산업용 사물 인터넷 개요

50년 전 미래형 산업기술을 생각할 때 민첩한 인간형 로봇을 구상했다. 로봇 공업이 발전했지만 진정한 혁신은 연결성입니다. 산업용 사물 인터넷(IIoT, Industrial Internet of Things)은 기계, 사람, 시스템을 실시간으로 연결하여 데이터를 공유하고 중앙 비즈니스 플랫폼과 통합할 수 있도록 합니다.

IIoT는 비즈니스 한쪽 끝에서 다른 한 쪽으로 데이터를 큐레이션, 관리, 분석할 수 있는 AI 기반의 "시스템 시스템"을 생성합니다. 이 시스템 내에서 기계, 인력 및 기타 시스템이 실시간으로 연동되어 보다 탄력적인 운영과 지속 가능한 비즈니스 성장을 지원할 수 있습니다.

IIoT 정의

IIoT는 산업용 사물 인터넷(Industrial Internet of Things)을 의미하며, 이름에서 알 수 있듯이 산업 어플리케이션에서 기계, 장치, 센서를 연결하는 사물 인터넷 기술을 사용하는 것을 의미합니다. AI 및 머신러닝 기능을 갖춘 현대식 ERP가 실행되면 IIoT 기기에서 생성된 데이터를 분석하고 활용하여 효율성, 생산성, 가시성 등을 개선할 수 있습니다. IIoT 네트워크는 일반적으로 M2M(machine-to-machine) 통신과 중앙 시스템과 모든 IIoT 통합 장치 간의 정기적 데이터 전송을 지원합니다. IIoT 기술은 인더스트리 4.0 기술의 기본 요소이기도 합니다.

IIoT와 IoT 비교

이러한 기술 간의 차이는 작동 방식에서 줄어들고 사용 방식에도 더 많이 기여합니다. 전 세계 IoT 솔루션의 대부분은 개인이 최종 사용자인 경향이 있으며 스마트 시계, 음성 제어 디지털 보조 도구, 스마트 어플라이언스 및 TV 등에 가장 많이 통합됩니다.

IIoT는 IoT의 하위 집합으로, 동일한 기본 기술에 의해 구동되는 반면, IIoT는 분리된 사용자와 달리 연결된 전체 조직 에코시스템에서 자동화와 효율성에 훨씬 더 중점을 둡니다. IIoT 네트워크에서는 데이터를 수집하고 큐레이션하는 것이 보다 복잡한 프로세스의 첫 번째 단계입니다. 비즈니스에 최대한의 혜택을 제공하기 위해서는 인공 지능과 머신 러닝을 해당 데이터에 적용하여 정확한 인사이트를 제공하고 워크플로우와 자동화된 태스크를 최적화해야 합니다. 인간 사용자는 또한 이러한 장치와 최대한 원활하게 상호 작용하여 인간과 기술 능력의 최고가 서로를 강화할 수 있는 사이버-물리 네트워크를 만들 수 있어야 한다.

작동 방식: IIoT 기술

IIoT 네트워크가 효과적이기 위해서는 장치와 자산을 서로 연결하고 중앙 시스템을 연결하고, 수집 및 전송하는 데이터가 저장, 관리, 분석 및 잘 활용되도록 하는 두 가지 필수 작업을 수행해야 합니다.

이를 위해 IIoT 네트워크는 다음과 같은 기술을 사용합니다.

