사물인터넷기술의성장동력오픈소스

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사물인터넷(InternetofThings,IoT)시장은매년크게성장하는산업중하나다.시장조사업체마켓스앤마켓스에따르면,전세계사물인터넷시장규모가2021년3,845억달러에서2027년에는5,664억달러로,연간6.7%로성장할전망이다.

최근에는특히5G통신기술,클라우드플랫폼,데이터센터,무선스마트센서및네트워크기술도입이성장속도를높이고있다.사물인터넷기술은하드웨어부터운영체제,데이터기술까지다양하게연관되었는데,오픈소스기술도확인할수있다.

운영체제및데이터분석기술속오픈소스

사물인터넷은각종사물이센서나통신네트워크로서로연결되는기술을말한다.일상에서흔히볼수있는사물인터넷기술은보통스마트가구,스마트웨어러블,스마트가전제품등앞‘스마트OO’식으로많이불린다.이런제품의실제제작은각제조업체가주도하지만그안에서구성하는소프트웨어는오픈소스기술을사용하는경우가많다.마치스마트폰제조업체는삼성,샤오미,화웨이등다양하지만,그안에소프트웨어는안드로이드라는공통된오픈소스운영체제를사용하는것과같은이치다.

하지만컴퓨터및스마트기기업계와달리사물인터넷시장은사용하는운영체제나데이터표준이통일되지않은상황이다.제조업체마다상황에맞게필요한기술을만들거나오픈소스를선택하는식이다.다만활용할수있는오픈소스기술은꽤많다.먼저운영체제(OS)를살펴보자.사물인터넷용운영체제는대부분리눅스를활용한다.여기에는우분투코어(UbuntuCore),욕토(Yocto),빌드루트(Buildroot),라즈베리파이OS(RaspberryPiOS)가있다.

우분투코어는데비안기반의운영체제이며사물인터넷환경에필요한여러요소를최적화한게특징이다.여기에보안성을높이고컨테이너기반OS를추구한다는강점이있다.이를위해라이브러리및코드를자동스캔해서보안에취약성을파악하거나,자체적인복원프로그램을지원하고있다.우분투코어는인텔,ARM등은물론여러제조업체와이미협력하고있으며,덕분에분야별활용사례를공식홈페이지에서확인할수있다.특히자동차,산업용제품,스마트시티관련기업과다양한협업을진행해왔다.

욕토는10년이상의역사를가진만큼안전적인개발주기및배포가이뤄지고있다.특히출시초기부터임베디드개발자를공략했다.욕토를이용할경우원하는기능을개별적인레이어를만들어추가하고수정할수있다.욕토는학습하는데다소많은시간이걸리는기술로도평가받고있다.그럼에도불구하고인텔,메타,마이크로소프트,아마존웹서비스(AWS),시멘스,델등수많은기업이욕토커뮤니티멤버로활동하고기술을지원하고있다.

빌드루트는욕토와유사하지만간편하게운영체제를활용할수있게만들었다.빌드루트의슬로건자체가‘임베디드리눅스도입을더쉽게(MakingEmbeddedLinuxEasy)‘다.리눅스기술을배포화는과정은확실히단순화돼있지만그만큼입맛에맞게기능을맞춤화하는데여러한계가있을수있다.빌드루트는라즈베리파이,큐비보드(Cubieboard),쉬바플로그(SheevaPlug)같은사물인터넷하드웨어시스템도바로연동하기좋다.

라즈베리파이는아두이노와함께초소형컴퓨터로유명한제품이다.출시초기에는주로취미용으로활용됐지만이제는스마트홈,의료기기,공장부품등으로도활용되고있다.라즈베리파이하드웨어는자체라즈베리파이OS로구동된다.다른부품과호환되지않은단점이있지만하드웨어부터소프트웨어까지오픈소스이고,교육용자료가많다는장점있다.

사물인터넷기술에서는전체시스템을담당하는운영체제외에데이터처리기술도중요하다.어떤방식으로든사물인터넷은다양한기기와서로소통하며특정기능을수행하는데,이과정에서데이터교환은필수적이기때문이다.그래서오픈소스사물인터넷생태계에서는데이터분석이나시각화와관련된기술이많이나와있다.

