명품 라즈베리파이

이 책의 특징

첫째, 이 책은 100% 실습으로 이루어져 있다. 리눅스 설치에서부터, 와이파이로 작동하는 라즈베리파이 만들기, MQTT를 활용한 메시지 전송, LED와 초음파 센서 등 다양한 하드웨어 연결 및 제어, 실시간 대시보드 만들기까지 모든 과정이 실습으로 이루어져 있다.
둘째, 이 책은 다양한 그림과 설명으로 실습 과정을 체계적으로 기술한다. 또한 실습의 의미를 이해할 수 있도록 충분한 설명을 담았기 때문에 학생 스스로 실습이 가능하다.
셋째, 이 책의 학습 범위와 난이도는 대학 2~3학년에 적합하도록 설정되었다.
넷째, 이 책이 총 11장으로 구성된 것은 학기의 몇 주 동안을 팀이나 개별 프로젝트를 진행하는 것을 추천하기 때문이다.


이 책의 내용

1, 2장에서는 라즈베리파이에 리눅스 운영체제를 탑재하고, 마우스, 키보드, 디스플레이 없이 네트워크 연결만으로 사용할 수 있도록 구성하고, 원격으로 로그인하여 라즈베리파이를 활용하는 방법을 다룬다.
3장에서는 라즈베리파이에 설치된 리눅스를 사용하는 방법을 다룬다.
4장에서는 라즈베리파이를 제어하는 프로그램은 파이썬을 사용하며 이를 위해 간단히 파이썬 프로그래밍을 다룬다.
5장에서는 오늘날 카메라의 활용은 매우 중요하다. 이 책은 라즈베리파이에 USB 웹 카메라(웹 캠)를 연결하고, OpenCV 라이브러리를 활용하여 사진 촬영, 얼굴 인식, 동영상 스트리밍으로 CCTV 만들기 등 카메라를 제어하는 다양한 응용을 다룬다.
6, 7장에서는 라즈베리파이가 외부 세계와 통신하는 2가지 핵심 기법인 웹과 MQTT의 활용 방법을 다룬다. 플라스크를 활용하여 웹 서버 및 애플리케이션을 구축하고, IoT의 표준 프로토콜인 MQTT로 메시지를 주고받는 다양한 응용을 작성한다.
8, 9장에서는 LED, 택트 스위치, 초음파 센서, 온습도 센서, 조도 센서 등 기기와 센서를 라즈베리파이에 연결하고 파이썬 프로그램으로 제어하는 방법을 다룬다.
10장에서는 앞서 배운 리눅스, 파이썬, 카메라, 센서, 웹, MQTT 등 모든 지식을 활용하는 IoT 응용 시스템 구현 사례들을 다룬다.
11장에서는 라즈베리파이에 구축된 센서나 데이터를 실시간으로 웹 차트에 보여주는 대시보드 작성을 다룬다.

CHAPTER 01 IoT 시스템과 라즈베리파이
1.1 IoT 개요
1.2 라즈베리파이 개요
1.3 라즈베리파이 하드웨어 구성
1.4 라즈베리파이 응용
1.5 학습 목표와 마일스톤
연습문제

CHAPTER 02 무선 통신 가능한 라즈베리파이 만들기
2.1 라즈베리파이 운영체제 설치
2.2 라즈베리파이 활용
2.3 헤드리스 라즈베리파이 만들기
2.4 라즈베리파이 끄기 및 재부팅
2.5 시스템 업데이트 및 한글 설치
연습문제

CHAPTER 03 라즈베리파이 운영체제
3.1 리눅스 운영체제
3.2 사용자 관리
3.3 파일관리
3.4 프로세스 관리
3.5 유용한 명령
3.6 환경변수
연습문제

CHAPTER 04 파이썬 언어
4.1 파이썬 언어
4.2 데이터 타입과 변수
4.3 연산자와 식
4.4 조건문
4.5 반복문
4.6 컨테이너 객체 다루기
4.7 함수
4.8 모듈
4.9 파일 입출력
연습문제

CHAPTER 05 라즈베리파이 카메라 활용
5.1 카메라 소개
5.2 VNC를 활용한 라즈베리파이에 원격 접속
5.3 USB 카메라 제어
5.4 파이썬 가상환경
5.5 OpenCV로 카메라 제어
5.6 카메라로 얼굴 인식
연습문제

CHAPTER 06 라즈베리파이로 웹 서버 만들기
6.1 웹 서비스
6.2 플라스크
6.3 URL 라우팅
6.4 템플릿 HTML 파일의 동적 변경
6.5 웹 브라우저와 플라스크 사이의 데이터 전송
6.6 플라스크 종합 응용 - 원격 카메라 촬영 및 CCTV 웹 서버 만들기
연습문제

CHAPTER 07 메시지 통신과 MQTT
7.1 MQTT를 이용한 메시지 통신
7.2 MQTT 통신의 구성 요소와 통신 과정
7.3 라즈베리파이에 MQTT 활용
7.4 파이썬으로 MQTT 클라이언트 작성
7.5 라즈베리파이와 윈도우 사이의 메시지 전송
연습문제

CHAPTER 08 GPIO와 LED, 스위치, 초음파 센서 다루기
8.1 라즈베리파이와 GPIO
8.2 LED 제어
8.3 스위치 제어
8.4 초음파 센서 제어
연습문제

CHAPTER 09 직렬 통신 - 온습도 조도 센서 다루기
9.1 컴퓨터와 장치 사이의 통신
9.2 I²C 직렬 통신
9.3 SPI 직렬 통신
연습문제

CHAPTER 10 플라스크와 MQTT를 활용한 IoT 응용 시스템 만들기
10.1 라즈베리파이에서 웹과 MQTT 학습 필요성
10.2 라즈베리파이에서 PC 웹 브라우저로 문자열 전송
10.3 PC 웹 브라우저에서 라즈베리파이의 초음파 센서 모니터링
10.4 웹 브라우저에서 라즈베리파이의 LED 끄고 켜기
연습문제

CHAPTER 11 실시간 모니터링 차트 만들기
11.1 차트
11.2 Chart.js로 차트 만들기
11.3 동적으로 변하는 웹 차트 만들기
11.4 실시간 모니터링 차트 만들기

황기태 현 한성대학교 컴퓨터공학부 교수
서울대학교 컴퓨터공학과 박사
서울대학교 컴퓨터공학과 석사
서울대학교 컴퓨터공학과 학사
비트교육센터 센터장
IBM Watson Research Center 방문 연구원
University of California, Irvine 방문 교수
University of Florida 방문 교수