“산업용 클라우드 통신으로 엣지에 집중”

[피플] 크리스토프 훙어(Christof Hunger) 힐셔 프로덕트 매니저

힐셔, netIOT 전략 및 netIOT 인터페이스 활용 방안 제시

산업용 통신 솔루션 선두업체인 힐셔(Hilscher Gesellschaft fur Systemautomation mbH)는 11월 2일 서울 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서 기자간담회를 개최하고, 힐셔의 혁신적인 netIOT 전략 및 netIOT 인터페이스의 다양한 솔루션을 활용한 IoT 기술 활성화 방안을 제시했다.

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크리스토프 훙어(Christof Hunger) 힐셔 프로덕트 매니저는 인더스트리4.0과 산업용사물인터넷, 스마트팩토리라는 용어는 모든 것이 4차산업혁명과 관련된 용어라며, 힐셔에서는 ‘산업용 클라우드 통신’으로 정의한다고 밝혔다. 그리고 이는 netIOT기술을 기반으로 한다.

한마디로 산업용 클라우드 통신은 필드 디바이스 단으로부터 I/O 디바이스를 수집하고 이를 정렬하고 해당 데이터를 엣지 게이트웨이로 전송하며, 다시 이 데이터는 클라우드로 업로드되는 구조를 가진다.

크리스토프 훙어(Christof Hunger) 힐셔 프로덕트 매니저
크리스토프 훙어(Christof Hunger) 힐셔 프로덕트 매니저

산업용 클라우드 통신의 3단계
크리스토프 훙어 매니저는 이 산업용 클라우드 통신 솔루션으로 netIOT를 제시했다. 힐셔의 netIOT는 3가지 기술 단계로 구분된다.

첫번째 단계는 필드단으로, 힐셔 netIOT 인터페이스가 담당한다. 필드단에 있는 데이터를 수집하고 관련성이 높은 데이터를 정리하고 해당 데이터를 더 상위 단계로 전송하는 것이다.

두번째 단계는 netIOT 엣지 단계이다. 엣지 게이트웨어로써 OT와 IT단을 연결하는 것이다. 여기에서의 요건은 데이터를 압축하고, 사전처리해 클라우드 단으로 보내는 역할을 한다.

세번째는 netIOT 서비스이다. 엣지 게이트웨이와 클라우드간의 인터페이스에 해당된다. 엣지를 이용한 다양한 클라우드와 연결하는 것이다. 여기에는 표준 기술이나 커넥터가 사용될 수 있다.

embedded world

그는 “IOT 기술에서 중요한 것은 필드 디바이스에서 제공하는 데이터를 잘 정리하고, 클라우드상에 있는 애플리케이션이 그 데이터를 잘 이해할 수 있도록 해야 하는 것”이라며, 여기에서 ‘시맨틱’이 중요한 부분을 차지하게 된다고 말했다. 그리고 그는 “힐셔는 netIOT 인터페이스 영역에서 확장가능한 솔루션을 임베디드된 솔루션으로 제공하고 있다. 필드디바이스에서 표준적인 실시간 이더넷 통신도 가능하지만, 더불어 IOT 통신도 가능해 질 것이다.”라고 밝혔다.

산업용사물인터넷에서의 주요 이슈
IOT 통신에서 현재 시장에서는 2가지 이슈가 있다. 즉 OPC UA (Open Platform Communication Unified Architecture)와 MQTT (Message Queue Telemetry Transport)다.

MQTT는 M2M 통신용 간단한 메시지 프로토콜로 이미 여러 클라우드 시스템에 도입되어 사용되고 있다. 견고하고, 플랫폼 독립적이고, 코드가 가볍기 때문에 구현하기가 쉽다.

MQTT와 달리 OPC UA는 원시 데이터 뿐만 아니라 메타 데이터를 이용한 객체 기반 정보 모델을 이용한다. 시장에서는 OPC UA가 유럽에서 주요하게 사용되고 있으며, 미국에서 중요성이 높아지고 잇으며, 한국을 비롯한 아시아에서 중요하게 받아들여지고 있다.

또다른 중요한 기술은 netPROXY이다. 넷프록시는 프로토콜 독립형 객체 모델이다. 특징으로는 프로토콜 독립형이라는 것. 그리고 객체모델이라는 것이다. 최근 필드 디바이스 구성된 것을 보면, 새로운 프로토콜이 들어올 때 마다 애플리케이션 영역에서 추가적인 작업이 필요하다. 이 문제를 netPROXY가 해결한다.

최근 IOT 시장이 성장함에 따라 설비 제조업체들은 예방적 유지보수, 상태 모니터링과 같은 새로운 클라우드 기반의 부가가치 서비스를 구현하고자 한다. 이러한 모든 새로운 서비스는 필드 디바이스의 정보를 기반으로 한다. 문제는 디바이스 제조업체들이 이러한 IOT 관련 데이터를 어떻게 제공하고, 클라우드 애플리케이션이나 엣지 게이트웨이를 통해 완전하게 활용할 수 있느냐이다.

