사물인터넷(IoT)은 단순한 유행이 아니다. 사실 10년 내에 연결될 것이라고 예상되는 사물의 수는 지속적으로 증가하고 있다. 기존에 있는 것을 새롭게 만드는 기술과 신구 기술을 이용해 완전히 새로운 애플리케이션이 지속적으로 구축하는 방법이 개발되고 있으므로, 이는 전혀 놀랍지 않은 현상이다.

즉, 새로운 애플리케이션들이 인터넷과 연결된 많은 엔드포인트를 추가함으로써 IoT는 매일 확대되고 있다.

이는 많은 RF 스펙트럼에서 사용되고 있는 무선통신기술이 확산되고 있는 점에서 봐도 명백히 알 수 있다. 산업, 과학 및 의료(Industrial, Scientific and Medical, ISM) 정의에 따르면, 대부분의 무선통신기술은 라이센스 면제(license-free)로 설정된 지정주파수 대역에 포함된다. 여기에는 일반적으로 원거리통신으로 분류될 수 있는 애플리케이션만이 제외된다.

수천억까지는 아니지만, 수백억 개에 달하는 엄청난 수의 IoT 엔드포인트는 비용과 서비스에서 현실적인 문제가 된다. 우리가 다음 세대에 거대한 폐기물관리 문제를 야기하지 않으려면 이들 장치들은 적어도 수년 간 작동되어야 하며, 수리 및 서비스를 염두에 두고 설계할 필요가 있다.

매우 낮은 비용 혹은 현장의 유지비용이 과도하지 않을 정도의 서비스 수준을 제공해야 하므로 이러한 물류 문제가 더 복잡해진다. 인프라의 비용도 최대한 낮아야하기 때문에 라이센스 면제 무선 솔루션(license-free wireless solution)이 채택돼야 한다.

비교적 작은 공장이라도 수천 개의 IoT 엔드포인트가 있을 수 있으므로, 메쉬 기술(mesh technology)이 지역 네트워크 토폴로지로 부상하고 있는 이유인 점을 이해하는 것은 어렵지 않다.

또한 메쉬 기술은 무선으로 유지 및 관리를 할 수 있도록 하며 무선간섭 혹은 일부 엔드포인트의 전체 장애로 인해 야기될 수 있는 심각한 장애를 발생할 수 있으므로 네트워크의 중복 정도도 제공한다.

IoT의 다른 일반적인 토폴로지는 원격에 위치한 센서에 대한 것으로 저전력 광역통신망(LPWAN)으로 채택된 스타 네트워크(star network)로, 이는 페이로드(payload)보다 낮은 전력에 우선순위를 둔다.

일반적으로 매우 먼 거리에서 아주 짧은 전송을 지원할 수 있는데, 하루에 거의 1회 정도로 제한된다. 따라서 일반적으로 비지연성 의존 운용 데이터(non-latency dependent operational data)에 가장 적합하다.

이 네트워크 토폴로지는 거의 전적으로 애플리케이션에 의존한다. 엔드포인트의 재무비용은 상대적으로 낮으면서도, 엔드포인트가 제공하는 데이터의 가치는 더 높을 수 있다. 일부 애널리스트들은 몇 년 안에 LPWAN의 가치가 500억달러가 될 것으로 추정하고 있는데, 이는 아마도 사용할 수 있는 장치 및 서비스를 합친 값에 근거한 수치일 것이다.

현장에서 엔드포인트가 고장 나면 불가피하게 거의 현장에서 수리를 해야 한다. 네트워크를 통해 원격으로 작동시킬 수 없다면, 트럭 롤(truck roll)이 필요할 것이다. 이를 이용해 서비스 엔지니어가 현장으로 이동하여 가능한 한 신속하고 효율적으로 문제를 해결해야 한다.

일단 현장에 도착하면, 물리적 또는 전자적으로 엔드포인트에 접근할 수 없을 수 있어 자칫 문제가 커질 수 있다. 엔드포인트에 쉽게 접근할 수 있어도 현재 가능한 통합수준을 고려하거나, 특히 점차 보편화되는 단일 시스템온칩(SoC)에 기반한 설계인 경우 제대로 작동하지 않는 이유를 찾기 어려울 수 있다.

글 : 쥴리오 송(Julio Song) / 로직·스위치·메모리 제품 매니저 / 온세미컨덕터