국가미래전략정기토론회 사물인터넷(김대영) - Final

4차 산업혁명과 사물인터넷
김 대 영
2017년 6월 2일
교수, 전산학부, KAIST
연구소장, Auto-ID Labs, KAIST
• kimd@kaist.ac.kr, http://oliot.org, http://autoidlab.kaist.ac.kr, http://resl.kaist.ac.kr http://autoidlabs.org http://gs1.org
KAIST 국가미래전략 정기토론회

© Auto-ID Lab Korea / KAIST
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4차 산업혁명
http://www.newspim.com/news/view/20160102000009
http://thestory.chosun.com/site/data/html_dir/2017/01/25/2017012502015.html
서비스와 데이터

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4차 산업혁명과 “데이터”
[서울포럼 2017] "미래의 석유 '데이터' 확보해야 4차 산업혁명서 승리할 것"
“4차 산업혁명 시대에 데이터는 석유와 같은 존재입니다. 기업들은 치열하
게 데이터 확보 경쟁을 벌이죠. 데이터 소유의 불균형을 어떻게 해소하고
데이터를 어떻게 사람들이 원하는 방향으로 쓸지가 앞으로 과제가 될 것입
니다.”(다니엘라 러스 매사추세츠공대(MIT) 컴퓨터 과학 및 인공지능연구
소장)
“인공지능 기술 시장 규모가 수천억달러라면 관련 응용시장은 수조달러 규
모에 달합니다. 공공·민간 데이터를 적극 개방해 산업을 키워야 합니
다.”(이민화 창조경제연구회 이사장)
‘서울포럼 2017’ 이틀째인 25일 ‘인공지능 기술이 바꾸는 미래-번영과 공
존’을 주제로 열린 첫 번째 세션에서 토론자들이 주목한 것은 ‘데이터’다.
머신러닝이나 딥러닝이 인공지능(AI) 로봇 알파고나 자율주행차를 구동하
는 ‘엔진’이라면 데이터는 이를 움직이는 데 반드시 필요한 ‘기름’과 같은
역할을 한다.
http://www.sedaily.com/NewsView/1OG27C7PX5

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세상으로 부터 쏟아져 나오는 데이터
2020년 전세계 데이터의 42퍼센트는 사물이 만들어낼 것으로 예상

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IoT(사물인터넷)의 정의
• 컴퓨터와 스마트폰을 연결하는 인터넷이 자동차나
냉장고, 세탁기, 도어락, 신발과 같은 사물들도 연결
하여 진화된 모습을 사물인터넷(Internet of Things)
이라고 합니다.
• 스마트 자동차처럼, CPU, 메모리, 센서, 액츄에이터
와 같은 하드웨어와 자율주행 소프트웨어를 가지는
스마트한 사물과 마트의 식품처럼 바코드, RFID가
부착된 수동형의 조용한 사물이 있으며, 전자문서나
사람, 더 나아가 개념을 형상화한 가상 사물까지도
큰 의미에서 사물이라고 얘기할 수 있습니다.
1999년 Kevin Ashton, Auto-ID Center(Labs) MIT

서비스 관점의 사물인터넷

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Top 10 – 유망 사물인터넷 응용 분야

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사물인터넷 산업 및 시장
Source: IDC Worldwide IoT Market Forecast, May 2014

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Internet of Things Landscape 2016

Google
Google’s approach
• 사물 인터넷 전용 OS 브릴로(Brillo, Android Things)
사물 제어 및 스마트폰 등 기존의 안드로이드 기반 단말기와 사물
간 연동을 가능하게 하는 OS
• 통신 플랫폼 위브 (Weave)
서로 다른 센서의 통신 언어를 변환해 원활한 데이터 교환을 하도록
해주는 번역기 역할의 클라우드 기반 커뮤니케이션 플랫폼
• 쓰레드 프로젝트 (Thread)
구글 산하 스마트홈 회사인 네스트와 삼성전자,
ARM홀딩스, 프리스케일 등이 쓰레드 그룹 설립
경량 IPv6 프로토콜 채택

Amazon
Amazon’s approach
• IoT 생태계에서 Brain의 역할은 Cloud가 한다.
“이미 많은 기업들이 cloud를 활용해 IoT 솔루션을 개발, 운영하고 있다, 손가
락이나 촉각을 통해 신경이 중추신경계로 들어와 의사결정을 내리듯, cloud 역
시 IoT의 여러 센서들을 보완해주는 뇌의 역할을 하게 될 것“
– Marrku Lepisto, AWS 수석 tech evangelist

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사물인터넷을 위한 국내 이동통신사의 준비
- 저전력 광역 사물인터넷 통신망 -
를 넘어서…

