Beckhoff Korea 권정현 차장(사진. 무인화기술)
Q. 지난 2020년 국내 IoT 게이트웨이 시장을 어떻게 평가하나?
A. 2020년은 코로나19의 영향으로 IoT 성장이 다소 주춤한 상황인 것으로 보인다.
IDC(International Data Corporation)가 발표한 전 세계 IoT 지출 가이드(Worldwide Internet of Things Spending Guide)의 업데이트 정보에 따르면, 2020년 글로벌 IoT 시장의 지출 규모는 코로나19의 대유행에 크게 영향을 받았다. 코로나19 대유행 이전 시점인 2019년 11월에 IDC가 예측한 IoT 지출 성장률은 14.9%였으나, 2020년에 새로 추산한 지출 규모 성장률은 8.2%로 감소했다. 그러나 IDC는 글로벌 IoT 지출이 2021년에 두 자리 수의 성장률로 돌아가 2020-2024년의 예측기간 동안 연평균 성장률 11.3%를 기록할 것으로 예상하고 있다.
2020년 사물인터넷 시장은 계속해서 확장할 전망으로, RFID(Radio frequency identification)가 개발된 이후 인터넷을 활용하여 사물과 디지털 시스템을 연결하는 시장은 계속해서 발전해 왔다. 2020년에는 더욱 많은 사물과 비즈니스에 시스템이 연결됨에 따라 다양한 산업군에서 IoT의 도입은 증가된 것으로 보인다.
많은 기업에서 IoT로의 전환이 이루어짐에 따라 IoT 관련 소프트웨어 및 플랫폼 시장은 꾸준히 성장하고 있다.
Q. 지난 2020년과 올 상반기 Beckhoff Korea의 IoT 게이트웨이 비즈니스 성과는 어떠했나?
A. 국내에서는 전력사업 분야에서 매우 활발하게 진행되고 있다. 국가 차원에서 원자력 에너지를 대체할 수 있는 에너지로 여러 가지 방안을 검토하는 것으로 알고 있다. 그중 하나로 태양열과 ESS 시스템을 꼽을 수 있다. 이러한 전력 분야에서, BECKHOFF 게이트웨이의 적용범위를 넓히고 있고, BECKHOFF의 EPC TwinCAT OPC UA 및 IoT 소트트웨어를 이용하여 전국 각지에 구축되어 있는 설비의 에너지 생산량뿐만 아니라 디바이스를 상태를 실시간으로 모니터링하고 있다. 이는 필드에서 생산되는 에너지 모니터링, ESS 시스템의 제어 및 예측 기능이 구현된 스마트 게이트웨이라고 할 수 있다.
이외에 다양한 분야에서 BECKHOFF 제품군을 적용하고자 하는 검토가 이루어지고 있다.
Q. Beckhoff의 IoT 게이트웨이 제품 포트폴리오에 대한 간단한 설명을 부탁한다.
A. 우선 뛰어난 공간 절약 및 유연성을 기준으로 설명하면, 확장성이 뛰어난 초소형 산업용 PC인 C60xx 시리즈는 현재 가장 콤팩트한 포맷의 최대 컴퓨팅 성능과 제어 캐비닛에 설치할 수 있는 다양한 옵션을 결합한다. 제어, 시각화 및 클라우드와의 통신 등에 이상적이다. 하나의 코어를 사용하는 Intel Atom부터 8개의 코어를 사용하는 Intel Core i7까지 세 가지 성능 클래스의 최신 Intel 프로세서는 최적의 가격 대비 성능 비율로 최대의 확장성과 전력 밀도를 제공한다.
다음으로 성능 클래스 및 어플리케이션 영역을 기준으로 설명하면, C601x 시리즈는 광범위한 자동화 및 시각화 작업을 위한 Intel Atom 컴퓨팅 성능을 제공한다. PC는 크기에 비해 컴퓨팅 성능이 뛰어나 IoT 게이트웨이와 같은 Industrie 4.0 어플리케이션에 적합하다.
C603x 시리즈는 매우 콤팩트한 하우징 치수의 고성능 Intel Core i 프로세서를 통합한다. 65W급의 프로세서는 지금까지 훨씬 더 큰 ATX 기반 Industrial PC에서만 사용되어 왔다. 따라서 장치는 전력 밀도의 측면에서 새로운 차원을 나타낸다. 무엇보다도 복잡한 자동화 및 시각화 작업뿐만 아니라 이미지 처리, 대용량 데이터 처리, IoT 환경 등의 다양한 어플리케이션에 적합하다.
C602x 시리즈는 C601x와 C603x를 연결하는 링크이며, 15W 클래스의 Intel Core I U 프로세서의 무(無)팬 통합으로 새로운 어플리케이션 영역과 옵션이 열린다.