대표적으로2016년에메이저 사이트된‘띵스보드(ThingsBoard)’를살펴보자.ThingsEoard는사물인터넷에특화된데이터수집,관리,분석서비스를종합적으로제공한다.특히클라우드환경맞춤도구를구현해인기가높다.ThingsEoard는기본기술은오픈소스형태로메이저 사이트하고,유지보수및기업용기능을따로제공하면서수익화창구를마련하고있다.기업용서비스를제공하는덕에ThingsEoard를실제현업에서많이도입되고있다.심지어에너지,자동차,농업,리테일등업종별특화된기능도따로제공되고구체적인활용법도제시하고있다.이미티모바일,보쉬같은기업고객을대거보유하고있기도하다.

ThingsEoard활용예시

출처:공식깃허브

오픈리모트(OpenRemote)비슷하게사물인터넷에특화된데이터관리기술을제공하는데,기술전문가가아닌사람도이용할수있게만든것이특징이다.영국에서설립된오픈리모트는오픈소스기술과함께각종지원서비스를제공하면서특히정부기관과함께일하며여러가지성과를냈다.가령영국노팅엄시는도시에너지관리기술및전기차충전서비스위치를정하는과정에서오픈리모트를활용했다.네덜란드의군사경찰국은보안검색대의승객수를조정하는과정에서데이터시각화서비스를오픈리모트기술을활용해구축했다.

오픈소스재단들의사물인터넷시장진출

사물인터넷산업이점점커지자오픈소스재단들도각자관련플랫폼과프레임워크등을제공하는경우도늘고있다.재단은각기업들이공통으로사용하는기술을만들어사물인터넷시장을넓히는데기여하고있다.

모질라재단은2017년본격적으로사물인터넷표준과보안기술을연구하고그결과물을‘웹띵스(webthings)’라는형태로제공하고있다.모질라재단은평소의웹기술의다양한선택권과프라이버시보호기술을중시하는데,사물인터넷기술에도역시그런철학을담았다.

webthings는기본적으로웹을통해기기를모니터링하고제어하는개방형플랫폼이다.기술구조는‘webthings게이트웨이’와‘webthings프레임워크’로나눠줘있다.webthings게이트웨이는개인정보보호,보안및상호운용성에중점을둔스마트홈게이트웨이용소프트웨어이며,webthings프레임워크는사물인터넷구축하는데필요한재사용가능한소프트웨어구성요소가모여있다.여기에모질라는webthings안에서활용되는표준의개발과정을투명하게만들기위해W3C와도협력중이다.별도의W3CWoT워킹그룹이따로있는데,해당그룹회원에는오라클,인텔,시멘스소속직원이함께하고있다.

webthings서비스예시

출처:모질라 재단 공식 블로그

리눅스재단은엣지와사물인터넷기술을연계한‘엣지X파운드리(EdgeXFoundry)’라는오픈소스프로젝트에투자하고있다.엣지X파운드리는산업용시장에필요한기술을중점적으로개발하고있다.인델,HP,에퀴닉스,등이엣지X파운드리에합류한상태다.2017년처음출범한엣지X파운드리는구체적인결과물을선보이진않았지만,클라우드네이티브원칙을추구하고,다양한연결프로토콜,보안및시스템관리를포함할수있는기술을아우르는아키텍처를만드는것을목표로삼고있다.

마지막으로이클립스재단역시사물인터넷특화기술을‘이클립스iot’라는별도의프로젝트형태로운영하고있다.해당프로젝트산하에는45개프로젝트가존재한다.각프로젝트는언어,프로토콜,스마트홈,보안등다양한분야를다루고있으며,현재까지820만줄코드가기여됐다.이클립스자체조사에따르면,사물인터넷기술개발과정에서가장많이쓰이는프로그래밍언어는자바이며,그다음은파이썬,자바스크립트순이었다.이런추세를이어받아이클립스재단은이런자바언어및개발도구를사물인터넷시장에도확대할수있을것으로보인다.

이클립스설문조사에서나타난사물인터넷개발시활용하는언어
출처:이클립스

※ 참고자료

1) "IoT시장규모2027년5,664억달러···5G와스마트센서등견인",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