IoT 장치, 다양한 통신 기술 및 프로토콜 지원
데이터 보호 위해 설계 초기부터 보안 통합 필요
향후 확장 가능한 클라우드 기반 프레임워크 고려


전 세계 코로나19 누적 확진자 수가 2020년 하반기가 시작되는 7월 1일 기준으로 1,000만 명을 넘었다. 누적 사망자 수는 50만 명을 넘었다.

코로나19 확산을 막기 위해 전 세계적으로 각국 정부는 면대면 상황을 최대한 줄이고자 사회적 거리 두기 운동을 벌이고 있다. 몇몇 기업들은 예정된 행사를 취소하고 재택 및 원격근무를 장려하고 있다.

권준욱 중앙방역대책본부 부본부장은 지난 4월, "코로나19 발생 이전의 세상은 이제 다시 오지 않는다"라고 말했다. 이번 사태가 진정되더라도 SARS 뒤에 MERS, MERS 뒤에 코로나19가 오듯 전염병 확산 위협은 절대 사라지지 않을 것이다.

이러한 상황에 경제적 손실을 최소화하고, 포스트 코로나 시대에 대비하기 위해 비즈니스에 IoT 기술을 적용하려는 기업이 늘고 있다. 비대면 및 원격 기반의 IoT 장치는 인류가 존속하는 한 계속 필요할 것이란 사실을 이번 사태가 전 세계에 주지시켰다.

그렇다면 효과적인 IoT 장치를 개발하기 위해선 어떤 점들을 고려해야 할까? Arm은 ‘IoT 성공 보장: 가장 중요한 7가지 의사 결정’ 백서를 통해 IoT 장치 개발 시 엔지니어가 정해야 할 7가지 요소를 제시했다.

이번 기사에서는 첫 번째 요소인 '하드웨어 및 소프트웨어 옵션'에 이은 나머지 여섯 가지 요소에 대해 살펴보겠다.


IoT 장치의 연결과 관리
이동통신, 위성, Wi-Fi, 블루투스, RFID, NFC, LPWAN, 이더넷을 비롯하여 장치를 네트워크에 연결할 방법은 많다.

장치가 먼 거리에서 대량의 데이터를 전송해야 하는 경우에는 많은 전력이 필요하다. 이런 경우 기지국이 있을 때는 이동통신, 없을 때는 위성을 사용하는 것이 좋다. 먼 거리에서 비교적 소량의 데이터를 전송해야 하면 LPWAN을 통해 에너지를 절약하고 배터리 수명을 늘릴 수 있다.

가까운 거리에서 대량의 데이터를 전송하기 위해서는 블루투스, Wi-Fi 같은 무선 연결 또는 이더넷 중 하나를 선택하면 전력 소비를 최소화할 수 있다. 3가지 방법 모두 이동통신이나 위성보다 낮은 전력 소비와 높은 대역폭을 가진다.

네트워크를 통해 데이터를 전송하려면 비용이 많이 들 수 있다. 많은 IoT 애플리케이션은 대량의 데이터를 수집하나 그중 일부만 중요하다. 이 경우 로컬 알고리즘이 전송되는 데이터를 제한하여 비용이 많이 드는 에너지 및 데이터 소비를 줄일 수 있다. 처리할 대량의 데이터를 네트워크에 전송하는 대신 게이트웨이 또는 장치 자체에서 처리하도록 선택할 수 있다.

데이터를 전송하기 위해서는 일단 장치와 네트워크가 연결되어야 한다. IoT 장치는 여러 영역에서 다양한 프로토콜을 사용하는 수많은 환경에 위치할 수 있다. 이러한 조건에서 연결성을 유지하려면 다양한 통신 기술과 프로토콜에 대한 지원이 필요하다.

개발자는 위치 또는 네트워크와 관계없이 모든 장치의 연결을 관리할 수 있는 IoT 장치 관리 플랫폼을 고려해야 한다. 모든 주요 프로토콜과 영역 경계에서 지속적인 연결을 통해 데이터에 계속 액세스할 수 있으며, 비용은 줄어든다.