• 연결(및 5G): IIoT 네트워크에는 기계 및 장치에서 생성된 대량의 데이터를 전송하고 수신할 수 있는 용량이 필요합니다. 이는 전통적으로 Wi-Fi 연결의 힘에 의해 활성화되고 제한되었습니다. 하지만 5G와 셀룰러 네트워크의 다른 발전은 이 미적분학을 변화시키고 있으며, 더 큰 데이터 세트를 관리하기 위해 대역폭을 증가시키는 동시에 지연과 전력 소비도 감소하고 있다. 이러한 특성은 더 효율적인 데이터 처리와 긴 배터리 수명을 위해 신호를 더 빨리 보내고 받을 수 있는 더 많은 수의 장치를 지원할 수 있습니다.
• IIoT 센서: 오늘날 센서는 일반적으로 새로운 산업 장비와 기계에 내장되어 있습니다.  그러나 아날로그 기계 및 제조 장비는 카메라 및 게이지와 같은 IoT 게이트웨이 장치에도 장착할 수 있습니다. 이를 통해 IIoT 자산은 다른 물체, 기압 또는 습도, 모터 속도, 유체 수준 및 기타 기계적 조건의 근접성을 포함하여 환경 내 조건을 감지할 수 있습니다. 그런 다음 이 모든 정보를 로컬에서 처리하여 실시간 액션을 알리거나 클라우드를 통해 중앙 시스템(예: ERP)으로 전송하여 고급 분석을 수행할 수 있습니다.
• 클라우드 컴퓨팅 성능 및 에지 컴퓨팅: 클라우드 컴퓨팅 기술과 에지 컴퓨팅 기술 모두 IIoT의 유연성과 유용성을 크게 개선했습니다. 클라우드를 통해 IIoT 네트워크는 온디맨드 방식으로 높은 수준의 처리 능력과 저장 용량을 활용할 수 있습니다. 즉, 네트워크 내의 장치들은 더 크고 복잡한 데이터 세트를 수집하고 전송할 수 있습니다. Edge 컴퓨팅은 단순히 해당 데이터를 처리 및 분석하고 이를 온프레미스로 가져올 수 있는 시스템을 채택하는 것을 의미하며, IIoT 네트워크에 물리적으로 더 가까이 다가갑니다. 이를 통해 대기 시간과 지연을 줄이고 시간에 민감한 IIoT 데이터를 실시간으로 처리할 수 있습니다. 보다 심층적이고 덜 긴급한 분석을 위해 IIoT 데이터를 중앙의 AI 기반 시스템으로 정기적으로 전송할 수 있습니다.
• AI 및 머신러닝: 인공 지능 및 머신러닝 기술을 통해 기업은 고급 및 예측 분석을 사용하여 IIoT 데이터를 처리할 수 있습니다. 최신 데이터베이스 및 머신 러닝 알고리즘을 통해 기업은 다양한 데이터 세트와 비정형 및 복잡한 데이터를 관리하고 이해할 수 있습니다. 이러한 툴을 통해 IIoT 데이터는 고객 피드백, 날씨 리포트, 마케팅 분석 등과 같은 다른 유형의 데이터 인사이트와 거의 무제한적인 조합으로 분석할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 시스템에서 학습하고 데이터 세트가 더 크고 정확해지면서 기업은 갈수록 복잡해지고 정교한 인사이트와 학습을 수집하여 경쟁하고 비용을 절감하며 고객 수요를 충족하도록 지원할 수 있습니다.
• 사이버 물리 시스템의 보안: IIoT 네트워크에 생명력을 부여하는 것과 동일한 연결성도 위험에 처하게 됩니다. 대부분의 기업은 중앙 시스템 및 데이터베이스에 대해 엄격한 보안 및 액세스 프로토콜을 가지고 있지만 IoT 장치는 상대적으로 보호되지 않는 경우가 있습니다. 기본적으로, 그들은 지하의 창문 역할을 할 수 있으며, 기존의 진입점을 통해 상당히 안전한 시스템에 접근할 수 있다. 다행히도 보안 프로토콜과 기술은 IIoT의 발전을 크게 따라가고 있습니다. 그러나 종종 뒤처지는 것은 모든 직원과 운영자에게 명확하게 전달되고 강화되는 비즈니스 간 보안 프로토콜입니다. 아직 그렇지 않다면 보안 전략이 최신 비즈니스의 최우선 과제가 되어야 합니다.

IIoT 및 사이버 물리 시스템의 6가지 이점

전체 디지털 혁신 프로세스의 일환으로 IIoT 네트워크는 회복탄력성과 경쟁력을 강화하기 위한 강력한 툴을 제공합니다.

