인류는 1차 ‘기계 혁명’, 2차 ‘에너지 혁명’, 3차 ‘디지털혁명’의 산업혁명을 거쳐 오면서 사회·경제 및 모든 분야에서 지금껏 경험하지 못한 속도의 변화와 눈부신 기술의 발전을 이루고 있다. 지난 2016년 1월 다보스 포럼에서는 제4차 산업혁명을 ‘디지털 혁명에 기반하여 물리적 공간, 디지털적 공간 및 생물학적 공간의 경계가 희석되는 기술 융합의 시대’라고 정의하면서, 사이버 물리 시스템에 기반한 제4차 산업혁명은 전 세계의 산업 구조 및 시장경제 모델에 커다란 영향을 미칠 것으로 전망했다.

미래 제조업의 혁신 모델인 독일의 ‘Industry 4.0’은 4차 산업혁명을 표현하는 대표적 추진 전략이다. 제4차 산업혁명의 주요 기술로는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷), CPS(Cyber Physical System, 가상 물리 시스템), 빅데이터, 인공지능, 모바일 인터넷, 클라우드 기술 등으로 주요 변화 동인이 될 것으로 보고 있다.

본 교재는 제4차 산업혁명의 주요 기술인 사물인터넷과 빅데이터에 관하여 소개한다. 1부에서는 제4차 산업혁명의 산업 동향과 기술 개발 동향 관련 ICBM(IoT, Cloud Computing, BigData, Mobile) 기술의 소개로 구성하였고, 2부에서는 사물인터넷의 기술과 기술 동향, 활용 사례에 대하여, 그리고 3부에서는 사물인터넷의 빅데이터 기술과 개발 동향 및 활용 사례를 수록하였다.

사물인터넷 개론의 기초가 되는 이론을 전개하는 형태로 구성되어 있으며, 다양하고 깊이 있는 내용보다는 쉽게 이해할 수 있도록 구성 편집하였다. 또한, 빅데이터에 대한 기본 개념 정의와 빅데이터 처리 과정별 주요 기술을 소개하며, 빅데이터를 이용하여 어떤 기술을 활용했는지에 대한 예를 소개한다. 따라서 좀 더 깊이 있고 보다 전문적인 내용은 이 책을 통하여 개념을 이해하고 나서 추가적인 참고서적을 통하여 학습하는 것이 효과적일 것이다.

본 교재는 제4차 산업혁명에 대비하는 관련된 기술과 국내외 동향 등을 살펴보는 기본 학습을 위한 교재로서, 시대의 흐름을 파악하여 직업 선택과 연구 방향 등에 도움이 되길 바라며, 처음 접하는 학생에게 쉽고 빠르게 접근할 수 있도록 하는 데 초점을 맞추어 편찬되었다.

제1부 제4차 산업혁명

1. 산업혁명의 개념
1.1 제1차 산업혁명
1.2 제2차 산업혁명
1.3 제3차 산업혁명

2. 제4차 산업혁명
2.1 제4차 산업혁명의 개념
2.2 국내 동향 제조 혁신 3.0
2.3 외국 동향
2.3.1 독일의 Industry 4.0
2.3.2 미국의 산업인터넷
2.3.3 일본의 소사이어티 5.0
2.3.4 중국의 제조 2025

3. 제4차 산업혁명의 특징과 기술
3.1 3D 프린팅
3.2 자율 주행 자동차
3.3 인공지능
3.3.1 딥러닝(Deep Learning)
3.3.2 인공지능의 산업 동향
3.3.3 주요 기술 개발 동향
3.4 사물인터넷(Internet of Things)
3.5 드론
3.6 빅데이터
3.7 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)

4. 스마트 팩토리
4.1 국내 제조업 현황
4.1.1 LS산전
4.1.2 포스코 ICT
4.2 독일의 인더스트리 4.0
4.2.1 지멘스
4.2.2 노빌리아
4.2.3 Volkswagen
4.3 미국의 인더스트리 4.0
4.3.1 GE
5. 미래의 기술 동향