C6015, C6017, C6025, C6030, C6032(사진. Beckhoff Korea)
Q. IoT 게이트웨이 제품 가운데 주력제품은 무엇이며, 주력제품의 특징은 무엇인가?
A. Beckhof에서 EK9160라는 IoT Bus Coupler 제품이 출시됐다. 이 제품은 ‘플러그 앤 클라우드’ 개념을 기반으로 하며, 제어 프로그램 없이도 EtherCAT I/O를 사물인터넷(IoT)에 직접 연결할 수 있다.
EK9160은 모든 제어 데이터를 플러그 앤 플레이 모드의 모든 일반 클라우드 시스템에 간단하고 안전하며 효율적으로 전송할 수 있다. Bus Coupler 기반 솔루션의 구현을 통해 컨트롤러 나 프로그래밍이 필요하지 않으며, 사용되는 I/O 터미널, 클라우드 서비스 및 보안 기능에 필요한 모든 것이 간단한 구성으로 이루어진다.
EtherCAT 신호를 서로 다른 IoT 통신 프로토콜로 변환하여 I/O 데이터를 클라우드 기반 통신 및 데이터 서비스로 단순하고 표준화된 통합이 가능하다. 컨트롤러나 사전 프로그래밍은 필요하지 않다. I/O 데이터 전송은 모든 브라우저를 통해 액세스할 수 있는 통합 웹 서버의 친숙한 구성 대화상자에서 매개 변수를 지정할 수 있다. 필요한 클라우드 서비스 및 보안 기능(인증, 암호화 등)도 브라우저를 통해 편리하게 구성할 수 있다. 매개 변수화에 따라 커플러는 자동으로 디지털 또는 아날로그 I/O 값을 타임스탬프를 포함한 클라우드 서비스로 전송한다.
모든 주요 클라우드 시스템은 Microsoft Azure, Amazon Web Services(AWS), SAP HANA 및 회사 네트워크의 사설 클라우드 시스템과 같은 AMQP, MQTT 및 OPC UA(AMQP 이상) 프로토콜을 통해 지원한다. EK9160은 ‘Microsoft Azure 인증’이며, 고급 멀티 클라우드 기능을 기반으로 클라우드와 통신할 수 있다.
EK9160 - IoT Bus Coupler(사진. Beckhoff Korea)
Q. Beckhoff 게이트웨이는 인더스트리 4.0 구현에 어떤 장점을 제공하나?
A. Beckhoff는 PC 기반 제어를 통해 Industrie 4.0 개념 및 IoT(Internet of Things) 연결을 구현하는 데 필요한 기반 기술과 도구를 제공한다. TwinCAT 엔지니어링 및 제어 소프트웨어 패키지는 기존의 제어 작업 외에도 빅데이터, 패턴 인식, 상태 또는 전력 모니터링과 같은 어플리케이션을 만드는 데 사용할 수 있으며, 결과적으로 생산 및 엔지니어링 효율성을 지속적으로 높일 수 있다.
이제 컨트롤러와 클라우드 기반 서비스 간의 고급 분석 및 통신에 새로운 소프트웨어 라이브러리를 사용할 수 있다. ‘TwinCAT Analytics’는 프로세스 데이터를 로컬, 서버 또는 클라우드에 저장하여 머신 사이클과 동기화한다. 모든 데이터가 기록되고 광범위한 분석의 기반이 된다. 이를 통해 새로운 예측 유지보수 기술을 사용할 수 있고 기계 다운타임을 최소화할 수 있다. ‘TwinCAT IoT Communication’은 스마트 기기에 클라우드 통신 및 푸시 메시지를 위한 공통 프로토콜을 지원한다. TwinCAT IoT는 빠르고 쉽게 구성할 수 있으며, IoT 컨트롤러로서 Industrial PC 또는 Embedded PC와 함께 사물인터넷과 서비스 인터넷 간의 원활한 연결을 구축한다.
마지막으로 산업현장에서 안전하게 사용할 수 있는 완벽한 하드웨어 플랫폼을 제공한다. BECKHOFF의 산업용 PC 또는 임베디드 PC와 함께 사물의 인터넷과 서비스의 인터넷을 원활하게 연결할 수 있다.
TwinCAT 3 IoT Analytics(사진. Beckhoff Korea)
Q. 최근 새롭게 출시된 제품이나 추가된 기술로는 어떤 것이 있나?
A. Beckhoff는 확장 가능한 최신 IoT 시스템을 위한 광범위한 하드웨어 및 소프트웨어 제품을 제공한다. 통합 IoT 프로토콜(OPC UA 및 MQTT)이 포함된 단순 IoT 커플러(EK9160)로부터 확장성이 뛰어난 PC 기반 제어 기술 및 IoT PLC 라이브러리로 이동한다. OPC UA, MQTT, REST 및 IoT Data Agent용 PLC 라이브러리(머신과 클라우드 사이의 게이트웨이)
Amazon Web Services, Microsoft Azure 또는 프라이빗 클라우드와 같은 클라우드 서비스에 연결한다.
