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연결된 장치의 미래

디지털 기술의 힘이 증가함에 따라 감지, 분석 및 대응할 수 있는 연결된 제조 시스템의 비전이 곧 현실이 될 것입니다. "지능형 에지"라고 하는 이 비전은 컴퓨팅 성능, 데이터 분석 및 고급 연결을 결합하여 데이터가 캡처된 위치에 훨씬 더 가깝게 응답할 수 있도록 합니다. 새로운 사물 인터넷(IoT) 및 인더스트리 4.0 기능을 한 단계 끌어올립니다.

사이버 보안은 이 비전에서 복잡한 역할을 합니다. 한편으로는 기술 발전으로 사이버 보안 기능이 향상될 수 있습니다. 반면에 개인 정보 보호, 데이터 무결성 또는 네트워크 복원력에 대한 고려 없이 구축된 경우 이러한 기술 발전은 사이버 위험을 극적으로 증가시킬 수 있습니다.

지능형 에지를 가능하게 하는 기능에는 인공 지능(AI), 컴퓨팅 하드웨어, 네트워킹 기능 및 표준 프로토콜이 포함됩니다. 이러한 기능의 발전은 인더스트리 4.0의 실현을 가속화하는 구성 요소를 하나로 묶는 데 수렴되었습니다. 새로운 작업 방식, 새로운 제품 및 서비스, 새로운 가치 창출을 가능하게 하는 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

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  • AI는 이미 광범위한 애플리케이션을 지원합니다. 실시간 데이터 처리와 결합된 클라우드 기반 AI를 통해 AI는 수요가 많은 작업을 처리할 수 있습니다. 예를 들어 AI는 핵심에서 수행되는 지속적인 학습을 통해 에지에서 프로세스 비효율, 품질 결함 및 의심되는 사이버 공격에 자율적으로 대응할 수 있습니다.
  • 컴퓨팅 하드웨어와 펌웨어는 점점 더 작아지고, 더 견고해지고, ​​더 에너지 효율적이 되고 있으며, 처리 능력의 증가는 가상화, 자동화 및 사용자의 작업과 목표에 맞게 맞춤화된 기타 기능을 가능하게 합니다. 에지에서 데이터를 캡처, 암호화, 통합, 처리 및 저장할 수 있습니다.
  • 5G 무선 및 Wi-Fi 6의 채택 및 배포가 증가함에 따라 점점 더 복잡해지는 연결된 장치 시스템의 보안 배포를 주도할 수 있습니다. 무선 기술의 이러한 발전은 다음을 통해 현재의 여러 네트워크 제한 사항을 해결할 수 있습니다.
    • 더 유연하고 확장 가능한 배포
    • 장치의 안정성, 데이터 용량, 데이터 속도, 지연 시간 및 밀도가 향상되었습니다.
    • WPA3 암호화 및 키 관리 지원
    • 연결된 기기의 정확한 위치 감지
    • 낮은 전력 소비율(연결된 장치의 크기 요구 사항 감소)
  • 초기 컴퓨터 네트워크가 현재 우리가 의존하는 인터넷이 될 수 있었던 핵심 개념 중 하나는 네트워크와 장치가 특정 구성에 관계없이 통신할 수 있도록 하는 범용 통신 프로토콜을 채택한 것입니다. 개선된 표준과 프로토콜은 마찬가지로 IoT, 특히 산업용 IoT의 성장에 박차를 가할 것입니다. 이러한 표준 및 프로토콜에는 다음이 포함됩니다.
    • IO-Link – (IEC 61131-9) 스마트 센서 및 액추에이터를 위한 표준 케이블링, 커넥터 및 통신 프로토콜을 정의합니다. 또한 IO-Link를 통해 센서 상태 및 상태에 대한 추가 정보에 액세스할 수 있습니다.
    • OPC UA – 운영 기술 장치 간의 데이터 교환을 위해 1990년대 중반부터 사용된 OPC 상호 운용성 표준의 확장입니다. 최신 통합 아키텍처는 추가된 암호화 및 인증 보안을 통해 장치 간에 플랫폼 독립적인 통신을 제공하는 동시에 미래에도 사용할 수 있는 확장성을 제공합니다.
    • MQTT – 기기 간 및 클라우드 간 통신을 허용하도록 개발된 양방향 메시징 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 최소 프로세서 크기와 최적화된 네트워크를 허용하여 IoT 네트워크에 필요한 안정성, 보안 및 확장성을 구축합니다.
    • 경량 암호화 – IoT와 같이 제한된 환경에서 통신을 암호화하는 데 사용할 수 있는 새로운 표준 암호화 알고리즘입니다.
  • 이러한 기술과 기타 신흥 및 발전하는 기술에 비추어 볼 때, 상상력은 연결된 장치에 대한 응용 프로그램의 폭과 규모에 대한 유일한 제한인 것 같습니다. 다음은 혁신을 활용할 수 있는 몇 가지 예입니다.

