산업용 사물인터넷(IIoT): 정의, 범위, 산업 영향

IIoT를 정의하려면 먼저 IoT를 정의해야 합니다. 사물인터넷(IoT)은 인터넷에 연결된 지능형 장치, 컴퓨터, 모바일, 애플리케이션의 네트워크입니다. IoT는 대량의 데이터를 수집하고, 클라우드에 저장 및 처리하며, 최종 사용자와 공유합니다. 산업용 사물인터넷(IIoT)은 산업 자동화를 구체적으로 지칭하는 IoT의 부분집합입니다. IIoT는 센서, 액추에이터, PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러) 같은 자동화 장치를 인터넷뿐만 아니라 서로(기계 간 통신, M2M) 연결합니다.

IoT와 IIoT의 차이점은?

IIoT와 다른 상업용 IoT 애플리케이션의 주요 차이는 IT와 OT 통신의 차이에서 찾을 수 있습니다. OT(운영 기술)는 물리적 프로세스(기계, 드라이브 등)와 DCS(분산 제어 시스템), PLC, SCADA(감시 제어 및 데이터 수집 시스템), HMI(휴먼 머신 인터페이스) 같은 산업 제어 시스템의 운영을 의미합니다. IT(정보 기술)는 비즈니스 관리에 데이터를 저장, 처리, 제공하는 엔터프라이즈 시스템을 의미합니다.

IIoT 기술의 발전은 비즈니스 성과를 새로운 수준으로 끌어올리며 산업 자동화에서 IT/OT 융합을 가능하게 합니다. IIoT 솔루션은 현장 장비에서 데이터를 수집하고, 에지 디바이스에 저장하고, 데이터 분석으로 처리한 후 클라우드로 전송합니다. 이는 산업 시스템이 공정 운영과 안전 관리를 더 잘 제어할 수 있게 돕습니다. 스마트 디바이스와 산업 장비에서 지속적으로 데이터를 수집하고 전송함으로써 기업에 성장과 기타 긍정적 결과를 위한 큰 기회를 제공합니다.

IIoT의 4가지 주요 구성 요소

• 지능형 센서
• 네트워크(무선 게이트웨이)
• 데이터 분석(에지 컴퓨팅 및 포그 컴퓨팅)
• 애플리케이션(MQTT, COAP 등)

IIoT의 이점

IIoT는 더 빠른 의사결정을 가능하게 합니다. 사람, 장치, 애플리케이션을 연결해 더 높은 신뢰성으로 상호작용하고 더 나은 운영 효율을 달성하게 합니다. 더 나은 작업 환경을 조성하고 기계 수명을 연장합니다. IIoT는 자산 활용을 최적화하고 고장 지점을 예측할 수도 있습니다.

올바르게 활용할 때 IIoT는:

• 연결성 개선
• 운영 효율성 증대
• 생산성 향상
• 자산 최적화
• 비즈니스 확장 지원
• 원격 진단 가능
• 비용 절감
• 폐기물 감소

IIoT 프로토콜 및 설계 측면

많은 지능형 장치는 범위, 연결성, 비용 효율성, 데이터 공유 능력에 따라 다양한 네트워크 프로토콜을 사용합니다. (예: ISA 100.11a, 6LoWPAN, 지그비(Zigbee), 로라완(LoRaWAN), 와이어리스 하트(Wireless HART), MQTT, CoAP, OPC-UA 등) 올바른 프로토콜 선택은 상호운용성, 범위, 대역폭, 데이터 전송률, 보안, 전력 소비, 확장성에 따라 달라집니다.

IIoT 네트워크 설계 측면에는 크기, 설치 지점, 운영 체제, 전원 공급 같은 엔드 디바이스 사양이 포함됩니다. 또한 데이터 분석은 데이터 양, 크기, 지연 시간, 정확도, 데이터의 유용한 부분을 기반으로 수행됩니다.

IIoT 과제

IIoT가 현재 직면한 주요 과제는 보안과 상호운용성입니다.

보안

보안되지 않은 IIoT 솔루션은 운영 중단과 손실을 초래할 수 있습니다. 시스템의 취약점은 악용될 수 있으며, 악의적인 행위자가 연결된 장치에 접근할 수 있습니다. 해킹, 피싱, 표적 공격, 데이터 유출 같은 악의적 활동은 장비 손상이나 심지어 물리적 사망으로 이어질 수 있습니다.

지능형 장치를 보호하고 접근 권한이 있는 모든 사람과 시스템을 식별하는 것은 IIoT 구현의 극히 중요한 요소입니다. 기업은 자신의 데이터가 안전하다는 것을 알아야 합니다.

상호운용성

적절한 연결성은 상호운용성에 필수적입니다. 많은 산업 분야에서 고유한 프로토콜 세트를 사용합니다. 일부는 독점적인 기계 간 통신과 레거시 시스템을 사용합니다. 이 모든 이질적인 시스템을 IIoT 솔루션으로 통합하는 것은 상당히 어려울 수 있습니다.

필수 기반으로서의 IIoT

IIoT는 인더스트리 4.0과 스마트 제조를 수용하면서 오늘날 산업 세계의 주요 트렌드 중 하나가 되었습니다. 이 기술은 이러한 이니셔티브의 근본적인 구성 요소 중 하나입니다. 사실, 대부분의 경우 기업은 센서 수준에서 생성되는 대량의 데이터를 수집하고 분석하지 않고는 인공지능, 디지털 트윈, 시뮬레이션, 예측 분석 같은 더 진보된 인더스트리 4.0 기술을 활용할 수 없습니다. 바로 이 지점에서 포괄적인 IIoT 프레임워크와 아키텍처가 필수적입니다. IIoT 플랫폼은 사람, 시스템, 사물을 연결하는 디지털 생태계를 구축합니다. IIoT는 산업 플랜트와 비즈니스 성과를 새로운 차원으로 끌어올릴 역량을 제공합니다.