산업형 사물인터넷(IIoT)의 현상태

BY MATT NEWTON Director of technical marketing, Opto 22

다음은 산업 혁명이 진행됨에 따라 2017년 주요 사물 인터넷 트렌드 예측 및 권고안에 대한 내용이다.

IIoT의 얼리 어답터는 수익증대, 비용 절감 및 고개 서비스 지원 향상을 위해 경쟁 우위와 새로운 비즈니스 모델을 확인했다. 예측 유지 보수, 인공 지능, 스마트 제조, 증강 및 가상 현실과 같은 용어는 더 이상 단순한 유행어로 머물지 않는다. 이 용어들은 매일 IIoT 산업에 채택되고 적용되는 아이디어, 기술 및 개념이다.

그러나 IIoT 채택에 관해서는 여전히 문제로 남아있다. 성공적인 IIoT 어플리케이션을 구현하려면 정보 기술(IT)과 운영 기술(OT)의 통합 및 협업이 필요하다.

이것은 기술적인 측면과 문화적인 측면 모두에서 지속적인 도전 과제이다. OT 및 IT 팀들은 조직 단위 내에서 중요한 문화적 차이를 보이고 있다. 예를 들면,

• IT 부서는 지속적인 변화와 끊임없는 업그레이드 주기 속에서 살면서, 기업의 이익을 위한 경쟁 우위를 확보할 수 있는 가장 최신의 빠른 컴퓨팅 하드웨어 및 소프트웨어를 찾고 있다.
• OT 부서는 업그레이드 주기가 수십년 간격으로 떨어져 있고, 레거시(legacy) 기술이 표준인 기업 내의 물리적 가치 창출 영역에서 기능한다.

이 두가지 매우 다른 유형의 기술을 서로 다른 분야에서 연결하는 과제를 해결해야 하지만, 주요 목표는 다음과 같다: 경쟁 우위와 비교 우위를 개발할 수 있는 기회를 파악하기위해 전 회사의 운영에 대한 전체론적, 역사적, 실시간 및 예측적 전망을 얻는 것 이다.

두 조직 간의 통합을 능률화하는 데 도움이 되는 방법 중 하나는, 조직 내에서 한 사람을 지명하여 IIoT전략의 전반적인 발전을 이끌어 내고, 모든 조직 단위에서 지원 노력을 기울이는 것이다.

이에 담당자는 OT 및 IT 영역에 정통해야하며, OT 자산과 IT 자산을 함께 연결하는 게 있어 전반적인 비즈니스 목표와 장기적인 가치를 이해할 수 있어야 한다. 또한 정보 보안에도 능통해야한다. IIoT를 위한 OT 및 IT 부서의 성공적인 관리 핵심은 두 부서가 엔지니어링, 설계, 생산 및 지원 테이블에서 동등한 지위를 유지해야 한다는 것이다.

개방형 IIoT표준, IIoT 사양 및 아키텍쳐의 채택은 OT와 IT 간의 협업 간소화에도 도움이 될 것이다.

표준 사양 그리고 아키텍쳐

2015년과 2016년 동안 아래 두 그룹은 IIoT 헤드 라인을 지배해왔다.:

• IIoT에 더 많은 교차 도메인 접근 방식을 사용하는 산업 인터넷 컨소시움(IIC).
• 효율적인 제조 및 스마트 공장의 개념에 뿌리를 두고 있는 플랫폼 인더스트리 4.0. (Platform Industrie 4.0.)

두 그룹 모두 IIoT 기술의 표준화 및 채택을 간소화하는 데 도움이 되는 참조 아키텍쳐를 개발해왔다. 어떤 점에서는 비슷하지만 여러 측면에서의 차이가 있다.

IIC는 주로 지역적 차원이 아닌 세계적으로 채택 될 수 있는 전반적인 기업을 다루기 위한 표준 참조 아키텍쳐 개발에 주로 중점을 두고 있다. IIC의 산업 인터넷 참조 아키텍쳐(IIRA)는 2015년에 처음 발표되었으며, IIoT 시스템 설계자가 공통 프레임 워크 개념을 기반으로 자체 시스템을 설계하는 데 사용할 수 있는 표준 기반의 아키텍쳐 템플릿 방법론이다. IIRA는 스마트 제조, 스마트 그리드, 커넥티드 병원, 스마트 운송 등을 포함하여 다양한 애플리케이션에 배치된 센서, 작동기 및 기타 저수준 장치에 내장 된 인텔리전스와의 연결성을 다룰 수 있도록 설계되었다.

반면, 플랫폼 인더스트리 4.0은 독일에 특화된 산업의 디지털 구조 변화를 형성하고 있다. 인더스트리 4.0은 컴퓨터화된 생산 서비스를 촉진하는 독일 정부 프로젝트로 시작되었다. 결과적으로 인더스트리 4.0의 주요 초점은 조직이 스마트 팩토리로 간주한 것을 개발하기 위해 생산을 최적화하는 것이다. 스마트 팩토리의 네 가지 핵심 기능인 상호 운용성, 정보 투명성, 기술 지원 및 분권화 된 의사 결정을 이용하여 인더스트리 4.0은 맞춤형 제품을 유연하게 대량 생산할 수 있는 스마트공장 구축을 시도한다.

