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[2021 AWS SUMMIT Session Review] AWS Greengrass V2와 신규 IoT 서비스를 활용한 개방형 Edge 소프트웨어 환경 구축
작성일: 2021-08-29

블로그 콘텐츠의 내용 및 의견은 AWS SUMMIT 2021의 세션을 리뷰한 내용입니다. 

 

 

 

IoT 기술 Trend 

최근 IoT 기술은 점점 고도화하여 하나의 디바이스 뿐만 아니라 다른 디바이스와의 상호작용으로 확대되고 있습니다. Edge에서 Cloud를 통한 지속적인 학습 및 진화가 가능하며 Cloud와 시큐어 커넥션을 통해 보안을 유지하고, 연결 및 통신을 유지합니다. 

 

 

Edge에서의 IoT 기술 

Edge에서 발생되는 데이터는 Cloud로 이동되고, 다양한 서비스와 기능을 활용하여 인사이트를 찾는데 활용되고 있습니다. 로컬에서 머신러닝 추론이 가능하며 Cloud와 다양한 서비스 연계를 통해 경제적이고 탄력적인 솔루션 구축이 가능합니다. 

 

 

AWS IoT Greengrass

Greengrass를 통해 AWS IoT를 디바이스로 확장하여 Cloud를 활용하면서도 생성된 데이터에 대해 Edge에서 작업이 가능합니다. Greengrass는 Cloud에서 Edge까지 동일한 프로그래밍 모델 확장 및 보안 메커니즘인 암호화를 사용하여 이를 수행합니다. 또한, 업데이트도 가능하여 추후 향상된 새로운 기능과 보안 기능에 대한 액세스가 가능합니다.

 

 

AWS IoT Greengrass 2.0 

Greengrass 2.0 은 전체 소프트웨어 스택을 JVM 기반 및 모듈화로 다시 작성하여 Open Source 기반의 가장 유연한 Edge 플랫폼을 제공합니다. Device Software를 로컬에서 배포 및 설정이 가능하며 Greengrass cli 를 통해 Cloud 연결이 제한된 경우에도 디바이스 소프트웨어를 개발 및 테스트 관리할 수 있는 옵션을 제공합니다.

 

 

AWS IoT Greengrass Core Software

기본적인 구조는 Cloud상에서 AWS IoT Greengrass V2 API 와 Console을 제공하고 Edge디바이스는 aws IoT Greengrass core software를 설치하여 Cloud와 상호작용이 가능합니다.

 

 

Greengrass component

Edge 디바이스에 설치된 Greengrass 컴포넌트를 통해 디바이스 소프트웨어 컴포넌트를 배포하고 실행할 수 있으며, 로컬에서 필요한 컴포넌트를 자체적으로 구현하고 테스트할 수 있습니다.

 

▶ Create Recipes: 모든 컴포넌트에는 metadata를 정의하는 recipe file이 포함되며, Recipe는 구성 요소의 매개 변수, 종속성, 수명주기 및 플랫폼 호환성을 지정합니다.

▶ Create Artifacts: Artifacts에는 스크립트, 컴파일된 코드, 정적리소스 등이 포함됩니다.

▶ Upload: 로컬에서 작성한 컴포넌트의 artifact를 Amazon S3 버킷에 업로드가 가능하고 S3의 URI를 컴포넌트의 recipe에 포함합니다. Cloud에 등록된 컴포넌트는 다른 디바이스에 배포할 수 있습니다.

▶ Deploy: AWS IoT Thing group을 이용하여 deployment를 수행할 코어 디바이스의 목록을 지정하고 새 코어 디바이스를 추가하면 IoT Greengrass v2가 해당 deployment를 해당 코어 디바이스로 보냅니다.

▶ Develop & Test: CLI의 Local debug console을 사용하여 시각적으로 디버깅 가능합니다. 이러한 새로운 기능을 이용하여 프로덕션 디바이스에 배포되기 로컬에서 코드를 개발하고 테스트가 가능합니다. 

 

 

FreeRTOS long-term support(LTS) 

FreeRTOS library가 안정적으로 관리되기 위해 FreeRTOS LTS 라이브러리가 사용됩니다.  2년 동안 예측 가능성 및 기능 안정성 확보, 보안업데이트 및 중요 패치, 보안 연결을 통하여 업데이트 가능합니다.

 

 

AWS IoT SiteWise Edge

SiteWise는 산업현장의 Edge 디바이스에서 실행되는 기능으로 Local에서 데이터를 수집하고 처리하여 데이터 시각화 모니터링이 가능하며, Cloud 연결이 단절되어도 연속적인 운영이 가능합니다. 

▶ Data 처리: 주요 산업용 프로토콜을 지원(OPC-UA, Modhubus, Ethernet/IP)하며 실물 자산의 ASSET MODEL로 표현하여 정의된 속성과 Metric을 통해 실물 자산의 데이터를 처리합니다. 로컬에서 데이터 수집, 처리, 모니터링, 클라우드 업로드를 진행합니다. Edge 소프트웨어는 AWS IoT Greengrass Core 소프트웨어를 기반으로 하여 두 개의 커넥터(소프트웨어 컬렉터, 소프트웨어 퍼블리셔) 람다 서비스를 통해 데이터를 수집하고 업로드 합니다. 데이터 스트림으로부터 데이터를 변환하고 처리하는 주요한 과정을 담당하는 것이 IoT Sitewise Edge 소프트웨어입니다.

▶ Asset Model: Asset 모델은 Cloud와 동일하며 데이터속성, 데이터변환, Metric연산, 알람으로 구성됩니다.

▶ Dashboard: SiteWise 모니터를 통해 코드 작성 없이 생성되며, Edge 게이트웨이의 웹 서버를 통해 제공됩니다. 로컬 플랜트 네트워크를 통해 접근하므로 간헐적인 인터넷 연결에도 대시보드는 중단되지 않으며 데이터 접근은 SigV4 암호로 보호됩니다.

 

 

Summary

  1. AWS IoT Greengrass 2.0이 발표됨으로써 유연한 Edge 플랫폼을 만들고 수백만개의 디바이스에 대한 소프트웨어 구축 관리가 용이해졌으며 오픈소스로 사용할 수 있습니다.
  2. 지속적인 보안 업데이트와 패치를 받을 수 있는 FreeRTOS LTS 버전을 통해 디바이스 동작의 예측 가능성과 기능 안정성을 확보할 수 있습니다.
  3. SiteWise Edge로 로컬에서도 클라우드와 동일하게 데이터 모니터링 분석을 할 수 있습니다.
  4. IoT 서비스 개발 레퍼런스 혹은 학습을 위한 도구로 IoT EduKit 을 사용할 수 있습니다.

 

*해당 블로그는 메가존클라우드 임직원이 AWS SUMMIT 2021 ”AWS Greengrass V2와 신규 IoT 서비스를 활용한 개방형 Edge 소프트웨어 환경 구축” 세션을 보고 작성한 글입니다.