[책소개]
사물인터넷(IoT)은 웹 개발자와 엔지니어에게 완전히 새로운 플랫폼이지만, 이 새로운 세계에서도 프로그래밍 언어는 일관성을 유지한다. 자바스크립트는 인터넷에서 가장 널리 사용되는 언어며, IoT가 탄력을 얻으면서 연결된 장치와 상호작용하는데 자바스크립트의 힘을 활용하는 방법을 배워야할 필요가 증가했다. 이 책은 라즈베리 파이와 아두이노 플랫폼을 사용한 몇 가지 도모틱스 프로젝트를 제공한다. 이 책의 각 장의 프로젝트는 준비 작업부터 시작하여 하드웨어, 센서, 통신, 소프트웨어 프로그래밍으로 구성돼 있어 완벽한 제어 및 모니터링 시스템을 갖추도록 여러분을 안내해줄 것이다.
[목차]
1장. 라즈베리 파이 제로 시작하기
__라즈베리 파이 제로 설정하기
____SD 카드 준비
____라즈비안 운영체제 설치
____직렬 콘솔 케이블로 라즈베리 파이 제로 디버깅하기
____직렬 COM 인터페이스 테스트 및 접근하기
__홈 네트워크에 연결하고 원격으로 접근하기
____이더넷 어댑터 연결
____SSH로 라즈베리 파이 제로에 접근하기
____Wi-Fi 네트워크 연결
__무선 도구 설치 방법
____IP 주소 및 무선 네트워크 구성
__통신 테스트
____컴퓨터에서 핑 테스트
__패키지 저장소 업데이트
__원격 데스크톱
____윈도우 원격 데스크톱
__웹 서버 구성
__PHP 설치 테스트
__요약
2장. 라즈베리 파이 제로에 장치 연결하기
__디지털 입력: 센서 DS18B20 연결하기
____하드웨어 요구 사항
____하드웨어 연결
__단선 프로토콜 구성
____소프트웨어 구성
____화면에 판독 값 표시하기
__MCP3008 ADC 변환기를 사용해 아날로그 입력 연결하기
__라즈베리 파이 GPIO 헤더
____파이썬 스크립트로 데이터 읽기
__RTC 연결하기
____I2C 설정
__DS3231 모듈 설정
____하드웨어 설정
__RTC 테스트
__I2C 장치 설정
__최종 테스트...1장. 라즈베리 파이 제로 시작하기
__라즈베리 파이 제로 설정하기
____SD 카드 준비
____라즈비안 운영체제 설치
____직렬 콘솔 케이블로 라즈베리 파이 제로 디버깅하기
____직렬 COM 인터페이스 테스트 및 접근하기
__홈 네트워크에 연결하고 원격으로 접근하기
____이더넷 어댑터 연결
____SSH로 라즈베리 파이 제로에 접근하기
____Wi-Fi 네트워크 연결
__무선 도구 설치 방법
____IP 주소 및 무선 네트워크 구성
__통신 테스트
____컴퓨터에서 핑 테스트
__패키지 저장소 업데이트
__원격 데스크톱
____윈도우 원격 데스크톱
__웹 서버 구성
__PHP 설치 테스트
__요약
2장. 라즈베리 파이 제로에 장치 연결하기
__디지털 입력: 센서 DS18B20 연결하기
____하드웨어 요구 사항
____하드웨어 연결
__단선 프로토콜 구성
____소프트웨어 구성
____화면에 판독 값 표시하기
__MCP3008 ADC 변환기를 사용해 아날로그 입력 연결하기
__라즈베리 파이 GPIO 헤더
____파이썬 스크립트로 데이터 읽기
__RTC 연결하기
____I2C 설정
__DS3231 모듈 설정
____하드웨어 설정
__RTC 테스트
__I2C 장치 설정
__최종 테스트에 실시간 클럭 넣기
__요약
3장. 센서 연결: 실제 데이터 측정
__유량 센서를 사용해 물의 양 측정하기
____하드웨어 연결
____센서 신호 읽기
__아두이노로 펄스를 읽고 계산하기
__펄스 카운트로 물의 유속 계산하기
__물의 유속과 부피 계산
____LCD에 측정된 매개변수 표시하기
__가스 농도 측정
____아두이노 보드에 센서 연결하기
__센서로 알코올 농도 측정
__센서로 화재 감지하기
__식물의 습도 측정
__그릇의 수위 측정
__온도, 습도, 빛을 측정하고 LCD에 데이터 표시하기
____하드웨어 및 소프트웨어 요구 사항
____센서 테스트
____LCD에 데이터 표시하기
__PIR 센서로 움직임 감지
____아두이노에 PIR 센서 연결하기
__리드 스위치로 도어가 열려 있는지 감지
__지문 센서로 출입 권한이 있는 사람 찾기
____하드웨어 구성
____지문 저장
____센서 테스트
__요약
4장. 연결 장치 제어
