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승희 부
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1 IoT 기반클라우드인프라와로봇자율주행플랫폼 박태진신라대학교초빙조교수 4차산업혁명시대에등장한 ICT 기반의핵심기술인인공지능, 무인자율주행자동차, 로봇자율주행, 빅데이터, 클라우드, 드론, IoT 웰니스및헬스케어, 웨어러블장치, IoT 스마트홈등은인간의욕구를채워준것들이고앞으로도진화하면서채워줄것이다. 이중에서도 ICT 분야에서가장인기가많을듯한기술은무인자율주행자동차이다. 로봇자율주행하고는관계가없는것일까? 그렇지않다. 인간에게만주어진직관, 예감을인공지능로봇도가질수있을까? 쉽게답할수없다. 다만인간의작업대체용이자편의성과안전성을위해인공지능은필요하다. 인공지능이라는것이양면의날이기도하지만말이다. 로봇자율주행과무인자율주행자동차기술, IoT 를기반으로하는각산업별영역저너머로보이는다양한응용서비스중에서도무인자율주행자동차가그중심에있을지도모른다. IoT 기반의클라우드와로봇자율주행플랫폼의결합은더나은시스템의연동, 더욱진화된네트워크기술, 인공지능의발전으로더욱성숙해져갈것이다. I. IoT 기반의자율주행로봇 IoT 기반의자율주행로봇은 4 차산업혁명시대를맞이하면서등장한 ICT 기반의핵심기술인인공지능 (Artificial Intelligence: AI), 무인자율주행자동차, 로봇자율주행, 빅데이터, 클라우드, 드론, IoT 웰니스및헬스케어, 웨어러블장치, IoT 스마트홈등과함께더욱진화된네트워크기술, 인공지능의발전으로최적화된로봇제어동작을수행해나갈것이다. 1. 로봇과인간의가치로봇자율주행과무인자율자동차기술의바탕에는경험, 예측, 논리, 추론, 계산등끊임없이이루어지는반복학습등이있으며, 인공지능의구성, 감각기능을가지는센서, 센서를통해서쏟아내는정보와이정보를저장, 재생산해내는클라우드와플랫폼이있다. 이모든것이인간 * 본내용은박태진교수 ( , csptj2@naver.com) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 2

2 기획시리즈 - 로봇 자율주행 을대신할수있는강력한요소이자핵심이다. 그럼인간만이가지는강점은무엇일까? 바로직관이자예감이다. 바둑기사이세돌 9 단과알파고의인공지능알고리즘인딥러닝 (Deep Learning) 시스템경쟁에서로봇의학습이인간의학습된두뇌를앞질렀다는사실은누구나주지하고있다. 이와같이학습된인공지능은계속추론에추론을더해가면서, 판단과연산, 예측능력이지속적으로발전해나갈것이다. 인간은복잡한두뇌시스템을가지고있어서, 우주속작은지구라는땅에서도질서와다양한관계를유지또는유기적으로연계, 반복적인학습을수행해간다. 지식이란것은대화하는가운데에서도학습형태로쌓여가는것이며, 독서, 여행등다양한문화경험을통해서도오감이만족되고충족된다면또다른새로운지식으로생성해낼수있다. 인간만이가지는직관과예감, 이복잡한프로세스의활동이인공지능의무한학습만으로만들어지는걸까? 인간에게필요한로봇은무엇일까? 세계적인로봇의권위자데니스홍 (Dennis Hong) 교수가말했던것처럼인간에게필요한요소이어야하고인간의약점을보완해줄수있는영역이어야한다. 특히, 미래기술의만족도나그가치를높이는것보다경제타당성이먼저인시대에서완전한인간지능은먼훗날의미래가될것이다. 2. 로봇자율주행 IoT 를중심으로하는로봇자율주행기술은인간-로봇상호작용 (HRI) 이포함된카메라를통해서사물을인식하고장애물로부터충돌을회피할수있도록제어되며, 거리측정을위한센서를장착함으로써자율주행을수행한다. 여기에인공지능을포함하는미들웨어와운영체제로제어되는플랫폼을통해서다양한앱및응용서비스가개발되어지고활용된다 [8]. 오래전부터로봇을기반으로하는응용기술개발에많은투자가이루어졌고상용화를위해서기업들은가정먼저스마트홈을이슈화하면서가정용로봇청소기가붐을이루었다. 이와동시에인간의안전과직결되는재난관리용로봇이많이등장했다. 또한, 의료기술의발달은장수시대를맞이하게했고, 초고령화에대한높은인식과사회복지제도의강화는대형병원을중심으로의료로봇이보편적으로적용되도록했다. 뿐만아니라공항안내를위한로봇이시범운영되기도했다. 로봇기술분류에서살펴보면로봇공통기술, 로봇제품군, 로봇화기술이나뉘어져있다. 특히, 로봇공통기술에적용된요소에는인간을모방한로봇지능의진화와확장을위한관련부품및플랫폼을포함하고있다 [11]. 정보통신기술진흥센터 3

