엔터프라이즈 IoT 솔루션 선택 시 반드시 물어야 할 10가지 질문

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현재 사물인터넷(IoT) 시장에는 라우터, 인터넷 연결 비디오 카메라, 스마트 TV를 비롯한 소비자용 제품과 함께 기업, 과학 및 산업 용도를 위한 엔터프라이즈 IoT 디바이스도 무수히 많이 나와 있다.

후자에 속하는 제품은 전통적으로 "시스템"이라는 범주로 판매된다. 즉, 고가이며 가격이 공개되지 않고 보통 컨설팅 및 설치 서비스까지 묶음으로 제공된다. 솔루션의 정확한 비용은 구매하는 쪽이 얼마까지 지불할 의사가 있는지에 따라 달라진다.

그러나 IoT의 일용품화에 대응해 엔터프라이즈 IoT 판매 전술도 바뀌는 중이다. 제품 가격은 더 저렴해지고 구하기도 더 쉬워지고 가격은 투명해지고 설치는 훨씬 더 간단해지고 있다. 그러나 모든 IoT 업체가 이와 같은 추세에 동참하는 것은 아니다. 따라서 엔터프라이즈 IoT 제품을 구매할 때 "옛날 방식"을 고수하는 업체와 거래한다면 불필요하게 복잡하고 긴 과정을 거치게 된다.

최근 필자는 엔터프라이즈 IoT 온도 모니터링 기술 분석 및 주요 제품 평가를 위한 컨설팅 중에 이런 상황을 직접 경험했다. 온도 모니터링은 다소 특수한 영역으로 보일 수 있지만 이 경험을 통해 더 넓은 엔터프라이즈 IoT 시장, 특히 원격 탐지와 관련된 귀중한 교훈을 얻을 수 있었다.
 
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솔루션 선택과 관련된 사항을 살펴보기 전에 엔터프라이즈 IoT 시스템의 개요부터 다시 돌아보는 것이 중요하다. 일반적인 엔터프라이즈 IoT 아키텍처는 다음과 같은 세 가지 주 요소로 나뉜다.

- 하나 이상의 센서가 포함된 엔드포인트
- 여러 센서 엔드포인트에서 데이터를 집계해 백엔드 서비스로 전달하는 게이트웨이
- 센서 데이터가 수집, 저장, 라우팅, 표시되는 백엔드 서비스


이를 염두에 두고, 엔터프라이즈 IoT 원격 감지 솔루션을 구매할 때 던져야 할 다음의 10가지 질문을 살펴보자.

1. 센서가 얼마나 많은 데이터를, 어느 정도의 빈도로 생성하는가
센서 엔드포인트에서 게이트웨이로 전송되는 IoT 데이터 페이로드의 크기는 일반적으로 50바이트 정도다. 그러나 예를 들어 20분마다 측정 값을 보고하는 엔드포인트 1,000개의 데이터 전송을 집계하게 되면 로컬 대역폭 사용량은 상당히 커진다. 

또 한 가지 유의해야 할 점은 엔터프라이즈 IoT 시스템에 사용되는 무선 기술 대부분은 비면허 ISM 대역에 속하므로 사용 중인 시스템 이외의 다른 소스에서 발생하는 간섭이 향후 문제가 될 수 있다는 점이다. 따라서 단기적, 장기적 계획을 모두 면밀히 수립하는 것이 중요하다.

2. 해당 환경에 적합한 센서 엔드포인트 네트워킹 기술은 무엇인가
일단의 센서를 건물 내부에 위치한 게이트웨이에 연결하는 경우 통신이 어려워질 수 있다. 건물의 구조(벽, 배관, 전기 배선, 지붕 재료 등)로 인해 감쇠, 반사, 간섭 등 다양한 무선 통신 문제가 발생해 신호를 약화시키거나 왜곡하기 때문이다. 와이파이나 블루투스와 같은 기술로는 단거리 연결(최대 약 90m)만 가능하고 무선 환경의 여건이 나쁘면 이 범위도 급격히 짧아진다. 

블루투스 BLE, 지그비(ZigBee), Z-웨이브 메시 기술을 사용하는 제품은 견고한 센서 네트워크 구축이 가능할 것으로 보이지만 현재 엔터프라이즈 IoT 시장에는 이런 제품을 찾아보기 어렵다. 

