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사물 인터넷 연결

소개

사물 인터넷(IoT)은 압도적인 기사량을 고려할 때 이해하기 어려울 수 있습니다. 한편, 새로운 IoT 장치의 급속한 확산은 우리의 개인적인 삶에서 뿐만 아니라 거의 모든 산업에서 계속되고 있습니다. 이 문서의 목적은 과대 광고를 가라앉히고 IoT 구축 및 기본적인 수준의 관리 방법에 대한 논의를 촉진하는 데 있습니다.

이 문서에서는 빠르고 쉽게 사용할 수 있도록 설계된 목적으로 구축된 솔루션을 사용하여 구축, 검증 및 문제 해결 방법을 이해하는 데 유용한 몇가지 모범 사례를 제공해서 IT 팀에 있는 모든 기술 수준의 사람이 작업에 능숙해질 수 있도록 하므로 조직에서 사용 가능한 직원을 더 많이 운영할 수 있습니다.

IoT용 드라이브

디지털 전환은 IP 연결 - 많은 경우 - 네트워크를 통한 전원을 필요로 하는 IoT 장치의 급격한 확산을 주도하고 있습니다. 조직은 운영 비용을 절감하기 위해 더 많은 IoT 연결 장치를 향해 이동하고, 효율성 이득을 달성하기 위해 건물 자동화 시스템을 업그레이드하고 있으며, HVAC 및 조명과 같은 것이 두 가지 예입니다. 이 이동은 IT 및 OT (운영 기술) 조직과 기술의 통합 및 협력을 필요로 합니다. 이는 이미 압박받고 있는 기업 액세스 네트워크 및 지원 리소스에 대한 수요를 증가시킵니다. 아래 이미지는 네트워크에 연결되는 장치의 다양한 유형에 대한 예를 제공합니다.

IoT 연결된 장치의 다양성을 보여주는 예입니다. © Cisco Systems, 허가와 함께 사용됩니다.

다른 장치는 무선 ZigBee, 블루투스 또는 IoT를 염두에 두고 개발된 새로운 블루투스 5와 같은 기술을 가진 PAN (개인 지역 통신망)을 통해 연결될지도 모릅니다. 이러한 PAN 장치는 일반적으로 이더넷 네트워크에 연결된 일종의 필드 게이트웨이를 통해 네트워크에 연결됩니다. IoT 장치를 연결하는 휴대 전화 기술 3G, 4G 및 향후 5G와 같은 다른 연결 기술도 있지만 현재 100억으로 추정되는 장치의 대부분은, 이더넷 802.3 유선 또는 802.11 무선으로 연결되어 있습니다. IoT 장치 또는 기계를 서로 연결하고 다른 제어 시스템에 연결하는 데에는 고도로 숙련된 네트워크 엔지니어의 기술이 필요합니다. 하지만, 자동화된 테스트 및 미리 구성된 프로필을 통해 모든 기술 수준에서 사용하도록 설계된 올바른 도구를 사용하면 지속적인 지원과 문제 해결을 위한 효과적인 구축을 보장할 수 있습니다.

성공적인 구축을 위한 전략

구축의 도전 과제는 조직 내부 뿐만 아니라 외부 공급 업체와 관련된 경우에도 발생할 가능성이 높다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 이 문서의 앞부분에서 설명한 것 처럼, 구축할 수 있는 장치 유형은 일반적으로 조명, 액세스 제어 및 HVAC와 같은 운영 기술(OT 또는 시설) 그룹의 일부입니다. 그러나, 이러한 시스템은 이제 네트워크에 연결되어 있을 것이고, 이더넷 전원(PoE)을 통해 전력을 요구할 수도 있으므로 IT, OT 및 타사 공급 업체 간의 협업을 촉진하는 것이 구축 전략의 원칙 구성 요소가 되어야 합니다. 다양한 관련 그룹이 각각 해당 구성 요소에만 관점이 있으므로, 문제 발생 시 서로 비난하게 되리라는 상상을 할 수 있습니다. 이는 실망스럽고, 시간 낭비이며 비용이 많이 드는 일이므로, 고급 계획 및 소통이 상호 비난을 완화하거나 제거하는 열쇠가 될 수 있습니다.

