IoT의 중요성과 SW개발 방향

Posted by ironmask84
2017. 7. 11. 15:36 컴퓨터공학/IT 트렌드



(출처 : 소프트웨어 센터 웹진 자료)

 IoT (사물인터넷 : Internet of Things) 모든 사물이 컴퓨팅  통신 기능을 지니는 것을 기반으로 서로 연결되어 다양한 형태의 정보를 주고받음으로써 기존에는 가능하지 않은  융합형 응용  제공해   있는 개념이다이러한 IoT  대두는 세계적인 ICT (Information and Communication Technology) 패러다임을 변화시키고 있으며우리나라 정부에서도 미래창조과학부 주관하에 소프트웨어중심사회 라는 과제를 진행함으로써 국가산업시장인력 교육 등의 다양한 분야에서의 범국가적 IoT 융합화를 시도하고 있다.

이러한 IoT 개념을 현실화  보급하기 위해서는 IoT 기반 소프트웨어 개발이 선행되어야 하며최근 국내 기업들 중심으로 IoT 기반소프트웨어 개발이 활발하게 진행되고 있다하지만 IoT 기반의 소프트웨어는 기존의 IT-orient 소프트웨어와는 달리  IT 와의 융합을 통해 새로운 형태의 응용을 창출하는 것을 목표로 하고 있으므로소프트웨어 요구사항 분석  설계 단계에서부터 개발/검증 단계까지 세심한 주의가 필요하다이러한 IoT 기반 소프트웨어 개발  주의사항에 대해 창신대학교 소프트웨어공학과 김범석 교수로부터조언을 구할  있었다.

 

 


< 창신대학교 소프트웨어공학과 김범석 교수 >


1. IoT SW의 정의 및 파급력

2. IoT SW의 종류

3. IoT SW 개발 시 주의사항

4. 향후 IoT SW 개발의 방향


 

Q)  시점에서 IoT SW 중요한 이유가 무엇인가요?

 

 IoT SW  사물간 통신을 통해 수집되는 방대한 양의 데이터를 기반으로 새로운 형태의 서비스를 창출할  있는 SW  정의될  있습니다. IoT 라는 개념이 있기 전에 SW  IT 뿐만 아니라 다른 산업의 생산성을 높일  있는 도구로 사용되었지만지금은 사회 전반을 이끌어나갈  있는 핵심 솔루션 역할을 하고 있죠따라서 IoT SW  기존에 독립적으로 운용되어오던 응용과의 융합을 위한 키워드가   있고이를 기반으로 새로운 형태의 응용을 개발할  있는 계기를 제공하는 역할을 합니다. [ 그림 참조 ]

 

< 그림 1> 스마트 기기들의 증가 추세


 

자료 : Cisco IBSG, 2011 -   http://keminet.net/source/web/about/ac79/index.html

 

Q) 그렇다면 IoT  파급으로 인해 생긴 새로운 SW 어떤 것들이 있을까요?

 

 IoT  모든 사물에게 연산  통신 자원을 부여함으로써 상호  연결을 통해  사물에서 수집되는 방대한 양의 데이터를 가공하여새로운 서비스를 제공하는 일종의 인프라 요소가 강합니다, IoT 기술의 활용은  세계에서 운용되고 있는 모든 영역에 적용 가능하다고 보아도 무방합니다실제로 최근 IoT 기술은 의료운송홈서비스공장  다양한 방면에서의 융합을 시도하고 있으며, IoT 관련 기기들의 성능 향상  보급이 가속화되면서 다양한 서비스로의 IoT 융합을 위한 SW 들의 개발이 시도되고 있습니다상세히 살펴보면의료 분야에서는 인체정보를 수집할  있는 IoT 기기들을 환자에게 장착시켜 실시간으로 환자의 상태를 파악하고 치료할  있는 SW  개발을 추진 중에 있으며운송 분야에서는 차량에 부착된 GPS, 가속도 정보를 공유하여 현재 교통정보를 얻고이를 활용하여 교통량을 고려한 신호관리 시스템과 같은 SW 개발을 진행 중에 있죠홈서비스 분야에서도 집안에 존재하는 온도습도 센서로부터수집되는 정보와 기상청과 같은 외부 날씨 정보를 결합하여외출을 하고자 하는 사용자에게 의상을 추천해주는 등의 서비스를 고려하고 있습니다뿐만 아니라최근 여러 산업에서 주목하고 있는 스마트 공장에서는 공장  기계들의 부품 상태 모니터링기자재/제고관리 등의 부문에서 IoT  활용한 생산성 향상 솔루션들을 개발 중에 있습니다. [ 그림 참조 ]

 

< 그림 2>  IoT 기반 융합 가능 

 


자료 : http://www.intel.com/content/www/us/en/internet-of-things/infographics/iot-platform-infographic.html )

 

Q) IoT SW 개발에 있어 개발자에게 요구되는 사항은 어떤 것이 있나요?

 

  초연결을 지향하는 IoT 에서의 SW 다양한 요구사항이 존재하게 됩니다.

 

첫째, IoT  구성하는 end-device  스마트 기기에서의 시스템 레벨의 프로그래밍 능력이 필요합니다.

