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오픈소스 개발 보드와 커뮤니티를 통한 사물인터넷 설계의 대중화

- Cliff Ortmeyer( element14글로벌 솔루션 개발팀장)

사물인터넷(IoT)은 세계경제포럼에서 밝힌 4차산업혁명에서 물리적, 디지털, 생물학적 세계를 결합시키는 경제적, 기술적, 문화적 변화의 핵심이라 할 수 있습니다. 이는 다양한 기반 기술과 유비쿼터스 네트워크, 빅데이터, 애널리틱스, 클라우드가 주도하는 기술입니다.

"컴퓨팅의 대중화"라 하면 다소 매니아적인 표현일 수 있지만 이미 한동안 일어날 준비를 거치고 있는 혁명이라 할 수 있습니다. 하드웨어와 소프트웨어 분야를 나누던 기존의 벽이 무너진 후 이러한 대중화의 움직임은 신기술이 도래하고 최근 수 년간 기술 트렌드에서 가장 많이 회자된 기술 중 하나인 사물인터넷(IoT)을 중심으로 새로운 커뮤니티가 형성되면서 속도를 얻고 있습니다.

하지만 사물인터넷이 기술에 더 많은 기회를 제공하기 위해서는 그 작업 흐름을 단순화하고 모듈식 요소를 보다 효과적으로 활용하여 사물인터넷 설계에 수반되는 현실적인 기술적 문제, 즉 소프트웨어 설게에서 센서의 네트워크 연결과 클라우드에 이르는 문제들 해소해야 합니다. Raspberry Pi 및 Arduino와 같은 개발 키트, 단일 보드 컴퓨터(SBC), 프로토타입 제작 플랫폼은 오픈 소스에 저비용이며 사용이 편리한 차세대 하드웨어 요소의 일부로서, 수많은 개발자들에게 사물인터넷 솔루션을 개발할 기회를 제공하고 사물인터넷 혁신을 위한 기준 설계로 활용되고 있습니다.

전반적인 개발 키트, SBC, 오픈소스에 지지를 보내 온 제조사 및 해커 커뮤니티에서는 초보자에서 낮에는 개발자로, 밤에는 제조자로 일하는 현업 종사자에 이르기까지 누구에게나 성공적인 사물인터넷 설계를 위한 전문지식으로 도움을 주고 있다는 점 역시 중요합니다.

사물인터넷의 기회와 문제
가까운 미래에 센서와 스마트 디바이스로 구성된 사물인터넷 네트워크가 우리 환경의 거의 모든 측면, 이를테면 집과 다양한 사물, 산업 워크플로우, 교통 및 통신 시스템, 의류, 인체 등을 연결시켜 데이터를 교환할 수 있게 될 것입니다. 전문 연구업체인 IDC에서는 2020년까지 500억 개의 사물인터넷 센서가 사용되고 2030년이 되면 2,000억대가 넘는 장치들이 연결될 것으로 전망하고 있습니다.

또한 사물인터넷은 하드웨어 및 소프트웨어 엔지니어링을 대중화시킴으로써 IT 산업에 차세대 개발자와 혁신가들이 등장할 수 있습니다. Gartner의 예측에 따르면 올해 말까지 사물인터넷 솔루션 중 절반 이상이 창업 3년 미만의 스타트업 기업의 손에서 태어날 것이라고 합니다. 또한 대규모 소비재 제조사가 아닌 중소 제조사와 스타트업들이 주류 시장에서 더 인정받는 틈새시장용 제품을 개발하여 사물인터넷 기술의 도입, 확산과 성장을 주도할 것이라고 예측했습니다.

하지만 사물인터넷이 엔지니어링의 대중화를 이끌기 위해서는 보다 간단하게 솔루션을 설계할 수 있어야 합니다. 사물인터넷 솔루션은 완전한 엔드-투-엔드 사물인터넷 플랫폼을 만들기 위해서는 센서 통합 및 관리, 전력 관리, 프로세서, 무선 네트워크, 보안, 임베디드 소프트웨어, 데이터 분석, 클라우드 플랫폼과 같은 다양한 기술 분야를 잘 알아야 하므로 복잡하기로 악명이 높고 제작도 매우 어려운 것이 현실입니다. 게다가 소규모 제조사와 스타트업에는 그렇게 복잡한 제품을 출시까지 빛을 보일 수 있는 전문가를 거의 갖추지 못하고 있습니다.

