프로젝트에 적합한 IoT 통신 프로토콜 선택 가이드

IoT 통신 프로토콜의 중요성

지난 20년간 IoT 기술은 전 세계 200억 개 이상의 기기를 상호 연결된 네트워크로 만들었습니다. 이 기기들은 수 마일에 걸친 네트워크를 통해 중요한 정보를 감지, 전송, 처리, 수신할 수 있습니다. 이러한 데이터 공유 기기의 적용 범위는 제조, 석유·가스, 유틸리티 같은 순수 생산 기반 산업부터 운송, 의료, 접객 같은 서비스 기반 기업까지 아우릅니다.

그러나 이 기기들은 그들 간의 연결이 안전할 때만 데이터를 공유할 수 있습니다. 그것이 바로 IoT 표준과 프로토콜이 존재하는 이유입니다. 엔드 IoT 기기 간 안전하고 고속의 데이터 전송을 촉진하기 위함입니다.

비즈니스가 엔드투엔드 IoT 솔루션 개발에 활용할 수 있는 다양한 IoT 프로토콜이 있습니다. 하지만 각 표준마다 고유한 특징과 역량이 있어 특정 유스케이스에 적합한 프로토콜 식별을 복잡하게 만듭니다. 가장 유망한 10가지 통신 프로토콜과 표준을 살펴보겠습니다.

A. LoRaWAN

양방향 통신, 통합 보안 모듈, 배터리 구동 IoT 기기의 로컬 및 모바일 서비스 지원을 갖춘 LoRa는 광역 네트워크를 찾는 기업에 완벽한 선택입니다.

LoRaWAN은 저전력 기기 간 텔레메트리 데이터의 장거리 전송에 특히 유용합니다. 가장 유익한 기능은 수백만 개의 엔드 디바이스를 한 번에 연결할 수 있다는 점입니다. 저전력 LoRa 게이트웨이는 여러 기기에서 데이터를 수집해 0.3~50kbps 속도로 장거리에 전송합니다.

B. Bluetooth

BLE(Bluetooth Low Energy) 프로토콜은 일반적으로 단거리 무선 데이터 전송에 사용됩니다. 웨어러블에서 두 개 이상의 스마트 기기 페어링에 널리 적용됩니다. Bluetooth는 낮은 에너지 소비로 단거리 간 빠른 데이터 전송을 가능하게 해 이번 세기 가장 영향력 있는 IoT 프로토콜 중 하나입니다. 다만 작은 파일과 페이로드 전송에만 사용할 수 있습니다.

C. ZigBee

ZigBee 프로토콜은 상업용보다 산업용으로 더 많이 사용됩니다. 2.4GHz 주파수에서 산업 환경에서 더 낮은 속도로 데이터를 전송합니다. ZigBee 통신 프로토콜은 다양한 유스케이스에 안전하고 확장 가능하며 저전력인 엔드투엔드 IoT 솔루션 개발을 가능하게 합니다.

IoT 언어 Dotdot의 역량을 활용하면 ZigBee 프로토콜로 스마트 기기를 연결해 집단적으로 작동하고 원활한 자동화 작업을 수행하게 할 수도 있습니다.

D. Cellular

3G, 4G, 심지어 5G 연결로 구동되는 셀룰러 네트워크는 장거리 정보 전송에 적합합니다. 다른 모든 IoT 표준 중 대용량 데이터의 장거리 전송이 필요한 작업에 최적의 선택입니다.

셀룰러 연결이 비즈니스의 장거리 데이터 전송 니즈에 부합하지만, 셀룰러 네트워크 사용 요금은 꽤 높습니다. 게다가 셀룰러 네트워크에서 작동하는 기기의 전력 소비도 상당히 높습니다.

E. Sigfox

기계 간 상호작용을 위해 특별히 개발된 Sigfox는 셀룰러와 Wi-Fi 프로토콜의 역량을 모두 갖췄습니다. Sigfox의 초협대역(UNB)은 저수준 데이터만 공유할 수 있지만, 초당 최대 1,000비트 전송 속도와 최소 50마이크로와트 전력 소비로 작동합니다. 이 IoT 통신 프로토콜은 클라우드 역량도 지원하며, 지형적 특성에 따라 기기당 3~50km 범위를 가집니다.