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아이디어와 기술로 무장한 다양한 국내 사물
인터넷 제품
“뇌에 전류 흘려 우울증 치료하고, 생활습관도 원격 관리하죠”

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다양한 산업 분야의 표준들도 계속 자체 진화중

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데이터 관점의 사물인터넷

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Dataism – 호모 데우스 (Homo Deus)
기록하고, 업로드 하고, 공유하라
세계는 이러한 개인(사물)들로 연
결되며
아무도 계획하지 않고, 제어하지
않으며, 이해하지 못하는 새로운
발명과 파괴를 일으킨다

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사물인터넷 언어(Language)의 중요성
국가, 언어,
기업, 산업을
통합할 수 있는
사물인터넷을
위한
새로운 언어
요구
Internet 시대의 Watson : 영어, 한글, 일본어, HTML 배우기
Internet of Things 시대의 Watson : GS1 배우기

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사물인터넷 언어의 요구 사항
다양한 국가, 언어, 산업 분야 공용
다양한 사물 자원에 대한 식별 (사물, 장소, 정
보등)
산업 프로세스에 맞는 사물의 행위 표현
기록
업로드
공유
이해
사물인터넷 언어 지원 표준

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SuperX를 위한 사물인터넷 언어 활용
서울역(Location ID) 에서 19:30(Time) 출발(Vocabulary)하여,
부산역에 22:08 도착하는, 총 20 차량 (2 기관차, 18 객차)(Attributes)
으로 구성된 KTX169(Things ID) 편이, 방금 19:31 분에 서울역을
출발(Vocabulary) 하였다.
KTX169(Things ID) 편이 방금 18:28(Time) 대전역 (Location ID)
도착 (Vocabulary) 하였는데, 앞 기관차(Things ID) 의 앞바퀴
온도(Vocabulary)가 250°C (Attribute) 이다.

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데이터 기반의 수평적 통합을 위한 사물인터넷 (언어지원)
표준/플랫폼이 필요함
(기업, 산업, 국가간) 사일로의 수평적 통합

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자동차 데이터 기반의 B2B/B2C 산업 생태계 조성
행위, 프로세스 분석에 의한 데이터 표준화
Cape
출발?
미쉘린
타이어
교체?
위치? 속도?
도로 Pot Hole?
표준 데이터
“기존 블루링크, e-call, sync,
Onstar 위의 데이터 기반의
최상위 표준 이 도움이 됨”
OEM 뿐만 아니라 렌터카
회사, 스마트시티, 3rd 파티
서비스… (OEM 장착, 앱)
“자동차의 생산에서 부터
폐차까지 관련된 다양한
이벤트(사고, 성능,
부품교체등) 데이터의
표준화와 공개”
오픈 데이터

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행위, 프로세스 분석에 의한 이벤트 표준화
자동차(사물)의 표준화된 전생애
관리가 필요
- 앞으로 시스템 개발은 개별 서비스
중심이 아니라, 사물 자체가 가진
근원적 데이터를 활용하는게 복잡성을
줄여줌
- 전생애 이벤트를 표현하기 위한
국제표준 어휘 필요
오픈 프로세스

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글로벌 자동차 (클라우드) 서비스 연결
자동차 검사
제네시스(한) G80 3.3 2016
클라우드 서비스 (한국)
제네시스(한) G80 3.3 2016
클라우드 서비스 (미국)
차량 식별자 (제조국, 차량 종류) 및
현재 위치와 사용언어 정보
를 통한 적절한 글로벌 서비스 연결
오픈 서비스
서비스 센터 예약

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최상위의 사물인터넷 인프라 표준 요구
- 데이터 공유 경제 -
오픈
데이터
사물의 연결
사물 매쉬업 서비스
사일로
사일로
데이터
오픈
프로세스
오픈
서비스
오픈
공유

GS1(ISO)과 제 4차 산업혁명

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GS1 표준이란? - 비영리 국제표준 기구
GS1의 대부분 표준은 ISO/IEC에서 재 채택됨
http://gs1.org
전세계 112(155)개 국가가 가입한 표준기구
2,000,000 이상의 기업 멤버
IoT 개념 최초 정립
(1999년 Auto-ID Labs)
GS1 Research Partner
Auto-ID Labs (MIT, KAIST, Cambridge, ETH Zurich,
Fudan, Keio)
In 1999, the Internet of
Things" was first coined by
Kevin Ashton who cofounded
the Auto-ID Center(Labs) at
the MIT
GS1(GlobalStandards1)

