IoT 기반 공급망에서 위치 정확도 수준 마스터하기

기업들은 기본 애플리케이션을 넘어 IoT를 활용해 엔드투엔드 공급망 등 핵심 비즈니스 프로세스를 더 잘 관리하고 있습니다.

전 세계 기업들이 사물인터넷(IoT) 구현에 박차를 가하고 있습니다. 가트너의 최근 연구에 따르면, 이러한 업계 모멘텀은 엔터프라이즈 분야에서 당분간 둔화되지 않을 전망입니다. 애널리스트 기업은 엔터프라이즈 및 자동차 IoT 시장만으로도 2020년 58억 개의 엔드포인트까지 성장할 것으로 예측합니다. 이는 2019년 말 예상 48억 개에서 증가한 수치입니다. IDC는 전 세계 IoT 지출이 두 자릿수 연간 성장률을 유지하며 2022년 1조 달러를 돌파할 것으로 전망합니다.

이러한 성장을 가능하게 하는 애플리케이션 중 하나, 특히 창고, 소매, 보관소, 의료 시설 등 엔터프라이즈 환경에서 중요한 것은 사람과 사물이 장소에서 장소로 이동할 때 정확한 위치를 파악하는 능력입니다. 기업들은 IoT 전반에 대한 이해가 점점 정교해지고 있으며, 구체적으로 자사 비즈니스에 무엇을 할 수 있는지 파악하고 있습니다. 이에 따라 단순한 객체 추적 같은 기본 애플리케이션을 넘어, 엔드투엔드 공급망 같은 핵심 비즈니스 프로세스를 더 잘 관리하기 위해 IoT를 활용하는 방향으로 구현을 크게 확대하고 있습니다. 사람이나 객체의 정확한 위치를 그 자체로, 그리고 다른 '사물'과의 관계에서 이해함으로써 조직은 창고 환경의 재고 관리부터 의료 종사자의 구체적 동선 파악을 통한 위생 프로토콜 준수 확인까지 모든 것을 해결할 수 있습니다.

참고: AoA와 AoD: 실시간 위치 서비스가 IoT 가치 주도

물론 모두가 '정확한' 위치 기능을 원하지만, 정확도의 정의는 기업마다, 유스케이스마다 다릅니다. 얼마나 정확하면 충분할까요? 1미터? 10센티미터? 몇 가지 뚜렷한 정확도 수준과 각 수준을 달성하기 위한 여러 기술 및 방법론이 있습니다. 위치가 필요한 각 유스케이스를 이해하고, 해당 애플리케이션의 단기 및 장기적 위치 니즈가 무엇인지 파악하는 것이 어떤 애플리케이션에 어떤 수준이 필요한지 결정하는 데 중요합니다. 엔드투엔드 솔루션의 총소유비용(TCO)을 결정하는 것이 올바른 결정을 내리는 데 필수적입니다.

많은 조직이 위치를 핵심 비즈니스 인에이블러로 활용할 수 있지만, 단일 환경에서 위치 정확도의 세 가지 수준을 살펴보며 각 수준이 가능하게 하는 혜택과 유스케이스를 보여주는 것이 합리적입니다. 여기서는 창고를 예로 들어 위치가 특정 애플리케이션에 의미하는 바를 정확히 보여드리겠습니다.

위치 정확도의 세 가지 일반적 수준: 프레즌스(Presence), 프로그시미티(Proximity), 포지셔닝(Positioning)

프레즌스(Presence): 객체가 존재하는가?

이를 판단하는 것이 프레즌스 기반 솔루션의 목표입니다. 다른 수준에 비해 단순한 계산이지만, 불행히도 가장 정확도가 낮은 위치 수준이기도 합니다. 창고 환경에서 프레즌스 감지는 특정 상품이 도착했는지 확인하는 데 흔히 사용됩니다. 블루투스 기술과 도착각(AoA) 방법론을 사용하는 고급 위치 시스템을 통해 조직은 창고 입구에 로케이터를 설치할 수 있습니다. 태그된 항목이 이 '게이트'를 통과하면 시스템은 고유 ID를 기반으로 태그를 식별하고, 신호 각도를 측정하며, 이동 방향을 계산해 창고 안팎으로의 이동 여부를 판단합니다. 일부 실시간 위치 시스템(RTLS)은 긴 통신 범위를 가져 창고 안팎에서 프레즌스를 판단하고 실시간 정보를 제공할 수 있습니다. 배터리 수명은 프레즌스 감지에 중요한 요소로, 솔루션의 총소유비용과 직접 연결됩니다.

RFID 기술은 종종 프레즌스 감지 기술로 생각됩니다. 단순히 게이트를 통과하는 객체를 추적하는 데는 충분합니다. 그러나 게이트웨이를 여러 개 설치해 창고 내부로 범위를 확장해야 하므로 이 유스케이스를 넘어 확장하는 데는 비용 효율적이지 않습니다. 또한 패시브 RFID 기술은 상대적으로 짧은 통신 범위를 가지며 창고나 물류 허브 전체에서 객체의 실시간 프레즌스 감지를 효과적으로 허용하지 않습니다.

