[기획] 사물 인터넷 기술의 성장 동력 오픈소스

support 게시글 작성 시각 2022-11-28 14:55:04 게시글 조회수 437

 

사물인터넷 기술의 성장 동력 오픈소스

 

- Open up -

 

사물인터넷(Internet of Things, IoT) 시장은 매년 크게 성장하는 산업 중 하나다. 시장 조사업체 마켓스앤마켓스에 따르면, 전 세계 사물인터넷시장 규모가 2021년 3,845억 달러에서 2027년에는 5,664억 달러로, 연간 6.7%로 성장할 전망이다.

 

최근에는 특히 5G 통신 기술, 클라우드 플랫폼, 데이터 센터, 무선 스마트 센서 및 네트워크 기술 도입이 성장 속도를 높이고 있다. 사물인터넷 기술은 하드웨어부터 운영체제, 데이터 기술까지 다양하게 연관되었는데, 오픈소스 기술도 확인할 수 있다. 
 

 

운영체제 및 데이터 분석 기술 속 오픈소스 

사물인터넷은 각종 사물이 센서나 통신 네트워크로 서로 연결되는 기술을 말한다. 일상에서 흔히 볼 수 있는 사물인터넷 기술은 보통 스마트 가구, 스마트 웨어러블, 스마트 가전제품 등 앞 ‘스마트 OO’식으로 많이 불린다. 이런 제품의 실제 제작은 각 제조업체가 주도하지만 그 안에서 구성하는 소프트웨어는 오픈소스 기술을 사용하는 경우가 많다. 마치 스마트폰 제조업체는 삼성, 샤오미, 화웨이 등 다양하지만, 그 안에 소프트웨어는 안드로이드라는 공통된 오픈소스 운영체제를 사용하는 것과 같은 이치다. 

 

하지만 컴퓨터 및 스마트 기기 업계와 달리 사물인터넷 시장은 사용하는 운영체제나 데이터 표준이 통일되지 않은 상황이다. 제조업체마다 상황에 맞게 필요한 기술을 만들거나 오픈소스를 선택하는 식이다. 다만 활용할 수 있는 오픈소스 기술은 꽤 많다. 먼저 운영체제(OS)를 살펴보자. 사물인터넷용 운영체제는 대부분 리눅스를 활용한다. 여기에는 우분투 코어(Ubuntu Core), 욕토(Yocto), 빌드루트(Buildroot), 라즈베리파이OS(Raspberry Pi OS)가 있다. 

 

우분투 코어는 데비안 기반의 운영체제이며 사물인터넷 환경에 필요한 여러 요소를 최적화한 게 특징이다. 여기에 보안성을 높이고 컨테이너 기반 OS를 추구한다는 강점이 있다. 이를 위해 라이브러리 및 코드를 자동 스캔해서 보안에 취약성을 파악하거나, 자체적인 복원 프로그램을 지원하고 있다. 우분투 코어는 인텔, ARM 등은 물론 여러 제조업체와 이미 협력하고 있으며, 덕분에 분야별 활용 사례를 공식 홈페이지에서 확인할 수 있다. 특히 자동차, 산업용 제품, 스마트 시티 관련 기업과 다양한 협업을 진행해왔다. 
 

욕토는 10년 이상의 역사를 가진 만큼 안전적인 개발 주기 및 배포가 이뤄지고 있다. 특히 출시 초기부터 임베디드 개발자를 공략했다. 욕토를 이용할 경우 원하는 기능을 개별적인 레이어를 만들어 추가하고 수정할 수 있다. 욕토는 학습하는데 다소 많은 시간이 걸리는 기술로도 평가받고 있다. 그럼에도 불구하고 인텔, 메타, 마이크로소프트, 아마존웹서비스(AWS), 시멘스, 델 등 수많은 기업이 욕토 커뮤니티 멤버로 활동하고 기술을 지원하고 있다. 
 

빌드루트는 욕토와 유사하지만 간편하게 운영체제를 활용할 수 있게 만들었다. 빌드루트의 슬로건 자체가 ‘임베디드 리눅스 도입을 더 쉽게(Making Embedded Linux Easy)‘다. 리눅스 기술을 배포화는 과정은 확실히 단순화돼있지만 그만큼 입맛에 맞게 기능을 맞춤화하는 데 여러 한계가 있을 수 있다. 빌드루트는 라즈베리파이, 큐비보드(Cubieboard), 쉬바플로그(SheevaPlug)같은 사물인터넷 하드웨어 시스템도 바로 연동하기 좋다. 
 

라즈베리파이는 아두이노와 함께 초소형 컴퓨터로 유명한 제품이다. 출시 초기에는 주로 취미용으로 활용됐지만 이제는 스마트홈, 의료기기, 공장 부품 등으로도 활용되고 있다. 라즈베리파이 하드웨어는 자체 라즈베리파이OS로 구동된다. 다른 부품과 호환되지 않은 단점이 있지만 하드웨어부터 소프트웨어까지 오픈소스이고, 교육용 자료가 많다는 장점 있다. 
 

사물인터넷 기술에서는 전체 시스템을 담당하는 운영체제 외에 데이터 처리 기술도 중요하다. 어떤 방식으로든 사물인터넷은 다양한 기기와 서로 소통하며 특정 기능을 수행하는데, 이 과정에서 데이터 교환은 필수적이기 때문이다. 그래서 오픈소스 사물인터넷 생태계에서는 데이터 분석이나 시각화와 관련된 기술이 많이 나와 있다. 

