라즈베리파이 PLC 로드맵 - MQTT·WebSocket·알람으로 가는 ZPi Controller v2

ZPi Controller v1 (운영자용 ZView + MCP + Modbus + Programs) 까지 정리하고 보니, v2 에서 추가할 만한 것들이 명확해졌습니다. 우선순위와 이유를 정리합니다.

🥇 MQTT 1순위 — Modbus 만으로는 부족

PLC MQTT 연동이 1순위입니다. 산업 PLC 의 Modbus 는 검증된 표준이지만 IoT 생태계와는 다리가 약합니다. MQTT 가 있으면:

Home Assistant 자동발견 (auto-discovery) → 스위치/센서 자동 등록
Node-RED 와 양방향 연동 (코드 한 줄 없이 플로우 빌딩)
Grafana 시각화 (MQTT → InfluxDB → 대시보드)
클라우드 (AWS IoT, Azure IoT Hub, ThingsBoard) 게이트웨이 0설정
다중 ZPi 간 P2P 통신

설계:

zpi/<deviceId>/io              → publish, 1Hz
zpi/<deviceId>/io/outputs/{i}  → publish on change
zpi/<deviceId>/cmd/output/{i}  → subscribe (외부에서 토글)
zpi/<deviceId>/cmd/data/{i}    → subscribe (D[] 쓰기)
zpi/<deviceId>/event           → publish (룰 발동 / 알람)
zpi/<deviceId>/status          → LWT online/offline retain

MQTTnet 으로 .NET 측 client/broker 모두 가능합니다. 작업량 약 3일입니다.

🥈 WebSocket — 라이브 모니터의 정의

WebSocket 실시간 모니터가 두 번째입니다. 현재 모니터 페이지는 /api/io 를 1Hz 로 polling 합니다. 입력 변화 보는데 1초 지연 + 폴링 트래픽 낭비입니다. WebSocket push 로 바꾸면 50ms 이내 반응합니다.

ZView 도 활용 가능합니다 — /api/io polling 대신 WS subscribe → CPU 부담 대폭 감소합니다.

작업량 약 2일입니다.

🥉 알람 + 알림 — 무인 운영의 핵심

PLC 알람 알림은 룰엔진 카드 액션에 “알림” 을 추가하는 것입니다:

텔레그램 봇 (가장 즉시)
슬랙 incoming webhook
이메일 (SMTP)
일반 webhook (다른 시스템 연동)

# 예: 룰 카드
Trigger: OnInputRising IN[0]   (비상정지 입력)
Action:  AlarmSend "🚨 비상정지 발생 - LINE2 컨베이어" → Telegram + Slack

야간 무인 공장 / 원격 모니터링에 필수입니다. 작업량 약 1-2일입니다.

있으면 좋은 다음 기능 목록

기능	작업	가치
로컬 히스토리 DB (SQLite)	2일	IO 변화 / 알람 / 룰 발동 영구 기록. 사고 분석 / 트렌드 / 보고서
백업/복원	0.5일	admin UI 에서 zip export/import. 새 SD 카드 클론 즉시
OTA 펌웨어 업데이트	1-2일	시스템 페이지에서 dll 업로드. 현장 출장 줄임
여러 ZPi 동기화	2-3일	큰 공장의 multi-board 묶음 (master/slave)
i18n	1일	한/영 토글. 해외 고객 대응
모바일 PWA	0.5일	manifest + service worker. 폰에서 앱처럼
감사 로그	1일	누가 언제 무엇을 바꿨나. 인증 환경 (제약/식품)

ZView 진화 로드맵

ZView 로드맵은 v1 에서 가장 흥미로운 부분이라 별도로 정리했습니다.

항목	현재	v2
활성 슬롯	1개	N개 + 메뉴 (`/zview/`, `/zview/pump`, `/zview/oven`)
사용자 프로그램 통합	충돌 경고만	프로그램이 자체 ZView 동봉 가능 (`program.json` 매니페스트)
AI 분석 깊이	룰 스크립트만	사용자 프로그램 소스도 분석해서 그에 맞는 ZView 자동 생성
미리보기	새 탭	admin UI 안에서 iframe 라이브 미리보기 (편집 → 즉시 확인)
권한	admin/operator 단일	그룹 / 사용자별 분리 가능

가장 큰 도전 — 사용자 프로그램 모드의 충돌 해결

사용자 프로그램 GPIO 충돌이 가장 큰 도전입니다. 현재 사용자 프로그램 (Programs 페이지) 이 GPIO 점유하면 룰엔진과 ZView 가 자동 정지합니다. v2 에서 풀어야 할 것들입니다.

프로그램이 자체 HTTP API 노출하면 ZView 가 그걸 분석해서 적응합니다

프로그램이 매니페스트 (program.json) 로 control point 선언합니다:

{
  "controlPoints": [
    { "label": "펌프 시작", "endpoint": "POST /pump/on" },
    { "label": "비상정지", "endpoint": "POST /pump/estop", "danger": true }
  ]
}

AI 가 매니페스트 보고 ZView 자동 생성합니다

이건 단순 기능 추가가 아니라 아키텍처 결정이라 v2 의 첫 작업입니다.

미쓰비시·지멘스 PLC 와 가격·기능 비교

기능	미쓰비시 FX5	지멘스 S7-1200	ZPi Controller (목표)
가격	~80만원	~120만원	부품 ~5만원 (판매가 미정)
Modbus	옵션 모듈 (+10만원)	통합	통합
MQTT	별도 게이트웨이 필요	TIA Portal 확장 (+)	통합 (v2)
HMI	별도 패널 (+30만원~)	WinCC 별도 (+)	웹 + AI 자연어 생성
클라우드	벤더 클라우드 (+)	벤더 클라우드 (+)	표준 MQTT → 어디든
프로그래밍	GX Works (전용 IDE)	TIA Portal (전용 IDE)	웹 + Python

ZPi 의 위치: “PLC 가 너무 비싸거나 닫혀있어서 못 쓰던 영역” — 교육, R&D, 메이커, 소형 OEM, IoT 게이트웨이입니다.

v2 작업 순서 (제안)

Week 1: 백업 / 롤백 정리 (완료)
Week 2: MQTT 통합 + Home Assistant 자동발견
Week 3: WebSocket + 라이브 모니터 개선 + ZView 멀티슬롯
Week 4: 알람 + 텔레그램/슬랙
Week 5: 로컬 히스토리 DB + Grafana 연동 가이드
Week 6: 사용자 프로그램 매니페스트 + AI ZView 자동생성 v2

마지막 한마디 — AI 친화 인프라

AI 친화 인프라가 ZPi Controller v1 을 만들면서 가장 크게 배운 관점입니다. 도구 description 이 LLM 의 행동지침이 되고, AI 가 만든 산출물의 인프라 부분을 서버가 보완하고, 사용자 설정 실수도 자동 복구되는 시스템입니다.

이런 디자인 패턴은 ZPi 가 아니라도 적용 가능합니다 — 사내 백오피스 도구, 데이터 대시보드, IoT 디바이스 운영자 UI 등입니다.

v2 도 같은 방향입니다. 더 단순하고, 더 안전하고, AI 가 더 잘 다룰 수 있게 만듭니다.

MQTT · WebSocket · 알람이 v2 의 1~3순위이고, 그 위에 AI 친화 인프라를 넓히는 것이 ZPi Controller 의 방향입니다.

의견 / 협업

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시리즈 마무리

ZPi Controller 시리즈 7편 끝입니다.

읽어주셔서 감사합니다.

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