3 3. IoT 기반의무인자율주행기술로봇제어로부터무인자율주행기술로의확장은 IoT 의보편화에서시작되었다고본다. IoT 가전산업별영역에걸쳐완전히적용되기위해서는 1 데이터를생산해내는센서및액추에이터와같은디바이스기술, 2 센서를통해서만들어진데이터의디바이스와디바이스간지속적연결기술, 3 디바이스와 IoT 서비스를연결하기위한차세대통신기술, 4 센서를통해서수집된데이터를개인, 공공분야, 산업전반에적용, 응용할수있는서비스기술, 5 응용서비스를지원할수있는클라우드, 빅데이터생성및분석, 그리고반복적인학습, 끝으로 6 지속적이면서진화되는플랫폼과대용량데이터에대한보안기술이필요하다. 로봇자율주행을위한핵심기술은사물인식, 장애물및충돌회피제어, 거리측정센서와같은다양한디바이스및소프트웨어적모듈을통합하는고도의기술, 다양한응용서비스통합을위한플랫폼구축과인공지능화기술, 시스템의연동, 차세대통신환경에대한효율성과극대화를이룰수있도록하는클라우드기술이다. [ 그림 1] 과같이전세계에편재된 IoT 기반의로봇자율주행과제어기술은 HRI 기반의다양한디바이스로부터수집된데이터가인공지능기반의플랫폼과소프트웨어적모듈들로통합되면서클라우드와연계되어있다. IoT 를기반으로하는클라우드기술과로봇자율주행플랫폼의결합은더나은시스템의연동, 더욱진화된통신환경및인공지능의발전으로인간에게최적화된로봇제어와완전한동작구현을가능하게할것이다. < 자료 > 그림으로공부하는사물인터넷구조, , pp , 재구성 [ 그림 1] IoT 기반의클라우드및자율주행플랫폼 4

4 기획시리즈 - 로봇 자율주행 4. 로봇자율주행플랫폼에서의클라우드인프라로봇이우리에게가장필요로하는부분은인간의동작을보완할수있는작업대체용이다. 재난 재해예방및대응, 정밀분야또는생산성을높이기위한다양한제조업체, 몸이불편한재활환자, 그리고헬스케어및정밀수술용장비를요구하는의료인등이로봇을필요로하고있다. 이와같은용도의로봇들은자율주행및통신제어신호를통해서무한히반복적또는능동적이거나구조화된일을수행할수있어야하며, 지속적으로안전하게동작할수있어야한다. 이를위해자율주행로봇은사물을살펴보고인식할수있어야하며, 인식된대상물체를정확하게판단할수있어야하며, 어떤일을처리할수있는시스템이어야한다. 결과적으로어떤일을처리할수있어야한다는것은인공지능이그중심에있기때문이다. 위키본에따르면세계산업별시장에서가장높은증가율을보이는제품군 (2015 년이후 ) 은인공지능에기반을둔소프트웨어라고한다 [13]. 플랫폼은수많은디바이스로부터습득된대용량데이터를기반으로, 여기에인공지능이추가됨으로써산업별로다양한클라우드서비스를제공할것이다. 가. 로봇용플랫폼의구성요소와핵심기술로봇의완전한자율주행을이루기위한기본인자와기술에는미세전자기계시스템 (Micro Electro Mechanical System: MEMS) 기반의스마트화, 고신뢰성과안전성, 초경량화되어진센서와반도체 SoC(System On Chip), 그리고우수한마이크로프로세서기능의탑재와임베디드소프트웨어기술, 더불어인공지능알고리즘등이요구된다. 로봇은하드웨어및다양한소프트웨어적요소들이모인집합체이자시스템이다. 디바이스 ( 시각센서, 감각센서, 주행기술관련센서등 ) 입출력장치로부터모터제어, 음성및영상인식, 제스처인식, 그리고자율주행기술기반으로하는인공지능기술과더불어지속적이면서안정된연결을가능하게하는통신모듈등으로구성되어있다. 이와같은시스템을구동하고운영하기위해서는소프트웨어적모듈간통신인터페이스와미들웨어모듈의의존성을제어관리및분석하는기능을가져야한다. 소프트웨어적플랫폼구축은로봇동작에필요한소프트웨어의공학적적용과함께컴포넌트화 ( 부품 ) 및표준화된규격과재사용성, 독립적모듈성을높임과동시에로봇개발에대한효율성또한높일수있다. 로봇용플랫폼은 RT 미들웨어와 ROS 미들웨어, OPRos 및 OROCOS 등 [ 그림 2] 와같은국제 정보통신기술진흥센터 5