그러므로 완전한 무에서 사물인터넷 플랫폼을 만들어내는 것은 가장 좋은 방법이라 할 수 없습니다. 하드웨어, 소프트웨어와 무선 기술을 클라우드 액세스와 결합하는 작업은 복잡하며 많은 비용과 개발 기간이 소요되는 장기적인 과정이 될 수 있습니다. 여기서 오픈 소스 개발 보드가 빛을 발하게 됩니다.

공급자 네트워크를 통해 개발 속도를 높이고 지원을 받을 수 있습니다.
스타트업들과 중소 제조사들은 저렴한 element14(http://kr.element14.com/)과 같은 공급자의 오픈소스 전자제품 플랫폼과 SBC를 이용하여 강력한 설계 툴을 보다 신속하게 개발자들에게 제공함으로써 다양한 분야의 혁신가들에게 사물인터넷 기술의 가용성을 높일 수 있습니다.

이러한 개발 플랫폼은 엔지니어와 프로그래머/코더 간의 기술적 간극을 해소하는 데에도 도움이 됩니다. 일반적으로 엔지니어들은 기본적이고 원시적인 환경에서 (대부분) C언어 기반인 프로그래밍을 통해 시스템을 개발하기 위해 하드웨어를 만듭니다. 반면에 소프트웨어 엔지니어들은 거의 운영체제용 코드에 집중해 왔지만 하드웨어상의 여러 제약으로 인해 전체 플랫폼에 피해를 입힐 가능성에 대해 우려해왔씁니다. Raspberry Pi 및 BeagleBoard과 같은 플랫폼은 이러한 두 집단을 결합시켜 하드웨어 엔지니어들에게는 통합 운영체제를 갖춘 플랫폼 상에서 보다 고수준의 프로그래밍을, 소프트웨어 코더들에게는 보다 저렴한 비용으로 물리적 컴퓨팅을 더 정확하게 이해할 수 있는 기회를 제공합니다.

또한 공급자 네트워크는 어떠한 질문도 사소하게 받아들이지 않고 기술적 자문과 지원을 제공하는 커뮤니티를 탄생시켜 업계 종사자들과 전문가/매니아들이 지식을 습득할 수 있습니다. 커뮤니티의 포럼과 웨비나 및 신제품의 "로드 테스트'와 같은 특징은 엔지니어와 제조사 모두 오픈소스 하드웨어와 소프트웨어를 통해 신기술과 레거시 기술을 모두 구현할 수 있는 기회와 방법을 제공합니다.

또한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 통합 도구를 제공하여 개발 시간을 단축시켜며 특화된 사물인터넷 개발 키트도 이용할 수 있습니다. 이러한 사물인터넷 키트에는 센서 구현 요소와 클라우드 액세스 솔루션이 포함되어 이러한 기술들을 기능적인 설계에 반영하는 부담을 줄여줍니다. 사용자가 개발 키트를 구입하여 바로 활용할 수 있는 경험에 기본 플랫폼 뿐만 아니라 필수적인 센서와 클라우드 접근 기능까지 제공함에 따라 개발 키트는 단시일 내에 사물인터넷 인프라를 위한 기준 설계와 동의어로 인식되고 있습니다.

1차 공급업체라면 설계한 제품을 상용화하고 생산할 준비가 된 개발자를 위해 소기업이라도 단순 제조사에서 OEM으로 성장할 수 있도록 제조의 용이성을 확보하고 생산 서비스를 제공할 수도 있습니다.

소기업이 더 좋은 이유: 더 빠르고 유연하게 시장에 대응할 수 있는 역량
사물인터넷의 대중화는 급속히 현실화되고 있습니다. 오픈소스 개발 키트와 프로토타입 개발 플랫폼은 사물인터넷 공급망을 활용할 수 있고 혁신을 가속하며 좋은 아이디어만 있다면 성공적인 사물인터넷 솔루션을 설계 및 제작할 수 있는 기초임을 입증하고 있습니다.

이러한 플랫폼을 통해 다양한 사물인터넷 솔루션이 보다 빠르게 시장에 출시될 수 있습니다. 기존의 거대 기업들에게는 부품, 키트, 온라인 커뮤니티의 지원을 제공하는 오픈 소스 기술과 공급자 네트워크가 도전이 될 수 있습니다.

개발 키트, 공유 오픈소스 전문지식, 소규모 일괄 생산과 사물인터넷의 발전은 함께 이루어지는 것이며 거대하고 동적이며 급성장하는 시장을 위한 빠른 개발과 프로토타입 제작을 촉진시킬 것입니다.