__Nodejs로 간단한 웹 서버 만들기
__Restful API와 Nodejs를 사용해 라즈베리 파이 제로에서 릴레이 제어하기
____JSON 구조
____aREST API 명령
____라즈베리 파이 제로에 Nodejs 설치하기
__웹 브라우저에서 aREST 명령을 사용해 릴레이 제어하기
____웹 서버 구성
__컴퓨터에서 Nodejs로 웹 서버 구성하기
____Nodejs 다운로드
____Nodejs 설치
____Nodejs로 웹 서버 포트 8080 구성하기
__아두이노 Wi-Fi로 Nodejs를 사용해 온도, 습도, 빛 모니터링하기
____Wi-Fi 네트워크 연결
__아두이노 이더넷으로 Nodejs를 사용해 온도, 습도, 빛 모니터링하기
____아두이노 이더넷 실드 애플리케이션을 위한 코드
____Nodejs에서 장치 구성하기
__요약
5장. 웹캠을 추가해 보안 시스템 모니터링하기
__아두이노와 라즈베리 파이 간의 상호작용
____라즈비안에 아두이노 IDE 설치하기
____라즈베리 파이에 원격 접속하기
____그래픽 인터페이스에서 아두이노 실행하기
__라즈비안의 아두이노 인터페이스
____인터페이스 준비
____직렬 포트 선택
____그래픽 인터페이스에서 스케치 다운로드
__라즈베리 파이 제로에서 아두이노에 연결된 출력 제어하기
__파이썬에서 아두이노 보드 제어하기
____하드웨어 연결
__아두이노에 TTL 직렬 카메라를 연결하고 마이크로 SD에
__사진 저장하기
__직렬 TTL 카메라로 모션 감지하기
__라즈베리 파이에서 스냅샷 제어하기
____사진 촬영 함수 코드
__웹 페이지에서 카메라 제어하기
____PHP에서 파이썬 스크립트 호출하기
____파이썬 스크립트 코드
__네트워크 보안을 위해 USB 카메라 모니터링하기
____아두이노 YUN 구성
____MJPG-STREAMER 서버에서 모니터링하기
____라즈베리 파이에서 USB 카메라 모니터링하기
__요약
6장. 웹 모니터 빌드와 대시보드에서의 장치 제어
__MySQL 데이터베이스 서버 구성
____MySQL 설치
____PHP용 MySQL 드라이버 설치
____PHP와 MySQL 테스트
__데이터베이스 관리를 위한 PhpMyAdmin 설치
____아파치 서버 구성
____PhpMyAdmin 원격 패널 접속
____아두이노 데이터베이스 표시
____아두이노와 이더넷 실드에서 웹 서버로 데이터 보내기
__MySQL을 사용한 데이터로거
____스크립트 소프트웨어 프로그래밍
____연결 테스트
__데이터베이스 데이터 쿼리
____스크립트용 소프트웨어
____특정 데이터를 표시하는 스크립트
____온도 기록 쿼리
__LED 제어와 밝기 조절
____소프트웨어 요구 사항
____LED 테스트
____인터페이스에서 LED 제어하기
__DC 모터 속도 제어
__전기 회로로 조명 제어
____가전 제품
__기타 제품
____도어록 제어
____관수 장치 제어
__라즈베리 파이 제로에 원격 접속하기
____모뎀 설정 방법
____동적 DNS 구성
____No-iporg 계정 생성
__조명 제어 및 소비 전류 측정
____제어 및 모니터링 인터페이스 구축하기
____제어 및 모니터링 인터페이스
__연결된 장치와 센서에서 아두이노, Wi-Fi, 이더넷 실드의 제어 및 모니터링
____단일 인터페이스에서 장치 제어 및 모니터링 코드 작성
____모니터링 및 제어할 장치 추가
__요약
7장. 사물인터넷 대시보드로 스파이 폴리스 구축하기
