사물인터넷의이해 4주차

스마트 홈

- 스마트 기기들과 ICT기반 홈네트워크를 연동시킨 융합기술

=>삶의 질 향상

(방송영역, 무선영역, 전달 망 영역, 유선영역, 닥내 망 영역이 있다.)

 

헬스케어 서비스

- 헬스케어 디바이스로부터 수집된 데이터를 분석하여 헬스케어 및 의료 서비스로 연결

 

스마트시티

- IT기술 활용으로 도시문제 해결 및 삶의 질 개선하는 미래형 도시

=>도시 주요 부문의 인프라 + IT, 사물인터넷

- 구성요소 : 도시에 공급되는 물, 에너지, 도시 교통 수단, 건물 등..

 

스마트그리드

- 기존 전력망 + ICT => 에너지 네트워크, 통신 네트워크가 결합된 차세대 지능형 전력망

=>실시간 전기사용 관련 정보 교환으로 에너지 사용 최적화

 

스마트차량

- 자율자동차 : 운전자, 승객 조작없이 스스로 운행이 가능한 자동차

NHTSA(미국 교통부 산하 도로교통안전국)에서는 5단계(0~4단계)로 구분

SAE(미국 자동차기술 학회)에서는 6단계(0~5단계)로 구분

자율 자동차 분야 기술

1. 전기로 움직이는 Electric

2. 디지털 디바이스와 무선으로 연결되는 Connected

3. 스스로 주행,주차하고 위험을 피하는 Self-driving

스마트 교통 : ICT + 교통 시스템 => 차세대 ITS(Intelligent Transportation System)으로 진화 중

 

스마트물류 : 기존 물류,유통 분야인 주문, 접수, 배송 + IoT기술

 

스마트팜 : 스마트폰으로 비닐하우스 내부 온도, 습도, 급수, 배수, 비료 공급 등 원격 제어 지원 서비스

 

스마트금융 : 금융(Finance), 기술(Technology)의 합성어 => 핀테크(Fintech)

- IT기술 + 기존 금융 산업 => 혁신적인 금융 서비스

ex) 일정 걸음 이상 걸으면 돈을 줌

 

스마트 미디어 : 엔터테이먼트 중심에서 AR,VR디지털 사이니지 등을 접목

 

실생활 인공지능 활용 사례

- 대표적 인공지능 : 음성인식 서비스 알렉사(Alexa)

 

아두이노의 보드는 PC로부터 프로그램 로딩에 사용되는 USB를 포함하여 직렬 통신 접속 특징

C, C++기반

 

최초 아두이노는 센서+엑추에이터로 상호작용하는 디바이스 창작 ->저가 및 용이성 목적 (2005)

아두이노의 장점

1.저비용

2.크로스 플랫폼 (윈도우즈, 맥OSX, 리눅스 모두 작용)

3.간단 명료한 프로그램 (유연성 제공, IDE제공)

4.개방 소스 (확장 소프트웨어 라이브러리를 구할 수 있다.)

 

아두이노 하드웨어(H/W)

최초 하드웨어는 이탈리아 회사 스마트 프로젝트에서 생산

아두이노 보드는 실드라 하는 인쇄회로 확장 보드 사용

Uno 보드는 5V 동작 High = 5V, Low = 0V

보드의 오른쪽 중간에 명기된 ICSP(In Circuit Serial Programming) 헤더 핀들은 ATmega328칩에 부트로드(Bootloader) 프로그램을 써 넣을 때 적용하기 위함

보드 오른쪽 맨 아래 A0~A5로 된 핀 6개는 아날로그 입력으로 사용하지만 디지털 입,출력도 사용 가능

 

소프트웨어(S/W)

IDE(통합개발환경) : JAVA로 쓰여진 윈도우, 맥오에스, 리눅스용의 교차 플롯폼 적용

IDE는 코드 구조 특별한 규칙을 적용하는 C, C++ 언어 지원

사용자에게 두 기본 함수 요구 (setup, 메인 프로그램 loop)

스케치 : 아두이노 IDE로 쓰여 진 프로그램, 확장.ino로서 텍스트 파일 형태로 저장 소프트웨어는 확장.pde

1. setup() : 전원이 켜지거나 reset 후, 스케치 시작할 때 단 한번 불러짐(변수, 입출력 모드, 다른 라이브러리 초기화)

2. loop() : setup()함수 이 후, 메인 프로그램에서 반복 수행 (전원 차단, 리셋될 때 까지)

 

브레드보드에서 +는 전원 양극에, -는 접지(GND)에 연결

const = 상수화

 

시리얼 모니터(컴퓨터와 아두이노 간의 시리얼 통신) : 시리언 통신 속도 보통 9600bps사용 (bps : bit/sec)

아두이노 우노 보드 0번 핀(RX) 및 1번 핀(TX)통해 통신을 하는데, 이 경우 이 핀들은 디지털 입출력 사용 불가

if() ~ else()

for(a;b;c;) {}

while() {}

 

범용 입출력(GPIO)

- 핀 모드 설정

- pinMode(핀 번호, INPUT|OUTPUT|INPUT_PULLUP) //pinMode의 default값은 INPUT

 

디지털 값 읽기

- digitalRead()

->High(1), Low(0)

 

디지털 값 쓰기

- digitalWirte(pin, value) ex)digitalWirte(13,OUTPUT);

 

아두이노에는 디지털 -> 아날로그 (DAC : Digital-to-Analog Converter)기능은 없지만

아날로그 -> 디지털 (ADC : Analog-to-Digital Converter)기능은 있다.

아날로그 입력 단자 A0~A5 6개가 존재

analogRead(pin)은 () 안의 선택한 핀의 아날로그 값을 읽음

-> 값을 표본화 및 양자화로 0~1023 사이 값으로 변환 

아두이노 마이크로제어(Atmega328)의 ADC는 10bit 분해능(resolution)과 125kHz표본화(Sampling)율을 제공