메타버스 시대의 사물 인터넷(IoT)(개정판)

이 책의 구성과 내용

이 책은 사물 인터넷이 왜 4차 산업 혁명의 핵심 기술인지, 어떻게 초연결 메타버스로 확대될 수 있는지, 또 다른 주요 기술은 무엇인지, 그리고 그 파급 효과를 스마트자동차와 스마트공장을 통해 이해할 수 있도록 구성한 기본서이다. 사물 인터넷과 밀접하게 연관되어 있는 메타버스가 향후 어떻게 사람들에게 영향을 미칠지 가늠하기 어려운 상황에서 그 변화
의 방향을 설명해 줄 수 있는 책이 거의 없는 실정이다. 이러한 필요성을 인식하여 4차 산업 혁명 및 초연결 메타버스에 영향을 주는 주요 기술과 변화의 방향을 전반적으로 이해할 수 있도록 체계적으로 구성하였다.

1부. 사물 인터넷 기반으로 변화하는 경쟁 환경(1~3장)
사물 인터넷을 기반으로 변화하는 경쟁 환경에서 4차 산업 혁명의 정의 및 특징, 주요 기술과 기업의 적용 동향, 그리고 제4차 산업 혁명의 진행 상황을 살펴본다. 플랫폼 경제나 프로토콜 경제를 포함한 비즈니스 패러다임의 축의 변화에 대해 살펴보고, 사물 인터넷 시대의 사업 분야 및 도입 효과에 대해서도 알아본다.

2부. 사물 인터넷의 개념 및 주요 기술 그리고 발전 방향(4~6장)
사물 인터넷의 개념 및 특징과 주요 기술인 디바이스, 네트워크 인프라 기술, 빅 데이터 및 인공 지능 기술을 활용하는 플랫폼, 주요 서비스 분야에 대해 살펴본다. 이러한 세부 기술을 고려한 사물 인터넷 아키텍처와 구체적인 서비스를 통해 동작 원리를 살펴보고, 보안과 관련된 기술적인 이슈도 함께 살펴본다. 그리고 인터넷 패러다임 전개 방향이나 초연결, 초융합, 초지능 사회로의 발전 방향을 살펴보고, 연결형, 지능형, 자율형 사물 인터넷으로 진화하는 방향도 살펴본다.

3부. 사물 인터넷과 확장 현실로 가능한 초연결 메타버스(7~8장)
메타버스에 대한 개념과 특징 및 유형을 살펴보고, 초연결 메타버스 환경으로의 전환과 메타버스 미디어 플랫폼을 통해 초연결 메타버스를 구현하는 기술에 대해 알아본다. 그리고 메타버스 플랫폼의 근간이 되는 확장 현실 기술의 개념을 가상성의 연속성 개념을 통해 살펴보고, 이러한 관련 기술 및 적용 분야와 혼합 현실 관련 중요 국제 표준화에 대해 살펴본다.

4부. 인공 지능 및 로봇과의 연계 그리고 부품 및 소재의 혁신(9~11장)
사물 인터넷 이외에 인공 지능, 로봇과의 연계나 부품 및 소재의 혁신도 주요 산업의 변화에 기여하는 바가 크다. 따라서 인공 지능의 개념, 주요 기술 및 적용 분야에 대해 알아보고, IT와의 결합으로 진화하는 로봇 및 사례를 살펴본다. 그리고 인공 지능 반도체 등 사물 인터넷에 활용되는 부품 및 소재에 대해 살펴본다.

5부. 스마트자동차(12~14장)
사물 인터넷 기술이 자동차에 적용되는 스마트자동차의 개념, 특징 및 이슈를 살펴보고, 스마트자동차의 주요 기술인 안전, 편의, 자율주행 기술, 인포테인먼트 플랫폼에 대해 알아본다. 그리고 국내·외 주요 스마트자동차 및 서비스 사례로 구글의 자율주행차, BMW, 현대·기아차에 대해 살펴본다.

6부. 스마트공장(15~17장)
4차 산업 혁명의 시작점이자 경제 시스템 전반에 영향을 미치는 스마트공장의 개념, 특징 및 이슈에 대해 살펴보고, 스마트공장의 주요 IT 기술인 산업용 사물 인터넷(IIoT), 사이버 물리 시스템(CPS), 보안, 빅 데이터, 인공 지능 기술의 역할에 대해 알아본다. 그리고 국내·외 주요 스마트공장 업체 사례로 독일의 지멘스 암베르크 공장과 포스코의 광양제철소에 대해 살펴본다.

7부. 2030년 이후, 사물 인터넷에 대한 고찰(18장)
2030년 이후 고도화된 융합 서비스 제공이 가능한 6G 네트워크 인프라를 활용하는 자율형 사물 인터넷에 대해 살펴본다. 5G와 6G 시나리오를 비교하여 6G의 주요 특징을 살펴보고, 자율형 사물 인터넷을 지원하는 주요 기술인 엣지 컴퓨팅, 양자 컴퓨팅, 촉각 인터넷에 대해 살펴본다. 그리고 자율형 사물 인터넷의 새로운 응용에 대해 살펴본다.