< 자료 > ICT 융합기술기반의지능형로봇의기술동향, 2015. 3. 4, pp.43-48, 재구성 [ 그림 2] 로봇용플랫폼표준규격적규격과표준화된기능을가지고있다.

org/openrtm/ja) 에서개발했으며, 연구및교육을목표로하는대학관련기관등에제공함으로써더많은플랫폼기반의컴포넌트를응용개발할수있게되었다 [7],[8],[14]. II.

5 < 자료 > ICT 융합기술기반의지능형로봇의기술동향, , pp.43-48, 재구성 [ 그림 2] 로봇용플랫폼표준규격적규격과표준화된기능을가지고있다. 우리나라는 OpenRoS(Open Platform for Robotic Service), 일본은 OpenRTM-aist ( 에서개발했으며, 연구및교육을목표로하는대학관련기관등에제공함으로써더많은플랫폼기반의컴포넌트를응용개발할수있게되었다 [7],[8],[14]. II. IoT 플랫폼 IoT 구성요소에는인간과사물, 사물과사물등의연계로발생되는다양한서비스가포함되며, 이들은다시수평적으로연결되어지능적서비스까지이어진다. 다시말하면초고속망을기반으로하는사물간인터넷이인간의개입없이도서로유기적이면서도상호적인관계가형성되어또다른서비스로이어지는지능적관계성을유지하게된다는것을의미한다. 1. IoT 플랫폼정의및개념 IoT 플랫폼은다양한센서장치로구성된사물간에인터넷을통해서하드웨어및소프트웨어적자원을지원함과동시에배포할수있으며, 전세계에편재된디바이스로부터의데이터취득, 저장, 분석, 그리고공통적적용및활용을할수있도록하는데있다. IoT 플랫폼은첫째, 디바이스 ( 센서 ) 로부터연동되는하드웨어적인다양한자원과오픈소스, 운영체제와같은소프트웨어등을관리하고운영하는기능을가지며, 둘째다양한 IoT 통신프 6