제2부 사물인터넷

1. 사물인터넷의 개념

2. 사물인터넷의 발전
2.1 IoE(만물인터넷), IoT(사물인터넷), WoT(웹인터넷)
2.2 M2M, MTC, MOC, USN

3. 사물인터넷 국내외 시장 전망 및 동향
3.1 사물인터넷의 분야별 동향 분석
3.1.1 생활가전
3.1.2 지능형 빌딩
3.1.3 유틸리티(Utility)
3.1.4 자동차(Automotive)
3.1.5 헬스케어
3.2 사물인터넷의 국내외 동향 분석
3.2.1 국내 사물인터넷 동향 분석
3.2.2 국외 사물인터넷 동향 분석

4. 사물인터넷 기술
4.1 사물인터넷 관련 기술
4.1.1 센싱 기술
4.1.2 네트워킹 기술
4.1.3 인터페이스 기술
4.2 사물인터넷 기술 동향
4.2.1 국내 사물인터넷 기술 동향
4.2.2 국외 사물인터넷 기술 동향
4.3 사물인터넷 분야별 주요 적용 사례
4.3.1 생활가전
4.3.2 지능형 빌딩
4.3.3 유틸리티(전기·전자·수도)
4.3.4 자동차
4.3.5 헬스케어

5. 웨어러블 디바이스(Wearable Device)
5.1 웨어러블 디바이스의 정의
5.2 웨어러블 디바이스의 유형
5.2.1 착용형(Wearable) 디바이스
5.2.2 부착형(attachable) 디바이스
5.2.3 이식형(Implantable) 디바이스
5.3 웨어러블 디바이스 요구사항
5.3.1 디자인(Design) 요소
5.3.2 배터리 문제와 전자기파 문제
5.3.3 광대역 통신 지원
5.3.4 보안 문제

6. 사물인터넷의 보안
6.1 사물인터넷의 표준화
6.1.1 국내 IoT 표준화 현황
6.1.2 국제 IoT 표준화 현황
6.1.3 주요 기업 간 IoT 관련 연합 현황
6.2 사물인터넷의 보안 위협 현황
6.3 사물인터넷의 보안 위약성
6.3.1 사물인터넷 구성 요소별 보안 위약성
6.3.2 사물인터넷 구성 요소별 보안 기술
6.4 사물인터넷의 보안 위협 사례
6.4.1 스마트 홈
6.4.2 스마트 의료
6.4.3 스마트 카
6.4.4 공장 제어 시스템

7. 국내 제조업의 사물인터넷 기술 발전 방향에 대한 경쟁력 강화
7.1 국내 제조 기업의 IoT 활용 부진 원인
7.1.1 센싱 기술
7.1.2 네트워킹 기술
7.1.3 플랫폼 기술
7.1.4 표준화 기술
7.2 사물인터넷 산업 경쟁력 강화
7.2.1 센싱 기술
7.2.2 네트워킹 기술
7.2.3 플랫폼 기술
7.2.4 표준화 기술
7.2.5 보안 기술
7.3 기대 효과

제3부 사물인터넷의 빅데이터

1. 사물인터넷의 빅데이터 개념
1.1 빅데이터 특성
1.1.1 규모(Volume)
1.1.2 속도(Velocity)
1.1.3 다양성(Variety)
1.2 빅데이터 처리 과정
1.3 빅데이터 활용 요소
1.3.1 자원
1.3.2 기술
1.3.3 인력

2. 빅데이터 기술
2.1 빅데이터 생성 기술
2.2 빅데이터 수집 기술
2.2.1 웹/소셜미디어 데이터 수집 기술
2.2.2 디바이스 데이터 수집 기술
2.2.3 트랜잭션 데이터 수집 기술
2.3 빅데이터 저장 기술
2.4 빅데이터 처리 기술
2.5 빅데이터 분석 기술
2.6 빅데이터 시각화 기술

3. 빅데이터 플랫폼 기술
3.1 개요
3.2 빅데이터 플랫폼 요소 기술과 구조

4. 클라우드 컴퓨팅 기술
4.1 클라우드 컴퓨팅 정의
4.2 클라우드 컴퓨팅 분류
4.3 클라우드 컴퓨팅 아키텍처

5. 빅데이터 기술 개발 동향
5.1 국내 기술 동향
5.2 해외 기술 동향

6. 국내외 빅데이터 활용 사례
6.1 국내 활용 사례
6.2 국외 활용 사례
6.3 산업 분야별 활용 효과

6.4 제조 분야에서의 빅데이터 기술 활용
6.4.1 제조 장비 데이터
6.4.2 운영 통합 데이터
6.4.3 고객 경험 데이터

■ 참고문헌