새로운 IoT 표준이 필요한가? 원M2M의 상호운용성 관점

원M2M(oneM2M)의 켄 피게레도(Ken Figueredo)는 xkcd.com의 웹코믹 #927이 표준을 둘러싼 끝없는 논쟁을 유머러스하게 묘사한다고 지적합니다. 두 개발자가 새로운 표준을 논의하는 동안 이미 14개의 표준이 존재한다는 것입니다.

농담 이면에는 진정한 과제가 있습니다. IoT 환경을 표준화하는 것입니다. CoAP, MQTT, LWM2M, NB-IoT 같은 프로토콜에 대한 인식이 높아지면서 많은 이들이 또 다른 표준이 필요한지 묻습니다. 답은 IoT 시스템을 어떻게 정의하느냐에 달려 있습니다.

시스템 과제로서의 IoT

IoT 생태계는 다층 스택입니다. 엣지의 디바이스와 센서, 로컬 및 광역 네트워크, 연결을 오케스트레이션하는 게이트웨이 또는 클라우드 플랫폼, 비즈니스 가치를 주도하는 애플리케이션 프레임워크로 구성됩니다.

데이터 전송과 시맨틱 모델링이 복잡성을 더합니다. CoAP, MQTT, HTTPS 같은 다양한 전송 프로토콜이 JSON, XML, 일반 텍스트 등 다양한 데이터 표현과 공존합니다. 이들은 사일로 간에 상호운용해야 하는 서브시스템의 격자를 형성합니다.

결과적으로 복잡성과 파편화가 주요 채택 장벽으로 부상합니다. IoT 시장이 확대됨에 따라 공급업체도 늘어나지만, 많은 업체가 사일로화된 독점 구성요소를 제공해 파편화를 악화시킵니다.

구현 장벽을 완화하기 위해 이동통신사와 클라우드 공급업체는 파트너 생태계를 구축하고 있습니다. 이는 고객이 구성요소를 조합할 수 있는 레스토랑 메뉴와 유사합니다.

이러한 생태계가 모듈성을 약속하지만, 가능한 순열의 수가 증가함에 따라 통합은 여전히 어렵습니다.

대안은 엣지 디바이스, 연결, 미들웨어, 애플리케이션 등 모든 계층을 포괄하는 종단간 프레임워크로, 단순하고 정교한 배포를 모두 가능하게 합니다.

이러한 프레임워크는 구성요소를 연결하는 오픈 표준에 의존합니다. 공급업체 상호운용성은 활기찬 공급망을 촉진하고 규모의 경제를 달성하며 수요 측면에서 더 광범위한 채택과 혁신을 자극합니다.

기술을 위한 도구: 원M2M 접근법

효과적인 표준화는 두 가지 핵심 IoT 활동을 대상으로 합니다. 디바이스-네트워크 연결과 게이트웨이 또는 클라우드 서비스를 통한 엣지 디바이스에서 애플리케이션으로의 데이터 전송입니다.

한 가지 경로는 특정 연결 도메인(셀룰러, 블루투스, Wi-Fi)을 지원하는 미들웨어를 구축하고, 별도로 CoAP, HTTPS, MQTT, WebSocket 같은 전송 프로토콜을 처리하는 미들웨어를 구축하는 것입니다.

또는 통합된 관리 도구 제품군이 이러한 계층을 추상화할 수 있습니다. 애플리케이션 개발자는 여러 전송 프로토콜을 통합한 '통신 관리' 모듈을 활용해 저수준 세부 사항을 재구현하지 않고도 다양한 미디어에서 재사용할 수 있습니다.

원M2M은 애플리케이션 서비스와 하위 디바이스 또는 연결 스택 사이에 위치하는 미들웨어 계층을 제공함으로써 이 철학을 구현합니다. 이는 재사용 가능한 공유 도구 세트를 제공합니다.

미들웨어는 개발자가 선택적으로 채택할 수 있는 확장 가능한 서비스 툴킷을 제공합니다. 통합 API는 미들웨어, 애플리케이션, 디바이스, 네트워크 인터페이스 간의 상호작용을 관리합니다.

xkcd 스케치와 달리 원M2M은 기존 표준과 경쟁하기보다 보완합니다. 단일 개발자가 셀룰러 연결, 보안 프레임워크(DTLS, TLS, PSK, PKI), 전송 프로토콜(HTTPS, CoAP, MQTT, WebSocket), 직렬화 형식(XML, JSON, 일반 텍스트), 서비스 관리 스택(OCF, LWM2M, Thread)을 결합할 수 있습니다. 따라서 소수의 표준화된 도구로 방대한 스택 구성을 가능하게 합니다.

미래 IoT 유스케이스 및 요구사항 대비

이러한 시나리오는 원M2M이 기존 프로토콜을 활용하는 능력을 보여주면서, AI/ML, 데이터 공유, 프라이버시 의무 등으로 IoT 환경이 급속히 확장되고 있으며 표준화가 새로운 기회를 열 수 있음을 인정합니다.

새로운 필요가 발생하면 원M2M은 보완 표준을 도입합니다. 2012년부터 릴리스 1과 2가 아키텍처와 연결을 다루었고, 릴리스 3과 4는 상위 스택 관심사로 확장되었습니다.

최신 릴리스는 시맨틱 상호운용성, 모바일 네트워크 혼잡 최소화, 데이터 공유를 위한 프라이버시/라이선스 메커니즘에 초점을 맞춥니다. 이 궤적은 혁신과 새로운 유스케이스와 함께 진화하는 종단간 IoT 표준의 필요성을 강조합니다.

작성자: 원M2M의 켄 피게레도.