IoT 장치를 배포하고 네트워크를 탐색하고 자체 인증하며 자동으로 프로비저닝하고 가장 저렴한 채널에 연결할 수 있는 솔루션은 시장 출시 기간, 비용 및 복잡성을 줄여주는 동시에 추가적인 확장성도 지원한다.


시스템 차원의 IoT 보안 달성
보안이 취약한 IoT 장치를 악용하는 사이버 공격은 위협적이다.

2016년 미라이 봇넷 공격은 인터넷을 통해 열려 있는 포트를 검색하고 기본 암호로 로그인하는 방식으로 보안이 충분치 않은 IoT 장치를 활용했다. 그 결과 봇넷 부대는 DDoS 공격을 개시했고 이로 인해 많은 인터넷 서비스에 접속할 수 없게 되었다.

미라이는 IoT 장치의 보안이 허술하여 가능했다. 잠재적인 해킹으로부터 방어하려면 물리적 장치와 네트워크를 모두 방어하는 시스템 차원의 접근법을 사용해야 한다.

IoT 장치 개발자는 장치, 연결되는 네트워크, 공유하는 데이터를 보호하는 데 필요한 모든 조처를 다 해야 한다. IoT 보안은 초기 설계 단계에서부터 계획되고 개발, 배포 및 관리 프로세스의 모든 단계에 통합되어야 한다.


데이터 추출과 통합
많은 조직이 계획 또는 목적 없이 데이터를 단순히 수집만 하고 있다. 데이터로부터 소비자 프로필을 생성하고, 이상징후를 감지하는 것에서만 그치지 않기 위해서 기업은 IoT로부터 생성된 데이터의 가치를 완전히 이해해야 한다.

효과적인 데이터 관리의 핵심은 손쉬운 접근과 완벽한 통합이다. 기업은 데이터로부터 새로운 기회를 식별하고, 사업의 효율성을 높이며, 중요한 의사 결정을 신속히 내릴 수 있는 통찰력을 얻을 수 있어야 한다.

그리고 다양한 장치는 물론 엔터프라이즈 데이터 및 외부 데이터 소스에서 다양한 데이터 세트를 수집하고 통합하는 응용 프로그램을 개발해야 한다. 또한, 이를 확장된 데이터 통합 시스템과 연결해야 한다.

더불어 저장 중 또는 전송 중 여부와 상관없이 데이터는 적절한 수준의 암호화를 사용하여 보호해야 한다. 데이터에 대한 접근은 ID 및 접근 관리 솔루션을 사용하여 제어하고 모니터링해야 한다. 또한, 플랫폼은 ISO/IEC 인증을 통해 완전히 이중화되어야 한다.

모든 소스(IoT 장치, CRM, 전자 상거래 시스템, 외부 데이터)에서 분산되고 격리된 대량의 데이터를 통합 및 변환할 수 있는 데이터 관리 플랫폼을 사용하면 복잡성을 줄이면서 의미 있고 활용 가능한 통찰력을 얻을 수 있다.


확장을 고려한 IoT 인프라 구축
많은 기업이 규모 면에서 IoT의 혜택을 완전히 누리는 데 필요한 디지털 혁신을 제대로 진행하지 못하고 있다. 응용 프로그램 업데이트, 보안 패치 배포, 수천 대의 장치 운영 및 유지관리를 원격으로 해내기 위해선 모든 관련 부서 및 기능 그룹이 포함된 계획을 짜야 한다.

IoT 장치의 긴 수명과 높은 유용성을 보장하기 위해 올바른 하드웨어 및 소프트웨어를 먼저 구현해야 한다. 진정한 확장성을 실현하려면 전체적으로 생각해야 한다. 다양한 지역에서 사용되는 여러 다른 장치에 생길 문제를 미리 방지하기 위해 로컬 네트워크에 대한 지속적인 지원 방안을 계획하고 구축하면 지리적 확장성을 보장하는 데 도움이 된다.

처리 용량을 늘릴 수 있는 인프라를 설계하면 프로젝트의 성공을 보장하는 데 도움이 된다. 이를 위해서는 확장할 수 있는 클라우드 기반 서비스가 포함된 지원 프레임워크를 구축해야 한다. 솔루션 확장에 따라 수동 프로세스가 어떻게 증가할 것인지, 자동화가 수동 개입을 줄이는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지를 먼저 고려하는 것도 중요하다.