__소음을 감지하는 스파이 마이크
____소프트웨어 코드
__AC 램프 조광기의 전류 조절하기
____하드웨어 요구 사항
____소프트웨어 코드
__RFID 카드로 접근 제어하기
____하드웨어 요구 사항
____소프트웨어 요구 사항
____소프트웨어 코드
__연기 감지
____소프트웨어 코드
__라즈베리 파이 제로를 사용해 경보 시스템 구축하기
____라즈베리 파이 제로와 모션 센서 연결
____소프트웨어 코드
____경보 모듈
____소프트웨어 코드
____중앙 인터페이스
____그래픽 인터페이스
__원격 대시보드에서 온습도 모니터링하기
____센서 테스트 탐색
____원격 대시보드 구성(Dweetio)
__요약
8장. 스마트폰에서 장치를 모니터링하고 제어하기
__APP 인벤터를 사용해 스마트폰에서 릴레이 제어
____하드웨어 요구 사항
____소프트웨어 요구 사항
__첫 번째 애플리케이션 작성
____인터페이스 디자인
____APP 인벤터와 아두이노 이더넷 실드 간의 통신
____APP 인벤터 코드
__이더넷 실드를 사용해 안드로이드 스튜디오에서 JSON 응답 읽기
__안드로이드 애플리케이션
____자바 클래스
____애플리케이션 권한
__안드로이드 애플리케이션을 사용해 DC 모터 제어하기
____하드웨어 요구 사항
__라즈베리 파이 제로를 사용해 안드로이드에서 출력 제어
__블루투스를 통해 라즈베리 파이로 출력 제어
____안드로이드 애플리케이션에서 조명 제어
__요약
9장. 통합
__시스템 통합: 개발 프로젝트
____조명 센서의 세부 사항
____모션 센서
____자동 조명 컨트롤러
__태양광 전력 모니터 회로
__토양 센서를 가진 자동 관개 시스템
__아두이노 수위 컨트롤러
__블루투스 기반 가정 자동화
__매트릭스 키보드를 사용한 접근 제어
____키패드
____코드를 표시하기 위한 LCD 화면 연결
__키패드로 도어록 제어하기
____키패드를 사용해 접근하는 코드
__시스템 제어를 릴레이 및 장치와 통합
____여러 기기 제어
____전체 시스템
__전원 공급 장치 설정 방법
____AC 부하용 전원 공급 장치
____아두이노 보드에 24 DC 볼트의 릴레이 연결
__요약
[출판사 서평]
이 책에서 다루는 내용
IoT 네트워크에 장치를 연결하는 데 필요한 기술 습득
센서와 액추에이터를 장치에 연결하는 방법
웹 서버에 데이터 보내기
웹 서비스와 데이터베이스를 사용하는 사물인터넷의 이해
HTML5와 자바스크립트를 사용한 대시보드 구성
대시보드에서 연결된 장치 제어하기
대시보드에서 다양한 장치 모니터링하기
스마트폰에서 장치를 제어할 수 있는 앱 작성하기
이 책의 대상 독자
여러분의 집을 자동화하고 스마트하게 만드는 동시에 댁내 장치들을 완전히 제어하고자 하는 사람들을 위한 책이다. 이런 주제에 관심이 있다면 이 책에서 라즈베리 파이 제로 보드를 사용해 여러분의 프로젝트를 제어하는 데 필요한 모든 것을 배울 수 있다.
또한 과거에 아두이노 같은 다른 개발 보드로 개발해온 제작자를 위한 책이기도 하다. 이 경우, 라즈베리 파이 플랫폼의 힘을 바탕으로 스마트 홈을 만드는 방법을 배울 수 있다. 라즈베리 파이 제로로 무선 보안 카메라를 만드는 것과 같은 다른 플랫폼에서도 쉽게 수행 가능한 프로젝트를 만드는 방법도 배울 수 있다.
이 책의 구성
1장. '라즈베리 파이 제로 시작하기'에서는 라즈베리 파이와 아두이노 보드를 설치하는 절차와 장치 간 통신 방법을 설명한다. 운영체제를 설치하고 설정하며, 라즈베리 파이를 네트워크에 연결해 원격으로 접속한다. 또한 라즈베리 파이가 정확한 시간에 동작할 수 있도록 보장한다.
