유비쿼터스에서 AIoT까지, IoT의 진화는 현재진행형

[테크월드뉴스=서용하 기자] IoT(사물인터넷)가 다양한 산업 분야의 효율성과 생산성을 높여 4차산업혁명의 중심에 우뚝 섰다. 최근엔 AIoT까지 진화해 우리 삶의 패러다임을 바꾸려 하고 있다. 전문가들은 AIoT까지 진화한 인터넷 혁명이 다양한 서비스를 통해 산업, 경제, 사회에 새로운 패러다임을 가져오게 될 것이라고 기대한다.

▶ 유비쿼터스 개념, IoT의 기반이 되다

IoT(사물인터넷)이란 여러 사물에 정보통신기술이 융합돼 실시간으로 데이터를 주고받는 기술을 말한다. IoT를 설명하기 위해선 기반이 되는 개념, 유비쿼터스를 빼놓고 얘기할 순 없다.

유비쿼터스(Ubiquitous)는 마크 와이저가 1988년 ‘The Computer for the 21st Century’ 논문을 통해 유비쿼터스 컴퓨팅 개념을 처음 제안하면서 알려지게 됐다.

유비쿼터스를 직역하면 ‘어디에나 존재하는’ 또는 ‘항상 존재하는’를 의미한다. 정보 기술과 통신 기술의 발전으로 컴퓨터 기술이 사람들의 생활과 환경에 녹아들어 항상 연결되어 있다는 개념으로 진화했다.

이는 스마트폰, 노트북, 스마트워치 등을 통해 언제 어디서나 인터넷에 접속하고 정보에 접근할 수 있는 상태를 뜻한다.

유비쿼터스와 IoT를 굳이 비교하자면 유비쿼터스는 사용자의 일상생활과 환경에 컴퓨팅 기술이 항상 존재하고 연결되어 있다는 개념을 의미하지만, IoT는 사물들이 인터넷에 연결돼 정보를 교환하고 상호작용하는 기술을 의미한다.

유비쿼터스는 개념적인 측면을 강조하는 표현이고, IoT는 구체적인 기술과 기기들을 포함하는 넓은 범위의 표현이 된다.

▶ IoT, 1980년대 ‘콜라 온도 측정’에서 2000년대 ‘자율주행’까지

IoT를 개념으로만 보면 1980년대 초까지 거슬러 올라가야 한다. 카네기 멜런 대학 컴퓨터 과학부의 학생과 교수가 코카콜라 자판기를 인터넷에 연결해 재고 수준과 내용물이 얼마나 차가운 지 등을 확인했다.

이후 1989년, 컴퓨터 과학자 겸 작가인 존 롬키는 토스터를 인터넷에 연결하는 시도를 했다. 그는 썬빔 디럭스 오토매틱 래디언트 컨트롤 토스터(Sunbeam Deluxe Automatic Radiant Control Toaster)와 IP 네트워킹 및 관리 프로토콜을 연결해, 토스터에 전원을 공급하는 시간을 조절, 전원을 켜거나 굽기의 정도를 제어할 수 있었다.

1999년 말, ‘사물 인터넷’ 용어가 공식화됐다. MIT의 캐빈 애쉬튼이 P&G와 협업하며 기업의 의사결정권자가 공급망 내에서 데이터를 수집하는 데 센서를 사용하도록 설득하려 했는데, 이 제안서에 사용한 용어가 바로 IoT였다.

2000년에는 주방 가전이 IoT의 초기 시장을 열었다. LG가 세계 최초의 커넥티드 냉장고를 출시한 것이다. 2만 달러가 넘는 가격 때문에 널리 대중화되지는 못했지만, 오늘날 우리에게 IoT 개념을 익숙해하게 되는 계기가 됐다.

2007년에는 아이폰이 출시되며 커넥티드가 무선 기기의 개념까지 진화했다. 스마트폰으로 보안 시스템과 산업 시스템을 컨트롤할 수 있게 되면서, 모바일 기기는 IoT 중심으로 자리 잡았다.

2009년 구글은 IoT 기술을 이용해 자율주행 자동차를 테스트하기 시작했다. 사물인터넷(IoT)은 자율주행 자동차의 연결성과 통신 기능을 이용해 다양한 센서, 카메라, 레이더 및 GPS 등을 사용해 데이터를 수집하고 이를 인터넷으로 다른 장치나 서버와 공유할 수 있다.

