엣지가 IoT 성공 전략에서 핵심인 이유

May 15, 2023

사물 인터넷(Internet of Things, IoT)에서 엣지 디바이스는 주변의 IoT 기기들과 클라우드의 복잡한 IoT 소프트웨어 애플리케이션들 사이의 경계선 어딘가 구석진 곳에 놓이는, 별로 중요하지 않은 고려 대상처럼 보입니다. 하지만 IoT 개발자가 새롭게 떠오르는 IoT 요구 사항들을 해결해 나갈수록, 에지 기기는 대규모 IoT 시스템 앞에 놓인 많은 문제를 해결하는 데 중심적인 역할을 할 것입니다.

-IoT 에지 장치의 가장 기본적인 역할은 IoT 단말 장치와 원격 리소스들을 연결하는 것입니다. 이는 통신 유선 센터, 산업용 I/O 컨트롤러, 와이파이 라우터가 각각 전화기, 공장 자동화 장치, 가정용 컴퓨터를 연결하는 방식과 별반 다르지 않습니다. 에지 장치는 다양한 무선 기술과 프로토콜을 지원함으로써 IoT 기기 설계 요구 사항을 크게 간소화할 수 있습니다. 개발자는 선택의 폭이 제한된 무선 연결 방식을 사용하는 대신 IoT 장치 설계의 애플리케이션에 더 집중할 수 있습니다. 그러나 IoT의 특성상, 기본적인 연결 기능 이상을 지원하려면 에지 장치가 필요합니다. 이제 IoT 에지의 기능을 살펴보겠습니다.

[마우저 일렉트로닉스] 엣지가 IoT 성공 전략에서 핵심인 이유 (출처: BeeBright/Shutterstock.com)

-해답은 에지 디바이스!

IoT 애플리케이션은 데이터 스트림을 쏟아내는 수백, 수천 개 무선 센서 노드들이 대대적으로 구축되면서 더욱 번창해 나가고 있습니다. 수많은 노드를 설치 및 유지 관리한다는 것은 IoT 성공에 방해가 되는 물류 상의 과제들이 그 만큼 많다는 것을 뜻합니다. 이 때 에지 장치는 자연스러운 솔루션이 될 수 있습니다. IoT 네트워크 상의 어마어마한 기기들에 대한 초기 커미셔닝을 위한 로컬 호스트 기능을 제공하고, 그에 따른 후속 OTA(over-the-air) 업데이트를 처리하기 때문입니다. 또한 에지 장치는 클라우드 연결이 다운됐을 때 네트워크 작동을 유지하기 위해 클라우드 기반 서비스의 로컬 버전을 제공할 수 있습니다. 시간에 민감한 작업의 경우, 에지 장치는 클라우드 접속에 따른 추가적인 지연조차 줄이고자 하는 초저지연 피드백 루프를 지원하는 데 필수적인 로컬 처리를 수행할 수 있습니다.

-또한, 에지 장치는 기기에서 클라우드까지 설치, 유지 관리, 지속적인 동작이 보안상 안전하게 유지되도록 할 수 있습니다. 센서 노드의 서브넷을 분할할 때 에지 장치는 해커가 클라우드를 통해 침입하여 대규모 단말기 세트를 직접 공격할 수 있는 여지를 두는 허술한 IoT 토폴로지에서는 찾아보기 힘든 강력한 보호 수준을 제공합니다. 에지 장치는 탁월한 성능과 우수한 격리 기능을 결합하여 가장 결정적인 공격을 제외한 모든 공격을 완화하는 데 필요한 보다 강력한 보안을 제공할 수 있습니다.

-에지 장치는 개발자에게 개인 정보 보호를 위한 요건들을 보다 효과적으로 해결할 수 있는 수단을 제공합니다. 2018년 5월 25일에 EU 일반 데이터 보호 규정(GDPR)이 데이터 보호 지침(DPD) 95/46/EC를 대체했습니다. GDPR은 유럽의 데이터 프라이버시를 강화하고 EU 기업 및 EU 거주자의 데이터를 처리하는 모든 기업과 단체들이 개인정보보호 규정을 준수하도록 설계되었습니다. 기본적으로 제공되는 개인정보보호 등의 개념과 데이터 최소화와 같은 개인정보보호 기술에는 에지에서 해결 방법을 찾을 수 있는 IoT 요구 사항이 추가될 것입니다. 이와 함께 데이터 과학자들이 세부 데이터를 클라우드로 푸시하는 데 더 많은 제약이 있음을 알게 됨에 따라 IoT 솔루션은 익명화된 머신러닝 및 고급 패턴 일치와 같은 데이터 집약적 알고리즘을 에지로 가져와야 합니다.

-다양한 요구 사항을 충족하기 위해, 에지 장치는 애플리케이션 프로세서와 마이크로컨트롤러를 모두 사용하여 호스트 플랫폼과 실시간 시스템의 기능을 결합한 하드웨어 기반 위에 구축됩니다(그림 1). IoT 인텔리전스가 클라우드에서 에지를 포함하도록 확장됨에 따라 이러한 장치는 보안, 개인정보보호, 분석 등 알고리즘을 보다 정교하게 하는 데 필요한 더 우수한 성능과 프로세싱 전문 기능을 제공할 것입니다.

그림 1: 애플리케이션 프로세서와 무선 마이크로컨트롤러를 모두 사용하는 IoT 에지 장치는 호스트 시스템의 성능과 I/O 컨트롤러의 연결성을 결합하여 IoT 시스템 계층 구조에서 독자적인 역할을 지원합니다. (출처: NXP반도체)

-개발자는 칩에서 모듈, 보드 및 소프트웨어 전문화에 이르기까지 IoT 솔루션 체인의 모든 수준에서 에지 시스템이 점점 더 강조될 것으로 예상할 수 있습니다. 실제로 Arm®은 이미 에지 장치를 IoT의 새로운 요구 사항을 충족하는 핵심 요소로 식별했습니다. IoT 애플리케이션이 발전할수록, 에지 장치는 효과적인 IoT 솔루션이 요구하는 보다 복잡한 요건들을 충족하는 데 있어서 중추적인 역할을 할 것입니다.