조직간에 여전히 많은 논쟁이 있고, 많은 회사가 투자 할 곳을 확신할 수 없는 상태이다. 이 시점에서 일단은 인내심을 가지고 기다려야하는 방법을 권장한다. 조직 간의 통합된 공동 노력이 결국 실현되고, 전반적인 산업 규격이 개발 될 가능성이 있지만, 실현되는 정확한 시점이 언제가 되는지는 현재로써 알 수 없다.

IIoT에 가장 적합한 프로토콜, 아키텍쳐 및 조건이 어떤 것인지에 대한 표준에 관해 논쟁이 있지만, 업계에서는 이미 사용 용이성, 보안 및 상호 운용성을 제공하는 IIoT 플랫폼을 찾는 고객의 요구에 부응하기 시작했고, 이로 인해 IIoT 플랫폼 증가의 전쟁을 초래했다.

플랫폼 상승

IIoT 플랫폼 및 미들웨어는 물리적 장치(센서, 작동기, 릴레이 등)나 데이터 엔드포인트(data endpoint)와 인공 지능, 예측 분석 및 인지컴퓨팅과 같은 고급 소프트웨어 응용 프로그램 사이에 존재하는 소프트웨어이다. IIoT 플랫폼과 미들웨어는 물리적 영역과 디지털 영역간에 데이터를 이동시키고, 브라운 필드 산업 애플리케이션 기회에서 수십억 대의 IIoT 디바이스에서 생성 된 빅데이터를 다룰 수 있는 강력한 소프트웨어 리소스를 제공하고 있다.

앞으로 몇 년 동안의 IIoT의 근본적인 문제는 레거시(Legacy) 시스템과 장치를 최첨단 IT시스템에 연결해야 할 필요가 있다는 것이다. 수십 년 전에 설계된 장비와 오늘날 출시되는 장비 사이의 기술, 통신 프로토콜 및 규격에 엄청난 격차가 존재하고, IIoT 미들웨어는 이러한 격차를 해소하려는 노력을 하고 있다.

플랫폼을 고려하기 전에 먼저 IIoT 프로젝트의 범위와 제공하려는 가치를 정의하는 것이 중요하다. 플랫폼을 성취 하고자 하는 목표에 맞추어 선택하고, 특정 공급 업체 플랫폼을 사용하는 대신, 오픈 소스 및 공개 표준에 기반을 둔 기술 구현을 고려해보라.

오픈 소스 및 공개 표준을 통한 상호 운용성

산업 네트워크 용 이더넷과 주소 지정 및 데이터 전송용 TCP / IP와 같은 개방형 통신 버스 표준이 널리 보급되었지만, OT 및 IT 영역의 소프트웨어 응용 프로그램은 여전히 상호 운용성이 부족하다. 2017년에 이러한 장애물을 극복하는 데 도움이 되는 기술적 해결방안들이 제시되었다:

• RESTful (Representational State Transfer) API는 오늘날 우리가 알고있는 인터넷 과 모바일 컴퓨팅을 결합하는 소프트웨어 개발 도구이다. Opto 22 SNAP PAC 자동화 컨트롤러에는 내장 된 HTTP / S 웹 서버와 컨트롤러의 I / O 및 시스템 변수에 대한 RESTful API가 함께 제공된다.
• -RED는 오픈소스의 시각화된 배선 도구로서, 산업 자동화 컨트롤러와 같은 엣지 컴퓨팅 시스템을 Amazon Web Services 및 IBM Watson IoT와 같은 클라우드 서비스에 연결한다. Node-RED는 IIoT 애플리케이션 개발자가 사전 구축 된 소프트웨어 코드를 활용하여 애플리케이션에 직접 배치 할 수 있게 한다. Opto 22의 groov IIoT 애플리케이션 개발 기기는 기본적으로 Node-RED와 함께 제공되며 안전하게 내장되어 있다.

• OPC는 Windows 운영 체제에서 실행되는 응용 프로그램을 데이터 액세스를 위해 산업 자동화 장치에 연결하도록 설계되었다.
• MQTT는 발행 / 인용 (pub / sub) 아키텍처를 사용하여 데이터를 전송하는 전송 프로토콜이며, 공개 표준, 원격 불량 또는 연결 불량에 대한 적합성, 그리고 방화벽 뒤 장치와의 통신과 같은 IIoT 애플리케이션에서의 여러 가지 이점을 제공한다.

앞으로의 어려움

대규모의 IIoT 채택 및 배포를 방해하는 세 가지 주요 장애물은 다음과 같다.:

• 사이버 보안
• IIoT 애플리케이션을 만들고 구현하기 위한 전반적인 시스템 상의 경험 및 인력 부족
• IIoT 애플리케이션에서 ROI 식별 및 수량화의 어려움

출처 : REAL-WORLD CHALLENGES LEAD THE WAY - THE STATE OF THE INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS

편집 및 번역 : K-SmartFactory