6 기획시리즈 - 로봇 자율주행 로토콜을기반으로디바이스간을연결하거나지원하는기능을하며, 셋째, 다양한디바이스로부터취득, 저장및분석된데이터에대한관리및운영을수행한다. 끝으로클라우드기반의다양한 IoT 기기가외부에서접속, 유의미한데이터로서의가치를가질수있도록한다. 이와같은클라우드기반중심의응용서비스를할수있는결과물생성과실행을지원하고, 사용자는 IoT 관련배포된서비스및구현된애플리케이션을적용받아누구나 IoT 기기를손쉽게개발할수있도록한다. 더불어 IoT 인프라를이루는데필수요건인통신모듈, 운영체제등소프트웨어플랫폼및개발환경까지제공하는시스템이다 [12]. 전세계에편재되어운영되는 IoT 기기들은디바이스, 네트워크, 클라우드및데이터관리, 그리고서비스플랫폼의지원을받게된다. 결과적으로는수없이다양한 IoT 기기로부터플랫폼요구가많은만큼전자기기들이인터넷에접속하는데한계가있을수밖에없다. IoT 환경기반 [ 표 1] 개념적플랫폼핵심내용 분류 핵심내용 디바이스플랫폼 네트워크관리플랫폼 클라우드 & 데이터관리플랫폼 서비스플랫폼 전세계에편재되어산업별적용된디바이스 ( 센서 ) 와연동되는하드웨어적자원과오픈소스를기본으로하는운영체제, 이를포함하는임베디드소프트웨어등을관리하고운영하는플랫폼 운영체제 : 제퍼 (Zephyr; 리눅스 ), 블릴로 (Brillo; 구글 ), ios 홈킷 (HomeKit; 애플 ), IoT 10(Windows IoT 10; MS), VxWorks( 윈드리버 ), 타이젠 (Tizen; 삼성전자 ) 오픈소스하드웨어 : 아두이노 (Arduino), 라즈베리파이 (Raspberry PI), 에디슨 (Edison; Intel), 엠베드 (Mbed; ARM), 아틱 (ARTIK; 삼성 ) 다양한 IoT 통신프로토콜을가지는하드웨어적모듈과이를중심으로하는디바이스간연결및지원하는플랫폼 클라우드컴퓨팅 : 포그컴퓨팅 ( 시스코 ; Cisco) 게이트웨이플랫폼 : 원박스 ( 프리스케일 ; Freescale) 홈 IoT 통신프로토콜 : Thread Group( 스레드그룹 ) 네트워크플랫폼 : OCF(Open Connectivity Foundation), AllJoyn( 올조인 ), IoTivity 독립적으로구동하며공유하는서비스플랫폼 : onem2m 대용량데이터중심의관리및운영플랫폼이며, 유의미한데이터를재생산할수있도록하는클라우드기반중심의 IoT 플랫폼 왓슨 IoT(IBM), AWS IoT( 아마존 ), 애저 IoT(MS), 프레틱스 (GE), 재스퍼 ( 시스코 ), 독립적데이터분석플랫폼 ( 롤스로이스 ) 전세계에편재된 IoT 기기로부터수집된대용량데이터가다양한응용서비스를지원하는데사용 더불어결과물의생성과소프트웨어적실행을지원하고, IoT 관련서비스배포및애플리케이션을구현, 적용하는플랫폼 IIFTTT, 자이블리 (Xively), 에브리씽 (Everything), 싱스픽 (Thingspeak), 씽웍스 (ThingWorx), 씽플러스 (Thingplus), 모비우스 < 자료 > IoT Platform 기술동향정보처리학회지 ( 제 23 권제 3 호, )/IoT 플랫폼현황분석및시사점, pp.1-6, 일부발췌, 요약하여재정리함 [12],[18] 정보통신기술진흥센터 7

7 의중심에서보면, 수많은접속및연동에따른연결의어려움이있는상황에서각디바이스기반의 IT 기기간연계및융합이전산업별로활성화, 서비스될수있도록할필요가있다. 따라서 IoT 기반의플랫폼들은지능적응용서비스를산업별누구에게나동일하게제공될수있도록응용기기들의표준화와 IoT 기반의통합플랫폼이요구된다 [6],[14]. 시장조사업체인 IDC, BCC Research, BI Intelligence 등은플랫폼의분류를조금씩달리하고있으며, ETRI 미래전략연구소또한기존분류들과 IoT 생태계를반영하여플랫폼을분류하고있다. 이와같은특징이반영된개념적플랫폼핵심들을재정리하면 [ 표 1] 과같다 [2]-[4],[10]. 2. 플랫폼모델모든사물에는다양한데이터 ( 신호 ) 취득이가능한디바이스가있다. 수많은디바이스로부터수집된데이터가독립적또는상호보완적으로운영이될것이고초고속망과광통신을중심으로하는통신모듈과클라우드를기반으로하는다양한서비스를제공받게된다. 그결과하드웨어, 소프트웨어관련기업들은저마다제휴와동맹을맺어가며, 폭넓게시장을형성하고있다. 이제오픈소스하드웨어인아틱 ( 삼성전자 ) 과자이브리 (Xively) 를살펴보고자한다. 가. 아틱과자이브리플랫폼 (1) 아틱아틱 (ARTIK) 은삼성전자가개발한 IoT 기반의하드웨어및소프트웨어를지원하는모듈로써 SoC, 메모리장치, 애플리케이션프로세서, 연결성을위한통신칩, 초경량센서등으로구성된오픈소스플랫폼이다. 이외에도아두이노 (Arduino), 라즈베리파이 (Raspberry Pi), 인텔의에디슨 (Edison), ARM 의엠베드 (Mbed) 등이있다. 아틱의기술요소중심에는낮은소비전력과초소형화모듈이있으며, 아틱 1 을포함해서모듈크기및성능에따라서아틱 5, 아틱 10 으로구분할수있다. 또다른기술적특징으로는 1 통합관리된데이터는클라우드를통해서이루어지며, 2 표준과비표준형태의오픈형 API 라이브러리를지원한다는것이다 [9],[19],[14]. (2) 차세대아틱차세대플랫폼아틱은모든가전기기에사물인터넷과인공지능이결합될수있도록구성되어있다. 또한, 그특징상기존의아틱플랫폼은소비전력이낮으면서도초소형화모듈에맞추어져있는데, 이와함께차세대의아틱모듈은가전기기간완전한통신을이루어가면서지능 8

기획시리즈 - 로봇 자율주행 화를수행한다. 따라서인구밀집도가높은소도시및광역도심의빌딩내여러공조설비가구축, 가동되는지하내에서도그리고빌딩간통신이어려운영역에서도끊김없이서로연결되면서응용기기들이원활하게구동된다. 이같은플랫폼모듈을통해서산업별자동화및스마트화된기기와다양한제어프로그램들이지속적으로연결, 안정된운영을수행하게된다.

