산업인터넷 애플리케이션 개발 [퍼블릭 클라우드와 네이티브 클라우드 서비스를 활용한 쉬운 IIoT 개발]
- 원서명Industrial Internet Application Development: Simplify IIoT development using the elasticity of Public Cloud and Native Cloud Services (ISBN 9781788298599)
- 지은이알레나 트루키나(Alena Traukina), 자얀트 토마스(JT, Jayant Thomas), 프라샨트 티야기(Prashant Tyagi), 키쇼어 레디팔리(Kishore Reddipalli)
- 옮긴이류영선
- ISBN : 9791161753935
- 35,000원
- 2020년 02월 27일 펴냄 (절판)
- 페이퍼백 | 456쪽 | 188*235mm
- 시리즈 : acorn+PACKT, 네트워크 프로그래밍
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책 소개
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요약
산업인터넷은 복잡한 물리적 기계를 네트워크로 연결된 센서 및 소프트웨어와 통합하는 것을 말한다. 향후 5년 동안, 중장비 및 산업용 장비에 배치되는 센서의 증가로 수집되는 데이터가 기하급수적으로 증가하면, 이 데이터는 예측 분석에 다양하게 활용될 것이다. 이 책은 소프트웨어 전문가가 IIoT 애플리케이션을 설계, 구축, 관리, 운영하는 데 필요한 원스탑 가이드 역할을 한다.
이 책에서 다루는 내용
■ IIoT 애플리케이션에서 클라우드 스토어 데이터에 프로토타입 장치 연결하기
■ 데이터 관리 기술과 구현 방법 탐구
■ 스파크 ML과 텐서플로를 사용한 IIoT 애플리케이션 분석 연구
■ 분석의 배포와 결과의 시각화
■ 도커와 클라우드 파운드리를 사용한 지속적인 배포 이해하기
■ 애플리케이션에 내결함성을 부여하고 뉴렐릭(New Relic)으로 모니터링 하기
■ IIoT 플랫폼 아키텍처를 이해하고 플랫폼에서 IIoT 애플리케이션 구현하기
이 책의 대상 독자
IIoT 개발에 필요한 더 깊은 인사이트를 얻으려는 소프트웨어 개발자, 설계자, 제품 관리자, 경영자에게 알맞은 책이다.
이 책의 구성
1장. ‘IIoT의 기본과 구성 요소’에서는 항공, 의료, 운송, 전력 같은 산업 분야의 다양한 사용 사례를 소개하고, IIoT 플랫폼의 세 계층인 에지, 연결성, 클라우드를 설명한다.
2장. ‘IIoT 애플리케이션 아키텍처와 디자인’에서는 IIoT 애플리케이션 아키텍처를 다루고, 다양한 IIoT 애플리케이션 계층을 심도 있게 이해해보면서 종단 간 IIoT 애플리케이션의 간단한 구현을 살펴본다.
3장. ‘IIoT 에지 개발’에서는 IIoT 애플리케이션 개발에서 가장 일반적인 작업인 통신, 데이터 저장, 장치 자체 프로토타이핑을 알아본다.
4장. ‘IIoT 데이터’에서는 IIoT 애플리케이션에서 데이터를 처리하는 데 필요한 다양한 도구와 기술, 방법론을 알아본다.
5장. ‘IIoT를 위한 고급 분석’에서는 IIoT 애플리케이션 분석을 수행하는 데 필요한 다양한 도구, 기술, 방법론을 다룬다.
6장. ‘첫 번째 IIoT 애플리케이션 개발’에서는 자산과 시계열 센서 데이터를 통합하는 간단한 모니터링 및 진단 애플리케이션을 개발하는 데 필요한 지식을 살펴본다. 첫 번째 분석을 개발하고 결과를 시각화한다.
7장. ‘배포, 확장, 보안’에서는 마이크로서비스, CI/CD 확장, 장치와 인터페이싱(interfacing)할 때의 보안 고려 사항, UAA/Oauth를 사용하는 클라우드 애플리케이션의 보안 등 IoT 클라우드 애플리케이션의 보안, 배포, 확장성과 관련해 수행하는 가장 공통적인 작업을 알아본다.
