사물인터넷을 품은 라즈베리 파이

CHAPTER 1 라즈베리 파이 소개 1
1.1 개요 1
1.2 시스템 구성 2
1.3 라즈비안 설치 7
1.4 라즈베리 파이 부팅 및 설정 9
1.5 라즈비안의 구성 14
1.6 한글 및 네트워크 설정 18
1.7 라즈베리 파이 관련 사이트 21

CHAPTER 2 리눅스 환경 23
2.1 리눅스 접속 23
2.2 리눅스 파일 시스템 29
2.3 기본 명령어 31
2.4 일반 명령어 37
2.5 시스템 관리 명령 45
2.6 파일 편집 54
2.7 셸 환경 63
2.8 셸 프로그래밍 70

CHAPTER 3 파이썬 환경 73
3.1 파이썬 개요 73
3.2 파이썬 실행 74
3.3 변수와 자료형 75
3.4 구문과 프로그램 제어 82
3.5 함수형 프로그래밍 84
3.6 클래스와 객체 91
3.7 입출력과 예외 92
3.8 모듈 96
3.9 파이게임 모듈 97

CHAPTER 4 웹 서버 구축 107
4.1 웹 서버 개요 107
4.2 웹 서버 설치 110
4.3 파이썬 웹 프로그래밍 118
4.4 Bottle 웹 응용 프레임워크 129
4.5 MySQL 데이터베이스 138
4.6 파이썬 MySQL 프로그래밍 154
4.7 SQLite 160
4.8 REST API 설계 167

CHAPTER 5 GUI 프로그래밍 177
5.1 그래픽 윈도우 시스템 개요 177
5.2 Tkinter 파이썬 GUI 프로그래밍 180
5.3 Qt/PySide 프로그래밍 187
5.4 Qt Designer를 이용한 프로그래밍 216
5.5 Qt Quick을 이용한 프로그래밍 229

CHAPTER 6 하드웨어 제어 251
6.1 GPIO 개요 251
6.2 GPIO 디지털 입출력 제어 259
6.3 GPIO 직렬 통신 제어 271
6.4 적외선 센서 모듈 292
6.5 디스플레이 장치 실습 297

CHAPTER 7 카메라 장치 활용 309
7.1 카메라 연결 개요 309
7.2 USB 웹캠 연결 310
7.3 라즈베리 파이카메라 연결 314
7.4 motion 프로그램을 통한 원격 감시 시스템 318
7.5 mjpg-streamer 프로그램을 통한 원격 스트리밍 321
7.6 VLC 프로그램을 통한 원격 스트리밍 323
7.7 PIL 및 matplotlib 모듈을 활용한 이미지 처리 324
7.8 OpenCV를 활용한 영상 처리 327
7.9 라즈베리 파이 카메라 제작 336

CHAPTER 8 모터 연결 및 RC 카 제어 339
8.1 모터 개요 339
8.2 서보모터 제어 340
8.3 DC 모터 제어 343
8.4 RC 카 제어 347
8.5 UPnP를 이용한 RC 카 제어 355

CHAPTER 9 위치 및 방향 측정 장치 활용 361
9.1 GPS 수신기 개요 361
9.2 GPS 수신기 연결 362
9.3 지도 위에 현재 위치 나타내기 366
9.4 날씨 예보 장치 만들기 368
9.5 Navit 내비게이션 프로그램 구동 374
9.6 IMU 센서 활용하기 382

CHAPTER 10 아두이노 보드 연결 395
10.1 아두이노 소개 395
10.2 아두이노 프로그래밍 397
10.3 UART를 이용한 연결 399
10.4 PyFirmata를 사용한 아두이노 포트 제어 402
10.5 Xbee 모듈을 이용한 통신 404
10.6 와이파이 모듈을 이용한 통신 409
10.7 블루투스 4.0 BLE를 이용한 통신 434

CHAPTER 11 사물인터넷 보드 활용 447
11.1 사물인터넷 보드 개요 447
11.2 파티클 코어 활용 448
11.3 NodeMCU 보드 활용 470

CHAPTER 12 사물인터넷 서비스 활용 485
12.1 사물인터넷 개요 485
12.2 WebIOPi 웹 서버 연결 486
12.3 The Thing System 494
12.4 openHAB 509
12.5 클라우드 데이터 저장 서비스 532
12.6 사물인터넷 연동 서비스 540

CHAPTER 13 사물인터넷 통신 563
13.1 사물인터넷 통신 개요 563
13.2 BLE 비콘 564
13.3 인터넷 통신 프로토콜 개요 574
13.4 MQTT 프로토콜 575
13.5 MQTT와 증강 현실을 이용한 온실 제어 589

찾아보기 599

리눅스 시스템을 잘 이해하고 프로그래밍하기 위해서는 먼저 사용 환경에 익숙해져야 한다. 리눅스 시스템은 유닉스(Unix)의 많은 기능을 가져왔으므로 유닉스의 파일 시스템, 텍스트 셸 환경, 명령어 등에 대해서도 잘 이해하여야 한다. 이번 장에서는 리눅스를 접속하는 방법, 파일 시스템, 기본 명령어들에 대해 다루기로 한다.

파이썬 프로그램은 파이썬 인터프리터가 실행한다. 파이썬 인터프리터는 보통 텍스트 명령 셸에서 ‘python’을 입력하여 실행하거나 IDLE와 같은 통합 개발 환경(IDE, Integrated Development Environment)을 통해 실행할 수 있다. IDLE 아이콘을 클릭하여 파이썬 인터프리터를 실행시켜 보자(다음부터 python 2.7 버전 및 IDLE을 기준으로 설명한다. 참고로 python 3.x 버전에서는 문법이 상당 부분 바뀌었다).

MySQL은 C, 파이썬, 펄, PHP 등의 다양한 프로그래밍 언어에서 처리할 수 있는 커넥터 또는 라이브러리를 제공한다. 여기서는 MySQL을 파이썬 프로그램에 적용하는 방법에 대해 다룬다. 그러기 위해서는 우선 MySQL 클라이언트 프로그램 개발을 위한 패키지를 설치하여야 한다. 파이썬을 위한 MySQL 클라이언트 패키지를 설치하는 명령은 다음과 같다.