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라즈베리파이로 풀어보는 사물인터넷

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상품요약정보 : 서적
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도서명 라즈베리파이로 풀어보는 사물인터넷
저자 박군종, 장호덕
출판사 복두출판사
판수(크기) 1판
쪽수 -
판형 46배판
출판일 2020-03-10
ISBN 979-11-5906-635-1


Raspberry Pi를 이용한 IoT 구현 개요

 

1 라즈베리파이 개발 환경 구축하기

1.1 라즈베리파이 개요

1.2 라즈베리파이 운영체제 설치

1.3 터미널 모드에서 환경 설정하기

1.4 원격접속

 

2 라즈베리파이 프로그래밍 환경 구축하기

2.1 GPIO 일반

2.2 wiringPi 라이브러리 설치

2.3 wiringPi 주요 함수

 

3 GPIO를 이용한 액추에이터 제어하기

3.1 LED 제어

3.2 스위치를 이용한 LED 제어

3.3 FND 제어

3.4 DC 모터 제어

3.5 FAN 제어

3.6 부저(Buzzer) 제어

3.7 음성 녹음 제어

3.8 I2C LCD 제어

 

4 GPIO를 이용한 센서 제어하기

4.1 온도 및 습도 센서 제어

4.2 조도 센서 제어

4.3 조도 센서와 I2C LCD 제어

4.4 토양 수분 센서 제어

4.5 초음파 센서 제어

4.6 움직임 감지(PIR) 센서 제어

4.7 가스 센서 제어

 

5 웹을 이용한 센서 및 액추에이터 원격제어하기

5.1 플라스크 웹 프로그래밍을 이용한 센서 및 액추에이터 제어

5.2 C언어PHP를 이용한 센서 및 액추에이터 원격제어

 

6 USB 웹 카메라와 파이카메라 제어하기

6.1 라즈베리파이 서버에서 활용하는 카메라

6.2 카메라 영상 스트리밍하기

 

7 안드로이드 앱 개발하기

7.1 개발환경 구축

7.2 Android Studio를 이용한 앱 개발

 

8 안드로이드 앱을 이용한 IoT 시스템 구현하기

8.1 IoT 구현 절차 및 방법

8.2 스마트 선풍기

8.3 교량 안전관리 시스템

8.4 디지털 도어락

8.5 침입 감지 시스템

8.6 화분 수분관리 시스템

8.7 심박수 센서를 이용한 헬스케어

8.8 주차 안내 시스템

 

 

 

머리말

 

아침에 일어나자 오늘 날씨는 맑고 미세먼지 농도는 좋음으로 안내받았다. 양치질을 하기 위해 거울 앞에 서니 주인님의 혈색이 아주 좋고 맥박은 정상이지만, 나이를 고려하여 무리한 운동은 하지 마세요.”라고 한다. 아침 식사로는 오늘 새벽에 드론이 배달하고 우리 집 로봇이 요리한 싱싱한 제주갈치를 맛있게 먹었다. 출근길에는 드론영업용 자동차를 타고 비행기처럼 날아가 회사에 도착하였다. 회사에 도착하니 다양한 업무로봇이 내가 브리핑할 자료를 만들고 있었다.’

 

이것은 사물인터넷이 발달하고 4차 산업혁명의 기술들이 발전하면서 곧 다가올 미래 산업사회의 모습이다. 대한민국의 네트워크 인프라는 글로벌 경쟁력에서도 우위에 있기 때문에 미래의 모습도 매우 빠르게 우리 앞에 다가올 것이다. 사물인터넷(IoT, Internet of Things)은 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술, 즉 무선 통신과 유선 통신을 통해 각종 사물을 연결하는 기술을 의미한다. 또 인터넷으로 연결된 사물들이 데이터를 주고받아 스스로 분석하고 학습한 정보를 사용자에게 제공하거나 사용자가 이를 원격 조정할 수 있는 인공지능 기술을 뜻한다. 사물인터넷이란 용어가 1999년 캐빈 애슈턴에 의해 처음으로 우리생활에 들어온 지 어느새 21년이 지난 지금, 센서 기술이 급속히 발전하고 저가의 센서가 출현하면서 4차 산업혁명의 핵심기술로 사물인터넷이 자리 잡았다. 사물인터넷의 베이스머신 중 하나인 아두이노와 라즈베리파이는 수많은 교육현장에서 마치 어린아이들이 가지고 노는 장난감처럼 많이 사용되고 있고 관련 응용프로그램들도 무시무시한 속도로 빠르게 출하되고 있다. 특히 라즈베리파이는 소형 컴퓨터와 같기 때문에 라즈비안이라는 OS를 설치할 경우 유선 네트워크 및 와이파이를 이용하여 네트워크에 연결할 수 있으며 서버의 역할을 부여할 수도 있다.

 

이 책은 바로 그 라즈베리파이를 이용하여 오프라인 상태에서 센서 및 액추에이터를 제어하거나 네트워크를 통한 온라인 상태에서 센서 및 액추에이터의 원격제어를 구현하고자하는 독자들을 위해 파이썬 언어와 C언어를 기반으로 웹 프로그래밍이 가능하도록 저술되었다. 이 교재에서 소개하는 회로에 사용된 베이스머신은 라즈베리파이 3 보드와 CNDI의 라즈베리파이 확장보드이며 라즈베리파이 3 보드의 GPIO와 인터넷 마트에서 구입이 가능한 각종 액추에이터나 센서 간에 쉽게 인터페이스할 수 있도록 각 실험에 표를 이용하여 연결정보를 나타내었다. 2020년 현재 라즈베리파이 4 보드가 출시되어 활용되고 있으나, 본 교재는 라즈베리파이 3를 기본으로 작성한 것임을 기억해주기 바란다.

이 책의 구성은 다음과 같다.

 

8개의 장이며, 1장은 라즈베리파이 개발환경을 구축하기 위해 라즈베리파이 개요, 라즈비안 OS설치, 터미널 모드에서의 환경설정 그리고 원격 접속하는 방법을 다루었고, 2장에서는 라즈베리파이 프로그래밍 환경을 구축하기 위해 GPIO와 와이어링파이 라이브러리 설치방법 그리고 와이어링파이의 주요 함수를 소개하였다. 3장에서는 오프라인으로 GPIO에 있는 액추에이터를 제어하는 방법을 다루고 있으며, 4장에서는 오프라인으로 GPIO에 있는 센서 데이터를 활용하는 방법을 다루고 있다. 5장에서는 파이썬 플라스크 웹 프로그래밍, 파이썬 언어와 C언어, PHP를 활용한 센서나 액추에이터 원격제어방법과 관련 프로그램을 소개하였다. 6장에서는 USB 웹 카메라와 파이카메라를 이용한 영상처리 및 원격감시 방법에 대해 다루었다. 7장에서는 안드로이드 앱을 개발하는 과정을 상세히 소개하였고, 마지막으로 8장에서는 안드로이드 앱을 활용한 사물인터넷 구현에 대한 다양한 예제를 다루었다. 본 교재의 모든 프로그램 소스는 복두출판사 홈 페이지(www.bogdoo.co.kr)의 자료실에 저장되어 있으니 참고하기 바란다.

 

필자는 독자들에게 이 책을 통해 센서와 액추에이터를 제어하는 방법을 배우고, 그 배움을 토대로 좋은 아이디어를 생각해내고 이를 구현할 수 있는 역량을 갖추었으면 한다. 4차 산업혁명시대는 바로 인공지능과 사물인터넷을 구현할 수 있는 능력을 갖춘 사람들이 이끌어갈 것이기 때문이다.

 

 

 

20202

저자 일동 씀 

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