8장. ‘안정성, 내결함성, IIoT 애플리케이션 모니터링’에서는 내결함성과 IoT 모니터링과 같은 문제를 해결한다.
9장. ‘프리딕스로 IIoT 애플리케이션 구현’에서는 자산(asset)을 모델링하고, 분석을 위해 자산을 정규화(normalize)하는 데 도움이 되는 방법을 설명한다. 또한 자산에 대한 시계열 데이터를 저장하고 GE의 프리딕스로 첫 번째 분석을 개발해본다.
10장. ‘IIoT 애플리케이션 모범 사례’에서는 마이크로서비스(microservice) 구축에 사용할 언어를 선택할 때 고려해야 할 사항을 다룬다. 히스트릭스(Hystrix), 주키퍼(Zookeeper) 등을 사용해 마이크로서비스를 검색하고 엔터프라이즈 시스템과 다른 클라우드 공급자에 통합할 수 있다.
11장. ‘IIoT의 미래 방향’에서는 경쟁 관련 전망, 새롭게 등장한 사용 사례 및 기술, 연구 등을 다룬다.
목차
목차
- 1장. IIoT의 기본과 구성 요소
- IIoT의 기본과 구성 요소
- IoT의 영향
- IoT 기술 구성 요소의 개요
- IoT 비즈니스 모델
- IIoT 사용 사례
- 요약
- IIoT의 기본과 구성 요소
- 2장. IIoT 애플리케이션 아키텍처와 디자인
- IIoT 애플리케이션: 소개
- IIoT 애플리케이션 구축의 도전 과제
- IIoT 시스템 아키텍처
- 계층 1: IIoT 장치와 센서
- 계층 2: 에지 게이트웨이와 클라우드 연결
- 계층 3: 클라우드(IIoT 애플리케이션, 데이터, 분석)
- 첫 번째 IIoT 애플리케이션 분석
- 에지 게이트웨이 트리거링 경고
- 웹소켓을 사용한 클라우드 연결
- 경고를 수집하는 클라우드 마이크로서비스
- IIoT/IoT 플랫폼의 개요
- 프리딕스 IoT 아키텍처
- AWS IoT 애플리케이션 아키텍처
- 구글 IoT 애플리케이션 아키텍처
- 요약
- IIoT 애플리케이션: 소개
- 3장. IIoT 에지 개발
- 프로토타입용 하드웨어
- 다양성과 비용
- 변형
- 옵션 비교
- 지원되는 센서
- 하드웨어 선택
- 커뮤니티
- 데이터 교환 프로토콜 선택
- 애플리케이션 수준 프로토콜: HTTP
- 장치 조립
- SD 카드 준비
- RPi에서 센서 애플리케이션 실행
- PC에서 수신 애플리케이션 실행
- 애플리케이션 수준 프로토콜: 웹소켓
- 장치 조립
- SD 카드 준비
- RPi에서 센서 애플리케이션 실행
- PC에서 수신 애플리케이션 실행
- 산업용 M2M 프로토콜: Modbus
- SD 카드 준비
- RPi에서 허브 애플리케이션 실행
- RPi에서 시뮬레이터 애플리케이션 실행
- PC에서 수신기 애플리케이션 실행
- 프리딕스에서 수신기 애플리케이션 실행
- 산업용 M2M 프로토콜: OPC UA
- SD 카드 준비
- RPi에서 시뮬레이터 애플리케이션 실행
- PC에서 수신 애플리케이션 실행
- 프리딕스에서 수신기 애플리케이션 실행
- RPi에서 허브 애플리케이션 실행
- 통계 구하기
- 프리딕스의 데이터 관리 옵션
- 자산
- 이벤트 허브
- 시계열
- 서비스로서의 데이터베이스
- 블랍 저장소
- 메시지 큐
- 프리딕스 캐시
- 프리딕스 함수
- 프리딕스 메시지 큐
- 프리딕스서치
- 프리딕스 인사이트
- 프리딕스 컬럼 저장소
- 요약
- 프로토타입용 하드웨어
- 4장. IIoT 데이터
