지능형 사물인터넷(AIoT)

정의

지능형 사물인터넷(AIoT)은 IoT와 인공지능(AI)이 융합된 기술이다.

사물의 데이터를 인공지능으로 분석해 스스로 판단하고 제어하는 기술과 산업의 총체다.

핵심은 연결 자체가 아니라 데이터에서 판단을 얻는 것이다.

구조

AIoT는 감지, 연결, 처리, 판단, 실행의 다섯 계층으로 나눠 설명한다.

각 계층은 IoT 기술에 인공지능 추론이 더해진 구조다.

처리 계층에서는 엣지 AI나 클라우드 AI가 전처리, 학습, 추론을 맡는다.

결과는 실행 계층의 액추에이터로 전달되어 물리 동작이 된다. 이 반복이 폐루프다.

엣지와 클라우드

AI가 실행되는 위치에 따라 엣지 AI와 클라우드 AI로 나뉜다.

엣지 AI는 게이트웨이에서 추론해 지연을 줄이고, 클라우드 AI는 대규모 학습을 맡는다.

지연 시간은 엣지가 짧고, 클라우드는 네트워크에 의존해 길다.

그래서 학습은 클라우드, 추론은 엣지에 두는 구성이 일반적이다.

학습 방식

학습 방식은 데이터가 어디에 머무는지에 따라 보안 부담이 달라진다.

지도학습은 레이블된 데이터로 분류하고, 비지도학습은 정상 패턴에서 벗어난 이상을 찾는다.

연합학습은 원본 데이터를 올리지 않고 모델 가중치만 교환한다.

표는 학습 방식이 데이터 이동과 보안 부담을 어떻게 바꾸는지 보여 준다.

보안 영역

AIoT 보안은 디바이스, 통신, AI 모델, 운영, 데이터의 다섯 영역으로 나눠 본다.

AI에는 고유한 위협이 있다. 적대적 예제, 데이터 포이즈닝, 모델 역공학이 대표적이다.

디바이스는 Secure Boot와 TEE로, 통신은 종단간 암호화로 보호한다.

답안은 항목마다 무엇을 보호하는지 한 문장으로 붙이는 것이 좋다.

정리

정리하면 AIoT는 IoT의 연결과 AI의 분석·판단을 결합한 기술이다.

구조는 감지, 연결, 처리, 판단, 실행 계층이며 엣지 AI와 클라우드 AI가 처리를 나눠 맡는다.

보안은 다섯 영역을 모두 포함하고 심층 방어 원칙을 적용해야 한다.