2장. '라즈베리 파이 제로에 장치 연결하기'에서는 라즈베리 파이와 아두이노 신호를 연결하는 방법을 알아본다. GPIO 포트와 이 포트가 제공하는 다양한 인터페이스를 살펴본다. 또한 GPIO를 사용해 라즈베리 파이에 연결할 수 있는 다양한 장치를 살펴본다.
3장. '센서 연결: 실제 데이터 측정'에서는 다양한 신호의 감지 및 보안 시스템, 에너지 소비 전력 측정, 가정 내 위험 감지, 가스 센서, 유량 측정용 유량 센서를 구현하는 방법을 살펴보고 지문 센서로 집의 출입을 제어하는 보안 시스템의 제작 방법을 알아본다.
4장. '연결 장치 제어'에서는 중앙 인터페이스 대시보드의 라즈베리 파이 통신 모듈을 사용해 아두이노 보드를 제어하는 방법을 알아본다.
5장. '웹캠을 추가해 보안 시스템 모니터링하기'에서는 보드에 연결된 웹캠을 구성해 사물인터넷 보안 시스템을 모니터링하는 방법을 알아... 이 책에서 다루는 내용
IoT 네트워크에 장치를 연결하는 데 필요한 기술 습득
센서와 액추에이터를 장치에 연결하는 방법
웹 서버에 데이터 보내기
웹 서비스와 데이터베이스를 사용하는 사물인터넷의 이해
HTML5와 자바스크립트를 사용한 대시보드 구성
대시보드에서 연결된 장치 제어하기
대시보드에서 다양한 장치 모니터링하기
스마트폰에서 장치를 제어할 수 있는 앱 작성하기
이 책의 대상 독자
여러분의 집을 자동화하고 스마트하게 만드는 동시에 댁내 장치들을 완전히 제어하고자 하는 사람들을 위한 책이다. 이런 주제에 관심이 있다면 이 책에서 라즈베리 파이 제로 보드를 사용해 여러분의 프로젝트를 제어하는 데 필요한 모든 것을 배울 수 있다.
또한 과거에 아두이노 같은 다른 개발 보드로 개발해온 제작자를 위한 책이기도 하다. 이 경우, 라즈베리 파이 플랫폼의 힘을 바탕으로 스마트 홈을 만드는 방법을 배울 수 있다. 라즈베리 파이 제로로 무선 보안 카메라를 만드는 것과 같은 다른 플랫폼에서도 쉽게 수행 가능한 프로젝트를 만드는 방법도 배울 수 있다.
이 책의 구성
1장. '라즈베리 파이 제로 시작하기'에서는 라즈베리 파이와 아두이노 보드를 설치하는 절차와 장치 간 통신 방법을 설명한다. 운영체제를 설치하고 설정하며, 라즈베리 파이를 네트워크에 연결해 원격으로 접속한다. 또한 라즈베리 파이가 정확한 시간에 동작할 수 있도록 보장한다.
2장. '라즈베리 파이 제로에 장치 연결하기'에서는 라즈베리 파이와 아두이노 신호를 연결하는 방법을 알아본다. GPIO 포트와 이 포트가 제공하는 다양한 인터페이스를 살펴본다. 또한 GPIO를 사용해 라즈베리 파이에 연결할 수 있는 다양한 장치를 살펴본다.
3장. '센서 연결: 실제 데이터 측정'에서는 다양한 신호의 감지 및 보안 시스템, 에너지 소비 전력 측정, 가정 내 위험 감지, 가스 센서, 유량 측정용 유량 센서를 구현하는 방법을 살펴보고 지문 센서로 집의 출입을 제어하는 보안 시스템의 제작 방법을 알아본다.
4장. '연결 장치 제어'에서는 중앙 인터페이스 대시보드의 라즈베리 파이 통신 모듈을 사용해 아두이노 보드를 제어하는 방법을 알아본다.
5장. '웹캠을 추가해 보안 시스템 모니터링하기'에서는 보드에 연결된 웹캠을 구성해 사물인터넷 보안 시스템을 모니터링하는 방법을 알아본다.
