힐셔(Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH)는 11월 2일 서울 강남구 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서, 힐셔의 netIOT 전략 및 netIOT 인터페이스의 다양한 솔루션을 활용한 IoT 기술 활성화 방안에 대해 소개하는 기자간담회를 진행했다. 이 자리에서 힐셔는 netIOT를 통해, 스마트 팩토리의 구축에 있어 IT와 OT 영역의 연결에서 발생할 수 있는 리스크를 최소화할 수 있다고 강조했다.

인더스트리 4.0과 IIoT는 센서에서 클라우드까지 지속적인 통신이 필요하며, 힐셔는 이를 산업용 클라우드 통신이라 칭하고 고객들이 Industry 4.0, 스마트팩토리 및 IoT를 구현할 수 있도록 지원하는 힐셔 netIOT 제품군을 소개했다. netIOT는 netIOT 서비스(Service), netIOT 엣지(Edge), netIOT 인터페이스(Interface)와 같이 총 3개의 영역으로 구분되며, 특히 netIOT 인터페이스는 IoT 기능을 갖는 netX기반의 통신제품으로 netIC IOT와 같은 모듈형 제품이 선보이고 있다.

netIC IOT는 필드 디바이스용 지능형 멀티 프로토콜 모듈로 하나의 하드웨어만으로 모든 실시간이더넷 슬레이브 프로토콜을 지원한다. OEM 고객들은 엔지니어링 툴을 이용하여 고객 어플리케이션 소프트웨어에서 한번만 개발하면 되는 고객 디바이스용 프로토콜 독립형 객체 모델을 생성할 수 있다. 네트워크 프로토콜 변경은 툴 내에서 진행되기 때문에 어플리케이션에 필요한 네트워크 별 조정이 없으며 이를 통해 하나의 하드웨어와 소프트웨어 설계로 진정한 멀티 프로토콜 디바이스를 구현할 수 있다.



크리스토프 훙어(Christof Hunger) 힐셔 프로덕트 매니저는 이 자리에서, 인더스트리 4.0과 IIoT는 센서에서 클라우드까지의 지속적인 통신이 필요하며, 힐셔는 이를 ‘산업용 클라우드 통신’이라 칭하고, 이를 구현하는 힐셔의 기술이 ‘netIOT’라고 소개했다. 그리고 산업용 클라우드 통신에서는 필드 장치들에서 수집된 IoT 데이터를 가공해, 기존 실시간 이더넷 장비와 별개로 엣지 게이트웨이로 전송하고, 엣지 게이트웨이에서는 필드 장치들에서 수집된 데이터를 처리해, 상위 레벨의 클라우드 애플리케이션으로 전송한다고 설명했다.

힐셔는 netIOT의 구성을 세 가지 계층으로 소개했다. 먼저, 필드 수준에서의 ‘netIOT 인터페이스’ 는 필드 단의 데이터를 수집하고, 관련성 높은 데이터를 선별, 정리해 상위 레벨로 전송하는 역할을 한다. 그리고 ‘netIOT 엣지’는 엣지 게이트웨이로 IT와 OT단을 연결하며, 데이터의 사전 처리와 압축, 클라우드 애플리케이션의 전송 등을 담당한다. 또한 ‘netIOT 서비스’는 엣지 게이트웨이와 클라우드 애플리케이션과의 인터페이스에 해당하며, 표준적인 기술이나 전용 ‘커넥터’가 이용될 수 있다고 소개했다.

힐셔는 IoT 기술에서 중요한 점으로, 필드 장치의 데이터가 잘 정리되어 클라우드의 애플리케이션이 데이터를 잘 이해할 수 있게 하는 점을 꼽으며, 의미론적 부분이 중요해진다고 소개했다. 그리고 netIOT 인터페이스는 IoT 커뮤니케이션에서 OPC UA, MQTT와 실시간 이더넷 슬레이브 기능을 내장할 수 있게 하며, 이를 통해 사용이 간편한 프로토콜 독립형 호스트 인터페이스를 탑재한 신규 제품의 설계나, 기존 netX 기반 제품을 소프트웨어 만으로 업그레이드에 활용할 수 있고, 미래형 IoT 제품 개발에서의 활용으로 기존 투자를 보호할 수 있게 할 수도 있다고 설명했다.



‘산업용 클라우드 통신’에서 최상단에는 다양한 클라우드 서비스가 위치하며, netIOT는 클라우드 서비스와 엣지 등 하위 계층과의 인터페이스를 구현한다. ‘netIOT 엣지’는 엣지 게이트웨이 역할로 OT와 IT 사이에서 서로간을 연결하고, 엣지 게이트웨이 하단에는 ‘netIOT 인터페이스’가 필드 장치들의 통신을 제공한다. 그리고 오늘날 IoT 비즈니스에서 새로운 가치의 창출은 클라우드 기반의 새로운 서비스를 기반으로 하며, 이러한 서비스를 위해서는 필드 장치와 센서의 정보가 필요하고, 필드 장치들의 클라우드 연결성이 중요하다고 강조했다. 또한 수집되는 데이터는 클라우드 애플리케이션에서의 활용을 위한 메타데이터가 더해져야 한다고 덧붙였다.