8 기획시리즈 - 로봇 자율주행 화를수행한다. 따라서인구밀집도가높은소도시및광역도심의빌딩내여러공조설비가구축, 가동되는지하내에서도그리고빌딩간통신이어려운영역에서도끊김없이서로연결되면서응용기기들이원활하게구동된다. 이같은플랫폼모듈을통해서산업별자동화및스마트화된기기와다양한제어프로그램들이지속적으로연결, 안정된운영을수행하게된다. 결과적으로는 IoT 기반의시스템이지능화된플랫폼역할을다할수있도록진화되어갈것이고, 지속적인응용서비스를제공하게될것이다 [9],[19]. (3) Xively 외부센서로부터다양하게센싱된데이터는웹기반의실시간모니터링및제어가가능할뿐만아니라개발자또는사용자가필요로하는기능적인요소를담아새로운애플리케이션을개발, 운영할수있도록지원한다. 이를위해서는각기기마다요구되는다양한하드웨어동작을위해최적화된운영체제와통신을지원할수있는플랫폼이요구되며, 개방형클라우드방식이어야한다. 또한, ios, 안드로이드, 아두이노등의오픈소스하드웨어를가지는플랫폼이자다양한웹프로그래밍 (PHP, 파이썬, JSP/ 자바서블릿 ) 을위한 API 라이브러리를제공하고있다. 자이브리는 [ 그림 3] 과같이운영체제에최적화된통신기술과오픈소스하드웨어및플랫폼, 게이트웨이, 하드웨어모듈등으로구성되어있다. 따라서다양한 Xively API 가플랫폼에적용된웹프로그램에의해서클라이언트에서서버로전송될수있다 [16]. < 자료 > 사물인터넷플랫폼서비스동향 ( p.6 표인용 [16] [ 그림 3] 하드웨어플랫폼별동작하는운영체제와통신기술 정보통신기술진흥센터 9

9 III. IoT 클라우드기반인프라와로봇자율주행플랫폼 IoT 기반의클라우드는서비스와인프라로나눌수있다. 클라우드기반인프라의핵심기술은서버가상화, 제어및관리기술, 네트워크의가상화, 신뢰성있는메시지기반프레임워크인미들웨어등이다. 결국에는개방형및독립적으로산재된클라우드와다른클라우드들간에지속적인접속및연동이될수있도록클라우드중심으로의변화가진행될것이다. 예를들면, 로봇자율주행구성체의하드웨어적높은완성도와컴포넌트기반의최적화된알고리즘구현등이여기에포함된다. 즉, 로봇용플랫폼을기반으로하는알고리즘이다양하게적용될수있으며, 비지도학습이적용된인공지능기반의플랫폼은제조업체별개방형또는독립적으로운영됨으로써다양한응용서비스를지원할수있게된다. 따라서클라우드시스템간연계와적용은반드시필요한요소중의하나인것이다. 무인자율주행자동차의경우는어떨까? 복잡한도로상황이나높은주변건물에가려진음영지역에서의위치추정과기존구축된정밀지도와의일치정도를통해서주행하는기술, 인구밀집도가높은소도시및대도심속에서의복잡한골목길에서요구되는차량제어기술, 목적지까지의이동거리, 수시로변경되는조향각도의변화율, 다양하게움직이는차량의패턴등의변수가고려되어야한다. 즉, 다양한변수속에서최적상황을구성하고계획할수있어야한다. 결과적으로는다양한행동패턴의분석과추론등이적용되어완전한자율주행기술을수행하게된다 [15],[17]. 1. IoT 기반의클라우드개념클라우드는개별적인운영체제와응용소프트웨어를설치, 제어하고운영, 관리하던방식에서벗어나초고속및광통신망을통한저장및설치그리고다양한시스템자원들의물리적인위치와관계없이가상화기술, 클라우드인프라서비스의도움으로다양한서비스를제공한다. IoT 플랫폼동작및기능에따라서 [ 표 2] 와같은서비스개념에서의인프라 (Infrastructure as a Service: IaaS), 플랫폼 (Platform as a Service: PaaS), 그리고소프트웨어 (Software as a Service: SaaS) 등으로분류할수있다. IoT 플랫폼동작기술과그에따른서비스개념으로 IaaS, PaaS, SaaS 로분류하고있으며, 가상화기술및규격화되고표준화된플랫폼, 오픈 API 라이브러리를지원할수있는통합플랫폼의운영과소프트웨어적요소로서의그핵심적기능을 [ 표 2] 에서표현했다. [ 표 3] 에서는 IoT 10

