| 초록 |
1. 서언 에지컴퓨팅(Edge computing)은 다양한 단말기기에서 발생하는 데이터를 클라우드와 같은 중앙집중식 데이터센터로 보내지 않고 데이터가 발생한 현장 혹은 근거리에서 실시간으로 처리하는 방식이며 데이터 흐름 가속화를 지원하는 방식으로, 처리 가능한 대용량 데이터를 발생지(소스) 주변에서 효율적으로 처리함으로써 데이터 처리시간이 큰 폭으로 단축되고 인터넷 대역폭 사용량이 감소하는 장점이 있다. 에지컴퓨팅은 네트워크 연결과 대기시간, 대역폭 제약, 단말기기에 내장된 다양한 기능 등을 고려하여 설계되기 때문에 분산컴퓨팅 모델에 유리하다. 에지컴퓨팅의 대표적인 사례는 자율주행자동차이다. 자율주행자동차는 차량에 부착된 각 센서들로 주변 지형이나 도로 상황, 차량 흐름 현황 등을 파악해 데이터를 수집하고, 주행 중 일어날 수 있는 다양한 상황에 신속하게 대처해야 한다. 즉, 방대한 데이터의 수집?처리와 실시간 대응을 위한 빠른 데이터분석 의 필요로 에지컴퓨팅이 활용된다. 에지컴퓨팅은 2017년과 2018년에 가트너(Gartner)의 10대 전략 기술 중 하나로 선정되었다[1]. 트렌드포스(TrendForce)의 분석가인 지미 리우(Jimmy Liu)는 IoT와 AI의 애플리케이션이 점차 대중화되면서 클라우드서비스의 생태계에서 클라우드 에지의 통합이 시장의 약점으로 떠오르고 있다고 분석하며, 클라우드서비스 제공 업체는 2018년부터 2022년까지 연평균 30% 이상의 CAGR을 갖춘 에지컴퓨팅 시장에 중점을 두기 시작했으며, 기존 가격경쟁과 새로운 요구에 부응하여 클라우드서비스 제공 업체들은 데이터소스 근처 에지에서 수요와 새로운 비즈니스 기회를 발견하고 기존 서비스를 확장하고 IoT 플랫폼 및 에지컴퓨팅으로 확장하기 시작했다[2]. 본 분석보고서에서는 4차산업혁명에 적응하기 위한 기업들의 디지털 전환 변화에 기여할 에지컴퓨팅의 기술 동향과 시장분석을 통하여 에지컴퓨팅 기술의 연구개발 방향과 어떻게 산업현장에 접목하여 기업의 경영 효율을 높일 것인가를 고찰해보고자 한다. 2. 에지컴퓨팅(Edge Computing) 기술 동향 2.1. 에지컴퓨팅 기반 기술 에지컴퓨팅은 독립적인 하드웨어로 구성되고, 구성요소로 메인프로세서, 데이터저장을 위한 메모리, 데이터전송을 위한 네트워크, 전체를 관리하기 위한 플랫폼으로 구분된다. 제조회사에 따라 IoT의 디바이스의 처리속도를 높이는 방향으로 접근하는 솔루션과 PC/태블릿을 축소하는 형태로 접근하여 개발되는 솔루션, GPU(Graphic Processing Unit) 반도체를 활용한 형태로 개발되는 솔루션으로 구분되고 있고, 표 1은 에지컴퓨팅 기반 기술을 나타낸다. 표 1. 에지컴퓨팅 기반 기술 분류[3] 기반 기술 세부 기술 프로세서 - AP 형태의 프로세서 설계 기술과 GPU 형태의 프로세서 설계로 구분됨 - AP 형태는 전통적인 프로세서의 구조를 따르고, GPU 형태의 프로세서는 주로 그래픽 관점에서 병렬처리에 중점을 두고 개발됨 - AP는 인텔과 삼성이 앞서가고 있고, GPU 형태는 엔비디아가 대표적임 메모리 - 전통적인 반도체 설계 및 제조 기술 - SoC(System on Chip), 즉 기능이 여러 가지인 시스템을 하나의 형태의 비메모리 반도체 기술에 접목하여 일체화하고 있음 플랫폼 - 플랫폼 소프트웨어와 클라우드로 구분됨 - 플랫폼 소프트웨어는 리눅스 VMWare 같은 운영체제 기술에 집중 - 클라우드 기술은 데이터의 수집, 관리 분석 등 빅데이터, 인공지능 등에 집중 - 에지컴퓨팅 환경이 점차 다양한 데이터를 처리하기 위해 발전하고는 있지만, 빅데이터 분석이나 예측 분석 등은 데이터센터에서 이뤄지고 있음 - 데이터 수집 프로세싱, 스트리밍 및 분석 등의 기술이 적용됨 네트워크 - 고속 전송 기술 - 저지연 기반 기술 - 차세대 이동통신의 이동망과 연계되어 최고 20Gbps의 전송속도, 1ms 이하의 지연속도를 보장 에지컴퓨팅은 차세대 이동통신과 빅데이터, 인공지능 시스템 구현의 핵심적인 기반 기술로 주목을 받고 있고, 표 2는 에지컴퓨팅 제품 적용 기술을 나타낸다. ? 