산업용 사물인터넷(IIoT): 정의, 중요성, 산업 혁신 주도 방식

산업용 사물인터넷(IIoT)이 기업 의식에 떠오른 지 5년이 지났습니다. 그동안 이 강력한 연결된 지능형 기계와 디바이스의 새 시대에 대해 많은 논의와 글이 쏟아졌습니다. 하지만 대부분의 정보가 디지털 환경 곳곳에 흩어져 있어, RTI가 IIoT의 무엇(What), 왜(Why), 어떻게(How), 어디(Where)를 통합했습니다. 귀하의 피드백을 환영합니다. info@rti.com로 연락 주세요.

산업용 사물인터넷(IIoT) 소개

인터넷은 사람들이 소통, 작업, 협업하는 방식을 변화시켰습니다. 이제 초점은 기계에도 똑같이 하는 것으로 이동했습니다. 지난 10년간 시스템 개발자들은 센서, 에지 노드, 분석을 상호 연결하여 운영을 고생산성 환경으로 끌어올리는 스마트 시스템을 만드는 데 집중했습니다. 이러한 연결된 생태계를 산업용 IoT(IIoT)라고 부릅니다.

이 4차 산업혁명은 산업 자동화 역사상 가장 파괴적이며, 헬스케어부터 에너지, 운송, 제조까지 모든 분야에 영향을 미칩니다. 변화 속도는 가속화되고 있으며, 더 강력한 컴퓨팅과 분석 플랫폼에서 새로운 역량이 등장하고 있습니다. 모든 산업의 엔지니어들은 곧 이 발전을 활용해 기계와 프로세스를 연결하고, 전례 없는 효율성과 신뢰성을 실현할 것입니다.

산업용 사물인터넷(IIoT)이란?

IIoT는 산업 애플리케이션을 실행하는 기계, 디바이스, 센서의 자동화된 상호연관된 활용을 말합니다. 빅데이터와 머신러닝에 강한 초점을 두어, 조직이 운영 효율성을 높이고, 사람-기계 상호작용을 줄이며, 실행 가능한 데이터에서 새로운 수익 모델을 창출할 수 있게 합니다. 2023년 IDC 보고서에 따르면 IIoT 시장은 2027년까지 1.7조 달러에 달할 것으로 예상됩니다.

산업 인터넷 컨소시엄은 IIoT 시스템을 다음과 같이 정의합니다: "사물인터넷, 기계, 컴퓨터, 사람이 고급 데이터 분석을 활용해 지능형 산업 운영을 가능하게 하여 전환적 비즈니스 결과를 창출한다."

더 깊은 이해를 위해 RTI CEO Stan Schneider의 e북 The Rise of the Robot Overlords를 다운로드하세요. 간결한 비디오 개요는 아래 링크된 IDG 클립을 시청하세요.

IoT vs IIoT: 차이점은?

"사물인터넷"이라는 용어는 1999년 Kevin Ashton이 P&G 프레젠테이션에서 처음 사용했습니다. 초기 IoT 작업은 소비자 애플리케이션에 집중했습니다. 달걀이 떨어지면 알리는 연결된 냉장고 같은 것들입니다.

IoT는 웨어러블부터 홈 보안 시스템, 여행 계획 앱까지 모든 연결 애플리케이션의 상위 집합입니다. 수백억 달러 시장 규모로 산업 전반을 혁신했습니다. 편의성에 대한 소비자 수요가 기업의 데이터 활용 신성장 기회 관심을 이끕니다.

반면 IIoT는 운송, 제조, 에너지, 농업 같은 산업 분야를 겨냥한 IoT의 특수 부분집합입니다. 산업 애플리케이션은 더 높은 복잡성, 상호운용성, 보안을 수반하므로 기술 요구사항이 소비자 IoT와 크게 다릅니다. 두 영역 모두 과제가 있지만, 자율 산업 시스템에서는 판돈과 위험이 훨씬 큽니다.

지난 몇 년간 대학, 기업, 컨소시엄, 표준화 기구들이 협력하여 안전하고 확장 가능하며 신뢰할 수 있는 IIoT 솔루션을 추진해 왔습니다.

인더스트리 4.0과 IIoT

인더스트리 4.0은 독일 정부의 "하이테크 전략 2020" 하에 출범했으며, 기계와 프로세스가 사이버-물리 시스템으로 자동 통합되는 연결된 가치 사슬을 촉진합니다. 목표는 첨단 기술을 통해 제조 가치를 높이고 낭비를 줄이는 것입니다.

초기 논의는 인더스트리 4.0과 IIoT를 구분하려 했으나, 오늘날 합의는 유사점이 차이점보다 많다는 것입니다. 두 용어 모두 기계, 디바이스, 분석의 융합으로 생산성과 결과를 높인다는 점을 설명합니다.

주요 IIoT 산업 및 애플리케이션

IIoT 애플리케이션은 거의 모든 산업에 퍼져 있습니다:

항공우주 – 공항, 비행기, 드론, 무인 항공기
농업 – 정밀 농업 및 가축 모니터링
자동차 – 커넥티드, 반자율, 완전 자율 주행 차량
에너지 – 스마트 그리드, 분산 에너지 자원, 재생에너지
헬스케어 – 커넥티드 의료기기, 로봇 수술, 영상 진단
제조 – 커넥티드 팩토리 및 디지털 트윈
군사 – 시뮬레이션, 훈련, 자율 작전
오일 & 가스 – 탐사, 정제, 파이프라인 모니터링
스마트 시티 – 시민 서비스, 주차, 인프라
운송 – 버스, 지하철, 열차, 신흥 하이퍼루프

교차 산업 사용 사례로 자율 시스템, 통신 네트워크, 로보틱스, 드론, 햅틱 인터페이스 등이 있습니다.