10 기획시리즈 - 로봇 자율주행 기반클라우드에서요구되는가상화기술, 컴퓨터클러스터, 분산데이터관리및분산병렬처 리기술에대한기술적용어와그내용을정리하였다. [ 표 2] IoT 플랫폼기능에따른서비스분류 IaaS PaaS 기술내용 1 기반구조가되는인프라구축은 IP, 서버, 저장장치, 네트워크등가상화환경으로만들필요가있음 2 가상화기술은기존의서버를통해서호스팅하는것보다하드웨어적유연성과빠른서비스를제공할수있음 3 별도의개발플랫폼의구축없이도소프트웨어공학적컴포넌트들을웹에서제공받아활용할수있음 1 SaaS 개념에서확장된플랫폼방식이며, 규격화되고표준화된플랫폼을제공하는것을의미함 1 서버에서구축된응용소프트웨어와관련된데이터를통신망을통해서접속, 운영될수있도록하며, 사용자가요구하는자원들은클라이언트에서수행되도록함 2 오픈 API 를지원할수있는통합플랫폼운영이요구됨 3 개발자들은앱을개발후, 배타테스트적차원에서서버및스토리지에두고운영할 SaaS 수있음. 이를위해서는지속적인버그수정및서버관련장치가백그라운드자원으로동작해야함 4 클라우드인프라부하에따른로드밸런싱 ( 분산조정 ), 자동스케일링기능등을활용해서안정적운영이가능하도록함 < 자료 > 중소 중견기업기술로드맵, pp.84-87, 발췌, 요약재정리 [17] [ 표 3] IoT 기반클라우드에서의기술분류및내용 분류 가상화 컴퓨터클러스터 분산데이터관리기술 분산병렬처리기술 기술내용 1 소프트웨어적기술로써물리적자원이아닌논리적개념을가짐 2 물리적시스템에의존되지않고관련된자원을분리, 통합하는기술임 3 1:N/N:1 의나눠쓰는서버, 또는하나로사용하는서버임 1 여러대의물리적시스템에서논리적하나의시스템으로클러스터링함 2 기하급수적으로증가하는데이터연산과저장에효율적임 3 하나의시스템에서여러대의서브시스템을사용하는효과를얻음 4 시스템의가용상태유지, 여러대의서버관리, 자원의배분, 분산등의기능을수행해야함 1 대규모의구조화된데이터를분산시킴으로써기하급수적으로증가된데이터량을줄일수있음 2 새로운시스템을추가하거나확장이손쉽게가능하도록함 1 다양한업무에따른연산기능의극대화가필요함 2 연산기능의극대화를위해서여러시스템에서업무를나누어처리함 3 업무효율성울높이고네트워크의부하를줄이는데필요함 < 자료 > 중소 중견기업기술로드맵, p.89, 발췌, 요약재정리 [17] 2. IoT 기반의클라우드플랫폼동작및서비스 그동안인프라위주의클라우드산업을주도했던국내의통신사는 SaaS 중심이었으며, 이 제는개별적, 독창적중심의응용서비스산업으로의전환이중요한의미를가지게된다. 즉, 정보통신기술진흥센터 11

소프트웨어개발중심의기업은새로운수익을창출할수있는기회를만들게될것이다. 따라서웨어러블로봇기반의헬스케어및로봇자율주행을중심으로하는교통, 물류등과같이다양한융합분야에서통합플랫폼의구축이중요하다는의미가된다 [17]. 클라우드소프트웨어솔루션은 [ 그림 4] 와같은컴퓨팅기술, 클라우드실행을지원하는미들웨어, SaaS 플랫폼및보안등으로이루어진다.

