4차 산업혁명 기술 및 등장배경

1) AI 음성비서

- 사용자가 기기와 대화를 주고 받으며 정보를 확인하거나 집안의 각종 모든 기기가 인터넷에 연결되어 IoT 시대에서 사람의 음성만으로 기기들을 통제하는 것이다.

- 스크린이나 자판 없이 사용자의 음성을 인식해서 사용자의 명령에 따라 음악을 재생하거나 스마트폰, 가전제품이나 자동차 등 IoT로 제어할 수 있는 기기 등을 작동하는 데 사용한다.

- AI 음성비서의 가장 중요한 기술

발음을 알아듣고 받아 쓸 수 있는 음성 인식 기술

말이 무슨 뜻인지를 분석하는 자연어 인식 기술

-  AI음성비서 종류

애플의 시리, 마이크로소프트의 코타나, 아마존의 알렉사, 구글의 어시스턴트, SK텔레콤의 누구, KT의 기가지니, 삼성전자의 빅스비, 네이버의 아미카

- AI 홈 비서의 기능

전자 제품 제어, 생필품 주문, 개인 스케줄 관리, 택시 호출, 날씨나 영화 정보 제공

2) 에너지 하베스팅

- 자연에너지를 모아서 유용한 전기에너지로 바꾸는 기술이다.

- 예를 들어서 내가 놀러가서 불을 지펴서 열에너지가 나왔는데 이 열에너지를 전기 에너지로 바꿀 수 있는 기술이 에너지 하베스팅이다.

- 에너지 하베스팅의 원리

에너지 발생 -> 에너지 변환장치 -> 에너지 저장장치 -> 에너지 소비장치

- 에너지 하베스팅 기술의 핵심

소세력 에너지를 사용가능 에너지로 직접 변환하거나 저장하는 기술도 중요하지만

소세력 에너지를 직접 활용할 수 있는 소규모 기기의 기술 개발 또한 중요한 기술 부분으로 평가 받음

3) 스마트 쇼핑

- 예전에는 상품에 RFID 태그를 붙여서 결제를 하는 방식으로 쇼핑이 이루어졌다.

- 하지만 스마트 쇼핑 중 아마존 고는 카메라와 각종 센서들로 이용자의 동선을 파악한다.

- 좌표를 사용해서 고객이 상품을 잡으면 수많은 카메라들이 상품에 대한 각도를 측정하고 있어 내가 상품을 골라 내 카트에 담으면 알아서내 쇼핑 목록에 플러스되고 내가 다시 상품을 꺼내놓으면 마이너스 되게 한다.

- 이것이 가능하게 된 것은 위치 기반 서비스가 발전하였기 때문이다.

- 하지만 작은 물건에 대한 위치 측정도 이루어져야 하기에 cm단위도 커버 될 수 있어야한다.

- 스마트 쇼핑으로 인한 긍정적인 효과로는 구매 단게 단축으로 인한 편리성 확보와 고객 확보로 인한 매출증가이고, 부정적인 효과로는 결제 시스템에 대한 높은 수준의 보안이 요구되어 시스템 개발에 대한 막대한 비용이 요구된다는 점이다.

4) 스마트 팜(36분 29초)

- 스마트 팜이 홈넷, 애완동물 모니터링, 스마트홈과의 가장 큰 차이점은 커버리지이다.

- 스마트 팜은 스마트홈의 WIFI존의 커버리지로는 불가능하다. 엄청 넓기 때문에!

- 따라서 스마트팜은 이동통신망을 사용하여 개인 휴대통신기기를 통해 모니터링한다.

- 집에서는 와이파이망을 쓰지만, 밖에서는 이동통신망(3G, 4G, 5G)을 사용한다는 것이 가장 큰 특징이다.

5) WBAN

- WBAN은 Wireless Body Area Network의 약자로 체내 혹은 인체의 주변에서 일어나는 근거리 통신으로 센서, 통신, 구동체 등의 다양한 기술이 복합적으로 적용되고 있다.

- 모든 웨어러블 디바이스의 핵심적 요건 중 하나이다.

- 저비용, 저전력, 고속 통신의 특징을 가지고 있다.