 

대표적으로 2016년에 공개된 ‘띵스보드(ThingsBoard)’를 살펴보자. ThingsEoard는 사물인터넷에 특화된 데이터 수집, 관리, 분석 서비스를 종합적으로 제공한다. 특히 클라우드 환경 맞춤 도구를 구현해 인기가 높다. ThingsEoard는 기본 기술은 오픈소스 형태로 공개하고, 유지보수 및 기업용 기능을 따로 제공하면서 수익화 창구를 마련하고 있다. 기업용 서비스를 제공하는 덕에 ThingsEoard를 실제 현업에서 많이 도입되고 있다. 심지어 에너지, 자동차, 농업, 리테일 등 업종별 특화된 기능도 따로 제공되고 구체적인 활용법도 제시하고 있다. 이미 티모바일, 보쉬 같은 기업 고객을 대거 보유하고 있기도 하다. 

 

ThingsEoard 활용예시

출처:공식 깃허브

 

오픈리모트(OpenRemote) 비슷하게 사물인터넷에 특화된 데이터 관리 기술을 제공하는데, 기술 전문가가 아닌 사람도 이용할 수 있게 만든 것이 특징이다. 영국에서 설립된 오픈리모트는 오픈소스 기술과 함께 각종 지원 서비스를 제공하면서 특히 정부 기관과 함께 일하며 여러 가지 성과를 냈다. 가령 영국 노팅엄시는 도시 에너지 관리 기술 및 전기차 충전 서비스 위치를 정하는 과정에서 오픈리모트를 활용했다. 네덜란드의 군사 경찰국은 보안 검색대의 승객수를 조정하는 과정에서 데이터 시각화 서비스를 오픈리모트 기술을 활용해 구축했다. 
 

오픈소스 재단들의 사물인터넷 시장 진출

사물인터넷 산업이 점점 커지자 오픈소스 재단들도 각자 관련 플랫폼과 프레임워크 등을 제공하는 경우도 늘고 있다. 재단은 각 기업들이 공통으로 사용하는 기술을 만들어 사물인터넷 시장을 넓히는 데 기여하고 있다. 

 

모질라 재단은 2017년 본격적으로 사물인터넷 표준과 보안 기술을 연구하고 그 결과물을 ‘웹띵스(webthings)’라는 형태로 제공하고 있다. 모질라 재단은 평소의 웹 기술의 다양한 선택권과 프라이버시 보호 기술을 중시하는데, 사물인터넷 기술에도 역시 그런 철학을 담았다. 

webthings는 기본적으로 웹을 통해 기기를 모니터링하고 제어하는 개방형 플랫폼이다. 기술 구조는 ‘webthings 게이트웨이’와 ‘webthings 프레임워크’로 나눠줘 있다. webthings 게이트웨이는 개인 정보 보호, 보안 및 상호 운용성에 중점을 둔 스마트 홈 게이트웨이용 소프트웨어이며, webthings 프레임워크는 사물인터넷 구축하는 데 필요한 재사용 가능한 소프트웨어 구성 요소가 모여 있다. 여기에 모질라는 webthings 안에서 활용되는 표준의 개발과정을 투명하게 만들기 위해 W3C와도 협력 중이다. 별도의 W3C WoT 워킹그룹이 따로 있는데, 해당 그룹 회원에는 오라클, 인텔, 시멘스 소속 직원이 함께 하고있다. 

 

webthings 서비스 예시

출처:모질라 재단 공식 블로그

 

리눅스 재단은 엣지와 사물인터넷 기술을 연계한 ‘엣지X 파운드리(EdgeX Foundry)’라는 오픈소스 프로젝트에 투자하고 있다. 엣지X 파운드리는 산업용 시장에 필요한 기술을 중점적으로 개발하고 있다. 인델, HP, 에퀴닉스, 등이 엣지X 파운드리에 합류한 상태다. 2017년 처음 출범한 엣지X 파운드리는 구체적인 결과물을 선보이진 않았지만, 클라우드 네이티브 원칙을 추구하고, 다양한 연결 프로토콜, 보안 및 시스템 관리를 포함할 수 있는 기술을 아우르는 아키텍처를 만드는 것을 목표로 삼고 있다. 

 

마지막으로 이클립스 재단 역시 사물인터넷 특화 기술을 ‘이클립스 iot’라는 별도의 프로젝트 형태로 운영하고 있다. 해당 프로젝트 산하에는 45개 프로젝트가 존재한다. 각 프로젝트는 언어, 프로토콜, 스마트홈, 보안 등 다양한 분야를 다루고 있으며, 현재까지 820만줄 코드가 기여됐다. 이클립스 자체 조사에 따르면, 사물인터넷 기술 개발 과정에서 가장 많이 쓰이는 프로그래밍 언어는 자바이며, 그다음은 파이썬, 자바스크립트 순이었다. 이런 추세를 이어받아 이클립스 재단은 이런 자바 언어 및 개발도구를 사물인터넷 시장에도 확대할 수 있을 것으로 보인다. 

 

 

이클립스 설문 조사에서 나타난 사물인터넷 개발 시 활용하는 언어 
출처:이클립스


 

※ 참고자료


1) "IoT 시장 규모 2027년 5,664억 달러··· 5G와 스마트 센서 등 견인", 2021년11월,  https://www.ciokorea.com/news/212844
2) https://ubuntu.com/core
3) https://www.yoctoproject.org/
4) https://buildroot.org/
5) https://thingsboard.io/
6) https://github.com/thingsboard/thingsboard
7) https://openremote.io/

8) https://webthings.io/

9) https://hacks.mozilla.org/2019/04/introducing-mozilla-webthings/

10) https://www.edgexfoundry.org/

11) https://iot.eclipse.org/

12) https://outreach.eclipse.foundation/iot-edge-developer-survey-2022 


 

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