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사물인터넷 기반의 스마트 홈 환경 구축
카테고리 : 재활공학 수다방 | 조회수 : 10462016-01-27 오후 6:41:00

사물인터넷 기반의 스마트 홈 환경 구축

에이블뉴스, 기사작성일 : 2016-01-27 18:20:29
최근 우리 생활 속에는 스마트 폰, 스마트 패드, 웨어러블 기기와 같은 첨단 디바이스들이 널리 확산되어 있고, 유·무선 초고속통신을 통한 홈 네트워킹 기술도 많은 발전이 이루어지고 있다.

이렇듯 우리 생활 속 곳곳에서 모바일기기와 정보통신이 많은 영향을 주고 있고 실질적으로 이미 많은 종류의 가전기기와 전자제품은 자체 인터넷 주소를 가지고 있어서 인터넷을 통하여 고유의 인터넷주소로 서로간의 연결을 유지하고 있어 이를 기반으로 기상, 취침, 휴가, 영화감상과 같은 엑티비티(activity)가 설정되면 날씨에 따라 그에 맞는 음악을 선곡해서 틀어주고, 조명과 차양을 조절하고, 그날의 날씨에 따라 적절한 냉난방을 하는 다양한 액션(action)들을 사용자 중심의 맞춤형으로 제공하여 주고, CCTV카메라의 영상을 스마트폰 화면으로 모니터링 하는 것이 보편화 되고 있다.

사용자들은 현재 다양한 형태의 스마트기기를 가지고 있고 향후 몇 년간 지속적으로 다양한 제조업체가 개발 공급함으로써 급속히 증가될 것으로 예상되고 있는데, 이것은 사물인터넷 기반의 스마트 홈은 아주 빠르고 자동화된 홈으로서 실제 적용 되고 있다.

이렇듯 우리는 지금 인터넷 연결과 스마트 폰 확산으로 인하여 보다 유비쿼터스 시대에 좀 더 가까워진 보다 쉽게, 보다 편리한 생활을 추구하는 사물인터넷 환경의 시대에 살고 있다.

서비스 제공자와 장비 제조업자 그리고 사용자를 위한 인터넷 기반의 일상 생활의 혁신은 여전히 현재 진행 중이며, 사물인터넷 기반 스마트 홈의 새로운 기회에 한 발 다가서 있는데, 향후의 스마트 홈 기기들은 가전 산업의 소비자들 사이에서 “Next Big Thing"으로 일컬어지고 있는데, 이는 각종 센서와 컨트롤 기술, 모바일 어플리케이션, 네트워크 트래픽, 빅 데이터의 관리와 분석, 클라우드 컴퓨터의 성장과 함께 사물인터넷이 홈, 사무실, 공장 및 자동차 등 도처에 확산 되면서 급증 할 것으로 예측되고 있기 때문에 명실상부하게 우리 생활을 지배하는 큰 부분을 차지할 것으로 예상되기 때문이다.

사물인터넷은 사물지능통신, 사물통신, M2M(machine to machine), IoT(Internet of things) 등 다양한 형태로 표현되고 있으며 각 기관별로 유사한 정의를 내리고 있는데,기존의 정의들의 종합을 보면 사물인터넷이란 “사람의 직접 개입 없이 사물이 스스로 다른 사물 혹은 서버와 정보를 주고받는 것”으로 볼 수 있는데, 최근에는 사물과 사람의 구분 없이 모든 것이 연결되어 사람·사물·데이터가 상호 정보를 교환하는 만물통신(Internet of Everything, IoE) 개념도 등장하였다.

주요 기관별 사물 인터넷 개념에 대한 정의는

유럽통신표준기구(ETSI): communication between two or more entities that do not necessarily need any direct human invention.

전기전자기술자협회(IEEE): information exchange between a subscriber station and a Server in the core network or between Subscriber station, which may be carried out without any human interaction.

국제전기통신연합(ITU): A world-wide network of interconnected objects uniquely addressable, based on standard communication protocols.

방송통신위원회(2012): 인터넷에 연결된 사물이 사람의 개입 없이 지능적으로 정보를 수집, 가공, 처리하는 통신기술· 인프라

미래창조과학부(2013): ICT 기반으로 모든 사물을 연결하여 사람과 사물, 사람과 사물 간에 정보를 교류하고 상호 소통하는 지능형 인프라 및 서비스 기술로 각 기관에서 정의하고 있다.