지금 기준으로 엔터프라이즈 IoT 네트워킹을 위한 최선의 선택은 로라WAN(LoRaWAN)과 같은 "처핑(chirp)" 대역 확산 기술과 일부 독자적인 900MHz 기반 시스템을 사용하는 것이다. 이 구성은 일반적으로 전파 잡음 및 전파 비투과 또는 간섭 구조물이 많은 환경에서도 통신 거리가 상당히 길며(9.5km 이상) 매우 안정적이다.

3. 게이트웨이를 백엔드 서비스에 어떤 방법으로 연결할 것인가
로컬 또는 클라우드 서비스에 호스팅되는 백엔드 서비스와 게이트웨이의 연결은 일반적으로 내부 와이파이를 사용하거나 내부 이더넷 네트워크에 직접 연결된다. 

이 외에 센서와 게이트웨이가 이동 환경에 사용되거나(예를 들어 연구실에서 병원으로 배송 중인 백신의 온도 모니터링), 로컬 구내 네트워크 서비스를 사용할 수 없는 위치인 경우(예를 들어 포도원의 토양 수분 모니터링) 보통 게이트웨이와 백엔드 서비스 연결은 이동 통신을 사용한다. 

마지막으로, 몇몇 판매 업체는 내부 구축이 가능한 백엔드를 제공하지만 일반적으로 이런 백엔드는 클라우드 기반 상품에 비해 유연성이 떨어지고 상당한 내부 IT 지원이 필요하며 사업 위치가 여러 곳인 기업에는 적합하지 않다는 점을 감안해야 한다.

4. 잠정적 공급업체가 사용하는 아키텍처, 프로토콜, 표준은 무엇인가
필자는 이 프로젝트를 처음 시작하면서 다양한 업체가 엔터프라이즈 IoT 상품을 어떻게 구축했는지 비교적 쉽게 파악할 수 있으리라 기대했지만 이는 완전한 착각이었다. 깊게 파고들기 시작하면 드러나는 많은 업체의 혼돈은 놀라운 수준이다. 

필자는 유력한 여러 엔터프라이즈 IoT 기업의 사전 판매 담당자 및 기술 지원 전문가와 이야기를 나눴는데 이들 중에는 각자 회사의 제품에 대해 충분히 교육을 받지 못한 경우가 많았고 심지어 틀린 정보를 제공한 사람도 여러 명 있었다. 업체를 최종적으로 선택하기 전에 정확히 무엇을 받게 되는지 확실히 알아야 한다.

게다가 여러 기업의 마케팅이 유발하는 혼란도 조사에 전혀 도움이 되지 않는다. 엔터프라이즈 IoT 시장에서 인수를 통해 몸집을 키운 대규모 업체 가운데 일부는 하나의 마케팅 전략 아래에 여러 브랜드를 통합하고 있다. 한 주요 업체는 5개 브랜드를 거느리고 조율하느라 애쓰는 중이기도 하다. 

필자는 장비를 테스트하기 위해 백엔드 서비스에 장비를 등록해야 했으므로 해당 회사의 "온보딩" 전문가와 통화하면서 디바이스 ID를 알려줬다. 센서 장비 하나와 게이트웨이 하나를 구성했을 뿐인데도 이 온보딩 과정에는 많은 시간이 걸렸다. 디바이스가 수천 개에 이르는 경우 도대체 어떻게 이 방식으로 진행하느냐고 물었더니 이 전문가는 자기도 모르겠다고 대답했다.

요지는 깊이 들어가려면 마음의 준비를 해야 한다는 것이다.

5. 엔터프라이즈 IoT 시스템에 필요한 보안 수준은 어느 정도인가
보호되지 않는 IoT 디바이스가 정말 위험하다는 사실은 이미 확실하게, 사례를 통해 입증됐다. 엔터프라이즈 IoT 환경의 모든 디바이스는 보호할 수 있어야 하고 무선 업데이트가 가능해야 하며 항상 최신 상태로 유지되어야 한다. 기본 계정이나 비밀번호를 사용해선 안 되고, 통신은 견고하게 암호화돼야 하며 모든 예외(디바이스의 오프라인화 또는 정상 범위를 벗어난 동작)는 탐지, 조사되어야 하고 법적으로 필요한 경우 조치와 해결 과정을 로그로 남겨야 한다.

6. 엔드포인트 배터리의 지속 시간은 얼마나 되는가
일정 규모 이상의 엔드포인트를 보유하게 되면 자칫 배터리 교환에 많은 시간이 소비될 수 있다. 많은 주요 엔터프라이즈 IoT 센서 엔드포인트의 배터리 수명은 5년 이상이다(모닛(Monnit)은 AA 리튬 배터리를 사용하는 자사 알타(Alta) 온도 센서의 수명이 33년이라고 주장한다). 