Part 01 사물 인터넷 기반으로 변화하는 경쟁 환경
CHAPTER 01 제4차 산업 혁명이라는 신세계
1.1 제4차 산업 혁명의 정의
1.2 제4차 산업 혁명의 특징
1.3 4차 산업 혁명 시대의 주요 기술과 기업의 적용 동향
1.3.1 확장되는 디지털 기술
1.3.2 메타버스 관련 기술
1.3.3 물리 세계를 변화시키는 기술
1.4 사례를 통한 4차 산업 혁명의 진행 상황
1.4.1 자율주행 자동차
1.4.2 차세대 지능형 교통 시스템
1.4.3 4차 산업 혁명의 진행 상황
용어 해설

CHAPTER 02 비즈니스 패러다임의 변화
2.1 냉장고를 무료로 제공하는 유통 기업
2.2 사후 치료에서 사전 예방 중심의 의료 산업
2.3 가격에서 맞춤 배송 경쟁으로 변화하는 물류 산업
2.4 휴식에서 시간 활용 중심으로 변하는 여가 산업
2.5 정보 통신 기술(ICT) 융합에 의해 선진화되는 제조업
2.5.1 맞춤 생산과 서비스 판매로 변화하는 제조업
2.5.2 맞춤형 및 개인화 제조 혁신
2.5.3 주문형(On-Demand) 경제
2.6 플랫폼 경제에서 공정한 분배로 변하는 프로토콜 경제
2.6.1 프로토콜 경제
용어 해설

CHAPTER 03 사물 인터넷에 의한 산업의 변화
3.1 사물 인터넷 시대의 사업 분야
3.2 사물 인터넷 도입 효과
3.2.1 거래 및 제조 비용 절감
3.2.2 제품 개발 과정의 혁신을 통한 성능 향상
3.2.3 사물 인터넷을 활용한 시장의 확대
용어 해설
연습문제

Part 02 사물 인터넷의 개념 및 주요 기술 그리고 발전 방향
CHAPTER 04 사물 인터넷의 개념 및 특징
4.1 사물 인터넷의 개념
4.1.1 사물 인터넷과 유사한 개념
4.1.2 사물 인터넷에서 사물의 의미
4.2 사물 인터넷을 가능하게 하는 기술
4.2.1 사물 인터넷의 기반 기술
4.2.2 사물 인터넷, 빅 데이터, 인공 지능, 클라우드와 엣지 컴퓨팅
4.3 사물 인터넷의 특징
4.3.1 기술적인 특징
4.3.2 시장의 특징
용어 해설

CHAPTER 05 사물 인터넷의 주요 기술
5.1 사물 인터넷 디바이스
5.2 사물 인터넷 네트워크
5.3 사물 인터넷 플랫폼
5.3.1 정보 분석 및 판단 기술
5.3.2 사물 인터넷 플랫폼 연구 개발 동향
5.4 사물 인터넷 서비스
5.4.1 사물 인터넷의 주요 서비스 분야
5.5 사물 인터넷 아키텍처
5.5.1 사물 인터넷 서비스 아키텍처
5.5.2 사물 인터넷 모델의 변화
5.6 보안 기술
5.6.1 사물 인터넷 보안 위협 수준
5.6.2 오픈 사물 인터넷 플랫폼
5.7 사물 인터넷 시장의 현황 및 전망
용어 해설

CHAPTER 06 사물 인터넷의 발전 방향
6.1 인터넷 패러다임의 전개 방향
6.2 초연결, 초융합, 초지능 사회
6.3 연결형, 지능형, 자율형 사물 인터넷
6.3.1 지능형 사물 인터넷
6.3.2 자율형 사물 인터넷
용어 해설
연습문제

Part 03 사물 인터넷과 확장 현실로 가능한 초연결 메타버스
CHAPTER 07 메타버스
7.1 확장되는 메타버스 개념
7.1.1 메타버스의 구성원
7.1.2 실제 세계와 상호 작용
7.2 메타버스의 특징 및 유형
7.2.1 메타버스의 특징
7.2.2 메타버스의 유형
7.3 초연결 메타버스 환경으로 전환
7.3.1 메타버스의 연결 끊김 문제
7.3.2 사물 인터넷 및 확장 현실에 의한 초연결 메타버스
7.3.3 메타버스 확장을 위한 프로토타입 설계 사례
7.4 대표적인 메타버스 미디어 플랫폼 구성
7.4.1 현실 세계와 가상 세계의 상호 운용성 지원 기술
7.4.2 현실 세계의 오감 효과 지원 기술
용어 해설