- 케이블 대신에 사람의 몸을 사용하여 데이터 통신을 실현하는 기술이다.

- 인체를 통신 경로로 사용하여 인체에 흐르는 미약한 전류를 센서로 검출함으로써 양방향 통신을 실현하는 방식이 뛰어나다.

- 보안이 뛰어나고 전송 절차가 간단하지만 거리상의 제약이 있고 데이터 전송량이 낮다.

- 사람의 생체 신호는 물론 인체 내부의 생체 정보를 측정해 무선으로 데잍를 전송하는 등 다양한 의료 분야에 활용될 수 있다.

- 또한 인체의 움직임을 감안한 스크린골프, 닌텐도 위 등의 다양한 엔터테인먼트에도 이용되고 있다.

6) 비콘 위치기반 서비스

구분	비콘(Beacon)	NFC
기반 기술	블루투스 저전력 에너지(BLE)	RFID
적용 범위	최대 50M	20CM 이하
태깅(Tagging)	필요없음(비접촉식 결제 가능)	필요
안전성	상대적으로 취약	상대적으로 안전
특성	Active  공공 서비스에 강점  일대다, 다대다 서비스 중심	Passive  일대일 서비스 중심
장점	다양한 s/w 응용기술 가능  컨버전스(하나의 기기나 서비스에 모든 정보 통신 기술이 융합되는 현상)에 용이  능동형 서비스  (마케팅 기술 적용이 용이)	태깅 과정을 통한 맥락인식 응용 가능
단점	블루투스 실행 및 관련 s/w(app) 필요	수동적 서비스

7) 블록체인을 통한 거래형성과정

A와 B 사이의 거래 과정

1. A가 B에게 펀드를 보냄

2. 거래정보가 채굴자에 의해 블록화됨

3. 형성된 블록은 네트워크 참여자 모두에게 동의를 구하기 위해 보내짐

4. 50%이상의 동의를 얻은 블록은 이전 블록들에 연결되어 거래정보가 공유되고 공개됨

5. B가 펀드를 받음

8) Smart Factory

공장 내 설비와 기계에 센서(IoT)가 설치되어 데이터가 실시간으로 수집, 분석되어 공장 내 모든 상황들이 일목요연하게 보여지고 이를 분석해 목적되 바에 따라 스스로 제어되는 공장을 의미한다.

핵심 기술로는 IoT, 빅데이터, 클라우드가 있다.

소품종 대량생산의 경우 일관공정하고, 순차적이며 고정설비이며, 중앙 집중제어, 유선통신, 실시간 위치 파악이 불가능했다면

다품종 대량생산이 되는 4차 산업혁명에서는 모듈공정하고, 가변적이며 유연설비이며, 자율 분산제어, 무선통신, 실시간 위치 추적이 가능하다.

소재나 부품에 시멘틱 메모리(RFID등 제품의 이동경로 등 이벤트를 기록해 저장할 수 있는 메모리 분류)가 부착되기에 가능한 것이다.

9) O2O vs O4O

O2O	O4O
오프라인-온라인 중개서비스	온라인 업체를 통해 오프라인 기업 매출 증대
단순중개(수익 확보 어려움)	중개 + 생산(비즈니스 확대)
모루밍족의 등장, 옴니채널로 운영	고객 정보, 자산 기반, 비즈니스 확대되어 신수익을 창출하는 플랫폼

10) VR vs AR vs MR

	가상현실(VR)	증강현실(AR)	혼합현실(MR)
중심세계	가상세계	현실세계	가상 및 현실
디스플레이	HMD, 고글형	안경형, 투사형	HMD, 고글형, 투사형
특징	몰입감	현실감	입체감
활용분야	게임, 영화, 테마파크, 시뮬레이션, 헬스케어 등	엔터테인먼트, 교육, 훈련, 광고, 의료 등	관광, 레포츠, 학습, 공연, 전시, 회의, 진료, 재해훈련 등

- IoT(사물인터넷)가 왜 등장하게 되었고 어떤 특징을 가지고 있는가?