1. 비즈니스 민첩성 향상: IIoT 기기가 실시간으로 데이터를 공유하면 지속적으로 데이터를 수집, 분석, 학습하는 인텔리전스 네트워크에 기여합니다. 이를 통해 기업은 기회와 리스크에 빠르고 결정적으로 대응할 수 있습니다. 그리고 동일한 기기는 데이터를 보낼 뿐만 아니라 자동화된 워크플로를 조정하고 최적화하기 위해 데이터 분석을 기반으로 지침을 받을 수도 있습니다.
2. 건강한 기계: IoT 네트워크의 장치와 기계는 운영 로그와 성능 데이터를 지속적으로 전송합니다. AI와 머신러닝 알고리즘은 이 센서 데이터를 사용하여 예측 및 기타 유지보수 요구사항에 대한 귀중한 통찰력을 확보하여 상당한 비용 절감을 가져올 수 있습니다.
3. 효율성 향상: 안타깝게도 "깨지지 않는 경우"는 종종 기업이 운영 요구사항을 우선시할 때 취하는 자세입니다. 이러한 태도는 비효율적인 레거시 프로세스가 원래부터 뒤처질 수 있습니다. 고급 분석을 IIoT 데이터에 적용하면 프로세스 업데이트, 워크플로우 간소화, 효율성 및 생산성 향상을 위한 지속적인 권장사항 및 전략이 제공됩니다.
4. 더욱 스마트한 재고 관리: 오늘날의 고객은 향후 납품과 끊임없이 증가하는 다양성과 커스터마이징을 원합니다. 즉, 더 작고 분산된 창고로 이루어진 더 큰 네트워크와 더 많은 개별 품목이 있는 더 광범위한 재고를 의미합니다. IIoT 기기는 지리적으로 분산된 창고, 재고, 배송 네트워크를 모두 활용하여 공급망 관리자(및 고객)에게 재고가 어디에 있는지 실시간으로 파악할 수 있도록 지원합니다. 또한 일부 제품의 경우 적층(3D) 프린터와 같은 장치가 원격 제조업체에 대한 의존도를 낮춰 기업이 가상 재고를 유지하고 필요한 제품을 온디맨드 및 현장에서 제조할 수 있습니다.
5. 더 안전한 작업자: 어떤 산업 환경에서, 항상 부상 또는 스트레인의 위험이 있습니다. 오늘날 많은 기업이 IoT 작업장 안전 장치를 사용하여 이러한 위험을 줄이고 있습니다. 웨어러블 센서를 통해 경고를 전달하거나 VR 헤드셋을 사용하여 작업자의 감각 경험을 스마트 기기 및 기계의 정밀도와 병합할 수 있습니다. 제조 설정에서 IIoT 장치에는 센서를 장착하여 사람과 물리적인 상호 작용을 모니터링하여 예기치 않은 위험이나 반복적인 스트레인으로부터 보호할 수 있으며 시간이 지남에 따라 새롭고 안전한 워크플로에도 정보를 제공할 수 있습니다.
6. 고객 서비스 개선: IIoT 네트워크는 비즈니스 내의 기기와 기계뿐 아니라 고객 경험과 입력도 통합합니다.  이러한 통합으로 더욱 원활한 쇼핑 경험, 보다 투명하고 개인화된 물류, 고객 피드백과 선호사항을 신제품 제조 및 개발에 통합할 수 있는 능력이 향상됩니다. 고객과 실시간으로 의미 있는 응대를 통해 보다 경쟁력 있고 탄력적인 비즈니스 모델을 구축할 수 있습니다.

산업용 IoT 애플리케이션 및 예시

IIoT 기술은 지상의 상황을 실시간으로 모니터링하고 보고할 수 있는 기능을 통해 특히 AI 기반 분석, 자동화된 프로세스 및 동급 최강의 ERP와 통합될 때 최신 산업 부문 전반에 걸쳐 광범위한 애플리케이션을 보유하고 있습니다.