CHAPTER 08 확장 현실의 활용
8.1 확장 현실의 개념
8.2 확장 현실의 적용 분야
8.3 확장 현실 주요 기술의 발전 방향
8.3.1 입출력 인터페이스 기술의 발전 방향
8.3.2 메타버스 관련 확장 현실 기술 동향
8.3.3 혼합 현실 관련 중요 국제 표준화
용어 해설
연습문제

Part 04 인공 지능 및 로봇과의 연계 그리고 부품 및 소재의 혁신
CHAPTER 09 인공 지능을 활용한 혁신
9.1 인공 지능의 개념
9.2 인공 지능의 주요 기술 및 개발 사례
9.2.1 인공 지능의 개발 사례
9.3 인공 지능의 적용 분야
9.4 분산형 엣지 컴퓨팅 기반 인공 지능의 강점 추구
용어 해설

CHAPTER 10 로봇의 진화
10.1 로봇과 IT의 결합
10.2 로봇 기업의 진화 사례
10.2.1 화낙의 필드(FIELD) 플랫폼
10.2.2 리싱크 로보틱스의 백스터와 소이어
용어 해설

CHAPTER 11 부품 및 소재의 혁신
11.1 사물 인터넷과 반도체
11.1.1 다양한 기능의 반도체 수요 증가
11.1.2 시스템 온 칩(SoC) 및 저전력 반도체
11.1.3 인공 지능 반도체
11.2 첨단 소재(Advanced Materials)
11.2.1 생체 인식 및 로봇용 소재 개발 강화
11.3 착용형 기기 시장의 급성장
용어 해설
연습문제

Part 05 스마트자동차
CHAPTER 12 스마트자동차의 개념 및 특징
12.1 스마트자동차의 개념
12.1.1 스마트자동차와 유사 개념
12.1.2 자동차의 자동화 단계
12.2 주요 특징 및 이슈
12.2.1 특징
12.2.2 이슈
용어 해설

CHAPTER 13 스마트자동차의 주요 기술 및 서비스
13.1 스마트자동차의 주요 기술
13.1.1 기술 구성 및 핵심 기술
13.1.2 자동차 센서
13.1.3 자동차 안전 기술
13.1.4 자율주행 시스템 기술
13.1.5 자동차 편의 기술
13.1.6 인포테인먼트 플랫폼
13.1.7 자동차 운영 체제
용어 해설

CHAPTER 14 국내·외 주요 스마트자동차 및 서비스
14.1 자동차-IT 업체의 제휴
14.2 해외 주요 스마트자동차와 서비스
14.2.1 구글 자율주행차
14.2.2 BMW
14.3 국내 주요 스마트자동차
14.3.1 현대·기아차
용어 해설
연습문제

Part 06 스마트공장
CHAPTER 15 스마트공장의 개념 및 특징
15.1 스마트공장의 개념
15.1.1 제품 생산 과정
15.1.2 구성
15.2 주요 특징 및 이슈
15.2.1 특징
15.2.2 주요 이슈
15.3 스마트공장 구분
용어 해설

CHAPTER 16 스마트공장의 주요 기술
16.1 핵심 기술
16.2 산업용 사물 인터넷(IIoT)
16.2.1 산업용 사물 인터넷의 활용
16.3 사이버 물리 시스템
16.3.1 스마트공장 설계/운영을 위한 사이버 물리 시스템
16.4 보안
16.4.1 스마트공장에 적용된 보안 기술
16.5 빅 데이터 역할
16.6 인공 지능의 역할
용어 해설

CHAPTER 17 국내·외 주요 업체 사례
17.1 해외 업체
17.1.1 지멘스의 암베르크 공장
17.2 국내 업체
17.2.1 포스코의 광양제철소
용어 해설
연습문제

Part 07 2030년 이후, 사물 인터넷에 대한 고찰
CHAPTER 18 6G 네트워크에서 자율형 사물 인터넷
18.1 5G 시나리오와 6G 시나리오의 비교
18.2 6G 네트워크의 주요 특징
18.3 자율형 사물 인터넷
18.3.1 엣지 컴퓨팅
18.3.2 양자 컴퓨팅
18.3.3 촉각 인터넷
18.4 자율형 사물 인터넷의 새로운 응용
18.4.1 스마트의료
용어 해설
연습문제
■ 참고문헌
■ 찾아보기

양순옥 고려대학교 원예과학과 학사, 컴퓨터학과 석사/박사
미국 UTEP Post-doc.
한국전자통신연구원(ETRI) 중소기업협력팀 선임연구원
(현재) 가천대학교 SW중심대학 사업단 초빙교수

· 주요 연구 분야: 센서 네트워크, 유비쿼터스 컴퓨팅, 지능형 빌딩 시스템, 사물 인터넷, 메타버스, 확장 현실, 3D 프린팅, 스마트자동차, 스마트공장 등
· 저서: 《유비쿼터스 컴퓨팅 개론: 유비쿼터스 혁명을 여는 6가지 기술》, 《자율형 시스템으로 진화하는 유비쿼터스 개론》, 《실용적 컴퓨팅 사고와 소프트웨어》 등