11 소프트웨어개발중심의기업은새로운수익을창출할수있는기회를만들게될것이다. 따라서웨어러블로봇기반의헬스케어및로봇자율주행을중심으로하는교통, 물류등과같이다양한융합분야에서통합플랫폼의구축이중요하다는의미가된다 [17]. 클라우드소프트웨어솔루션은 [ 그림 4] 와같은컴퓨팅기술, 클라우드실행을지원하는미들웨어, SaaS 플랫폼및보안등으로이루어진다. 향후에는 IoT 기반의클라우드를중심으로하는산업간융합뿐만아니라로봇자율주행플랫폼을기반으로하는산업간대용량데이터처리가급격히증가할것임은분명하다. 따라서다양한산업간융합에요구되는분산컴퓨팅기술과보안기술의지속적인개발이필요하며, 확장성과완전한자동화에집중되어야한다. 물론완전한자동화기반의클라우드에적용될수있는관리툴을제공함으로써사용자편의성과안정성에도중점을두어야한다. 뿐만아니라특정플랫폼에종속되지않는통합플랫폼환경에서현재기존의앱에서웹기반의앱개발로의진화도제시되고있는만큼수많은이종기기까지포함하는통합플랫폼의구축이필요하다 [17]. IoT 기반의클라우드와로봇자율주행플랫폼간에구축된하드웨어플랫폼에서의이질성과동작방법및기능적측면에서의차이점을고려해볼때 [ 그림 4] 과같이인프라기반의기술보다소프트웨어적자동서비스구현에큰의미가있다. < 자료 > 중소 중견기업기술로드맵, p.83, pp , p.109. 인용 [17] 재작성 [ 그림 4] 하드웨어플랫폼별동작하는운영체제와통신기술 12

12 기획시리즈 - 로봇 자율주행 IV. 시사점 IoT 기반의클라우드와로봇자율주행플랫폼의결합은더나은시스템의연동, 진화된네트워크기술, 인공지능의기술적발전으로더욱성숙해져갈것이고제한적기능을넘어서또다른진화된인간모방형인완전한로봇으로성숙해져갈것이다. [ 표 4] 와같이기존에구축된로봇자율주행플랫폼과 IoT 기반클라우드간의연관성을새롭게만들어내고연결시킴으로써인공지능의기술과더불어사용자의편의성, 안정성, 보안성확보등완전한 IoT 기반의미래기술이자연스럽게구현될수있다. 이제는독립적또는개방적으로운영되는플랫폼을포함해서어떻게공유할것이며, 보안을위해서어떤기술들이융합되어야할지연구할때이다. 더불어특정플랫폼에종속되지않는통합플랫폼환경뿐만아니라기존의앱에서웹기반의앱개발로의진화도제시되고있는만큼수많은이종기기까지포함하는통합플랫폼의구축이필요하다. [ 표 4] IoT 기반의클라우드와로봇자율주행플랫폼구분 IoT 기반의클라우드로봇자율주행플랫폼 하드웨어플랫폼 (OS) 플랫폼의핵심내용 동작방법과기능 플랫폼적용 서비스개념별접근 데이터처리 / 클라우드서비스적용 1 Embedded C/C++, Linux, Android, Arduino, RTOS, ios, Tizen 등의오픈소스하드웨어 1 오픈소스하드웨어및서비스플랫폼 - 아틱 (Artik)/ 자이블리 (Xively)/ 씽플러스 (Thingplus) - 아두이노 (Arduino), 라즈베리파이 (Raspberry Pi), 에디슨 (Edison), 엠베드 (Mbed) 2 다양한디바이스통합과수시업데이트요구 3 인공지능적용 1 서버및저장장치, 네트워크의가상화등을포함하는제어및관리기술 2 오픈 API 라이브러리 ( 표준 / 비표준 ) 를지원하여통합할수있는플랫폼제공 1 디바이스플랫폼 2 네트워크관리플랫폼 3 클라우드 & 데이터관리플랫폼 4 서비스플랫폼 1 다양한센서추가및하드웨어, 소프트웨어를결합한새로운 IoT 프로토타입개발과인공지능화 2 IaaS(Infrastructure as a Service), PaaS(Platform as a Service), SaaS(Software as a Service) 1 데이터통합 / 빅데이터저장및분석 /API 라이브러리지원 2 서비스지원을위한인프라및플랫폼기반의소프트웨어개발과적용 - 자동모니터링및계측 - 보안 - 로드밸런싱 ( 분산조정 ) - 자동프로비저닝과스케일링 1 ROS: 오픈소스연구용 ( 개방형 ) 1 로봇용플랫폼 - RT 미들웨어 /ROS/OROCOS 를포함 ( 표준규격 ) - OpenRoS/OpenRTM-aist 2 수시업데이트의요구 3 인공지능적용 1 RT 컴포넌트 : 소프트웨어모듈화 2 RT 컴포넌트간인터페이스정의 3 소프트웨어모듈간통신인터페이스및미들웨어모듈의의존성을분석하고관리 1 소프트웨어적컴포넌트로재사용성, 독립적모듈성제공 2 사용자또는개발자는로봇용플랫폼에기반을두고다양한컴포넌트개발 1 모터제어, 음성인식, 제스처인식, 자율주행기술기반으로하는인공지능화 2 로봇과인간의상호작용 (HRI) 을통해서필드로봇, 헬스케어및재난방재용웨어러블로봇, 자율주행서비스 1 데이터통합 / 빅데이터저장및분석 /API 라이브러리지원 2 로봇자율주행을위한로봇용플랫폼기반의소프트웨어적컴포넌트화개발과적용 - 보안 - 지능적장애물인식및충돌회피 / 위치추정등의최적화동작 정보통신기술진흥센터 13