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GS1 의 철학과 사물인터넷

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수동적인 사물 활동적인 사물 센싱과 구동을 하는 스마트한 사물
웨어러블, 모바일 사물
스마트한 가전
Knowledge
GS1 에서 다루는 사물들
사람, 문서, 가상의 사물

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GS1 식별자와 Company Prefix

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주요 GS1 식별자 활용 가상 시나리오
폭스바겐 차량 상품 코드 (GTIN) AVIS 렌터카 (GRAI) AVIS 셔틀버스 (GIAI)
AVIS 렌터카 사무소 (GLN) AVIS 계약서류 (GDTI)AVIS 직원과 멤버 고객 (GSRN)

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주요 GS1 식별자 활용 가상 시나리오
자동차 부품 코드 (CPID)
매뉴얼 책자 (ISBN)
AVIS 쿠폰 (GCN)
운송 코드 (GSIN) 탁송코드 (GINC)
부품 배송 팔레트 코드 (SSCC)

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사물과 관련된 비즈니스 프로세스를 기술하는 표준 어휘
Common Business Vocabulary (CBV)
 이벤트 데이터의 상황을 표기 하기 위한 표준화된 어휘 (Common, User Vocabulary)
 Identifier 의 Syntax 와 Vocabulary Element 표준화
(1) urn:epcglobal:cbv:bizstep:assembling
(4) bizstep:arriving
(3) bizstep:departing
(11)bizstep: destroying
(7) bizstep:inspecting
(5) bizstep:unloading
(9) bizstep:repairing
(10) bizstep:replacing
(6) bizstep:retail_selling
(2) bizstep:loading
(8)urn:gs1:epcisapp:
car:bizstep:ecall (사용자
표준 예제)
(8)urn:epcglobal:cbv:disp:
Damaged
산업별 확장 지원
(헬스케어, 스마트시티,…)
Also adopted by ISO/IEC
ISO/IEC 19987:2015 standard

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GS1 글로벌 표준 데이터 저장소
EPC Information Service
• EPC Information Service (EPCIS)
• Current Version 1.2, Oct. 2016
• Also adopted by ISO/IEC
ISO/IEC 19987:2015 standard
분산 연합 데이터 베이스 / 왼쪽 그림 처럼 EPCIS
가 중앙에 하나 있는 게 아니라, 부품제조기업, 창고,
OEM, 물류, 리테일이 모두 다른 회사 라면, 제각기
운영하고, 가상으로는 단일의 데이터 저장소로 보임

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GS1 SmartSearch 와 Web Vocabulary

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[리테일] 중국 알리바바와 미국 아마존의 GS1 체계 도입
• 2016년 9월 중국 알리바바 그룹이 자사의
모든 플랫폼에 GS1 표준을 적용하기로
발표
• 알리바바에서 판매되는 상품에 GS1
코드인 GTIN 사용 권고
• 알리바바에 입고되는 모든 상품 정보는
GS1 GDSN에 등록 유도
2016년 아마존은 입고되는 모든 상품의 정보를
GS1 데이터베이스 (GDSN) 로 부터 받아서,
상품이 진품인지 체크하는 새로운 규칙을
만들었습니다.

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• 미국 FDA는 2013년 9월 모든 의료 기기에 글로벌하게 식별이 가능한 GS1 코드 시스템 체계를
적용한다고 발표하였다.
• GS1/FDA Unique Device Identifier (UDI) 식별자가 의료기기 생산자로부터 모든 버전의 기기 모델에
적용되어야 하며, 사람이 판독 가능하면서 동시에 AutoID 포맷이어야 한다.
• 현재 500,000개 이상의 의료 기기 정보가 GS1/FDA의 Global UDI Database (GUDID)에
저장되어있으며, 그 중 90%는 GS1 Unique Identifier (GTIN)을 사용하고 있다.
[헬스케어] 미국 FDA 의 의약품 과 의료기기
서비스를 위한 GS1 표준 채택
영국은 의약품의 생산, 유통,
소비와 같은 SCM 뿐만
아니라, EMR/EHR, EDI, 병원
자산 관리 등 모든 의료
체계를 GS1 표준 기반으로
운영할 것이라고 공표하였다.

