이미 많은 분들에게 친숙한 스마트워치는 심박수, 수면패턴, 활동량 등 사용자의 건강상태를 모니터링하고 기록할 수 있으며, 메시지, 전화, 이메일 등의 알림을 받을 수 있으며, 스마트폰을 꺼내지 않아도 손목이나 안경에 알림을 확인할 수 있습니다. 또 GPS 기능이 내장돼 사용자의 운동경로를 추적하거나 길찾기를 도와주거나 어린이나 반려동물의 위치추적 등에 활용할 수 있습니다. 공공 영역에서의 사물 인터넷도 조사할 수 있는데, 대표적인 것이 CCTV와 스마트 시티입니다. ‘스마트시티’는 사물인터넷 기술을 도시의 다양한 부분에 적용해 현대 도시를 지능적으로 만드는 시스템으로, 인프라 시스템화를 통해 교통 혼잡을 감소시키고 전력 소비를 최적화하는 등 보다 효율적인 운영이 가능해집니다. 또한 실시간으로 교통상황을 모니터링하고 대기오염센서를 이용하여 대기질을 모니터링하기도 합니다. 차세대융합기술연구원에서도 도시의 다양한 문제를 이해하고 분석하며 첨단기술을 기반으로 해결책을 찾기 위해 스마트시티연구센터, 도시데이터혁신연구실, 블록체인융합연구센터 등 스마트시티 관련 연구실을 운영하고 있습니다. 지금까지 사물인터넷에 대해 이야기했는데, 오늘의 내용이 유익하다면 앞으로도 차세대융합기술연구원의 다양한 소식에 많은 관심 부탁드립니다! 웨어러블 디바이스는 사람의 몸에 착용하거나 부착하여 다양한 기능을 수행하도록 설계된 스마트 기기를 말하며, 주로 스마트폰과 연동하여 데이터를 주고받으며 편리한 기능을 제공합니다. 이미 많은 분들에게 친숙한 스마트워치는 심박수, 수면패턴, 활동량 등 사용자의 건강상태를 모니터링하고 기록할 수 있으며, 메시지, 전화, 이메일 등의 알림을 받을 수 있으며, 스마트폰을 꺼내지 않아도 손목이나 안경에 알림을 확인할 수 있습니다. 또 GPS 기능이 내장돼 사용자의 운동경로를 추적하거나 길찾기를 도와주거나 어린이나 반려동물의 위치추적 등에 활용할 수 있습니다. 공공 영역에서의 사물 인터넷도 조사할 수 있는데, 대표적인 것이 CCTV와 스마트 시티입니다. ‘스마트시티’는 사물인터넷 기술을 도시의 다양한 부분에 적용해 현대 도시를 지능적으로 만드는 시스템으로, 인프라 시스템화를 통해 교통 혼잡을 감소시키고 전력 소비를 최적화하는 등 보다 효율적인 운영이 가능해집니다. 또한 실시간으로 교통상황을 모니터링하고 대기오염센서를 이용하여 대기질을 모니터링하기도 합니다. 차세대융합기술연구원에서도 도시의 다양한 문제를 이해하고 분석하며 첨단기술을 기반으로 해결책을 찾기 위해 스마트시티연구센터, 도시데이터혁신연구실, 블록체인융합연구센터 등 스마트시티 관련 연구실을 운영하고 있습니다. 지금까지 사물인터넷에 대해 이야기했는데, 오늘의 내용이 유익하다면 앞으로도 차세대융합기술연구원의 다양한 소식에 많은 관심 부탁드립니다!

 

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