아침에 일어나니 오늘 날씨는 맑고 미세먼지 농도는 좋음으로 안내받았다. 양치질을 하기 위해 거울 앞에 서니 주인님의 혈색이 아주 좋고 맥박은 정상이지만 나이를 고려하여 무리한 운동은 하지 말라고 한다. 오늘 새벽에 드론이 제주갈치를 배달해 주었다. 싱싱한 제주갈치를 우리 집 로봇이 손질하고 조리하여 맛있게 먹었다. 출근길에 드론영업용 자동차를 타고 비행기처럼 날라 회사에 도착하였다. 회사에 도착하니 다양한 업무로봇이 내가 브리핑할 자료를 만들고 있었다.

이것은 사물인터넷이 발달하고 4차 산업혁명의 기술들이 발전하면서 곧 다가올 미래산업사회의 모습이다. 대한민국의 네트워크 인프라는 글로벌 경쟁력에서도 우위에 있기 때문에 미래의 모습도 매우 빠르게 우리 앞에 다가올 것이다. 사물인터넷(Internet of Things, 약어로 IoT)은 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술 즉, 무선 통신과 유선 통신을 통해 각종 사물을 연결하는 기술을 의미한다. 인터넷으로 연결된 사물들이 데이터를 주고받아 스스로 분석하고 학습한 정보를 사용자에게 제공하거나 사용자가 이를 원격 조정할 수 있는 인공지능 기술이다. 사물인터넷이란 용어가 우리생활에 들어온 이래로 어느새 24년이 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. 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 라즈베리파이를 이용하여 오프라인 상태에서 센서 및 액추에이터를 제어하거나 네트워크를 통한 온라인 상태에서 센서 및 액추에이터의 원격제어를 구현하고자하는 독자들을 위해 C언어와 파이썬 언어를 기반으로 웹 프로그래밍이 가능하도록 저술하였다. 이 교재에서 소개하는 회로에 사용된 베이스머신은 씨엔디아이(주)에서 공급하는 mCube-IoT 키트를 이용한 것이지만 라즈베리파이 보드를 직접 사용할 수 있도록 각 실험환경에서 핀 구성을 별도로 나타내었으며 각종 액추에이터나 센서는 인터넷에서 손쉽게 구할 수 있는 것을 채택하였다.

1장. 라즈베리파이 개발 환경 구축하기
1.1 라즈베리파이 개요
1.2 라즈베리파이 운영체제 설치
1.3 원격접속

2장. 라즈베리파이 프로그래밍 환경 구축하기
2.1 GPIO 일반
2.2 WiringPi 라이브러리 설치

3장. 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

4장. GPIO를 이용한 센서 제어하기
4.1 온도 및 습도 센서 제어
4.2 조도 센서 제어
4.3 토양 수분 센서 제어
4.4 초음파 센서 제어
4.5 움직임 감지(PIR) 센서 제어
4.6 가스 센서 제어

5장. 안드로이드 앱 개발하기
5.1 개발환경 구축
5.2 Android Studio를 이용한 앱 개발

6장. 안드로이드 앱을 이용한 IoT 시스템 구현하기
6.1 IoT 구현 절차 및 방법
6.2 스마트 선풍기
6.3 교량 안전관리 시스템
6.4 디지털 도어락
6.5 침입 감지 시스템
6.6 화분 수분관리 시스템
6.7 심박수 센서를 이용한 헬스케어
6.8 주차 안내 시스템

7장. 웹을 이용한 센서 및 액추에이터 제어하기
7.1 플라스크 웹 프로그래밍을 이용한 센서 및 액추에이터 제어
7.2 C언어와 PHP를 이용한 센서 및 액추에이터 제어

8장. USB 웹카메라와 파이카메라 제어하기
8.1 라즈베리파이 서버에서 활용하는 카메라
8.2 카메라 영상 스트리밍하기