최초의 음성 전화기로 부터 시작해 2007년 최초의 아이폰이 탄생한 이 전화기의 역사 속에는 소통이라는 핵심 키워드가 존재한다.

멀리있는 사람이랑, 다른 나라 사람이랑 소통하려고 이렇게 소통이 발전하게 된 것이다.

또한 이런 소통을 통해 혁신적인 기술의 개발 및 사회, 문화, 정치, 경제 전반의 혁신이 이루어 지게 되었다.

따라서 IoT가 나오고, 4차 산업혁명이 등장하며 기계와 인간이 소통을 할 수 있게 되었다.

소통의 역사 속에서도 큰 부분을 차지하고 있는 애플이 시작한 모바일 기기의 혁명으로 인해 무선 통신 기술이 보편화되고 모든것들이 일회용품화되며 IoT가 나오게 되었다.

IoT라는 용어가 등장하게 된 것은 1999년이지만 2015년 부터 IoT라는 용어가 제대로 자리를 잡기 시작했다.

IoT의 핵심 포인트는 IoT 기기 자체가 아니라 그 기기가 수집한 데이터를 유의미하게 만드는 것이다.

기계 속에서 살지만 정말 필요한 것은 데이터로, IoT는 data 중심의 platform이며 IoT 기기가 수집한 컨텍스트 데이터와 다른 서비스들을 매시업(mashup) 함으로써 혁신을 가져올 수 있다.

그리고 IoT는 4차 산업혁명의 핵심 기술 중 하나로, 인간의 개입 없이 각각의 사물들이 상호 협력하며 쌍방향으로 의사소통을 하여 지능적인 서비스를 제공해 주는 특징을 가진다. 능동적으로 의사소통하고 스스로 판단하여 정보를 전달하고 처리한다. 또한 완벽한 사물인터넷을 구현하기 위해서는 센서네크워크, 빅데이터, 인공지능이 모두 필요하다.

- 4차 산업혁명이 왜 등장하게 되었고 어떤 특징을 가지고 있는가?

4차 산업혁명이란 새로운 기술 하나가 등장하여 산업을 발전시킨 것이 아니라, 기존의 기술들이 모바일 디바이스나 무선 통신 기술에 의해 연결되어 만들어진 새로운 산업이다.

4차 산업혁명은 IoT, AI, 빅데이터, 드론, 3D프린팅 등등 폭 넓은 분야에서 새롭게 부상하는 과학기술을 통해 이뤄지는 융합이다.

IoT, AI, 빅데이터, 드론, 3D프린팅 이 기술들은 기술의 성숙도를 표현하는 시각적인 도구인 하이프 사이클을 따르고 있다.

이 4차 산업혁명은 다보스 포럼(세계경제포럼으로 각국 주요 인사들이 스위스에 매년 모여하는 회의)에서 등장하게 되었다.

다보스 포럼에서는 올해부터를 4차 산업혁명의 시대로 명명했다.

다보스포럼 창립자 겸 회장인 클라우스 슈밥은 4차 산업혁명이 우리에게 쓰나미처럼 몰려올 것이라고 그것이 모든 시스템을 바꿀 것이라고 다보스포럼에서 말했다.

또한 책임지는 리더십에 대해 강조를 하기도 했다.

4차 산업혁명의 핵심 키워드는 융합과 연결이다.

4차 산업혁명의 특징으로는 사람과 사물, 사물과 사물이 인터넷 통신망으로 연결된다는 초연결성, 초연결성으로 비롯된 막대한 데이터를 분석하여 일정한 패턴을 파악하는 초지능성, 이를 통해 제품 생산과 서비스가 자동으로 이루어진다는 자동화가 있다.

- 데브옵스란

DevOps(데브옵스)란 소프트웨어의 개발(Development)과 운영(Operation)의 합성어로, 소프트웨어 개발자와 정보기술 전문가 간의 소통, 협업 및 통합을 강조하는 개발 환경이나 문화이다.

쉽게 말해서 빌드, 테스트를 실시하는 프로세스를 말하며 이러한 통합 프로세스를 상시로 실시하는 CI이다.