• 스마트 제조: 기업은 고객 피드백, 미디어 동향 및 글로벌 시장으로부터 데이터를 수집합니다. AI 기반 시스템은 이 데이터와 기타 관련 데이터를 통합하여 제품 개발 및 품질 관리에 정보를 제공할 수 있습니다. 이러한 인사이트를 기반으로 기계 및 로봇 장치의 IIoT 네트워크를 자동화하여 스마트 공장의 제품 제조를 최적화할 수 있습니다.
• 탄력적인 공급망: IIoT 네트워크를 통해 공급망 관리자는 제품이 있는 위치, 제품을 보유한 공급업체, 재고 수량 등을 파악할 수 있습니다. IIoT 기기와 기계를 즉석에서 프로그래밍하여 실시간 이벤트 및 중단에 적응할 수 있으며, 이를 통해 비즈니스는 비상 계획을 내장하고 경쟁력 있고 탄력적인 우위를 확보할 수 있습니다.
• 지능형 물류: 속도와 볼륨에 대한 증가하는 수요를 충족하기 위해, 물류 공급 업체는 주문형 소형 차량 (심지어 자전거와 스쿠터를 포함)을 사용하여 라스트 마일 배달 파트너의 네트워크로 상업 차량 함대를 증강해야 했다. 이러한 차량 네트워크를 IIoT와 연결하고 장치 또는 앱을 추적함으로써 공급망 관리자는 화물선 또는 전기 자전거 등 차량의 모든 차량에 대한 중앙 집중식 뷰를 유지할 수 있습니다. 또한 IoT 센서의 실시간 데이터를 통해 부하를 통합하고 폐기물을 최소화하며 배송 속도를 높일 수 있습니다.
• 의료: 환자의 관점에서 IoT 모니터와 웨어러블은 의료 서비스 제공자와 연결되어 있는 동시에 그들의 치료를 더 잘 통제할 수 있도록 도와줍니다. 의료진을 위해 이러한 기기가 제공하는 데이터는 환자의 건강을 보다 완벽하게 파악할 수 있습니다. 그 결과 진단, 치료 및 일반적인 웰빙에 대해 더 많은 정보와 철저한 접근 방식이 가능해집니다. 또한 수술 IIoT 기기는 더 많은 실습을 통해 원격 수술 및 고급 진단 기기가 저개발 지역이나 고립된 지역의 의료 전문가들이 감각 입력과 파트너를 실시간으로 공유하고 세계 최고의 의사 및 간호사와 공유할 수 있는 곳으로 꾸준히 개선되고 있습니다.
• 농업: 날씨와 자연력에 의존하는 기업에게 위험과 취약성을 줄이는 데 도움이 되는 모든 도구는 환영의 추가 요소입니다. 현대 농업 부문은 온도와 습도 및 기타 요소를 모니터링하는 센서를 통해 수직 농장의 에어로포닉을 촉진하여 식물에 이상적인 실내 성장 환경을 조성하는 정밀 농업부터 모든 것을 위한 IoT 솔루션을 사용하고 있습니다.
• 스마트 빌딩 관리: 스마트 장치와 센서가 장착된 건물은 시설 관리자에게 비용을 절감하고 인프라 상태를 연장하며 에너지 효율성을 높이는 데 사용할 수 있는 운영에 대한 전례 없는 가시성을 제공합니다. IIoT 센서는 HVAC 시스템에 대한 상세한 실시간 데이터를 수집합니다. 예를 들어, 다양한 구역, 필요한 위치와 시간에 난방을 조정하는 데 사용할 수 있습니다. 센서는 또한 초기에 누출을 발견하여 홍수를 방지하거나 오래된 건물의 진동, 균열 형성, 습도 노출 및 기타 구조적 무결성 문제를 감지하기 위해 사용될 수 있습니다.
• 지속 가능한 유틸리티 및 에너지 관리: IIoT 기술은 사용 패턴 모니터링에서 수요 예측, 에너지 소비 최적화까지 에너지 및 유틸리티 부문에서 무수히 많이 사용되고 있습니다. 분산 마이크로그리드에서는 태양광 패널 또는 다른 대체 에너지원을 사용하는 에너지 소비자들이 "프로슈머"가 될 수 있게 합니다. 즉, 얼마나 많은 전력을 사용하고 있는지, 그리드에 다시 판매할 수 있는지 또는 가장 잘 보이듯이 재분배할 수 있는지 확인할 수 있습니다.

IIoT 혁신의 다음 단계

성공적인 비즈니스 혁신은 우수한 변경 관리 전략과 비즈니스 전반에 걸쳐 정기적이고 의미 있는 커뮤니케이션에 대한 헌신에 달려 있습니다. IIoT 네트워크를 구축하는 것은 야간에 이루어질 필요가 없습니다. 최신 클라우드 ERP로 시작하여 비즈니스 운영을 중앙 집중화하고 통합하며 스마트 기기, 스마트 팀, 스마트 시스템을 연결하고 통합할 때 점진적으로 구축할 수 있습니다.