TwinCAT Analytics Logger는 실시간 환경에서 프로세스 및 어플리케이션 데이터를 사이클과 동시에 기록하여 IoT 프로토콜을 통해 메시지 브로커로 전송하거나 컨트롤러에 로컬로 데이터를 저장한다.
TwinCAT Analytics Workbench에서 분석 워크플로우는 사용자 지정 PLC 프로그램으로 확장할 수 있는 그래픽 프로그래밍에 정의된다. 한 번의 클릭으로 분석을 위한 대시보드를 생성하고 런타임에 로드할 수 있다. 또한 기계나 설비 쪽의 고속 EtherCAT 필드버스: 전체 I/O 범위의 터미널 및 박스 모듈을 기계 데이터 수집에 사용할 수 있다.
TwinCAT Analytics Logger(사진. Beckhoff Korea)
Q. 최근 IoT 게이트웨이 업계의 이슈로는 어떤 것을 꼽나?
A. 최신 클라우드 인프라 및 데이터통신 사용을 비롯해서 기존 시스템의 디지털화 및 클라우드 인프라와의 통합, 최종 사용자에 대한 시각화 및 보고서 제공, 타깃 시스템에서 엔지니어링 및 구축 간소화 및 가속화, IoT 시스템 및 인터페이스를 상위 레벨 시스템으로의 쉬운 확장 등을 꼽을 수 있을 것 같다.
Q. 향후 IoT 게이트웨이의 기술 트렌드를 어떻게 전망하나?
A. 단순한 데이터 변환이나 전달이 아닌 필드 데이터에 대한 전처리 과정을 거칠 수 있는 스마트/지능형 게이트웨이가 발전할 것으로 생각된다. 이는 게이트웨이 디바이스와 제어 기능이 통합된 개념인데, 이전에는 게이트웨이를 통해 전달된 데이터를 상위 제어기가 분석 및 처리하는 과정을 거쳤는데, 현재는 하나의 통합된 제어기에서 모든 과정을 처리할 수 있는 능력을 갖춰 나가고 있다.
Q. Beckhoff의 IoT 게이트웨이 시장 확대전략은 무엇인가?
A. BECKHOFF 제품군은 사용자가 선택할 수 있는 제품군이 구분되어 있지 않다. 그렇기 때문에, 게이트웨이 시장에서 널리 알려져 있는 브랜드는 아니라고 생각한다. 그나마, EK9160 IoT Coupler가 출시되면서 시장에 알려지기 시작했다고 볼 수 있다.
그러나, 인더스트리4.0 및 IIoT에서 요구되는 통신 능력 및 분석기능으로 인해, 다양한 분야의 고객들이 BECKHOFF 시스템에 관심을 가지기 시작했다. BECKHOFF 시스템은 산업현장의 필드 데이터를 실시간 업데이트는 물론, 상태 모니터링을 통한 전처리 기능을 제어기 수준에서 처리하고, 처리된 데이터를 제어기와 연결되어 있는 클라우드 시스템에 보냄으로써, 데이터 변환이나 전달에 필요한 별도의 디바이스가 필요가 없기 때문이다.
BECKHOFF는 앞으로도 이러한 장점을 이용해 시장에 접근하고자 한다. 이와 더불어, 시장에서 필요로 하는 요구사항들을 많이 수집해 관련 서비스를 구축하고자 한다.
Q. 향후 IoT 게이트웨이 신제품 및 신기술 출시 계획은 어떠한가?
A. Beckhoff는 TwinCAT 3 Function : TC3 IoT HTTPS/REST를 통해 사용자가 클라이언트로 REST API를 다룰 수 있도록 HTTP/HTTPS 통신의 기본 기능을 제공한다. 이른바 REST(Representational State Transfer) API는 IoT 통신의 웹 서버가 획일적이고 상태 비저장적인 인터페이스를 통해 특정 통신 프로세스를 채널링하기 위해 제공하는 경우가 많은데, 이러한 맥락에서 가능한 어플리케이션 시나리오는 매우 다재다능하며, 기상 데이터의 단순한 결정부터 매우 복잡한 커뮤니케이션 프로세스에 이르기까지 다양하다. 이러한 복잡다양한 처리 요구 사항들을 지원하기 위해 Beckhoff는 지속적으로 개발 업데이트하고 있으며 신제품을 출시하고 있다.