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사물 인터넷(IoT)을 위한 센서 기술

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자료제공/톰 그리피스(Tom Griffiths), ams 이머징 센서 솔루션 사업부 선임 마케팅 매니저

휴대전화, 태블릿, TV에서부터 가정용 보안장치, 냉장고, 심지어 커피포트와 토스터기에 이르기까지 사물 인터넷(IoT)에 연결된 기기들이 많은 관심을 받고 있는데반해, 정작‘큰 그림에서’센서에 대한 필요성은 그만큼 주목을 받지 못하고 있다. 사물 인터넷의‘사물들’은 우리의 생활을 보다 편리하고 직관적으로 만들어줄 것이 분명 하다. 그런데, 이러한 사물들은 우리가 필요로 하는 것을 어떻게 알 수 있을까? 한가지 분명한 답변은 우리의 과거, 현재, 그리고 예측된 미래의 행동에 대해 규칙이나 패턴을 찾아내는 데 이용할 수 있는‘클라우드’에서 찾을 수 있다. 우리가 평소에는 쇼핑몰을 그냥 지나치지만, 토요일에는 그곳에 들러 X%의 시간 소비와 Y%의 품목 구매로 쇼핑을 한다고 가정해 보자. 그러면 토요일에 우리가 쇼핑몰을 지나가는 게 탐지되면 우리가 자주 가는 상점 A, B, C에서 이용할 수 있는 Z% 할인 쿠폰이 우리의 스마트폰(‘사물’)으로 전송된다. 그러나 이런 일은 클라우드 혼자서 할 수 없다. 클라우드가 해당 소비자에게 딱 맞는 할인 쿠폰을 제공하려면 우리가 어디에 있었는지, 언제 그곳에 있었는지, 그리고 지금 무엇을 하고 있는지 알아야 한다.

사물 인터넷이 감지할 필요가 있는 것들

위의 예에서 GPS는 첨단 센서를 이용해 적시에 쿠폰을 보낼 수 있는 데이터 세트를 구축할 수 있게 한다. 만약 우리가 대도시에서처럼 실외나 자동차에서 보다 많은 시간을 보낸다면 해답은 와이파이, 블루투스 또는 스마트폰에 내장된 셀룰러 기능을 이용하는 실내 위치 모니터링에서 찾을 수 있을 것이다. 정밀도를 더욱 높이기 위해서는, 휴대전화의 카메라 기능에서 추출할 수 있는 고유 식별자를 빛을 이용해 전송하면 우리의 위치를 특정 공간의 불과 몇 인치 이내의 정확도로 추적할 수 있다. 차를 타고 쇼핑몰을 지나가는 고객에게는 이것이 꼭 필요하지 않을 수도 있겠지만, 스포츠용품점 앞에 서 있는 고객에게는 다양한 운동화에 대한 정보를 제공하는 등 적시에 적절한 데이터를 제공하는데 분명 도움이 될 것이다.
단순히 상점 쇼핑과 쿠폰을 결합한 예 외에도 주변 환경의 상태를‘인식’하기 위해서나 주변 환경과의 상호작용을 이해하기 위해 사물 인터넷에서 점점 더 많은 센서를 필요로 하는 것을 볼 수 있다.

주변 환경

실내 공간 환경에서 인간과 사물 간의 기본적인 상호 작용이 사물 인터넷을 구성한다는 것은 분명한 것 같다. HVAC와 관련된 감지는 이러한 기본적인 상호작용 중 하나이다. 일례로, 온도와 습도는 설정된 목표에 맞추어 조절이 가능하다. 사용자가 자신의 기호에 맞추어 조절하는 경우 사용자가 누구인지 인식한다면 다른 공간에서도 사용자에게 맞는 환경설정을 적용할 수 있다. 온도와 습도 외에, 실내 공기질도 마찬가지다. 공기질은 작업 생산성에 영향을 미칠 뿐 아니라 실내에 유입되는 신선한 공기의 온도를 높이거나 내려야 할 때에는 비용이 든다. 특정 기준이나 임계값을 기준으로 공기질을 적절히 유지하는 것은 행동 과학이나 보건 과학에 의하면 생산성 이득뿐 아니라 에너지 효율을 향상시키는 데 기여한다. 공기질 자체를 VOC(Volatile Organic Compound, 주로 실내에 있는 사람과 활동으로 인한 탁한 공기), 이산화탄소 및 일산화탄소, 기타 특정 기체를 포함한 여러 하위 세트로 세분화할 수 있다.
공기를 다룬 김에 기압과 관련한 문제도 살펴보자.

이런 단어를 들으면‘내 사무실에 기상대는 필요 없다’는 생각이 먼저 들 것이다. 하지만, 정적 공기압과 동적 공기압을 비교하면 풍력을 유추할 수 있고, 공기 흐름은 안락함과 효율성을 최적화하는 데 있어서 알아야 할 중요한 요소이다. 또 두 센서 간의 상대적 정적 압력은 고도를 결정하는 데 활용할 수 있다. 특정 센서 모듈이 몇 층에서 보고를 받는가? 대부분의 경우 답을 알게 되면, 정보가 끝까지 바뀔 일은 없지만, 만약 압력 감지를 다른 필요한 감지와 함께 거의 무료로 얻게 되었다면 초기 설치(시운전) 시 또는 이후 유지보수나 교체 시에 쓸모가 있다는 것을 알게 될 것이다. 우리가 애플 앱스토어나 구글 플레이 스토어에서 배운 게 있다면, 새로운 기능이 등장하면 앱이 발빠르게 나온다는 것이다...(중략)