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사물 인터넷(IoT)은 현대 생활의 여러 영역을 휩쓸고 있습니다. 이제 IoT는 산업 환경까지 확대되어 산업용 사물 인터넷(IIoT)이라는 용어가 더 널리 사용되고 있습니다. 그렇다면 IoT와 IIoT 기술의 차이점은 무엇일까요? 두 기술 모두 광범위한 IoT 시장 애플리케이션에 필수적인 것으로 간주됩니다. 커넥티드 스마트 기기가 매년 크게 증가함에 따라 IoT와 IIoT의 도입 요인을 고려하는 것이 매우 중요합니다. 이 글에서는 IoT와 IIoT를 비교하고 대조하여 기업이 언제, 그리고 왜 IoT 도입을 고려해야 하는지 명확히 알아보겠습니다.
IIoT 및 IoT 소개
IoT 시장은 805.7년에 2023억 달러에 도달할 것으로 예상되며, 1에 의한 $ 2026 조IDC에 따르면, 개별 제조 및 공정 제조가 IoT 투자를 주도할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 전 세계 지출의 3분의 1 이상을 차지할 것으로 예상됩니다.
IoT와 IIoT의 공통점
IoT와 IIoT의 정의를 자세히 살펴보기 전에, 두 기술의 공통적인 기반을 파악하는 것이 중요합니다. IIoT는 IoT의 하위 영역으로, 센서, 클라우드 플랫폼, 연결성, 분석과 같은 공통 기술을 활용합니다. 이러한 유사성은 애플리케이션 영역과 표준 및 규정 준수에도 적용됩니다. 소비자 중심이든 산업 중심이든 IoT 애플리케이션의 보편적인 기술 기반은 다음 여섯 가지 영역으로 구성됩니다.
- 장치 하드웨어
- 장치 소프트웨어
- 통신
- 클라우드 플랫폼
- 클라우드 데이터
- 클라우드 애플리케이션
사물인터넷이란 무엇인가
사물인터넷(IoT)은 내장된 센서와 연결 기능을 통해 데이터를 수집하고 공유할 수 있는 인터넷 연결 스마트 기기의 분산형 네트워크를 의미합니다. IoT는 우리가 일상적으로 사용하는 기기와 전자 제품(온도 조절기, 차량 등)을 원격으로 모니터링, 접근 또는 제어할 수 있도록 합니다. 이러한 스마트 연결을 가능하게 하는 핵심 구성 요소는 다음과 같습니다.
내장된 센서: 지리적 위치, 온도, 움직임 등의 중요한 데이터를 수집합니다.
연결 모듈: WiFi, 셀룰러 4G/5G, Bluetooth 등을 통해 장치에서 클라우드 서버로 데이터를 전송할 수 있습니다.
데이터 처리 허브: 센서/장치에서 들어오는 데이터를 집계하고 처리하는 클라우드 서버입니다.
사용자 인터페이스: IoT 생태계의 분석 및 원격 제어를 제공하는 모바일 또는 웹 대시보드.
IIoT 란 무엇입니까?
IIoT는 산업용 사물 인터넷(Industrial Internet of Things)의 약자로, 공장, 에너지 계획, 현장 등 산업 환경에 특화된 IoT 기술을 의미합니다. IIoT를 통해 첨단 자동화 및 데이터 수집 시스템을 구축함으로써 산업 기업은 운영 효율성, 제어력, 그리고 통찰력을 더욱 높일 수 있습니다. 스마트 홈과 같은 소비자용 IoT 사례와 달리 IIoT는 다음과 같은 분야에 중점을 둡니다.
- 기계에 장착된 스마트 센서와 같은 연결된 산업 장치.
- 제조 및 공급망과 같은 복잡한 작업을 최적화합니다.
- 예측 유지관리와 같은 중요한 신기술을 활성화합니다.
IIoT 아키텍처에서 연결성과 데이터 교환을 제공하는 핵심 구성 요소는 다음과 같습니다.
산업용 센서
유선/무선 연결
중앙 서버 허브
산업용 네트워크 프로토콜
차량/자산 관리 소프트웨어
소비자 IoT와 산업용 IIoT의 차이점
IoT와 IIoT는 장치를 연결하고 데이터를 활용하는 측면에서 유사하지만, 두 기술 간에는 명확한 차이점도 있습니다.