그렇다 해도 예를 들어 단기간 내에 1,000개의 배터리를 교환하고 싶지 않다면 미리 전략을 세워야 한다. 엔드포인트는 배터리 상태를 보고해야 하며 배터리 잔량이 지나치게 낮은 않은 경우 경보를 보내는 기능이 있어야 한다. 지나치게 낮은 잔량이 어느 정도의 잔량인지는 상황에 따라 다르다. 차로 하루 종일 걸리는 거리에 위치한 냉방 창고의 배터리는 건물 내의 냉방기에 비해 조기에 점검해야 할 것이다.

7. 측정값 손실을 감수할 수 있는가
모든 대규모 시설에서는 시간이 지나면서 이런저런 상황이 발생한다. 정전이 되고, 디바이스가 분리, 고장, 파손 또는 도난되기도 한다. 냉동 의료 용품이나 식품과 같이 적절히 유지하지 못할 경우 법적 처벌 또는 건강 관련 사건이 발생할 수 있다면 게이트웨이가 작동을 멈추더라도 측정값을 저장하는 기능이 있는 센서가 필요하다. 또한 인터넷 연결이 손실될 가능성도 있으므로 게이트웨이 백업 전원과 충분한 센서 저장 용량, 두 가지 모두 필요하다.

8. 어떤 종류의 센서 플랫폼 케이스가 필요한가
엔드포인트의 패키징을 환경 조건에 적합하게 해야 할 필요성이 있는지도 중요한 고려 사항이다. 예를 들어 엔드포인트가 고압의 물이나 수증기를 사용한 세척이 수행되는 환경에서 사용된다면 당연히 유입 보호(Ingress Protection) 등급이 높은 케이스가 필요하다. 또한 일부 업체의 센서 엔드포인트 케이스는 잘못된 설계로 마운트용 탭이 없어 유선 랙이나 벽에 안정적으로 부착하기 어렵다.

9. 백엔드 서비스가 안정적이며 필요에 적합한가
엔터프라이즈 IoT 시장의 많은 업체는 제품을 계속 발전시키고 있는데, 필자는 많은 백엔드 서비스에서 심각한 수준의 버그가 있음을 발견했다. 두 가지 예를 들면 아무런 설명 없이 측정 데이터가 손상된 경우, 그리고 게이트웨이가 꺼져 있는데도 온라인 상태라고 명시된 상태 보고서가 있었다.

엄격한 규정이 적용되는 업종에서 중요한 점은 수집된 측정값이 불변성인지 여부다. 즉, 그 데이터가 수정되지 않은 원본 데이터임을 검증할 수 있는지가 중요하다. 기사를 쓰는 시점을 기준으로 이 부분을 제대로 다루는 업체는 극소수에 불과하다. 앞으로 수개월 이내에 이 분야에서 블록체인이 대대적으로 도입될 전망이다.

백엔드가 서드파티 서비스로 연결되는 링크를 제공하지 않는 한 반드시 확인해야 할 점은 기초적인 최소값, 최대값 이상의 내장된 분석 기능이다. 중간 규모의 엔터프라이즈 IoT 환경에서도 데이터의 양은 엄청나서 추세와 예상치 못한 조건을 정확히 잡아내기가 어렵다. 

따라서 "온도가 섭씨 4도보다 높아지면 경고 전송"과 같은 단순한 수준 이상의 정교한 이벤트 탐지가 필요하다. 예를 들어 온도 변동의 통계 분석으로 기능이 저하된 컴프레서를 알아낼 수 있고, 이를 통해 훨씬 더 큰 비용을 초래하는 대규모 장애가 발생하기 전에 선제적으로 유지보수가 가능하다.

10. API가 있는가
마지막으로, 백엔드 서비스의 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API)는 있으면 좋은 것이 아니라 엔터프라이즈 IoT 인프라를 다른 엔터프라이즈 분석 및 모니터링 시스템과 통합하기 위한 필수 요소다. 결코 간과해서는 안 된다.
 

결론 

현재 엔터프라이즈 IoT 솔루션 선택은 생각 이상으로 복잡하고 힘든 과정이다. 따라서 지금 대규모 엔터프라이즈 IoT 모니터링 프로젝트에 착수한다면 충분한 시간을 할애해 최종 후보 솔루션을 심층적으로 철저히 테스트하고, 계획된 기간 이상으로 판매 업체에 종속되는 상황을 유발하지 않는지도 확인해야 한다. editor@itworld.co.kr