계획 고려 사항

계획 단계에서는 IT 지원, 장치 구성, 네트워크 연결 테스트 요구 사항 및 성능, 기록의 필요성과 관련된 로컬 및 원격 사이트 요구 사항을 고려해야 합니다. 프로젝트 계획에 다음 구성 요소를 포함하는 것을 고려하십시오:

IT 리소스 식별

구축 뿐만 아니라 진행 중인 지원에도 도움이 되는 리소스에 대해 생각해 보십시오. 이러한 리소스에 대해 생각할 때, 더 많은 개인이 더 많은 선임 기술자 또는 네트워크 엔지니어링의 구축 및 문제 해결 작업 부담을 덜어 줄 수 있는 방법을 고려하십시오. 선임 네트워크 엔지니어는 중요한 IT 프로젝트에 대한 집중을 방해하는 에스컬레이션의 양에 의해 일반적으로 좌절됩니다. 올바른 도구를 사용해서, 많은 조직이 낮은 레벨 기술자가 그들 자신의 힘으로 더 많은 문제를 찾거나 조치를 시행할 수 있는 가시성을 가지고 효과적으로 에스컬레이션하는 능력을 제공하는 데 성공하고 있습니다. 이는 네트워크 엔지니어링의 작업 부하를 줄여 공동 작업을 향상시키며 동일한 인력 자원으로 팀을 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 해줍니다.

네트워크 연결 요구 사항

모든 구축 및 네트워크 환경에는 고유한 네트워크 연결 요구 사항이 있습니다. 이러한 매개 변수를 식별하는 것은 표준화 및 네트워크 연결 요구 사항 준수를 통해 시간을 절약하고 미래의 좌절을 방지할 수 있습니다. 이 요구 사항을 정의하는 과정에서 검증 방법 및 누가 검증할 것인가에 대한 계획을 세워야 합니다. 기술 수준에 관계 없이 더 많은 사용자가 작업 부하를 분산할 수 있도록 해주며 자동화되고 일관된 방식으로 필요한 일련의 테스트를 실행하는 방법을 찾아야 할 것입니다. 검증 매개 변수의 예는 다음과 같습니다:

  • 연결 잭에 필요한 PoE 전압 레벨
  • 속도/이중 모드
  • 스위치 세부 사항, 슬롯/포트/VLAN 이름
  • 인터넷 연결 주소/포트

기록의 필요성

연결된 장치에 대한 정보와 같은 다른 매개 변수 뿐만 아니라 잭과 스위치 슬롯/포트/VLAN 간의 연결 경로 기록이 필요하지만 항상 쉽게 구하고 유지 관리할 수 있는 것은 아닙니다. 기록은 또한 미래에 문제가 발생할 경우 필수적입니다. 문제 해결 시 모든 것이 제대로 작동하고 연결 되었을 때의 기준을 사용하면 상당한 시간이 절약됩니다. 조직에 필요한 정보를 정의하여 사이트, 층 또는 기타 별로 구성합니다. 또한 처음 입력하는 동안 뿐만 아니라 미래 문제 해결에 유용한 정보를 액세스 해야하는 사람을 식별합니다.

상호 비난 방지

IoT 장치 및 시스템의 설치 및 지속적인 유지 보수와 관련된 많은 부서 및 외부 계약업체가 있을 수 있습니다. 따라서 구축에 대한 연결 요구 사항을 평가, 식별 및 동의하고 장치 구성 리소스를 구내, 클라우드에서 또는 Android 앱 기반1에서 액세스할 수 있도록, 한 프로젝트에 모두 참여하는 것이 필수적입니다. 이렇게 하면 모든 당사자가 구축 요구 사항을 이해하고 지속적인 유지 관리 및 문제 해결을 위해 장치에 필요한 성능을 확인할 것입니다. 네트워크 및 서비스 요구 사항이 완료되면 설치 검증을 위한 네트워크 연결 테스트 및 보고 요구 사항과 함께 지속적인 지원 전략과 소유권을 지정해야 합니다.

네트워크 서비스 자격

조직에서 IoT 장치를 구축하거나 문제 해결할 때 가장 기본적인 구성 요소는 연결된 장치를 지원하는 데 필요한 네트워크 서비스가 구성되어 있고 제대로 작동하는지 확인하는 능력입니다. 네트워크 서비스는 링크 속도/이중모드, PoE, 스위치 구성, IP 주소 할당, DNS 및 게이트웨이 연결 및 필요한 리소스에 연결을 포함합니다.

매번 동일한 방식으로 각 테스트를 수행하는 자동화된 방법을 가짐으로써 조직은 일관되고 반복 가능한 테스트 프로세스 뿐만 아니라 문제 발생 시 자동화된 테스트로부터 문제 도메인에 대한 표시 제공을 보장 받습니다. 네트워크 엔지니어링에 에스컬레이션이 필요한 경우, 문제 도메인에 대한 조치 가능한 가시성을 통해 문제 분류를 빠르게 시작할 수 있습니다. 동일한 테스트를 수행하는 데 시간이 낭비 되지 않도록 기술자에 의해 이미 실행된 테스트가 무엇인지 알 수 있으므로 고급 문제 해결은 문제의 핵심에서 바로 시작할 수 있습니다.