- 시장 초점
IoT는 다양한 분야에 적용됩니다. IoT 기술은 주로 기업, 의료, 공공 부문 등 비즈니스 IoT 분야의 소비자와 전문가들이 사용합니다. IoT는 여러 산업 분야에 적용되기 때문에 보편적인 용도에 더 집중하는 경향이 있습니다. 반면, IIoT 기술은 전문가들이 산업 현장에만 적용하기 때문에 소규모 시장에 집중됩니다. IIoT 기술은 주로 발전소, 석유 및 가스 정유 공장, 그리고 제조 시설에서 사용됩니다.
- 최종 장치
IoT와 IIoT는 서로 다른 초점과 목표를 가지고 있기 때문에 일반적으로 서로 다른 장치를 사용합니다. 산업용 IoT 장치는 단독으로 작동하는 대신 기존 장비와 통합되어 사용자에게 장비 데이터를 제공하도록 설계되었습니다. 반대로, IoT 장치는 일반적으로 일상생활에서 독립적으로 사용할 수 있는 장치입니다. 스마트폰, 스마트워치, 스마트 온도 조절기, 스마트 어시스턴트 등이 여기에 포함됩니다. 스마트 센서와 같은 다른 IoT 장치들은 인프라 구축에 사용됩니다.
- 실패의 위험
IoT 기기는 소규모로만 적용되기 때문에 고장 위험은 상대적으로 낮습니다. 일반적으로 IoT 기기는 고장 발생 시 위협이 되는 복구 작업에 활용되지 않습니다. 반면, IIoT 기기와 기술의 고장은 더욱 위험합니다. IIoT 기술은 시스템에 연결되어 있기 때문에 중장비 하나에 고장이 발생할 경우 생명을 위협하는 상황을 초래할 수 있습니다.
- 환경 요구 사항
IoT 기기는 일반적으로 일상적인 환경에서 작동합니다. 표준 온도 및 기타 생태학적 압력을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. IIoT 기기는 주로 공장, 발전소, 정유 공장과 같이 혹독한 환경에서 사용되므로 내구성과 안정성이 더욱 뛰어납니다. 따라서 IIoT 기기 제조업체는 일반적으로 극한의 온도, 습도 및 무선 간섭을 견딜 수 있도록 기기를 제작하여 신뢰할 수 있는 결과를 보장합니다.
- 운영 안전
대부분의 IoT 시스템을 다룰 때, 이러한 시스템은 일반적으로 산업화된 공정을 다루지 않기 때문에 운영 안전은 전혀 문제가 되지 않습니다. 잘못된 결정이 내려지더라도, 실수나 사이버 공격과 같은 어떤 이유로든 심각한 보안 사고가 발생할 가능성은 없습니다.
IIoT 시스템을 다룰 때는 상황이 완전히 달라집니다. IIoT는 컨트롤러 루프의 필수 구성 요소입니다. 제어 프로세스의 부적절한 동작은 네트워크를 불안정하고 불안정한 상황으로 몰아갈 수 있습니다. 따라서 시스템에 PLC, 센서, 그리고 통신 프로토콜이나 프로세스를 갖추는 것이 매우 중요합니다. 부주의한 실수 하나만으로도 사람들이 빠르게 목숨을 잃을 수 있습니다.
- 작동 신뢰성
사람들의 결정은 전적으로 IoT 프로세스의 결과에 달려 있기 때문에 운영 안정성은 필수적입니다. IoT 시스템은 승인된 개인의 고의적 또는 부정 행위를 식별하고 탐지할 수 있습니다. IoT 네트워크는 정확한 적용 분야에 따라 모든 조작을 감지하고 악영향을 초래할 수 있는 사이버 공격을 회피할 수 있는 특별한 대책을 갖춰야 합니다.
IIoT에서는 시스템이 ICS 아키텍처의 구성 요소이므로 이러한 제한이 필수적입니다. 가장 중요한 점은 신뢰성이 안전, 신뢰성, 생산성(SRP)의 세 가지 핵심 요소 중 하나라는 것입니다. IoT와 마찬가지로 IIoT 시스템은 승인된 사람의 고의적 또는 부정확한 행위도 감지할 수 있습니다.
