AWS의 에지 컴퓨팅 서비스, IoT 그린그래스 Ⅱ

산업 현장에서 활용할 수 있는 AWS IoT 서비스 (4)

지난 호에서는 AWS IoT 그린그래스(AWS IoT Greengrass)의 개념 및 활용 방법을 살펴보았다.

이번 호에서는 AWS IoT 그린그래스가 제공하는 주요한 5가지 기능에 대해 소개하고, 지난 호에 언급한 일종의 소프트웨어 모듈인 컴포넌트(component)의 개념 및 배포 방법에 대해 자세히 소개하도록 한다.

■ 연재순서
제1회 AWS IoT를 활용한 스마트 공장의 구현
제2회 AWS IoT의 핵심 서비스, IoT 코어
제3회 AWS의 에지 컴퓨팅 서비스, IoT 그린그래스 Ⅰ
제4회 AWS의 에지 컴퓨팅 서비스, IoT 그린그래스 Ⅱ
제5회 산업용 데이터를 쉽게 수집하고 분석하게 해주는 AWS IoT 사이트와이즈
제6회 AWS 클라우드가 제공하는 디지털 트윈 솔루션, IoT 트윈메이커 Ⅰ
제7회 AWS 클라우드가 제공하는 디지털 트윈 솔루션, IoT 트윈메이커 Ⅱ

■ 조상만 | AWS코리아에서 AWS 클라우드를 통해 제조 대기업의 디지털 트랜스포메이션을 기술적으로 돕는 역할을 담당하고 있다.
이메일 | smcho@amazon.com
홈페이지 | https://aws.amazon.com/ko

AWS IoT 그린그래스로 무엇을 할 수 있을까

대표적으로 AWS IoT 그린그래스를 적용할 수 있는 기능 사례로는 다음의 다섯 가지가 있다.

로컬 메시징

AWS IoT 그린그래스 서비스가 제공하는 기능 중 가장 많이 활용되는 기능으로, 로컬 환경에서 클라우드와 네트워크 연결이 단절되는 경우에도 로컬에 존재하는 디바이스 간 MQTT 메시지를 지속적으로 주고 받을 수 있는 기능을 제공한다. 클라우드와의 연결이 일시적으로 단절된 경우 AWS IoT 그린그래스 코어 디바이스가 일종의 게이트웨이 역할인 로컬 MQTT 메시지 브로커 역할을 수행하게 된다. 로컬 메시징 기능에 대한 설명은 <그림 1>에서 확인할 수 있다.

<그림 1>의 아래쪽에 있는 2개의 개별 디바이스(Publisher & Subscriber)는 AWS의 IoT 코어 서비스를 통해 클라우드에 등록되었지만, 클라우드 연결 없이도 AWS IoT 그린그래스를 통해 디바이스 간 통신이 가능함을 보여주고 있다. 이러한 기능은 우리나라와 같이 통신 환경이 매우 우수한 경우에는 크게 의미가 없을 수 있다. 그러나 동남아 또는 중동과 같이 인터넷 상황이 열악한 환경에서 다수의 디바이스 연동이 필요한 비즈니스에는 오프라인 시나리오를 준비하는 데 매우 유용한 기능이다.

그림 1. AWS IoT 그린그래스 서비스의 로컬 메시징 기능

산업용 데이터의 수집

공장과 같은 산업용 설비 현장에서는 AWS IoT 그린그래스 코어 디바이스가 일종의 OPC-UA 클라이언트 역할을 하며, 산업용 업계 표준 통신 프로토콜인 OPC-UA를 통해 설비에서 발생하는 산업용 데이터를 클라우드로 수집한다. 만약 OPC-UA가 아닌 모드버스(Modbus)와 같은 또 다른 산업용 프로토콜로 연결된 장비로부터 데이터를 수집해야 한다면, 이러한 데이터를 수집할 수 있는 일종의 애플리케이션인 컴포넌트를 AWS IoT 그린그래스 코어 소프트웨어 위에 구현할 경우 클라우드로 데이터 수집이 가능하다.

데이터 스트림의 관리

기존에는 공장의 설비와 같은 디바이스로부터 수집되는 엄청나게 많은 데이터의 대부분을 클라우드에 업로드하여 분석을 시도하였으나, 실제로 상당수의 설비 데이터가 분석에 도움이 되지 못한다는 사실을 알게 되었다. 따라서 AWS IoT 그린그래스 코어 소프트웨어에서 제공하는 스트림 매니저 기능을 사용하여 로컬 AWS IoT 그린그래스 코어 디바이스에서 데이터에 대한 필터링을 수행함으로써, 높은 가치를 지니는 데이터만 클라우드로 전송하는 것이 가능하다.

이렇게 필터링된 데이터는 <그림 2>와 같이 AWS IoT 애널리틱스(AWS IoT Analytics), 아마존 키네시스 데이터 스트림(Amazon Kinesis Data Streams), AWS IoT 사이트와이즈(AWS IoT SiteWise), 아마존 S3(Amazon Simple Storage Service, Amazon S3) 등 AWS가 제공하는 데이터 분석 및 저장 서비스로 전송된다. <그림 2>는 스트림 매니저를 통한 AWS 클라우드로의 데이터 유입 아키텍처를 보여준다.

그림 2. AWS IoT 그린그래스의 스트림 매니저를 이용한 AWS 클라우드로의 데이터 전송