- IIoT 데이터
- IIoT 데이터 처리 과제
- IIoT 데이터 아키텍처
- IIoT용 데이터 처리를 위한 기술 스택
- 모범 사례와 표준
- 데이터 처리를 위한 샘플 코드와 프레임워크
- 요약
- IIoT 데이터
- 5장. IIoT를 위한 고급 분석
- IIoT 비즈니스 사용 사례와 분석
- 열전비를 이용한 발전소 성능
- 제조 공정
- IIoT 분석 유형
- 신뢰할 수 있는 분석
- 효율적인 분석
- 수익성 분석
- 디지털 트윈
- what-if 분석과 시뮬레이션
- 추천, 통지, 경고
- 분석 카탈로그와 시장 기회
- IIoT 분석: 클라우드와 에지
- 클라우드 기반 분석
- 에지 기반 분석
- 클라우드와 에지: 분석 결합
- 분석을 위한 IIoT 데이터
- 시계열 데이터
- 자산 데이터
- 공정, 레시피, 단계
- 제조 실행 시스템(MES) 데이터
- IIoT 분석: 아키텍처
- 빅데이터와 분석: 기술 스택
- 빅데이터와 분석: 아키텍처
- 분석 정의
- 스트리밍과 배치 분석
- 이벤트 중심 분석
- ETL 파이프라인
- 분석 오케스트레이션
- 고급 분석: 인공 지능, 머신러닝, 딥러닝
- 모델 구축
- 분석 수명 주기
- 머신러닝 모델 수명 주기
- 모델 성능
- 이상치와 오프셋 관리 결정
- 모델의 지속적인 트레이닝
- ML 파이프라인과 오케스트레이션
- IIoT 데이터의 다양성
- 머신러닝 유형
- 예측 분석을 위한 PMML
- 이벤트 중심 머신러닝 모델
- 오프라인 모드에서 모델 구축
- 실시간 모델 튜닝과 배포
- 서비스로서의 머신러닝
- 머신러닝 모델의 컨테이너화
- 시계열 데이터 기반 분석
- 주피터를 이용한 케라스와 텐서플로를 이용한 신경망 개발
- 스파크를 사용한 시계열 데이터를 분석하기 위한 분석 개발
- 스파크를 사용해 스트리밍 분석 개발하기
- 요약
- IIoT 비즈니스 사용 사례와 분석
- 6장. 첫 번째 IIoT 애플리케이션 개발
- S95 표준을 사용한 자산 개발과 모델링
- ISA-95 제어 레벨
- S95에 표시된 자산 데이터 교환
- 저장소 선택
- 관계형 DBMS
- 키-값 저장소
- 고급 폼
- 문서 저장소
- 그래프 DBMS
- 시계열 DBMS
- RDF 저장소
- 객체 지향 DBMS
- 검색 엔진
- 멀티밸류 DBMS
- 와이드 컬럼 저장소
- 네이티브 XML DBMS
- 콘텐츠 저장소
- 이벤트 저장소
- 내비게이션 DBMS
- 블록체인
- 중요 고려 사항
- 시계열 저장소
- 인플럭스DB를 시계열 저장소로 사용
- 자산의 인스턴스 생성과 시계열 데이터 추가
- 분석 이해하기
- 인플럭스DB를 사용한 설명적 분석 탐구
- 첫 번째 분석 배포
- 인플럭스DB 분석 함수를 사용한 쿼리의 예
- 쿼리 실행
- 시계열 데이터와 차트 시각화
- 하이차트로 시계열 데이터 시각화하기
- 분석의 결과를 경로로 시각화하기
- 이메일 알림 구성
- 슬랙을 통한 알림 구성
- 그라파나에서 경고 구성
- 요약
- S95 표준을 사용한 자산 개발과 모델링
- 7장. 배포, 확장, 보안
- IIoT 보안 사례
- IIoT 애플리케이션 보안의 핵심 원칙
- IIoT 장치 보안 설계 및 아키텍처
- IIoT 게이트웨이 보안 원칙
- IIoT 클라우드 보안 아키텍처와 설계