스마트 홈 시스템은 빠르게 변화하는 ICT가 주거환경에 접목되는 현상을 나타내는 것으로서 한국정보통신기술협회(TTA)에서는 스마트 홈은 “지능형 정보생활기기가 네트워크로 연결되어 사람과 자연스러운 상호작용을 하고 인간중심의 서비스 환경에서 실감 생활 서비스를 제공하는 기술”로 정의하였으며, 한국스마트홈산업협회(KASH)는 “주거환경에 IT를 융합하여 국민의 편익과 복지증진, 안전한 생활이 가능하도록 하는 인간 중심적인 스마트 라이프 환경” 이라고 정의하였으며,

한국방송통신전파진흥원(KCA)는 “유무선 통신망과 디지털기기를 기반으로 편리하게 홈 환경을 관리 할 수 있도록 관리할 수 있는 유비쿼터스 환경과 그러한 시스템이 구축된 주거환경”으로 정의하였다.

메릴린치 보고서에 의하면, 2013년 2분기 기준으로 국내 스마트 폰 보급률은 62%로 같은 기간 스웨덴(51%), 미국(49%), 프랑스(40%), 독일(38%), 일본(36%) 등 주요 선진국과 비교해 10% 이상 높게 나타나고 있는데. 2013년 10월 기준 미래창조과학부가 발표한 자료에 따르면, 국내 스마트폰 가입자 수는 3,697만 4,014명이며, 스마트 폰 보급률도 70%에 근접하고 있으며, 특히, 국내 LTE 가입자 비율은 전세계 1위에 달한다.

지난 2008년에 이미 전 세계적으로 10억대 이상의 스마트폰이 팔렸다고 하며, Nielsen에 따르면 휴대폰 가입자의 60%가 스마트폰을 가지고 있다고 하며, 그 숫자는 이미 연결성을 갖춘 원격 모니터링 및 컨트롤 장비를 가진 인구가 엄청나게 많음을 의미하며, 사용자들은 언제 어디서나 주거 및 업무 공간에 대한 모니터링 및 컨트롤 기능을 통하여 보다 편리하고 쾌적한 디지털 라이프를 즐기기를 원하고 있다.

제조업자들은 이미 이러한 서비스에 대한 요구가 곧 기회임을 인지하여 개발 생산하는 제품에 유·무선으로 인터넷 접속이 가능한 기능으로 리엔지니어링을 진행하고 있으며, 통신서비스 공급업자들은 새로운 시장과 새로운 수익 창출을 위하여 보다 혁신적인 서비스를 제공하거나 창출하기 위한 변화를 주도하고 있으며, 게다가 all IP 네트워크가 확산 되면서 서비스를 지원할 수 있는 기반시설의 증가와 맞물려 사물인터넷기반의 스마트 홈 산업을 급성장시키고 있다. 미국 스마트 홈 시장은 2012년부터 2017년까지 시장규모는 연평균 26.2% 성장하여 2017년에는 243억 달러 까지 확대될 전망이다.

스마트 홈은 스마트폰, 웨어러블 기기와 같은 스마트기기를 통하여 가정 내 모든 스마트기기로 게이트웨이를 통해 상호 연결 되고 정보를 교환하면서 사용자가 또는 사용자에게 접근하게 되는데, 이러한 스마트기기는 가전제품, 홈오토메이션 기기, 냉난방기기, 홈A/V기기, 차양기기와 시큐리티 기기 등으로 구분되며 사물인터넷기반의 스마트 홈의 구성요소는 스마트 가전기기=모바일, 스마트 계량기, 각종 입력시스템=터치스크린, 스마트 그리드=홈오토메이션, 클라우딩 컴퓨터=컨트롤& 보안 시스템, 허브=스마트 온도조절시스템, 센스 네트워크=헬스 케어로 간략히 요약할 수 있을 것이다.

즉, 스마트 홈의 주요 서비스는 스마트기기를 통하여 사용자에게 보다 안전하고, 편리하고, 쾌적하고, 비용 절감이 되는 엔터테인먼트, 시큐리티, 헬스 케어, 에너지 서비스로 구성할 수 있는데, 여기서 홈 오토메이션과 스마트 홈의 일부분인 HEMS(Home Energy Management System)에 대한 검토 내용에 따르면, 에너지 소비의 증가, 에너지 비용의 상승, 환경적 우려로 인해 소비자들은 에너지 관리를 보다 잘 통제할 수 있기를 원하며, 전 세계적으로 일반 가정이 총 에너지 소비의 약 15%를 사용하므로 에너지 관련 원격 관리 솔루션 사업은 사물인터넷 기반의 스마트홈 사업에서 핵심 사업으로 많은 업체들이 관심을 갖고 있다.