이전에는 개발자는 개발만, 운영자는 운영만, 기획자는 기획만 했었다. 따라서 기획자가 일을 잘하지 못한다면 개발자는 많은 고생을 했었다.

하지만 이러한 문제점은 데브옵스를 통해 해결할 수 있다.

데브옵스는 개발자, 운영자, 기획자가 따로따로가 아니라 공통으로 클라우드를 통해 모든 것이 공유되므로 개발자와 운영자, 기획자가 모든 것을 다 알고 있어서 개발자가 기획도 참여하고, 기획자가 개발 진행상황도 다 알고 있는 것이다.

데브옵스는 하나의 플랫폼으로 모든 시스템이 자동화되어있어서 서로 커뮤니케이션을 할 수 있다. 또한 문제 해결을 위한 모니터링을 개발하여 모니터링이 문제의 정확한 증상을 보여주도록 지속적으로 개발하고, 필요에 따라 모니터링이 자동으로 문제를 해결할 수 있다.

따라서 개발과 운영 관점 차이에서 오는 문제들을 엔지니어링의 힘으로 극복하는 것이다.

데브옵스의 장점으로는 소프트웨어 개발 사이클 속도를 높일 수 있고 조직 구성원들 간에 팀워크를 강화할 수 있다. 모든 것이 자동화되고 코드화되며, 간소화된다. 따라서 시장에 대한 빠른 응답이 가능하고 질(Quality)이 향상되며 조직적 효율성이 증대된다.

데브옵스 개발자가 되기 위해서는 Git같은 CI와 Varant같은 툴을 이용해 권한설정하는 것, 리눅스, AWS에 익숙해져야한다.

자동화하는 것을 즐기는 것이 가장 중요하다.

- 빅데이터란 (+머신러닝)

빅데이터란 두 가지로 정의를 내릴 수 있다.

먼저 IDC에서 업무 수행 방식에 초점을 맞춰 정의한 것으로 다양한 종류의 대규모 데이터로부터 저렴한 비용으로 가치를 추출하고, 데이터의 빠른 수집, 발굴, 분석을 지원하도록 고안된 차세대 기술 및 아키텍쳐이다.

두번째로는 맥킨지에서 데이터의 규모에 초점을 맞춰 정의한 것으로 기존 데이터베이스 관리도구의 데이터 수집, 저장, 관리, 분석하는 역량을 넘어서는 데이터이다.

빅데이터 분석 기술로는 크게 5가지가 있다. 데이터 마이닝, 텍스트 마이닝, 오피니언 마이닝, 소셜 네트워크 분석, 클러스터 분석이다.

데이터 마이닝이란 대용량의 데이터에서 유용한 정보를 추출하는 것이다. 통계적, 수학적 기법과 인공지능을 활용한 패턴인식 기술을 이용하여 데이터 속에서 유의미한 관계, 규칙 패턴 등에 대한 규칙을 발견하는 것이다.

텍스트 마이닝이란 텍스트 데이터에 대하여 자연어 처리 기술을 적용하여 유용한 정보를 추출, 가공하는 기술이다. 자연어 처리 기술이 적용되므로 자연어에 영향을 많이 받는다.

오피니언 마이닝이란 소셜미디어의 정형/비정형 텍스트의 긍정, 부정, 중립의 선호도를 판별하는 기술이다.

소셜 네트워크 분석이란 소셜 네트워크 연결 구조 및 연결강도 등을 바탕으로 사용자의 명성이나 영향력을 측정하여, 소셜 네트워크 상에서 입소문의 중심이나 허브 역할을 하는 사용자(인플루언서)를 찾는데 주로 활용된다. 인플루언서의 모니터링 및 관리는 마케팅 관점에서 중요하다.

클러스터 분석이란 데이터 간의 유사도를 정의하고 각 데이터간의 거리를 구하여 서로 거 리가 가까운 것부터 순서대로 합쳐가는 기술이다.

+ 머신러닝이란?