- 커뮤니케이션 미디어
IoT 생태계의 아키텍처는 통신 매체 및 프로토콜과 일치해야 합니다. 운영이 소비자 중심이므로 시스템은 블루투스, Wi-Fi, 셀룰러 네트워크로 구성될 가능성이 높습니다. 또한, 표준 IT 프로토콜을 사용합니다. 포괄적인 IoT 네트워크는 이러한 모든 매체를 활용하여 개별적으로 사이버 보안을 강화해야 합니다.
ICS 아키텍처의 일부인 IIoT 네트워크는 ICS 서버, 센서, PLC 간에 무선 및 유선 링크를 제공합니다. 이 통신 매체를 통해 정보는 IIoT 네트워크 제공자에게 전달되며, 여기서 ICS 기반 프로토콜의 존재 여부를 쉽게 확인할 수 있습니다. 단시간 내에 피드백을 받기를 원하는 IIoT 생태계의 네트워크 지연 시간을 검증해야 합니다.
- 사이버 방어
IoT 생태계가 상점, 가정, 사무실, 버스 정류장 등에 설치된 소비자 중심의 단말 기기를 다루기 때문에 사이버 방어는 근본적인 문제를 야기합니다. 이러한 IoT 기기는 대중의 보안 적합성을 향상시키지만, 이 기술은 비용적 제약으로 인해 사이버 방어 조치를 취하기 어렵습니다. 사이버 방어는 항상 중요합니다.
a) 이러한 장치와 연결되는 시스템에 대해 개선된 사이버 방어를 구축합니다.
b) 해당되는 경우, 장치 사용자 이름 및 비밀번호와 같은 검증 조치를 업데이트하세요.
c) 시스템에 대한 지속적인 스캐닝을 수행하여 외부 장치나 승인되지 않은 장치를 감지합니다.
그럼에도 불구하고 IIoT의 경우 상황은 매우 다릅니다. 사이버 위험은 더 높지만, 개조 및 업그레이드를 위한 투자 자원은 쉽게 확보할 수 있습니다. 또한, 위에 나열된 IoT 네트워크 모범 사례 외에도 IIoT 생태계를 위한 추가 조치를 고려하는 것이 필수적입니다.
a) 취약성 분석과 개조를 수행하여 장치의 물리적 보안을 강화합니다.
b) 침입 탐지 시스템(IDS)을 사용하여 이상 조건을 탐지합니다.
c) IIoT 생태계에 편리한 기타 특별 검증 조치를 추가하세요.
IoT 애플리케이션의 예
사물 인터넷 기술이 소비자 제품과 경험을 혁신하는 가장 일반적인 사례는 다음과 같습니다.
연결된 장치를 사용하면 주택 소유자가 원격으로 에너지 소비량을 모니터링하고, 조명/가전제품을 제어하고, 알림을 받고, 가사 활동을 자동화할 수 있습니다.
웨어러블
인터넷에 연결된 운동 추적기, 스마트워치, 의료용 모니터 등이 웨어러블 시장을 형성하고 있습니다.
스마트 도시
사물인터넷(IoT) 기술은 스마트 시티 인프라를 뒷받침합니다. 센서는 교통 체증을 모니터링하고, 도로 유지 보수가 필요할 경우 당국에 알리고, 대기 중인 통근자에게 실시간 대중교통 정보를 전송할 수 있습니다.
스마트 빌딩
사물인터넷(IoT)은 도시가 공공건물의 생산성과 운영을 향상시킬 수 있도록 지원합니다. 스마트 기술은 조명, 엘리베이터, 에어컨 등 건물 내 여러 시스템의 정보를 수집하는 데 활용될 수 있습니다.
스마트 유틸리티
센서는 스마트 시티 인프라에 통합되어 생산성 향상, 유지 관리 프로그램 확장, 원격 운영 지원 등 다양한 이점을 제공합니다. 센서는 가로등, 도로, 상수도 시스템, 교통망 등에 설치할 수 있습니다.
커넥 티드 차량
자동차 제조업체들도 IoT에 뛰어들고 있습니다! 최신 차량은 텔레매틱스 데이터를 수집하여 주변 교통 상황을 알려줍니다. 소비자들도 운전자 추적, 연비 관리, 유지보수 업데이트 자동화를 위해 IoT를 활용합니다.
IIoT 애플리케이션의 예
산업 환경에서도 IIoT는 복잡한 운영을 최적화하고, 가동 시간을 늘리고, 장비 고장을 방지함으로써 혁신을 가져오고 있습니다. 일반적인 IIoT 공장 및 기업 활용 사례는 다음과 같습니다.