IoT 장치 구성

구축 및 진행 중인 지원 모두에서 타사가 초기 설치를 수행한 경우에도 장치 구성 및 관리 방법을 이해할 수 있습니다. 오늘날 대부분의 장치 공급 업체에는 Android 앱 기반1 또는 클라우드 기반 애플리케이션이 있어서 장치 구성을 용이하게 합니다. 구축하는 장치 및 해당 애플리케이션의 액세스 방법 뿐만 아니라 진행 중인 지원 및 문제 해결에 사용할 수 있는 기능을 숙지해야 합니다. 이렇게 하면 다양한 프로젝트 단계에서 리소스 책임과 필요한 도구 및 연결 방법 모두를 확인할 수 있습니다.

작업에 맞는 도구

IoT 장치 구축을 검증하는 데 필요한 테스트 매개 변수를 식별하는 경우, 사용자 요구를 충족할 수 있는 테스트 장비를 고려하는 것이 중요합니다. 가장 중요 한 요소는 동일한 테스트 제한을 가진 동일한 테스트가 구축 프로젝트 전체에 걸쳐 모든 기술자에 의해 시행될 수 있도록 하는 일관되고 반복 가능한 테스트 집합(예, AutoTest)을 보장하는 것입니다. 이는 측정 결과의 중앙 데이터베이스에서 자동으로 테스트 기록을 얻을 수 있는 기능과 함께 공동 작업 및 보고를 위한 플랫폼 뿐만 아니라 향후 문제 해결에 유용한 올바른 연결의 기준도 제공합니다. 결과의 중앙 보기는 일반적인 구성 요소나 서비스 오류를 매우 신속하게 식별하므로 주요 프로젝트 지연 또는 주요 비용을 알 수 있습니다. 이것은 또한 장치가 설치되고 시운전된 후에 지속적인 지원을 용이하게 해줍니다. 이는 로컬 또는 원격 지원을 통해 더 숙련된 엔지니어가 공동 작업하고 클라우드 서비스나 네트워크를 통한 실시간 제어로 테스터의 원격 가시성을 사용하여 문제를 더 빠르게 해결할 수 있도록 지원합니다.

조직에 적합한 솔루션 조합을 찾기 위해 사용자의 기술 수준, 사이트별 요구 사항 및 예산에 따라 다양한 도구 요구 사항을 고려합니다. 올바른 솔루션을 갖는 것은 주어진 문제가 네트워크 또는 장치 자체에 있는지 확인할 수 있으므로 책임 전가 상황 시 유용할 수 있습니다.

802.3 유선 이더넷 IoT 장치 구축

802.3 유선 이더넷 장치를 설치 또는 시운전하는 경우 계획 단계에서 식별한 연결 요구 사항의 테스트를 통해 네트워크 서비스를 검증해야 합니다. 이렇게 하는 가장 효과적인 방법은 구축 팀의 모든 사용자가 실행할 수 있는 AutoTest “프로필”을 만드는 것입니다. 미리 정의된 테스트 프로필을 사용하면 일관되고 표준화된 테스트 방법을 제공합니다.

AutoTest는 다음 테스트를 수행합니다:

  • 첫 번째는 적절한 기능을 보장하기 위해 스위치에 의해 제공되는 전력이 충분한 지 IoT 장치가 연결되는 잭에서 부하 걸린 상태의 PoE를 확인합니다. 부하 걸린 상태 테스트는 높은 수준의 전력이 필요한 디지털 조명과 같은 장치를 구축하는 환경에서 특히 중요합니다. 배선 인증 테스트를 통과했더라도, 완전한 시스템이 필요한 수준의 전력을 제공한다는 것은 아닙니다. 로드된 테스트는 장치가 네트워크에 연결되는 지점에서 “요청된 대 받은” 전원 레벨을 볼 수 있음을 의미합니다. 어떤 쌍의 PoE가 올바른 구성을 보장하기 위해 실행되는 지를 볼 수 있는 것 또한 중요합니다. 사용하고 있는 도구는 특정 장치가 실행하기 위해 필요한 최대 와트까지 로드된 테스트를 지원할 수 있어야 합니다.

그림 1: LinkRunner G2 단일 페이지 AutoTest 결과입니다.

그림 2: PoE에 대한 LinkRunner G2 심층 테스트 결과 세부 사항입니다. 사용자는 각 테스트에 대한 자세한 정보를 더 볼 수 있습니다.

  • 다음은 링크 속도 및 이중 모드. 이더넷 장치가 서로 연결하려고 할 때, 링크를 설정하기 전에 통신할 수 있는 최대 속도와 이중 모드를 설정하기 위해 교섭이 이루어집니다. 저속 및/또는 비효율적인 반이중 연결은 대역폭 사용량이 많은 애플리케이션의 경우 피해야 합니다.
  • 확인해야 할 다음 단계는 IPv4 주소 지정인데, 이는 DHCP(동적 호스트 구성 프로토콜) 또는 장치가 네트워크에 영구적으로 연결되어 있을 경우 고정 주소 지정을 통해 제공될 수 있습니다. DHCP 프로세스 중 또는 장치 IP가 고정으로 설정된 경우 DNS(도메인 이름 시스템) 서버 주소를 식별하고 DNS 서버 응답 시간을 확인합니다. 또한 향후 대비로서 IPv6 주소 지정을 확인할 준비가 되어야 합니다.