F. Z-Wave

Z-Wave 프로토콜은 무선 주파수 통신 역량을 사용해 데이터를 한 위치에서 다른 위치로 전송합니다. 일반적으로 상업용 애플리케이션에 사용되며, 스마트 시티, 홈, 오피스 솔루션 창출을 가능하게 했습니다. 서브 1GHz 대역으로 다른 모든 IoT 표준과 프로토콜 중 가장 낮은 지연 시간을 제공합니다.

Z-Wave 프로토콜 주파수는 약 900MHz이며 범위는 30~100미터까지 확장됩니다. 클라우드 스토리지와 호환되며 40~100kb/초 속도로 데이터를 전송합니다.

G. MQTT IoT

MQTT(Message Query Telemetry Transport)는 원격 모니터링에 널리 사용됩니다. 멀리 떨어진 여러 전자 기기에서 데이터를 수집해 중앙 플랫폼으로 공유하는 데 효과적입니다. MQTT 프로토콜은 구독자, 발행자, 브로커라는 세 가지 주요 구성 요소로 작동합니다. 데이터는 구독자 메커니즘으로 생성·전송되며, 발행자는 정보 라우팅 옵션을 제공합니다. 브로커의 역할은 전송되는 데이터의 보안을 보장하는 것입니다.

H. DDS

DDS는 확장 가능하고 고성능이며 실시간 M2M 상호작용이 가능한 IoT 표준으로, 클라우드 플랫폼과 저풋프린트 기기로 데이터 전송이 가능합니다. DCPS와 DLRL이라는 두 계층을 통해 데이터 배포 서비스가 직관적인 방식으로 플랫폼에 정보를 전달합니다.

I. AMQP

AMQP는 미들웨어 환경을 위해 설계된 애플리케이션 계층 프로토콜입니다. 국제적으로 인정받은 프로토콜로, 메시지 지향 아키텍처를 사용해 Exchange, Message Queue, Binding이라는 세 가지 핵심 구성 요소로 데이터를 전송합니다. 이 모든 구성 요소는 수신된 메시지의 부분을 큐에 배치하고 바인딩 구성 요소가 촉진한 연결을 통해 저장하는 데 협력합니다.

J. CoAP

CoAP(Constrained Application Protocol)는 일반적으로 제한된 스마트 기기, 즉 유사한 그룹 커뮤니티를 가진 기기에서 사용됩니다. CoAP를 사용하는 IoT 시스템은 HTTP 프로토콜로 구동되며, 경량 데이터 구현을 위해 UDP(사용자 데이터그램 프로토콜)를 사용합니다. RESTful 아키텍처와 바이너리 데이터 형식으로 자동화, 모바일 폰, 마이크로컨트롤러 관련 애플리케이션에 완벽하게 적합합니다.

핵심 요약

NFC, RFID, Thread, EnOcean 등 다른 IoT 프로토콜도 여럿 있지만, 모든 표준은 고유한 사양과 이점을 가집니다. 이러한 사양을 연구하는 것은 IoT 솔루션 개발 전 모든 기업에 필수적입니다. 프로토콜은 데이터 전송의 속도, 볼륨, 범위를 책임지기 때문입니다.

모든 IoT 프로토콜을 사용해 원활한 IoT 솔루션을 제공하는 엔드투엔드 IoT 서비스 제공업체를 선택하는 것이 좋습니다. Biz4Intellia는 모든 표준의 역량을 활용해 각 프로토콜에 맞는 IoT 솔루션을 제공하는 그런 기업 중 하나입니다. 이제 무엇을 망설이십니까? 링크 클릭으로 요구사항을 공유하고 Biz4Intellia의 블랙박스 솔루션으로 구동되는 IoT 여정을 시작하세요.