13 [ 참고문헌 ] [1] BCC Research, Technology Platforms for the Internet of Things(IoT), [2] BI Intelligence, The Internet of Things 2015: Examining How IoT Will Affect The World, [3] IDC, IoT Purpose-Built Platforms:The Key Battleground of 2015, [4] IIC, Transforming Manufacturing with the Internet of Things, Fact Sheet [5] IoT 플랫폼아틱 1 세대 /ETRI, [6] Mind Commerce, IoT Infrastructure: Market for IoT Platforms, Hardware, and Software, , [7] RTC: HokuyoAist( [8] 가와무라마사토외 6 명 /( 주 )NTT 데이터, 그림으로공부하는사물인터넷구조, 제이펍 (Jpub), 2016, pp [9] 권동준, 삼성전자 3 세대 아틱 으로생태계주도권노린다...IoT 2020 프로젝트, 전자신문, [10] 박경, BIG (SW)BRAIN(DATA/INTELLIGENCE/INTERNET), ETR, [11] 서준호, 지능형로봇의최신기술및표준동향, 국가기술표준원 (KATS)/ 한국로봇산업협회, KATS 기술보고서제 95 호, , p.4. [12] 연승준, 박종현, 최욱, IoT 플랫폼현황분석및시사점, Insight Report , ETRI 미래전략연구소, pp.4-6. [13] 위키본 (2015.5), Big Data Market Forecast , Statista, Forecast of Big Data market size, based on revenue, from 2011 to 2026, Tractica, 2016, IDC [14] 정연구, 김재홍, 지수영, ICT 융합기술기반의지능형로봇의기술동향, ETRI:Special Report_ Special Theme, TTA Journal Vol.158, pp [15] 정우진외 6, 지능형로봇기술과자율주행자동차, 대한기계학회지 ( 대한기계학회 ) Vol.57, No.7, pp [16] 조은경, 사물인터넷플랫폼서비스동향, 정보통신기술진흥센터, 주간기술동향, pp.5-6. [17] 중소 중견기업기술로드맵, Technology Roadmap for SME, 데이터인텔리전스, pp [18] 최지현, 최종원, 윤용익, IoT Platform 기술동향, 정보처리학회지, 제 23 권제 3 호, [19] 한주엽, 삼성전자 IoT 플랫폼 아틱 내년초양산 생태계선점가속도, 전자신문,

<C0CCBCF8BFE42DB1B3C1A4BFCFB7E12DB1E8B9CCBCB12DC0DBBCBAC0DAB0CBC1F5BFCFB7E12DB8D3B8AEB8BBB3BBBACEC0DAB0CBC1F52E687770>

<C0CCBCF8BFE42DB1B3C1A4BFCFB7E12DB1E8B9CCBCB12DC0DBBCBAC0DAB0CBC1F5BFCFB7E12DB8D3B8AEB8BBB3BBBACEC0DAB0CBC1F52E687770> 사회복지용 지능로봇 기술동향 머 리 말 목 차 제1장 서 론 1 제2장 기술의 특징 3 제3장 사회복지용 지능 로봇산업의 기술 수요 전망 11 제4장 사회복지용 지능 로봇의 기술 동향 32 제5장 결론 및 정책 제언 103 참고문헌 109 표 목차 그림 목차 제1장 서 론 1. 목적 및 필요성 2. 분석내용 및 범위 제2장 기술의 특징 1. 지능형 로봇기술의