미래 지능형 산업, 초연결 시대에 필요한 시스템으로 실시간관리, 스마트팩토리/공장자동화, 자율주행자동차, 리모트 시스템 관리 등 다양한 응용 산업에 적용 ? 기존 IoT(Internet of Things) 제품의 성능 및 용도를 다양화하는 핵심 기반이 됨 표 2. 에지컴퓨팅 스마트팩토리 센서 및 화상처리 기술[3] 분류 세부 기술 스마트팩토리 - 스마트팩토리 내의 다양한 센서 및 디바이스 정보 수집, 분석을 통하여 이벤트를 처리하고, 가상 시스템 설계를 통한 시뮬레이션 환경 구축, 고장 예지 보전, 실시간 모니터링이 가능한 스마트팩토리 구축에 필요한 기술 고도의 데이터분석을 필요로 하지 않는 공장 내 온습도 조절 등은 에지에서 처리하고, 사고 위험 예측이나 기계 수명 관리 등 보다 크고 고차원적인 분석이 필요한 데이터들은 데이터센터로 전송하여 분석 - 좀 더 고차원적인 연산을 수행하는 마이크로 데이터센터(Micro Data Center) 구현 기술 자율주행자동차 - 자율주행을 위해 거리 및 공간 스캔 기능을 갖는 센서, 높은 거리 분해 능력을 가지는 광학 시스템을 이용하여 3차원 공간을 인지 - 고속 영상처리 기술 등을 통해 장애물 검출 - 자율주행 솔루션을 SoC(System on Chip) 형태의 반도체로 구현하여 크기, 성능을 최적화하는 기술 - 학습을 통한 최적의 알고리즘 구현 실시간관리 시스템 - 증강현실, 가상현실, 생체(음성, 안면)인식 등 사람의 시청각 반응 능력은 매우 예민하기 때문에 불과 몇백 ms 차이만으로도 가상현실 몰입감에 영향을 미칠 수 있는데 이를 해결 리모트 시스템 - 연안 석유시추 시설, 사막에 위치한 물 분사 펌프, 항공 엔진, 드론같이 산업기계 자체가 중앙 서버에서 멀리 떨어진 곳에 위치해 있어 중앙 서버와의 연결에 어려움이 있는 경우 이를 해결 가능함 2.2. 기술개발 동향 에지컴퓨팅 컨소시움(Edge Computing Consortium, ECC)은 신흥 산업의 관점에서 에지컴퓨팅이 광범위한 어플리케이션 전망이 있고, 운영기술, 정보기술 및 통신기술을 포함한 여러 분야를 다룬다. 또한 에지컴퓨팅은 네트워크 연결, 데이터집합, 칩 설계 및 제조, 감지 및 다양한 목적을 위한 어플리케이션과 같은 많은 산업 체인 역할을 포함한다. 심화된 산업 조정을 촉진하고, 혁신을 가속화하며, 첨단 컴퓨팅 어플리케이션을 향상시키기 위해 6개 산업체가 ECC 설립에 참여했다. ECC는 정부, 공급업체, 학계, 연구계 및 고객 부문의 업계 리소스 간 협력을 증진하는 데 전념하고 에지컴퓨팅 업체의 지속가능한개발을 추진하고 있다[참여기업: Huawei Technologies Co. Ltd , 중국 심양 자동화연구소( CAICT) , Intel Corporation , ARM Holdings , iSoftStone 정보기술( Group) Co. Ltd. ]. 에지컴퓨팅 컨소시움(Edge Computing Consortium, ECC)은 다양한 산업 분야별 테스트베드(표 3)를 구축하여 운영하고 있다. 표 3. 에지컴퓨팅 컨소시엄 테스트베드 구축 예[4] 테스트베드명 참여기업 최종 목표 에지 인텔리전트 물 문제 테스트베드 (EC-IoTTB2017-2010) - 화웨이기술유한회사 - Wapwag(상하이) Smart Water Public Co., Ltd - 에지 처리 노드에 스트림 처리 엔진 및 심층학습 모델을 배치 - 스마트워터 시스템은 에지 인텔리전스를 지원 - 급수 응급상황을 처리하고 장치의 예측 유지보수를 수행하며 사용 비용을 절감 생산설비 상호 연결 테스트베드 (EC-IoTTB2017-2009) - 화웨이기술유한회사 - Talkweb 정보시스템유한회사 - 자동생산, 중앙집중식 제어 및 관리를 실현하기 위해 생산 라인의 모든 공정 및 장비를 다루는 생산설비 상호 연결 플랫폼 구축 - 생산, 프로세스, 품질, 소비 및 장비 관리를 비롯한 생산 프로세스 관리를 위한 워크숍의 요구사항을 수용 스마트보안감독을 위한 Edge Computing Lab 플랫폼 (EC-IoTTB2017-1007) - 아이소프트 |