6장. '웹 모니터 빌드와 대시보드에서의 장치 제어'에서는 웹 서비스를 사용해 보안 시스템을 모니터링하는 시스템 설정 방법을 알아본다. 라즈베리 파이를 아두이노와 통합해 장치를 연결하고 모니터링하는 완벽한 시스템을 구축한다.
7장. '사물인터넷 대시보드로 스파이 폴리스 구축하기'에서는 다양한 미니 홈 도모틱스 프로젝트를 만드는 방법과 웹 서비스를 연결하고 사물인터넷을 사용해 보안 시스템을 모니터링하는 방법을 알아본다.
8장. '스마트폰에서 장치를 모니터링하고 제어하기'에서는 안드로이드 스튜디오와 APP 인벤터를 사용해 스마트폰용 앱을 어떻게 개발하고 아두이노 보드와 라즈베리 파이 제로를 어떻게 제어하는지 알아본다.
9장. '통합'에서는 프로젝트의 모든 부분, 전자 부품, 소프트웨어 구성, 전원 공급 장치를 하나로 통합하는 방법을 알아본다.
지은이의 말
라즈베리 파이 제로(Raspberry Pi Zero)는 강력하고 저렴한 신용카드 크기의 컴퓨터로, 정교한 홈 오토메이션 기기의 컨트롤러를 완벽하게 시작할 수 있다. 온보드 인터페이스를 사용해 라즈베리 파이 제로를 확장하면, 사실상 보안 센서 및 장치를 무제한으로 연결할 수 있다.
아두이노(Arduino) 플랫폼은 사물인터넷의 네트워킹 애플리케이션을 포함한 여러 프로젝트를 작성하는 데 유용하고 다재다능하게 쓰이므로 이 책에서 사용하고 있다. 이 책에서는 아두이노 보드를 사용해 노드에 연결된 장치를 통합하고 라즈베리 파이를 통합해 허브로 동작하는 중앙 인터페이스에서 장치를 제어하고 모니터링하는 방법을 설명한다. 소프트웨어 프로그램을 사용하면 자바스크립트와 HTML5, Node.js 같은 기술을 기반으로 하는 사물인터넷 시스템을 만들 수 있다.
이 책을 통해 라즈베리 파이 보드를 사용한 몇 가지 도모틱스(domotics) 프로젝트를 살펴봄으로써 자신의 프로젝트를 제작할 수 있게 될 것이다.
각 장의 프로젝트는 준비 작업부터 시작해 하드웨어, 센서, 통신, 소프트웨어 프로그래밍으로 구성돼 있어 완벽한 제어 및 모니터링 시스템을 갖추도록 여러분을 안내해줄 것이다.
옮긴이의 말
사물인터넷이라는 용어가 등장하고 세간의 주목을 받기 시작한 지도 몇 년이 지났고 이미 우리 생활에 익숙하게 사용되기 시작했다. 하지만 사물인터넷 개발자나 프로젝트를 배우는 학생들에게 정말 유용하면서 체계적인 사전 지식을 제공해주는 자료나 관련 서적은 여전히 많지 않은 것이 현실이다.
그런 면에서 이 책은 개발자와 학생들에게 인기 있는 라즈베리 파이 제로와 자바스크립트를 사용해 사물인터넷 프로그래밍 세계에 발을 들여놓는데 필요한 사전 지식을 배우고 애플리케이션을 구축할 수 있게 돕는 좋은 가이드가 될 것으로 기대된다. 이 책에서는 사물인터넷 구축에 가장 널리 사용되는 라즈베리 파이와 아두이노 플랫폼, 자바스크립트, HTML5, Node.js 같은 친숙한 기술을 사용한다. 또한 온도, 습도, 빛, 가스, 모션 등 다양한 센서를 사용해 외부 환경을 모니터링하고 스마트 홈을 제어하는 실질적인 프로젝트를 제공함으로써 독자들이 눈으로 확인하며 쉽게 따라갈 수 있게 구성돼 있다.
상투적인 말로 들리겠지만, 작업을 마치고 나면 항상 미흡한 부분에 대해 아쉬움이 남기 마련이다. 꽤 많은 노력을 기울여 작업했지만, 저자의 의도를 충분히 전달하지 못했거나 오역이 있을 수 있다. 잘못된 부분이나 책의 내용과 관련해 어떤 의견이라도 보내준다면 소중히 다루며 검토해볼 것을 약속한다.
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