필드 장치들은 현재 주로 PLC와 통신하도록 구성되는데, netIOT 인터페이스는 기존의 인터페이스 이외에 OPC UA, MQTT 등을 이용해 PLC를 건너뛰고 엣지 게이트웨이로 연결되는 새로운 통신 경로를 구현할 수 있게 한다. 그리고 이렇게 엣지 게이트웨이로 전달된 데이터는 사전 처리를 거치게 되며, 공장 등에서 데이터가 클라우드로 건너가는 것을 원하지 않는 경우에는 엣지 컴퓨팅 구성을 활용할 수도 있다. 데이터가 클라우드로 건너가는 경우에는 엣지 게이트웨이를 통해 클라우드에 접근할 수 있으며, 이 때도 OPC UA, MQTT, 혹은 REST API나 전용 커넥터 등이 사용될 수도 있고, 혹은 엣지 게이트웨이를 우회해 직접 로컬 클라우드에 연결될 수도 있다.

필드 장치들에서, netIOT 인터페이스를 통해 기존 이더넷/IP 기반 표준 프로토콜은 PLC로 가고, 가치있는 IIoT 데이터는 OPC UA나 MQTT를 활용, 클라우드 서비스로 전송된다. 그리고 장치 내부적으로는 호스트 CPU 애플리케이션과 netIOT 인터페이스가 SPI로 연결되고, 이 때 힐셔의 netPROXY 기술이 활용될 수 있다. 힐셔는 이 ‘netPROXY’ 기술의 장점으로 프로토콜 독립적 인터페이스의 제공과, 데이터의 객체 기반 가공과 메타데이터 추가 등을 꼽았다. 또한 IoT 비즈니스에서 필드 디바이스는 마지막에 위치하며, 디바이스 제조사는 경쟁력 강화를 위해 디바이스가 생성하는 데이터가 어떤 가치를 지니는지 정확히 이해해야 할 필요가 있다고 강조했다.


netIOT 인터페이스 기술에서 IoT 통신용 프로토콜로는 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)와 OPC UA(OPC Unified Architecture)가 소개되었다. 이 중 MQTT는 M2M 통신용 간단한 메시지 프로토콜로 견고하고 플랫폼 독립적이며, 가벼운 코드로 구현하기 쉬우며, 미국 시장에서 수요가 많다고 소개되었다. 그리고 OPC UA는 IoT쪽에 적합한 성격을 가지고 있으며, 원시 데이터 뿐 아니라 메타 데이터를 이용한 개체 기반 정보 모델을 이용하는 점이 특징으로 꼽혔고, 유럽에서 중요하게 다루어지고 있고, 미국 시장에서 중요성이 높아지고 있으며, 아시아 시장에서도 중요하다고 소개했다.

‘netPROXY’는 프로토콜 독립적 객체 모델을 구현 가능하게 하며, 통신과 애플리케이션 사이에 객체 기반 추상화 계층을 만들고, 다양한 API의 복잡성을 숨기고 I/O 데이터를 객체 형태로 전환한다. 이 기술은 프로토콜 독립적 구조를 갖추어 통합에 편리한 구조를 제공하며, IIoT용 고유한 시맨틱 및 메타 데이터를 제공하는 점이 장점으로 꼽혔다. 그리고 힐셔는 이 추상화 계층을 엔지니어링 단계에서 활용할 수 있도록, 지능형 엔지니어링 툴 ‘netx Studio’를 제공하고 있으며, 객체 모델 생성과 프로토콜 매핑, OPC UA, MQTT 설정, 네트워크와 장치의 설정 등을 수행한다고 소개했다.

힐셔는 netIOT 인터페이스의 사용 사례로 크게 두 가지를 꼽았다. 첫 번째는 IIoT 기능을 갖춘 신규 필드 장치의 개발로, netIC IOT 제품과 netPROXY를 활용해 하나의 호스트 인터페이스 채널을 구성하고, I/O 및 IIoT 데이터용 애플리케이션에 대한 프로토콜 독립형 객체 인터페이스를 구현할 수 있는데, 이 때 추가 프로토콜에도 대응이 유연해진다고 소개했다. 또한 기존 netX 기반 장치들의 IIoT 업그레이드에서는, 기존 API 및 애플리케이션을 재사용하면서 IoT 커뮤니케이션을 추가하고자 할 때 소프트웨어로 새로운 채널을 확보하고, IIoT 통신을 추가할 수 있다고 밝혔다.

이와 함께 힐셔는 netIOT 인터페이스의 장점으로, 필드 장치 제조사들이 내장형 OPC UA, MQTT 기능의 활용, 동일한 설계로 실시간 이더넷 슬레이브와 IIoT 네트워크 대응, 향후 IIoT 지원에 대한 대응 등으로 IIoT 시장에 진입이 용이하다는 점을 소개했다. 또한 멀티 프로토콜 제품 설계와 모든 프로토콜 및 제품에 대한 동일 툴과 API 적용, 프로토콜 독립형 netPROXY 객체 인터페이스 등을 통해 설계 작업의 어려움을 줄이고 간편한 통합을 가능하게 한다고 밝혔다. 이와 함께, 신규 개발 및 기존 netX 기반 제품, 다양한 규모의 볼륨이나 폼팩터 크기, 일체형 또는 선택형 통신 모듈 등 다양한 사용 사례에 대응하는 판매 가능한 솔루션이라는 점도 강조했다.

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