IIoT 작동 원리?

일반적인 IIoT 시스템은 에지 센서부터 중앙 집중식 클라우드 분석까지 여러 디바이스와 네트워크 간에 데이터를 공유합니다. 막대한 데이터 양을 관리하면서 엄격한 안전과 보안 요구사항을 충족하는 것은 어렵습니다. 산업 인터넷 컨소시엄의 데이터버스 아키텍처는 메시지 교환 대신 공유된 필터링된 데이터 객체를 통해 디바이스가 통신하도록 하여 이동 중인 실시간 데이터를 관리함으로써 이를 해결합니다.

데이터버스에 대한 자세한 내용은 RTI 전용 웹페이지를 방문하세요.

IIoT 연결성

연결성은 데이터 집약적 IIoT 애플리케이션의 중추입니다. 산업 인터넷 연결 프레임워크(IICF)는 연결 솔루션의 파편화된 지형을 매핑하고 명확히 하며, 고립된 시스템의 데이터를 해제하고 산업 전반의 새로운 애플리케이션 개발을 가속화하는 참조 아키텍처를 권장합니다.

IICF는 도메인별 기술의 충실도를 보존하면서 구문적 상호운용성을 제공하는 게이트웨이 기반 통합과 핵심 연결 표준을 촉진합니다.

엔지니어, 개발자, 아키텍트를 위한 IIoT

IIoT는 단순한 기술 업그레이드가 아닙니다. 벤더 관계를 재정의하고, 수익성을 재정의하며, 전달 모델을 변화시킵니다. 엔지니어와 아키텍트는 불확실한 환경에서 완벽하게 작동하고 수십 년간 확장 가능한 시스템을 설계해야 합니다. 2015년 최초 발간되고 2019년 업데이트된 산업 인터넷 참조 아키텍처(IIRA)는 미래 지향적 IIoT 솔루션 생성을 위한 표준 기반 프레임워크를 제공합니다.

IIoT 시스템에서의 DDS

객체 관리 그룹의 데이터 배포 서비스(DDS)는 복잡한 분산 시스템을 위해 설계된 미들웨어 표준입니다. 데이터 중심 아키텍처는 IIoT에서 계층형 데이터버스 구현에 이상적입니다. DDS는 해저 로보틱스부터 NASA 우주 발사까지 수천 개의 애플리케이션을 구동하며 극한의 신뢰성, 확장성, 문맥적 데이터 무결성을 제공합니다.

DDS는 개방형 인터페이스를 가지며 자동차(AUTOSAR Adaptive), 항공전자(FACE), 그리드 현대화(OpenFMB), 의료(OpenICE, MD PnP) 표준에 채택되었습니다. 또한 산업 인터넷 컨소시엄의 핵심 연결 표준이기도 합니다.

IIoT의 ROI

프로세스 자동화로 IIoT는 생산성 향상, 비용 절감, 새로운 수익원을 창출합니다. 예측 유지보수, 품질 개선, 운영 효율화로 직원이 고부가가치 업무에 집중할 수 있게 합니다. 스마트 기계의 데이터는 새로운 제품, 서비스, 비즈니스 모델을 가능하게 하는 통찰을 생성할 수도 있습니다.

예를 들어, IIoT로 에너지 소비를 모니터링하는 스마트 빌딩은 HVAC와 조명 최적화로 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 같은 데이터를 수천 개 빌딩에서 집계해 수요 예측과 조절에 활용하는 유틸리티 기업에 판매하면 새로운 수익원이 생깁니다.

요컨대 IIoT는 생산성 향상, 품질 강화, 새로운 성장 경로 개척을 가능하게 합니다.

IIoT 도입 장벽

이점에도 불구하고 IIoT 도입은 주요 장애물에 직면합니다. 그중 으뜸은 보안과 상호운용성입니다. 물리적 시스템이 온라인으로 전환되면서 사이버 공격은 막대한 재정적 손실이나 안전 위협을 초래할 수 있습니다. 보안은 사후 고려가 아닌 설계 단계부터 내재화되어야 합니다. 업계 리더들은 보안이 IIoT 배포의 최우선 과제라는 데 동의합니다.

상호운용성도 마찬가지로 중요합니다. IIoT는 센서, 기계, 엔터프라이즈 시스템 간 전 세계적으로 실시간 정확한 데이터 교환에 의존합니다. 공통 표준 부재가 통신을 방해합니다. IICF와 DDS 표준이 이러한 위험을 완화하여 원활한 통합과 개발 복잡도 감소를 돕습니다.

RTI와 IIoT

데이터 중심 연결성은 고성능 지능형 IIoT 시스템에 필수적입니다. DDS 상용 리더로서 RTI는 심해 모니터링부터 우주 탐사, 자율 운송, 커넥티드 헬스케어까지 IIoT 환경을 구동하는 연결 프레임워크를 제공합니다. 실시간 고신뢰 연결성이 귀사 IIoT 솔루션을 어떻게 혁신할 수 있는지 알아보려면 문의해 주세요.