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  • 자율주행: 자동차 산업을 위한 이러한 비전 목표의 중심에는 V2X(Vehicle-to-Everything) 연결 개념이 있습니다. 이는 데이터 무결성 및 개인 정보 보호에 집중하여 통신, 고급 실시간 처리 및 고속 데이터 소비를 위한 범용 프로토콜을 활용합니다.
  • 무선 감지 및 위치 추적: 선적 컨테이너, 패키지, 차량, 배송 드론 또는 기타 자산을 실시간으로 추적하여 효율성 데이터를 제공하고 도난, 위조 및 기타 보안 위험을 방지할 수 있습니다.
  • 네트워크 현실: 증강, 가상 및 확장 현실(AR/VR/XR)의 개념을 확장하여 연결된 장치를 사용하면 외부 기술자가 기계를 원격으로 유지 관리하고 시각적 위협 모니터링 및 신입 직원을 위한 몰입형 교육 시뮬레이션과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
  • 중요 인프라 모니터링 및 제어: 지능형 에지 컴퓨팅은 도로, 철도, 전력선, 스마트 그리드, 건물, 교량 및 유틸리티와 같은 주요 인프라에 스마트 모니터링 장치를 더 광범위하게 배치할 수 있게 합니다. 결함, 위협, 사이버 공격 또는 잠재적 실패를 감지하는 스마트 시스템은 취약성을 정확히 찾아내고 예측적이고 사전 예방적인 방식으로 수정 조치를 시작할 수 있습니다.
  • 스마트 팩토리: 더 작고 스마트하며 무선 장치를 공장 및 공급망에 대규모로 배포하여 현장과 현장에서 안전한 실시간 운영 상태를 제공할 수 있습니다. 예측 방법, 모델 기반 설계 및 디지털 트윈 아키텍처를 통해 프로세스 또는 보안 취약점을 실시간으로 식별하고 모니터링할 수 있습니다.
  • 에지 컴퓨팅, 연결된 장치 및 IoT의 미래를 바라볼 때 사이버 보안은 중요하고 필수적인 역할을 합니다. 각 기술과 애플리케이션은 사이버 보안이 프레임워크에 구축된 방식에 따라 성공하거나 실패할 수 있습니다. 이를 TNoT(신뢰할 수 있는 사물 네트워크)라고도 합니다. NIST가 업계와 협력하여 주도하는 TNoT 노력의 목표는 대규모 IoT 배포의 보안 및 견고성을 개선하여 "인터넷에서 IoT 장치를 보호하고 IoT 장치로부터 인터넷을 보호"하는 것입니다.

    원격 연결 장치, 지능형 에지 게이트웨이, 원격 서버 및 분산 사용자를 포함한 미래의 분산된 특성은 데이터 수집, 처리 및 사용 방법에 대한 신중한 계획과 고려를 필요로 합니다. 여기에는 기술 파트너의 신뢰할 수 있는 에코시스템 개발, 장치 및 프로토콜 보안, 데이터 무결성 및 정확성 유지의 원칙이 포함됩니다. 또한 이러한 신기술의 안전한 배포, 사용, 모니터링 및 유지 관리를 보장하기 위한 사이버 보안 인식, 교육 및 훈련의 상당한 향상이 포함될 것입니다.

    제조 회사의 데이터 전략과 관련하여 도움이 필요하거나 사이버 보안에 대한 질문이 있거나 회사의 미래에 연결된 장치가 어떻게 될 것인지에 대해 자세히 알아보려면 지금 지역 MEP 센터에 연결하십시오!

    이 블로그는 NCSAM(National Cybersecurity Awareness Month)에 게시된 시리즈의 일부입니다. 이 시리즈의 다른 블로그에는 Celia Paulsen의 보안 문화 만들기, Zane Patalive의 If You Connect, Protect It, Suspicious Minds:Pat Toth의 비기술적 징후 해킹이 있습니다. 인터넷 연결 의료 기기 보안(Jennifer Kurtz)


    산업기술

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