라즈베리파이 기반 IoT(사물인터넷)설계 실습 시스템

 

라즈베리파이를 배우는 과정은 쉬운 실습 도구와 잘 설계된 교육과정이 없으면 어렵습니다.

 

개발환경이 리눅스 기반이다 보니 생소하지만 리눅스 운영체제에 대해 약간은 배워야 합니다. 리눅스 명령어라든가, 에디터 환경, 개발환경설정 등 쉽게 말하면 리눅스 운영체제에 대해 잘 알수록 사용하기가 쉽습니다.

 

 

 

라즈베리파이 개발환경을 이해해야 합니다. 5가지 방법으로 라즈베리파이 사용 환경을 구성할 수 있는데 결론은 라즈베리파이의 IP 주소를 알아야 합니다. 그래야 원격접속을 통해 라즈베리파이에 접속하여 우리가 원하는 기능을 구현하고 테스트하고 클라우드나 웹 환경에서 자유롭게 사용할 수 있기 때문입니다.

 

프로그램 언어는 파이선, C, C++, 자바 등 대부분 언어가 지원됩니다. 그리고 블록코딩이나 아두이노 스케치 프로그램도 구동하여 아두이노 학습에도 사용할 수 있습니다. 컴퓨터 한 대와 같은 기능을 하니 못 하는 일은 없겠죠?

 

클라이언트와 서버환경, 데이터베이스, 안드로이드 앱에 대한 내용도 함께 기초 정도의 과정을 공부합니다. 요즈음은 모든 환경이 웹 기반으로 동작하기 때문에 서버 환경을 이해하는 일은 필수적입니다. 데이터베이스도 마찬가지고요. 깊이 있는 학습은 진행하지 않으셔도 생각하는 프로젝트를 구현하기 위해서는 약간씩은 배워야 합니다.

 

이런 여러 가지 학습을 한 번에 한 과정씩 쉽고 재미있게 할 수 있도록 만든 교육키트가 바로 "소프트박스 라즈베리파이" 입니다. 가장 최근에 출시한 보드인 라즈베리파이3B+ 보드와 카메라, 여러종의 센서와 액츄에이터를 PCB 위에 견고하게 제작하여 누구든지 쉽게 라즈베리파이를 배울 수 있습니다. 라즈베리파이는 AP(Access Point)모드, 즉 공유기 모드로 동작하기 때문에 실습하는 학생은 누구나 자기만의 라즈베리파이에 원격접속하여 다양한 인터넷 환경에서 실습하실 수 있습니다.

 

라즈베리파이 기반 IoT(사물인터넷)설계 실습 시스템 사양서 다운로드

 

softbox-Raspberry-IoT_사양서20191215.pdf

0.50MB

 

IoT(사물인터넷) 설계 실습 시스템 사양서

IoT(사물인터넷) 설계 실습 시스템은 Gateway (Raspberry Pi)와 카메라, 8 종의 입력 센서,
4 종의 출력 액츄에이터로 구성되어 있습니다. 5 종의 설계 /실습과제를 통합 시스템에서
직접 설계 및 실습할 수 있는 환경을 제공합니다. 사용자가 설계한 사물인터넷 시스템을
인터넷이나 안드로이드 앱을 통해 정보를 확인하고, 직접 제어할 수 있는 교육 시스템입
니다. 사물인터넷(IoT)에 대한 개념을 배우고, 창의적인 아이디어를 바로 적용하여 프로토
타입 제품을 쉽고 빠르게 제작할 수 있는 시스템입니다.

1. IoT(사물인터넷) 설계 실습 시스템

IoT(사물인터넷) 설계 실습 시스템은 IoT(사물인터넷)에 대해 처음 배우거나, IoT 제품 설
계 원리, 구현방법을 배우려는 학생과 일반인을 위한 실습장비로 다음과 같은 특징을 가
지고 있습니다.

 

○ 농장, 공장/학교/사무실/빌딩, 하우스/아파트 등에서 실시간으로 영상정보와 센서 수집 데이터를 스마트폰으로 전송합니다.