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[운송 및 물류]
Internet of Trains (GS1 Railway ETCS, 유럽철도관제시스템)
철도 안전과 물류의 효율화를 위해 유럽 각국은 GS1 Railway 체계를 적용하기
시작했습니다.
(스웨덴, 스위스, 노르웨이, 핀란드…) 기차의 일생

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[스마트 팩토리]
BMW, Bosch 등 자동차 산업의 스마트 팩토리
Bosch 스마트 팩토리 i4.0
• GS1 RFID 기반 스마트 팩토리 구축
• BMW 및 BOSCH사의 스마트팩토리 구축에 GS1을 적용
• GS1/ISO-IEC 코드를 통한 부품 및 재고 관리, 완성품 유통까
지 다양한 Industrial 4.0 서비스 제공

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4차 산업혁명의 든든한 뿌리 표준
데이터는 4차 산업혁명의 뿌리

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• Oliot Open Source Project
• GS1 최신 표준과 사물인터넷 연구 결과의
레퍼런스 구현
• GS1 Source
• Pedigree
• Traceability & Recall
• ONS
• DS
• EPCIS
• F&C
• IoT connectivity Layer
• Dashboard
• http://oliot.org
Auto-ID Labs, KAIST
Oliot 오픈소스 프로젝트

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사물인터넷 국가 전략 제안 (정부)
국가 데이터 / 공공 데이터 / 지자체 데이터 공개
• 합의에 의한 (Raw) 표준 데이터 도출 / 표준 식별체계, 공통 데이터 포맷과 API
• 글로벌 호환성 고려, 데이터 기반 신규 산업 생태계 구축
• 관련 ‘2017년 공공데이터의 제공 및 이용활성화 시행계획’ – 행정자치부, ‘스마트시티 전략프로젝트‘ - 국토부
신산업에 대한 규제 철폐 또는 완화 그리고 지원
• 공개 데이터의 가장 큰 걸림돌은 보안, 정보보호등에 의한 다양한 규제임
• 다양한 창의적 아이디어를 수반한 새로운 기기의 허가 (예. 의료기기)
• 국가, 도시 공간을 벤처, 기업에게 공개 활성화 (예. 버스정류장에서 실험)
• 정부 연구개발 예산의 상당 부분을 훌륭한 아이디어를 가진 성실한 젊은 벤처 기업들에 지원
세계의 글로벌한 움직임에 동참 (해당 정부 부처 노력)
• 식품안전 및 식품 생태계 (EU, 미국, 중국), 교통 및 물류 (세계적 항공, 선박, 물류 기업)등
• 글로벌 비즈니스 국제표준인 GS1 적용 활성화 (GS1 코드, GDSN, GS1 Cloud, Web Voca. 등)
• GS1 국가 코드 확보 (미국 110개, 유럽 50-80개, 일본 20개, 중국 10개, 한국 1개, 북한 1개)

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사물인터넷 국가 전략 제안 (기업)
제품 생태계 구축을 위한 진취적 노력
• 세계적 경쟁력 있는 제품의 개발 및 플랫폼 생태계 구축 (헬스케어 기업인 Withings 노키아
인수)
• 글로벌 스탠다드, 기 생태계를 고려한 전략적 제품 설계 (국내 시장만 바라볼게 아니라)
국제적 산업 고도화 (혁명)에 동참
• 국제 산업 지형은 글로벌 기업들과 선진국들이 만들어 나가는 플랫폼을 중심으로 연결되고
융합되고 있음
• 우리나라는 갈라파고스형으로 가는 산업과 기업이 많음
데이터이즘(Dataism)에 동참
• 기업은 수집된 데이터를 분석, 이용해서 비즈니스를 영위하고, 또 자신이 데이터를 생성해냄
• 자신이 생성한 데이터를 공개하여, 남(혹. 비즈니스 파트너)이 사용하게 함으로써, 서비스의 규
모가 확대될 수 있도록 함 (예. 카카오 택시 운행 정보)

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사물인터넷 국가 전략 제안 (대학, 시민)
연구 개발 활성화
•(4차산업혁명) 기업이 개발에 어려움을 겪는 분야에 대한 실제적 리더쉽을 가지고 도움을 줄 수 있는 세계적 경쟁력을 가
지는 특성화된 연구 그룹이 많이 만들어져야 함 (예. 대만의 안테나, 유무선 통신 커넥터 및 케이블)
•오픈소스, 오픈하드웨어를 통한 산업에 기여
•실질적 산학협력 강화
융합 교육의 활성화
•산업과 시장과 대학이 함께 만드는 융합 교육 컨텐츠 강화
•기업의 경험, 분야의 전문성과 대학의 선진성, 아이디어의 만남
시민의 참여
• 시민과 함께 하는 사물인터넷 세상 만들기 (아이디어, 참여 및 피드백)

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정박효과 (Anchoring)
인류의 독창성과 발명, 그리고 상상력에도
불구하고 사람은 변화에 느리게 적응하는
경향을 가지고 있다.
“3차 산업혁명시대에는 우리가 고속의 유무선 인터넷을 깔려고 노력해 왔다면,
데이터와 인공지능으로 대변되는 4차 산업혁명 시대에는
데이터넷 인프라를 구축해야 한다.”

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