IoT  위한 스마트 기기들은 기존의 단순한 임베디드 시스템과는 달리 센서와 같은 부가 장치를 장착할  있어야 하며이를 기반으로 새로운 형태의 서비스를 추가로 적용하여 수행함에 있어 유연성과 확장성을 제공해줘야 합니다기존의 펌웨어 기반의 시스템에서는 이러한 요구사항을 만족 시킬  없기 때문에 embedded OS  적용해야 하며이를 위해서는 embedded OS  전반적인 이해와더불어상용화된 IoT 기기 플랫폼과 OS 레벨의 프로그래밍에 대한 다양한 경험이 필요합니다.

 

둘째, IoT 스마트 기기에 장착된 다양한 형태의 통신 인터페이스를 위한 네트워크 지식  프로그래밍 능력이 필요합니다.

IoT  기존의 단일 통신 기술을 사용하는 기기들과는 달리 하나의 기기에 다양한 통신 기술을 적용시킬  있으며필요에 따라서는새로운 통신 인터페이스를 추가할  있어야 합니다따라서이러한 통신 기술들을 SW  구동시키기 위해서는 IoT 기기에 적합한 네트워크 인터페이스 관련 디바이스 드라이버  이를 활용한 SW 개발을 위한 지식  프로그래밍 능력이 필요하게 됩니다.

 

셋째방대한 양의 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스 구축과 융합 서비스의 기초가 되는 정보를 창출하기 위한 데이터 프로세싱이 필요합니다.

IoT 시대에서는 Cloud  통해 방대한 양의 데이터를 Big Data 라는 형태로 구축하게 됩니다따라서 수집된 데이터를 BigData  저장하고 관리하는 기법이 필요하며이렇게 수집된 데이터를 기반으로 새로운 형태의 정보를 창출하기 위해 기계학습이나 데이터마이닝과 같은 데이터 프로세싱이 요구됩니다.

 



마지막으로, End user  사용할  있는 융합된 형태의 응용 소프트웨어 개발 능력이 요구됩니다

현재 많이 사용되고 있는 안드로이드, iOS  물론, Web 기반의 프로그래밍, embedded OS 기반의 응용 소프트웨어  이들을 원활하게 동작하게   있는 미들웨어 개발 능력도 필요합니다.

 

Q) IoT SW 개발에 있어 주의사항은 어떤 것이 있나요?

 

위에서 언급한 요구사항을 기반으로 IoT SW 개발하는데 있어 개발자가 주의해야  사항은 기존의 SW 개발과는 상이한 부분이 있습니다.

먼저개발하고자 하는 SW  어떤 Data  활용하여 어떤 서비스를 제공해 주는 것을 목표로 하는지를 면밀히 검토하여이를 기반으로 IoT SW  설계하는 것이 중요하게  것입니다기존의 SW  단일 목적으로 개발되는 사례가 대부분이었으며이에 따라 SW 설계 부분이 단순화되었습니다하지만 IoT 기반의 SW  다양한 응용과의 융합을 지향하고 있으므로 상이한 목적을 결합한 새로운 형태의 SW 되며이에 따른 요구사항  고려사항의 절대적인 양이 많아지게 되므로 설계 단계의 세밀함이 보다 중요하게 됩니다.

보안 또한 IoT SW 에서 중요한 유의사항이   있습니다. IoT 기기들은 기존의 기기와는 달리 서로의 연결을 위해 통신 인터페이스를 가지고 있으며이를 역이용하여 외부에서의 데이터 변조정보탈취는 물론기기 자체의 시스템 장악 등의 보안관련 이슈가 일어날 있습니다이를 해결하기 위해서는 기존의 네트워크에서의 보안 뿐만 아니라 기기 자체의 보안 강화가 필요하게 되며효율적인 보안 향상을 위해서는 시스템 레벨에서의 보안도 고려되어야 합니다실제로 최근 개발되고 있는 ARM 프로세서 기반의 상용 IoT 기기를위한 개발 플랫폼에서는 시스템 레벨의 보안을 위해 TrustZone  지원하며기기 자체에서의 보안을 위해 TPM (Trusted Platform Module)  적용하여 제품을 생산하고 있습니다따라서 이와 같은 보안 향상을 위해 추가된 부분에 대한 이해도는 물론이를 활용하여 IoT SW  높은 보안 수준을 유지할  있는 방안을 고려해야  것입니다. [ 그림 3,4 참조 ]

 

< 그림 3>  ARM 사의 TrustZone

 


자료 구글 이미 


< 그림 4>   TPM (Trusted Platform Module)


자료 구글 이미 

 

마지막으로, embedded 기반의 IoT 기기를 위한 SW 개발에 따른 SW 최적화가 필요합니다.

최근 생산되는 IoT SW  구동시킬  있는 기기들의 성능이 비약적으로 향상되고 있지만, PC  Server  같은 높은 성능을 지니고있지는 않으며오히려 전력연산능력저장장치의 용량 등의 제약적인 성능을 가지고 있습니다특히 IoT framework  말단에서 정보를 수집하는 센서는 기존의 스마트 기기에 비해 더욱 제약사항이 많은 특징을 지닙니다따라서 SW 자체의 구현 복잡도를 최소화 하고구동 성능을 최적화하여 성능의 제약이 많은 기기에서도 개발된 SW  정상적으로 동작할  있도록 해야할 것입니다

출처 : 
http://www.sw-eng.kr/member/customer/Webzine/BoardView.do?boardId=00000000000000040729&currPage=1&searchPrefaceId=&titOrder=&writeOrder=&regDtOrder=&searchCondition=TOT&searchKeyword=iot

 
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