프로그시미티(Proximity): 근접도 기반 솔루션

프로그시미티 기반 솔루션은 중간 수준의 위치 정확도를 제공하며, 항목의 존재와 위치를 모두 식별하도록 설계되었습니다. 프로그시미티 솔루션은 일반적으로 애플리케이션이 요구하는 영역에서는 고정밀 포지셔닝을, 정밀도가 덜 중요한 영역에서는 저정밀 프레즌스 감지를 활용합니다. 이러한 유형의 솔루션은 배포 영역 전체에서 균일하게 정확한 커버리지가 필요하지 않은 유스케이스에 이상적입니다. 예를 들어, 창고 예시에서 대략적인 위치 정보가 많은 유스케이스에 '충분히 정확할' 수 있습니다. 블루투스 기술과 AoA 방법론을 사용하는 RTLS를 통해 로케이터를 창고 곳곳에 전략적으로 배치해 '존(zone)'을 만들고, 존별 실시간 위치 정보를 생성할 수 있습니다. 로케이터가 전략적 초크포인트에 배치되도록 잘 설계된 배포에서는 기본적인 이동 추적도 가능합니다. 더 높은 위치 정확도가 필요한 곳에서만 인프라 배포와 로케이터 밀도를 최적화하면 TCO를 관리하면서 잠재적 유스케이스를 제한하지 않습니다.

프로그시미티 솔루션에 자주 사용되는 다른 기술로는 와이파이와 블루투스 수신 신호 강도 표시(RSSI) 기반 비콘이 있습니다. 그러나 둘 다 비균일한 로케이터 밀도의 대규모 배포나 어려운 무선 환경에 충분히 유연하지 않아, 각 애플리케이션이 필요로 하는 적절한 정확도 수준을 제공하면서 비용을 관리하기 어렵습니다. 이는 기업들이 IoT 배포를 확장하려 할 때 진정한 문제입니다.

포지셔닝(Positioning): 최고 수준의 정확도

포지셔닝은 최고 수준의 위치 정확도이며, 포지셔닝 기반 솔루션은 추적 대상의 정확한 위치를 실시간으로, 창고 내부와 인근(예: 보관소) 모두에서 신뢰성 있게(즉, 확립된 반복성으로) 파악하도록 설계되었습니다. 당연히 포지셔닝용으로 설계된 시스템은 앞서 언급한 프로그시미티와 프레즌스 유스케이스도 제공할 수 있습니다. 포지셔닝 솔루션은 유연성과 매우 정밀한 정확도(앞서 언급한 10cm 수준)로 인해 위치 기반 솔루션의 잠재력을 완전히 개방합니다. 창고 예시를 들어보면, 조직은 정지 및 이동 중인 항목(사람과 객체 모두, 예: 지게차, 로봇, 운반 카트, 기타 장비)의 정확하고 실시간 위치를 알아야 하는 경우가 많습니다. 일반적인 창고 애플리케이션에는 재고 관리, 충돌 방지, 작업자 안전, 고급 워크플로 최적화가 포함됩니다. 블루투스 기술과 AoA 방법론을 사용하는 RTLS를 통해 기업은 창고 전체 또는 일부를 로케이터로 균일하게 커버하여 시스템이 태그의 정확한 위치를 실시간으로 신뢰성 있게 계산할 수 있게 합니다. 이 수준의 유연성과 프레즌스 및 프로그시미티 지원은 오늘날의 거의 모든 잠재적 유스케이스는 물론 많은 새로운 유스케이스도 충족시킵니다. 정확한 포지셔닝으로 가능한 일은 무궁무진하며, 매일 혁신의 경계를 넓히는 새로운 애플리케이션이 제공되고 있습니다.

높은 수준의 위치 정확도를 요구하는 애플리케이션과 유스케이스에 사용되는 또 다른 기술은 초광대역(UWB)입니다. 그러나 UWB는 기술적으로나 비용적으로 '축소'되어 프로그시미티와 포지셔닝을 모두 커버할 수 없습니다. 이는 TCO뿐만 아니라 조직이 가질 수 있는 모든 유스케이스를 커버하는 솔루션으로서의 효과에도 영향을 미칩니다. UWB는 태그의 높은 비용과 다양한 지리적 영역에서의 무선 인증 한계로 인해 제약도 받습니다.

창고 예시는 오늘날 증가하는 IoT 애플리케이션 목록에 정확한 실시간 위치를 제공하는 데 필요한 도달 범위, 유연성, 정확도를 보여주기 때문에 강력한 유스케이스입니다. 기업들은 사람이나 객체의 정확한 위치를 아는 것이 실제 비즈니스 가치를 더하고 강력한 투자 수익률(ROI)을 제공할 수 있음을 이해하기 시작했습니다. 그러나 그들에게 필요한 정확도의 구체적 수준은 오늘과 미래에 걸쳐 비즈니스 전반에서 지원해야 할 특정 유스케이스에 따라 달라집니다.