IoT 기술은 자동차와 인프라, 다른 차량 또는 클라우드와의 통신을 가능하게 해 실시간 데이터 공유, 원격 모니터링, 소프트웨어 업데이트 등을 지원한다. GM과 우버, 테슬라와 같은 기업이 자율주행 기술 개발에 뛰어든 2016년 이후 현재까지도 진행되고 있다.

IoT는 전 세계의 빅테크 기업들이 사물에 연결된 정보를 이용해 대량의 데이터를 수집할 수 있게 됐고 AI 시스템을 교육하고 개발할 수 있는 속도를 높일 수 있어 최근 AIoT(AI+IoT)까지 진화하고 있다.

▶ IoT, ‘AIoT(AI+IoT)’까지 진화··· 새로운 패러다임 변화를 유도

IoT가 등장한 지 20여 년 만에 AIoT(AI+IoT)가 주목받고 있다. AIoT는 ‘Artificial Intelligence of Things’의 약어다.

한국사물지능협회는 AIoT에 대해 ‘어떤 문제를 해결하거나 목표를 달성하기 위해 데이터를 수집하고 AI를 개발해 사물에 탑재 또는 융합하고 활용하는 데 필요한 기술과 역량, 산업의 총체’라고 설명한다.

관련 업계에서는 컴퓨팅 성능의 발전과 더불어 IoT 기기 보급이 AI 개발을 촉진했다고 설명한다. IoT 장치가 수행하는 데이터 수집과 실시간 의사 결정, 자동화와 최적화 등 다양한 측면에서 AI 기술이 이런 기술 발전을 도왔다는 것이다.

IoT와 AIoT는 모두 사물에서 센싱한 데이터의 수집과 데이터 처리 과정에서는 동일한 기능을 수행한다. 다만, IoT는 정의된 프로그램과 알고리즘 기반으로 동작하지만, AIoT는 학습과 추론에 의한 지능형 동작을 수행한다는 것에 차이가 있다.

전문가들은 IoT가 데이터를 수집, 저장, 전송하고 IoT에 연결된 서버 혹은 클라우드 시스템에서 지능적인 처리를 하는 경우, 사용자는 해당 IoT 장비를 지능형 AIoT 장비로 착각할 수 있다면서 이런 경우 IoT 장비는 AIoT가 아닌 일반 IoT라고 구분해야 한다고 조언한다.

업계에선 AIoT는 4차산업혁명에 산업, 경제, 사회에 새로운 패러다임 변화를 유도하게 될 것으로 예상한다.

최근 많은 제조업체는 스마트 제조에 큰 관심을 두고 있는데 AIoT를 사용하면, 각 제조공정 설비에서 발생하는 데이터에 대한 실시간 분석과 진단, 예측을 통해 공정을 최적화하거나, 고장에 대한 사전 대응 등이 가능해진다.

앞서 언급한 자율주행 자동차는 전형적인 AIoT의 예시다. 실시간으로 센싱 데이터를 수집, 분석해 도로 상황과 운전자의 상태나 행동을 토대로 주행하는 의사결정도 할 수 있다.

이외에도 가전제품이 대표적인 AIoT 장치로 진화 중이다. 수많은 가전제품 중 실내 공기 질을 실시간으로 측정해 대응하는 공기살균기나 환기시스템 등이 좋은 사례다.

의료 분야에서는 AIoT를 활용해 위급 환자 식별 및 처리, 응급상황 판단으로 119 호출 등 사회 전반에 도움을 주는 형태로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

최근엔 건설연 수자원하천연구본부 연구팀이 IoT, 디지털트윈, AI 등 4차 산업을 적용해 재난 피해를 저감하고 대응하기 위한 실시간 하천 재해 관리 기술을 개발했다. 

정부에서도 지난 2021년 AIoT에 대한 5대 전략 분야(소상공인, 건강관리, 에너지, 물류·교통, 제조 등) 프로젝트를 추진한 바 있다. 또한 정보통신기획평가원은 과학기술정보통신부와 협력해 발표한 ‘ICT R&D 기술로드맵 2023’에서 AI 발전에 IoT·ICT 관련 기술이 주목받을 것으로 예측하고 있다.