필드 디바이스는 통상적으로 PROFINET 또는 EtherNet/IP와 같은 산업용 이더넷 프로토콜을 통해서 확정적 I/O 데이터를 PLC로 전송한다. 또한 디바이스는 이상적으로 OPC UA나 MQTT를 통해서 IOT 관련 정보를 엣지 게이트웨이나 클라우드로 전송한다.

디바이스 제조업체들은 힐셔의 netIOT 인터페이스 솔루션을 이용해서 디바이스에 산업용 이더넷, 트랜스페어런트 이더넷(Transparent Ethernet)과 함께 OPC UA 서버 및 MQTT 클라이언트 기능을 쉽게 추가할 수 있다.
힐셔의 netIOT 인터페이스는 임베디드 설계를 위한 확장형 솔루션으로 유연성이 뛰어난 다중 프로토콜 칩 netX부터 즉시 솔더링 가능한 netX 칩 캐리어 및 플러그형 모듈에 이르기까지 완벽한 통신 인터페이스 형태로 포괄적인 솔루션을 제공한다.

힐셔는 다양한 유스케이스를 제공하며, 이는 제조 라인 현장의 디바이스에 IOT 기능을 제공하는 방법이다. 첫번째 유스케이스는 고객이 새로운 제품을 개발을 할 때 편의성을 위해서 프로토콜 독립적인 호스트 인터페이스를 제공하는 것이다. 두번째 유스케이스는 소프트웨어를 통해서 IOT 기능을 기존의 netX 모듈을 업그레이드해서 제공하는 것이다.

IOT 필드 데이터가 중요하다
크리스토프 훙어 매니저는 “산업용 클라우드 통신은 상단에는 다양한 클라우드 서비스가 존재하며, netIOT는 이들 클라우드 서비스와 엣지 등 하위단과의 인터페이스를 제공한다.”고 설명했다. 그리고 “OT와 IT 사이에는 netIOT 엣지, 즉 엣지 게이트웨이들이 존재하며, 하단에는 netIOT 인터페이스로 실제 필드에서 필드 디바이스들이 통신할 수 있도록 한다.”고 밝혔다.

많은 전문가들이 오늘날 IOT 비즈니스에서 새로운 가치 창출을 기대하고 잇다. 이는 결국 클라우드 상에서 제공되는 서비스를 통해 상태 모니터링이나 예지보전과 같은 새로운 가치가 만들어질 것이다.

그러나 이러한 서비스가 제공되기 위해서는 필드디바이스 (예를 들어 센서 디바이스에서 제공하는 정보)가 있어야만 이를 기반으로 서비스가 가능하다. 필드 디바이스들은 IOT 비즈니스에서 클라우드 연결이라는 매우 중요한 일을 수행해야만 한다.

필드데이터를 수집하고 정렬하고, 클라우드 애플리케이션이 해당 데이터를 이해할 수 있도록 하기 위해서 그 데이터에 메타데이터를 더해줘야 한다. 그리고 나서 해당 데이터는 전송이 돼야 한다. 이는 엣지 게이트웨이 또는 OPC UA나 MQTT를 통해서 클라우드로 전송된다.

netIOT 인터페이스
netIOT 인터페이스는 디바이스의 데이터를 IT 애플리케이션으로 연결해 준다.

크리스토프 훙어(Christof Hunger) 매니저는 “IOT 시장이 성장함에 따라 설비 제조업체들은 필드 디바이스의 정보를 기반으로 예방적 유지보수, 상태 모니터링과 같은 새로운 클라우드 기반의 부가가치 서비스를 구현하고자 한다”며 “힐셔는 디바이스 제조업체들이 힐셔의 netIOT 인터페이스 솔루션을 이용해서 산업용 이더넷, 트랜스페어런트 이더넷(Transparent Ethernet)과 함께 OPC UA 서버 및 MQTT 클라이언트 기능을 쉽게 추가할 수 있도록 더욱 집중하였고, 힐셔 솔루션을 통해 고객들이 스마트 팩토리를 구축하는데 도움이 되길 바란다.” 라고 말했다.

상태 모니터링에서 로드셀 제조사의 경우라면 해당 로드셀에 대해 시간 경과에 따라 새로운 조정을 수행해야 한다. 이러한 관련 정보를 클라우드 애플리케이션을 통해 그 정보를 보내줘야 한다. 또한 필드 디바이스에서 필드 디바이스가 제공할 수 있는 부가가치 정보 데이터는 무엇일까를 생각해 볼 수도 있다. 예를 들어, 디바이스의 온도에 대한 정보가 될 수도 있고, 드라이브에서 불균형(진동)이 발생했을 때에 이에 대한 정보가 될 수도 있다. 이러한 정보 취합을 통해서 상태모니터링이나 예측정비가 가능해지는 것이다.

그는 “이 작업은 디바이스 제조사가 수행하는 영역”이라며, “자신의 디바이스에서 핵심 부가가치 데이터는 무엇인가를 파악하고 활용방안을 찾아야 한다. 이때 산업경쟁력에서 우위를 가질 수 있는 것이다.”라고 전했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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