연결된 로봇 및 조립 라인
공장은 로봇, 컨베이어, 조립 라인 부품을 연결하여 생산 지표를 수집합니다. 이러한 통찰력은 제조 효율성, 생산 품질 관리, 그리고 설계 반복 속도를 향상시킵니다.
예측 유지 보수
IIoT 센서는 장비 고장에 대응하는 대신 마모 및 파손의 조기 경고 신호를 감지합니다. 이를 통해 제조업체는 예측 유지보수를 계획하여 정기 유지보수 대비 약 12~18%의 비용을 절감할 수 있습니다.
공급망/물류
IIoT 추적 장치를 통해 기업은 제품 취급 온도, 트레일러 냉장 상태, 위치 등을 모니터링할 수 있습니다. 이를 통해 공장에서 최종 고객까지 적시에 제품을 취급하고 안전 정책을 준수할 수 있습니다.
에너지 관리
사무실이나 생산 환경에서 IIoT에 연결된 HVAC, 조명 센서 및 기타 빌딩 시스템은 낭비되는 전기를 줄여 에너지 소비를 10~15% 낮추는 것을 목표로 합니다.
IoT 및 IIoT 활용의 이점
IoT 또는 IIoT를 구현하면 정량화 가능한 기술적 이점은 물론, 고객/직원 경험, 지속 가능성, 미래 경쟁력과 관련된 측정하기 어려운 이점도 제공됩니다.
소비자용 IoT의 장점은 다음과 같습니다.
– 편의성: 환경과 일상 업무를 자동화하거나 필요에 따라 서비스/콘텐츠를 불러오는 제어 기능.
– 안전 및 보안 모니터링: 마음의 평화를 위한 실시간 홈 보안 알림 및 출입 통제.
– 건강 및 웰빙 추적: IoT 웨어러블은 신체의 중요 지표를 모니터링하고 개인이 피트니스 목표를 설정하고 달성하는 데 도움을 줍니다.
산업용 IIoT가 운영과 최종 이익에 미치는 이점은 다음과 같습니다.
– 시간 및 비용 절감: 최적화된 프로세스는 생산 주기를 단축하고 낭비를 줄인다는 것을 의미합니다.
– 장비 가동 중단 시간 최소화: 데이터 통찰력을 통해 예측적 유지 관리가 가능해지고 생산성 손실이 거의 없어집니다.
– 향상된 직장 안전: 직원의 생체 인식 정보와 환경 이상 경보를 모니터링하는 웨어러블 기기.
– 지속 가능성: 에너지 소비와 재료 낭비 감소
IIoT가 Industry 4.0 혁신의 핵심인 이유
IIoT는 인더스트리 4.0이라는 기치 아래 제조업 디지털화를 위한 핵심 기술입니다. IIoT는 장비 간 상호 연결과 데이터 교환을 제공함으로써 정보 중심적이고 초연결된 공장을 구현합니다.
산업 빅데이터 분석, 인공지능, 디지털 트윈 시뮬레이션, 클라우드 기반 산업 소프트웨어 플랫폼과 같은 추가적인 산업 4.0 기술은 IIoT 센서 및 인프라와 직접 통합됩니다. 이러한 혁신을 통해 다음과 같은 완전히 새로운 기능이 구현됩니다.
– 분산형 생산 결정: IIoT 장비는 중앙 제어 대신 운영 데이터를 기반으로 자체적으로 수정됩니다.
– 지능형 공급망 적응: 재고 수준은 실시간 주문 데이터에 따라 자동으로 조정됩니다.
– 신속한 설계 반복: 신제품에 대한 시뮬레이션된 디지털 트윈 테스트가 물리적 프로토타입과 시험 실행을 대체합니다.
Industry 4.0에 대한 McKinsey 설문 조사에 따르면 제조업체는 효율성을 높이기 위해 IIoT 도입을 확대하고 있습니다. 15-30의 % 노동 생산성 향상과 기계 가동 중단 시간 30~50% 감소. 하지만 비용 최적화는 이야기의 일부에 불과합니다. IIoT는 고객에게 더 나은 서비스를 제공하고 전략적으로 전환할 수 있는 획기적인 혁신을 가능하게 합니다.
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