○ 아이디어를 현실화 할 수 있는 쉽고 재미있는 개발 환경을 제공합니다. 프로그래밍과 하드웨어에 대한 경험이 부족한 사용자도 쉽게 배우고 응용할 수 있는 개발환경을 제공합니다.

 
○ 각 응용 예제는 Gateway(라즈베리파이) S/W, 센서 S/W, 액츄에이터 S/W, 스마트폰 응용 소프트웨어 등으로 구성됩니다.

○ Gateway 는 다양한 센서(온도, 습도, 조도, 움직임, 소리, 불꽃, 연기, 가스, 토양 온/습도, 카메라 등)와 연동하고 다양한 액츄에이터(Relay, LED, Buzzer, Sound, 경광등, Piezo Siren, Pump, Motor 등)를 제어합니다.

 
○ 스마트폰 앱을 통해 영상과 센서 데이터에 따른 다양한 시나리오를 구현할 수 있습니다.

○ 다양한 응용 제품 설계/실습에 꼭 필요한 Firmware, Web program, 스마트폰(Android 용) 소프트웨어 예제를 제공합니다.

2. IoT(사물인터넷) 설계 실습 시스템 상세 사양

 

3. IoT(사물인터넷) 설계 실습 시스템 소프트웨어 사양

 

품명	내용
OS	Debian GNU/Linux, Fedora, Arch Linux ARM, RISC OS
Compiler	gcc version 4.6.3
Python	Python 2.7.3(Python 3.0 지원)
API	GPIO 제어 - 가스, 인체감지, 온/습도, 근접, 초음파, 음향, 불꽃, 조도센서 드라이버, - DC 모터, 서보모터, 팬, RGB LED, LED, 부저 액츄에이터 드라이버,
Android 플랫폼 App	안드로이드 S/W, IoT 스마트농장 관리, IoT 무인경비, IoT 화재감시, IoT 반려동물 도우미, IoT 인터넷 제어 Toy, IoT 스마트 홈(별도) 안드로이드 앱

 

4. IoT(사물인터넷) 설계 실습 시스템 교육과정

 

라즈베리파이를 배우는 과정은 쉬운 실습 도구와 잘 설계된 교육과정이 없으면 어렵습니다.

개발환경이 리눅스 기반이다 보니 생소하지만 리눅스 운영체제에 대해 약간은 배워야 합니다. 리눅스 명령어라든가, 에디터 환경, 개발환경설정 등 쉽게 말하면 리눅스 운영체제에 대해 잘 알 수록 사용하기가 쉽습니다.

라즈베리파이 개발환경을 이해해야 합니다. 5가지 방법으로 라즈베리파이 사용 환경을 구성할 수 있는데 결론은 라즈베리파이의 IP 주소를 알아야 합니다. 그래야 원격접속을 통해 라즈베리파이에 접속하여 우리가 원하는 기능을 구현하고 테스트하고 클라우드나 웹 환경에서 자유롭게 사용할 수 있기 때문입니다.

프로그램 언어는 파이선, C, C++, 자바 등 대부분 언어가 지원됩니다. 그리고 블록코딩이나 아두이노 스케치 프로그램도 구동하여 아두이노 학습에도 사용할 수 있습니다. 컴퓨터 한 대와 같은 기능을 하니 못 하는 일은 없겠죠?

 

클라이언트와 서버환경, 데이터베이스, 안드로이드 앱에 대한 내용도 함께 기초 정도의 과정을 공부합니다. 요즈음은 모든 환경이 웹 기반으로 동작하기 때문에 서버 환경을 이해하는 일은 필수적입니다.

