클라우드 IoT 서비스는 사물이 전송한 대용량 데이터를 실시간으로 분석하여 사물이나 사람에게 전달 및 제어할 수 있는 서비스입니다. 클라우드 서비스의 장점은 장치로부터의 데이터 부하에 따라 서버의 재배치가 유연하며 암호화 서비스를 통해 더욱 안전한 서비스 제공이 가능합니다.
클라우드 IoT 서비스 비교
클라우드 IoT 서비스는 이전 글에서 살펴보았던 IoT 디바이스 계층구성의 상위 Layer에 해당합니다. 즉, 아래 그림과 같이 다양한 IoT 장치의 데이터를 네트워크를 통해 전송받아 클라우드 서비스 영역에서 분석, 제어하도록 전달합니다.
클라우드 서비스는 데이터 부하에 따라 서버 리소스의 분배가 유연하며 서버관리 비용이 상대적으로 저렴하다는 것이 장점입니다. 또한 데이터 분석을 위해 구글의 Vertex AI 기술이나 AWS의 IoT Cloud 분석 도구를 활용할 수도 있습니다.
AWS IoT 서비스
아래 그림은 AWS IoT 서비스 구성도입니다. 다양한 디바이스를 IoT 클라우드 애플리케이션을 통해 관리(상태확인, 설정)할 수 있습니다. 또한 Message Broker 시스템을 이용해 Device와 통신하며 전달받은 데이터는 여러 AWS SDK를 통해 저장 및 분석이 가능합니다.
동작방식
AWS IoT 서비스를 활용하는 방법은 간단히 다음과 같습니다. 자세한 개발자 가이드는 여기를 참고 바랍니다.
- Device의 등록: 여러 개의 사물인터넷 장치를 인증해 AWS에 등록합니다.
- 개인 인증서 등록: 개인 인증서를 생성하여 이를 AWS에 등록합니다.
- 장치 연결 및 통신
장치가 연결되면 JSON format을 통해 IoT 장치와 송수신할 수 있으며, MQTT 통신 프로토콜을 사용하여 양방향 통신이 가능합니다.
요금제
AWS는 프리티어 제도를 운영하고 있어 IoT 서비스 사용고객이 계정을 생성한 날부터 12개월간 무료로 사용할 수 있습니다. 단 무료 요금제 기간이 끝나면 다음의 조건에 따라 요금이 종량제 형태로 부과 됩니다.
- 1개 Device 당 연결요금 부과
- MQTT 및 HTTP 메시지 당 요금부과
가령, 1만 대의 IoT Device를 한 달 동안 지속해서 연결을 유지할 경우 대략 30달러 정도의 요금이 부과되며, 이때 메시지의 수나 지역에 따라 요금의 차이가 있습니다.
구글 IoT 서비스
Google의 Cloud 사물인터넷 서비스 역시 AWS IoT 서비스와 크게 다르지 않습니다. 구글의 경우 추가로 IoT 장치의 데이터를 머신러닝이나 AI 기술을 통해 유용한 정보를 추출하거나 분석하는데 강점이 있습니다.
요금제
구글 서비스 또한 AWS와 유사하게 처음 가입 시 1년 동안 무료 평가요금제를 사용할 수 있으며, $300 달러에 해당하는 Credit을 제공받을 수 있습니다.
동작방식
Cloud IoT Core 서비스의 경우 여기에서 자세한 개발자 매뉴얼을 참고하실 수 있습니다. 간단한 IoT 디바이스 등록절차는 다음과 같습니다.
- IoT 서비스 가입후 API Core를 활성화
- IoT Device 레지스트리를 생성하고 등록한다. (개인키 등록)
- Protocol을 HTTP와 MQTT 중에 선택한다.
구글의 경우도 AWS와 큰 흐름에서 다르지 않습니다. 장치를 등록하고 개인키를 통해 인증한 후, 프로토콜로 장치를 제어하고 Data를 취득하는 방식은 유사합니다.
네이버 서비스
국내 기업 Naver에서 제공하는 수백만 대규모의 디바이스를 등록해 실시간 데이터의 취득 및 분석이 가능한 클라우드 기반 서비스입니다. 구글이나 AWS Cloud 서비스에 비하면 활용사례가 상대적으로 적어 보입니다.
선택시 고려사항
IoT 서비스를 위해 앞서 설명한 클라우드 서비스를 고려한다면 중요한 점은 크게 성능과 비용입니다. 서비스 선택시 고려할 사항들을 추가로 알아보겠습니다.
(1) 데이터 수집 주기
수집 주기가 빨라지면 정밀한 분석이 가능하지만 데이터 처리와 전송에 부하가 많이 걸립니다. 또한 클라우드 서비스의 특성상 메시지나 장치 대수에 따라 종량 요금제 방식으로 장기간 운영에 부담이 될 수 있습니다.
(2) 데이터 보안
가령, 수집되는 데이터가 개인정보일 경우 클라우드와 같은 공공영역의 저장이 법으로 금지되거나 실수로 외부에 유출될 가능성이 있습니다. 따라서 디바이스로부터 전달받는 데이터보호를 위해 암호화 처리가 필요할 수 있습니다.
(3) 암호화 범위
클라우드 데이터 보안을 위해 다양한 계층에서 암호화 처리를 합니다. 하지만 IoT 데이터의 경우 암호화하여 전송한다면 소형 장치 내에서 처리부하가 걸릴 수 있습니다. 따라서 데이터의 유형에 따라 암호화 처리 위치나 범위를 고려할 필요가 있습니다.
이상으로 클라우드 IoT 서비스들의 특징 및 도입시 고려할 점에 대해서 정리해보았습니다.