컴퓨터가 학습할 수 있도록 알고리즘과 기술을 개발한 것

데이터를 기반으로 하여 데이터를 유용하게 처리하는 기술

딥러닝<머신러닝<인공지능

[머신러닝 Training 과정]

- 데이터 수집 -> 수집한 데이터에서 특성을 추출 -> 추출한 특성을 바탕으로 그룹핑 -> 그룹핑하여 분류하여 학습 반복

[머신러닝 Test 과정]

- 데이터 수집 -> 수집한 데이터에서 특성을 추출 -> 추출한 특성을 바탕으로 그룹핑 -> 그룹핑하여 분류하여 학습 -> 결과도출

머신러닝 = 빨간점

빨간점과 파란점 녹색점이있는데

푸르딩딩한 분홍색 점이 들어오면, 자주색같은 붉은색 점이 들어오면 어디에 그룹핑을 시킬것인가?

빨간색점 그룹, 파란색점 그룹, 녹색점 그룹

스스로 데이터를 수집해서 특성을 추출해 그룹을 지어 지속적으로 학습하다 보면 자주색도 어느 그룹에 들어갈 수 있다.

· 소통

멀리있는 사람이랑 소통하고 다른나라 사람들이랑 소통할라고 이렇게 소통이 발전하게된 것

그래서 현재 기계와 인간이 소통할 수 있게 됨(EX. 시리)

이렇게 되서 IoT가 나오고 4차산업혁명이 나오게됨

· 가트너 보고서에서 10대 기술 트랜드 알 수 있음

최근 몇 년간 4대 트랜드(IoT, Big Data, AI, 3D 프린팅)이 계속 나오고 있음

· Hype Cycle(하이프 사이클) - 다보스 포럼

- 기술의 성숙도를 표현하기 위한 시각적 도구

- 하이프 사이클은 5개 단계로 이루어지며, 이는 기술의 성장 주기에 대응됨

- 이제 기술을 배우고 새로운 기술이 나오면 분명히 그 기술이 이 하이프사이클을 따를 거라고 생각하면됨

· IoT가 어떻게 탄생하게 되었을까?

- 옛날에 IoT라는 용어가 등장했지만, 1988년도에 나온 유비쿼터스 컴퓨팅은 너무 오래됐음.

1999년에 IoT가 등장했다. 하지만 그때는 사라졌다.

2015년부터 IoT라는 용어가 제대로 자리를 잡기 시작함

모바일 기기의 혁명으로 나오게 됨(애플이 시작) -> 무선 통신 기술이 보편화 됨 -> 모든 것들이 일회용품 화가 되면서 IoT가 등장하게 됨

IoT의 핵심 포인트 : IoT 기기 자체가 아니라 그 기기가 수집한 데이터를 유의미하게 만드는 것이 가치!

기계 속에서 살지만 정말 필요한 것은 데이터!

IoT는 data 중심의 platform이며 IoT 기기가 수집한 컨텍스트 데이터와 다른 서비스들을 매시업(mashup) 함으로써 혁신을 가져올 수 있음

· 4차 산업혁명 속에 IoT 포함되어 있음

· 4차 산업혁명이란?

- 새로운 기술이 하나가 나타나서 산업을 발전시킨게 아니라, 기존의 기술들이 모바일 디바이스나 무선 통신 기술에 의해 연결되어 새로운 산업이 만들어지게 된 것이다.

- AI, 로봇, IoT, 빅데이터, 드론, 3D 프린팅 등등 폭 넓은 분야에서 새롭게 부상하는 과학기술을 통해 이뤄지는 융합

· 4차 산업혁명 등장?

- 다보스포럼(세계경제포럼)이란 스위스에서 각국 주요 인사 들이 모여하는 회의

- 클라우드 슈밥 : 4차 산업혁명이 우리에게 쓰나미처럼 밀려올 것입니다. 그것이 모든 시스템을 바꿀 것입니다.

- “숨 가쁜 변화 속에 시시 때때로 불거지는 요구에 즉각 반응하고 결정에 책임을 지는 새로운 리더십 모델이 필요하다”

- “소통과 책임감에 기반을 둔 새로운 리더십 모델이 안보 문제부터 4차 산업혁명까지 세계가 직면한 도전을 극복하는 데 필요하다”

- 책임지는 리더십에 대해 강조함