스마트 홈 시장은 급속도로 성장할 것으로 예상되는데, 글로벌 커뮤니케이션 IT 기업인 Cisco System은 IoE(Internet of Everything) 가치를 향후 10년 동안 14.4조 달러로 전망하고 있으며, 이러한 성장은 연결성이 주도한다.

Gartner Research에 따르면, 전 세계의 연결 가능한 디바이스가 2020년에는 260억 개가 넘을 것이라 하며, 이 숫자가 무려 1,000억개에 근접할 것이라 추정하는 예상도 있다.

또한 시장조사기관 Frost & Sullivan은 다음과 같이 시장이 증가할 것으로 예상하였는데, 스마트 시티 등의 지능형 사회기반시설 및 자동화 분야에 50% 이상 시장 증가가 예상되고, 스마트 홈은 1110억 달러의 시장 잠재력을 가지고 있다고 보았으며, 미디어 및 엔터테인먼트 분야는 2012년 212억 달러에서 2020년 769억 달러로 증가할 것이며, 에너지 분야는 2012년 23.5억 달러에서 2020년 86억 달러로 증가할 것으로 예상하였다.

실제 적용된 사례를 살펴보면, 2014년 6월 애플은 홈킷을 출시했는데. 홈킷은 애플의 디바이스에 하나의 어플리케이션을 탑재하여 다양한 스마트 홈 공급업체의 기술을 관리할 수 있는 스마트 홈 플랫폼으로, 이는 사물 인터넷과 스마트 홈 시장에 진입하기 위한 애플의 광범위한 계획 중 하나이다.

애플은 기업을 활용하여 팔고자 하는 디바이스에 가치를 부여하는데 성공한 사례로 홈킷은 애플스토어와 함께 애플의 새로운 성공을 위한 시도가 될 것이며, 사물인터넷 기반의 스마트 홈에 성공 사례가 될 것이다.

이외에도 애플은 스마트 홈 기술을 웨어러블 디바이스인 ‘아이워치(iwatch)’에 접목시켜 스마트 홈 서비스를 원격 제어할 수 있는 방안도 마련 할 수 있을 것으로 보이며, 사용자의 동작인식 기술, 각종 센싱 기술을 가진 기업을 인수하여 사물 기반의 정보 수집, 저장, 분석 기술에 대한 기반을 확대하고 있다고 한다.

이와 유사한 것으로 2014년 1월 글로벌 거대 전자업체인 우리나라 삼성이 자신들의 스마트 홈 플랫폼을 발표 하였는데, 이 플랫폼은 삼성 스마트 TV 또는 자체 스마트 폰에서 하나의 앱을 통해 사용자가 자가(自家)를 연결하고 컨트롤할 수 있도록 하는 형태로, 삼성은 자사 스마트홈 서비스를 빌트인 기능으로 공급하기 위해 토론토 콘도 개발업체와 제휴한 바 있는데, 이 서비스는 콘도 소유주가 빌딩과 집 출입을 통제할 수 있도록 하고, 추가 비용을 지불하면 가전제품과 엔터테인먼트 시스템도 제어할 수 있도록 하는 형태로 이 빌딩 프로젝트는 2017년에 완성 계획이다.

2014년 10월 당시, 구글은 아직 애플과 경쟁할 만한 스마트 홈 플랫폼은 가지지 못하였지만, 네스트(Nest)를 인수하면서 강력한 경쟁자로 자리 잡게 되었는데, 스마트 폰 시장에서 구글은 개발자의 독창성과 일반 사용자들을 활용하여 수많은 앱과 디바이스를 만들어 내는 능력을 보여 주었다.

2013년에 네스트는 Airbnb와 제휴하여 에너지 모니터링 서비스를 무료로 이용할 수 있는 My Energy를 사용자에게 제공하였다.

2014 Visionmobile은 “지난 6년간 모바일 분야의 진화가 사물인터넷 기반의 스마트 홈 사업에 분명한 많은 참고사항을 제공하고 있는데, 초보 단계에서 사물인터넷 기반의 스마트 홈 산업의 활성화를 실현하기 위해서는 iOS와 Android의 시장창출 혁신방법을 따를 필요가 있다.”라고 리포트 하였다.

이미 구글은 안드로이드 OS를 보유하고 있기 때문에 네스트와 같은 하드웨어 기업의 인수를 확대해 나간다면 향후 OS, 하드웨어 그리고 이를 연결한 시스템 허브까지 완비한 강력한 스마트 홈 서비스 기업으로 성장할 것으로 전망 된다.

장기적으로 구글은 포화 상태에 이른 스마트 폰 시장을 대신하여 스마트 홈 시장에서 안드로이드 OS의 수익모델은 구축할 것으로 예상되고 있다.
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