표준화된 AutoTest가 있으면 여러 도구와 기술자가 동일한 테스트를 수행합니다. 이는 프로젝트 전체에서 일관된 테스트를 제공하고 테스트 간 비정상 현상을 빠르게 보여줍니다.

또 다른 유용한 기능은 물리적 케이블을 검증하고 개방, 단락, 또는 분할 쌍 등의 고장까지의 거리를 식별할 수 있는 기능입니다. 반전과 교차 쌍을 신속하게 식별하는 것 또한 도움이 됩니다.

그림 3: LinkRunner G2 케이블 테스트 결과.

802.11 무선 LAN IoT 장치 구축

유선 이더넷 장치와 마찬가지로 802.11 무선 LAN 장치도 설치, 검증 및 수명 주기 중에 진행되는 유지 관리 단계에서도 확인해야 합니다.

우선, 무선 IoT 장치는 주로 특정 SSID(서비스 세트 식별 또는 네트워크 이름)를 통해 네트워크의 올바른 또는 적절한 영역에 연결되는 특정 자격 증명으로 프로그래밍해야 합니다. 장치가 올바른 액세스 포인트(AP) 및 SSID에 연결되어 있는지 확인하기 위해 테스트 장치에서 연결을 모니터링/확인할 수 있습니다.

그림 4: AirCheck G2 액세스 포인트 상세 테스트.

그림 5: AirCheck G2 채널 사용률 테스트.

다음으로 확인할 수 있는 기능은 로밍인데, 장치가 건물 주변을 이동하는 경우 가장 가까운 AP에 원활하게 다시 연결하는 지를 확인합니다. 연결이 끊어지면 장치에서 애플리케이션이 실행 중지되거나 VoIP(인터넷 전화)인 경우 통화가 끊어집니다.

무선 IoT 장치가 간헐적으로 끊기거나, 연결할 수 없거나, 또는 연결 속도가 늦는 경우, 무선 채널이나 본드 채널이 전자 렌지 또는 아날로그 감시 카메라와 같은 비 무선 장치에 의해 간섭되는 것일 수 있습니다. 이것은 스펙트럼 분석기 또는 무선 및 비 무선 라디오 주파수 (RF) 신호를 채널별로 구분할 수 있는 도구를 사용하여 식별할 수 있습니다.

그림 6: AirCheck G2 Wi-Fi 간섭 개요.

그림 7: AirCheck G2 iPerf 테스트.

네트워크에 연결된 IoT 장치가 매우 많은 경우 네트워크에서 사용할 수 있는 용량이나 처리량이 부족할 수 있습니다. 이는 유선 이더넷 연결을 통해 무선 연결을 네트워크로 돌려 보냄으로써 일련의 처리량 성능 검증 테스트 도구를 사용하여 확인할 수 있습니다

또한 테스터를 원격으로 보고 제어할 수 있을 뿐만 아니라 여러 사용자가 액세스할 수 있는 결과의 중앙 리포지토리를 사용하면 원격 엔지니어와 공동 작업을 촉진함으로써 문제 해결 시간을 줄일 수 있습니다.

결론

오늘날의 네트워크 환경에서 IoT 연결 장치를 확산하는 것은 같은 직원 들과 더 많은 일을 하므로 어려운 일입니다. 또한 조직 내부 및 외부 공급 업체에 걸친 프로젝트 관리의 복잡성을 증가시킬 가능성을 초래합니다. 따라서 점점 더 많은 네트워크 연결 장치의 구축을 관리하고 지원하는 경우, 더 많은 리소스를 사용하도록 설정하고, 팀 간에 공동 작업을 구축하며, 프로젝트를 관리할 수 있는 기능을 확장하여 상호 비난이 시작될 때 그를 제어하는 데 필요한 가시성을 갖도록 해야 합니다.

이러한 도구를 구축하고 현장 엔지니어들에게 구축 및 구축 후 문제 해결에 더 큰 역할을 부여한 조직에서는 엔지니어링과 향상된 공동 작업을 통해 프로젝트 ROI를 보다 빠르게 실현합니다. 또한 이러한 도구는 문제 발생 시 팀 구성원이나 외부 공급 업체에 걸쳐 상호 비난을 진압하기 위한 수단을 제공합니다.

다음과 같은 목적으로 구축된 테스트 솔루션에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다:
https://enterprise.netscout.com/industries/handheld-network-test-solutions

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