- IIoT 애플리케이션 배포
- 규모에 따른 IIoT 애플리케이션
- 용량 계획
- 로드/성능 테스트
- 병목 현상 측정과 확인
- 개별 구성 요소 확장
- 요약
- IIoT 보안 사례
- 8장. 안정성, 내결함성, IIoT 애플리케이션 모니터링
- IIoT 시스템의 복잡성
- 안정적이고 탄력적인 IIoT 애플리케이션 구축 기술
- 클라우드에서의 안정성 설계
- 내결함성 IIoT 장치와 에지 게이트웨이 구축 기술
- 센서와 장치에서의 신뢰성 설계
- 게이트웨이에서의 신뢰성 설계
- IIoT 애플리케이션 모니터링(에지와 클라우드)
- 클라우드에서의 IoT 서비스 모니터링
- IoT 장치와 게이트웨이 모니터링 전략
- 요약
- 9장. 프리딕스로 IIoT 애플리케이션 구현
- 자산 서비스를 이용한 자산 모델링의 기초
- 자산 서비스에 대한 자세한 설명
- 분류 객체의 예
- GE 프리딕스로 첫 번째 자산 모델 개발
- 자산 서비스 인스턴스 생성
- 자산 서비스 인스턴스를 애플리케이션에 바인딩
- UAA 클라이언트가 자산 서비스를 사용하도록 설정
- 자산의 인스턴스 생성
- 자산 서비스에 자산 추가
- 자산 변경
- 자산 보기
- 자산 삭제
- 자산 서비스의 추가 기능
- 프리딕스 시계열 데이터를 자산에 추가
- 시계열 데이터를 읽는 앱 구축
- 시계열 서비스의 인스턴스 생성
- 시계열 서비스로 데이터를 전송하도록 앱을 활성화
- 데이터 수집 검증
- 첫 번째 GE 프리딕스 분석 배포
- 분석 프레임워크 서비스
- 분석 프레임워크 서비스의 인스턴스 생성
- 분석 프레임워크 서비스의 인스턴스를 애플리케이션에 바인딩
- 분석 프레임워크로 작업할 분석 애플리케이션 구축
- 분석 애플리케이션 테스트 생성
- 분석 카탈로그에 분석 앱 추가
- 분석 애플리케이션 실행
- 분석 애플리케이션 실행
- GE 프리딕스 웹 컴포넌트를 사용한 고급 시각화
- 프리딕스 디자인 시스템
- 웹 애플리케이션 구축
- 뷰 서비스의 인스턴스 생성
- 뷰 서비스를 사용한 UI 요소의 추가 및 관리
- 카드 생성
- 데크 생성
- 카드를 데크에 연결하기
- 멀티카드 데크 표시
- 생성된 웹 애플리케이션에 UI 구성 요소 추가
- 요약
- 자산 서비스를 이용한 자산 모델링의 기초
- 10장. IIoT 애플리케이션 모범 사례
- API 개발의 모범 사례
- API 종단점은 설명적이어야 한다
- 정렬, 필터링, 검색, 버전 관리
- 장치를 이름으로 정렬
- 장치의 속성 필터링
- 주어진 입력으로 검색
- 버전 관리와 문서화
- 다중 언어 프로그래밍의 힘
- 고성능을 위한 최종 일관성
- @scale 애플리케이션의 여러 버전을 처리하기 위한 전략
- 블루-그린 배포
- DB 마이그레이션 모범 사례
- 마이크로서비스 간의 확립된 신뢰를 이용하는 이점
- 클라이언트 자격 증명 부여 흐름
- 애플리케이션 채택을 위한 UX 전략
- 종단 간 추적 및 로깅
- 애플리케이션 로그
- 런타임 로그
- 플랫폼 로그
- 로깅 아키텍처 가이드라인
- 요약
- API 개발의 모범 사례
- 11장. IIoT의 미래 방향
- 소개
- 떠오르는 사용 사례
- IoT 산업 표준과 진화
- IIoT 보안 과제와 기회
- IoT를 위한 블록체인
- 머신러닝과 IoT
- IIoT 전망과 시장 방향
- 요약
- 소개