네트워크를 구축하려면 설계를 유연하게 확장해야 한다. 특정 사용 사례에 가장 적합한 장치 및 네트워크 설계 유형부터 적합한 엔지니어링 리소스가 있는지에 이르기까지 확장성을 최우선으로 고려하여 모든 것을 미리 확인해야 한다.

IoT 장치가 더 많이 추가되면 데이터가 증가하고 컴퓨팅 리소스도 증가한다. IoT 인프라 설계 초기에 이를 고려하면 필요할 때 시스템을 성공적으로 확장할 수 있다. 높은 수준의 확장이 가능한 인프라의 경우 서버 또는 클라우드 서비스의 중앙 클러스터가 아닌 주변부 또는 인터넷 게이트웨이에서 컴퓨팅 작업이 수행되는 에지 컴퓨팅을 고려해야 한다. 이를 실현하면 풍부한 컴퓨팅 리소스로 더 많은 데이터를 에지에서 처리할 수 있다.


클라우드 vs 온프레미스? 클라우드 & 온프레미스!
IoT 솔루션 호스팅에 클라우드를 선호하는 기업이 있고 온프레미스 솔루션을 선호하는 기업도 있다. 둘 다 장단점이 있다.

클라우드를 활용하면 일부 기능을 고객의 에지 네트워크로 더 가까이 이동하여 성공적인 IoT 배포에 필요한 강력한 아키텍처를 제공하는 컴퓨팅, 저장소 및 네트워크 리소스를 제공할 수 있다. 클라우드는 사실상 무제한 확장성을 제공한다.

반면 기존 시스템을 클라우드로 전환할 때 중요한 데이터가 노출될 위험에 대해 걱정하는 기관, 기업 등은 온프레미스 IoT 솔루션을 선호한다.

기존 시스템상 중요한 데이터의 경우 방화벽 내에서 관리 및 모니터링 기능을 제공하는 온프레미스 솔루션을 고려해야 한다. 그러나 이는 상당한 초기 투자가 필요하다. 많은 통제 기능과 높은 수준의 보안을 유지하면서도 자체 데이터 센터를 관리하고 지속적인 사용 가능을 보장해야 하기 때문이다.

온프레미스 또는 클라우드 기반 솔루션의 선택 여부는 기본적으로 비즈니스, 데이터의 특성, 확장성 및 사용 가능성의 중요성을 고려한 위험/비용 분석으로 귀결된다. IoT 솔루션 파트너를 평가할 때는 두 솔루션을 모두 지원할 수 있는 파트너를 선택해야 한다.


확실한 파트너 생태계를 갖춘 파트너
IoT 시장은 빠르게 성장하고 있다. 매일 새로운 제품, 소프트웨어, 기술이 등장한다. 업계 표준과 정부 규정은 수시로 바뀌고 있다. 따라서 급변하는 환경을 파악하여 유연하고 기능적이며 확장 가능한 IoT 솔루션을 빠르고 비용 효율적이며 위험을 최소화하여 제공할 수 있는 파트너가 필요하다.

업계 전반의 파트너 생태계에 접근할 수 있는 공급업체를 찾아 요구 사항을 충족하는 다양한 솔루션을 통해 IoT 소프트웨어 개발 및 장치 수명 주기 관리를 더욱 쉽고 빠르게 수행할 수 있도록 협업해야 한다.

이 생태계는 시스템 내 다른 기술과의 글로벌 상호 운용성을 사전에 보장하고 통신을 개선하며 효과적인 보안 옵션을 제공하는 데 중점을 둬야 한다. 입증된 생태계는 유연하고 선택적으로 활용할 수 있으며 미래에도 유효한 IoT 솔루션을 구축하는 데에 도움이 된다.

더 많은 사전 작업을 수행할수록 IoT 프로젝트의 성공 가능성이 커진다. 따라서 기업은 시간을 들여 제품의 특정 요구 사항을 식별하고 문서로 만들 수 있는 종합적인 계획을 세워야 한다.