 

이런 여러 가지 학습을 한 번에 한 과정씩 쉽고 재미있게 할 수 있도록 만든 교육키트가 바로 "소프트박스 라즈베리파이" 입니다. 가장 최근에 출시한 보드인 라즈베리파이3B+ 보드와 카메라, 다양한 센서와 액츄에이터를 PCB 위에 견고하게 제작하여 누구든지 쉽게 라즈베리파이를 배울 수 있습니다. 라즈베리파이는 AP(Access Point)모드, 즉 공유기 모드로 동작하기 때문에 실습하는 학생은 누구나 자기만의 라즈베리파이에 원격 접속하여 다양한 인터넷 환경에서 실습하실 수 있습니다.

 

과제별 실습 패키지는 4종의 실습 과제 중 한가지를 직접 구성하여 시험하고 응용할 수 있는 제품이다. 실습 패키지는 전자, 컴퓨터를 전공하지 않은 초보자나, 프로그래밍과 하드웨어에 대한 경험이 부족한 초보자도 쉽게 배우고, 응용 할 수 있는 개발환경을 제공한다. 예제는 C언어 기본 제공, Python 언어 구현 가능한 프로그램 제공합니다.

 

-      라즈비안 운영체체(다운로드 링크)

-      Win32 Disk Imager(다운로드)

-      라즈베리파이 GPIO 제어 C, C++, Python 실습 소스코드

-      실습 4종 서버프로그램

 

● 라즈베리파이 기반 IoT(사물인터넷) 설계 실습 교육 16강

 

교육시간	교육과제	상세내용	구분
3H	IoT 개념	IoT란 무엇인가	이론
		IoT 제품 사례와 기술 동향
		미래의 IoT
6H	IoT 기반기술	IoT 기반기술 개요	이론
		IoT 기반기술 - H/W
		IoT 기반기술 - S/W
		IoT 보안(웹/스마트폰 앱)
6H	IoT 라즈베리 실습	라즈베리란 ?	이론/실습
		라즈베리 GPIO 제어
	IoT 센서 정보 수집 실습	센서의 이해 - 센서 9종	실습
		센서 실습 - C, Python
6H	IoT 액츄에이터 개념	액츄에이터 이해	이론/실습
		액츄에이터 실습 - 4종
		액츄에이터 개발하기
	IoT 액츄에이터 제어	액츄에이터 브라우저에서 제어	실습
		액츄에이터 앱으로 제어
6H	IoT 서버 구축	웹서버/데이터베이스 서버 설치	이론/실습
		웹 프로그램 실습 - Python
		데이터베이스 실습과 웹에서 제어
6H	IoT 카메라 연동	라즈베리 카메라 모듈 이해	실습
		카메라 제어 프로그램 - C, Java
6H	IoT 안드로이드 프로그램	스마트폰 앱의 이해 – 개발환경	이론/실습
		스마트 폰 센서데이터 수집
		스마트폰 액츄에이터 제어
6H	IoT 스마트 농장관리시스템 실습	Firmware/웹 프로그래밍/앱 프로그래밍	실습
3H	IoT 스마트 홈 시스템	Firmware/웹 프로그래밍/앱 프로그래밍	실습

 

●라즈베리파이 활용 기본 교육 4차시 16시간

 

1차시-라즈베리파이 기초과정 

       - 라즈베리파이 소개

       - 라즈베리파이 설치하기

       - 기본 프로그램 설치하기

       - 원격 접속 환경 구축하기

 

2차시-라즈베리파이 기초과정

       - 리눅스 시스템의 기초

       - GPIO 알아보기

       - C언어로 GPIO 제어

       - GPIO 명령어 

       - LED 제어하기

 

3차시-라즈베리파이 기초과정 

       - Push 버튼 처리하기

       - 버튼으로 LED 제어하기

       - PWM으로 LED 밝기 조절하기

       - UART 통신에 대해 알아보기

       - 조도센서 읽어오기

 

4차시-라즈베리파이 기초과정

       - 파이썬 GUI

       - 버튼 및 라벨 표시하기

       - 입력창 및 슬라이더 표시하기

 

 

<연락처>

사람정보기술 대표 김봉조

Mobile 010-2334-3005

email : kimbongzo@gmail.com

홈페이지  https://www.diymaker.net