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『IoT 사물인터넷을 위한 라즈베리파이 4 정석』은 왕초보도 라즈베리파이를 이용해 다양한 IoT를 직접 개발할 수 있도록 전기전자 기초 원리부터 센서제어 및 나만의 가상비서 만들기 등 초수/중수/고수 예제 실습과 실전 프로젝트까지 단계별로 구성하였다.

라즈베리파이가 무엇인지부터 시작하여 전기, 전자와 배경지식이 부족한 분들도 볼 수 있도록 관련 부품의 동작 원리와 파이썬 기초 내용부터 아주 쉽게 설명하였습니다.

이 책은 라즈베리파이 4와 라즈베리파이 3 버전 모두 사용할 수 있다. 독자는 라즈베리파이 3, 4 중 어떤 버전을 선택해도 이 책의 내용을 학습하는데 충분하도록 환경 설정 방법을 자세히 설명하였다.

이 책은 라즈베리파이로 IoT를 만들 때 필요한 거의 모든 기술을 담았다!
- 왕초보를 위한 알기 쉬운 리눅스/파이썬/전자 기초
- 각종 센서 활용하기
- Flask를 활용한 센서 제어하기
- 라즈베리파이 카메라 활용하기
- NodeMCU 활용하기
- 포트포워딩과 슈퍼디엠지로 우리집 LED 제어하기
- 머신러닝 Open API와 가상 비서 만들기
- Git 버전관리(형상관리)

이 책은 부품 및 전자회로가 어떻게 동작하는지와 IoT 동작을 위해 어떻게 코딩해야 하는지를 도식화와 한 줄 한 줄 등으로 진짜 친절하게 설명하였다.

이 책에서 사용하는 전체 부품은 5쪽과 19~21쪽을 참조한다.

※ 이 책의 실습에 필요한 부품은 편리하게 본인에 맞게 선택해서 키트로 구매할 수 있다. 구매 관련 자세한 내용은 19쪽을 참조한다.

“IoT!, 라즈베리파이로 만들고 파이썬으로 코딩하며 배운다!”
420의 분량에 단계별 초수/중수/고수 예제 실습과 실전 프로젝트 만들까지 라즈베리파이의 모든 것이 한 권에 담겨있습니다.

이 책의 주요 내용은 다음과 같습니다.
Chapter 01 라즈베리 파이 시작하기
이 장에서는 라즈베리 파이란 무엇인지 알아보고 이 책을 학습하기 위한 준비물을 알아본 뒤 라즈베리 파이에 라즈비안 운영체제를 설치 후 환경세팅을 한 뒤 간단하게 LED를 작동해봅니다.

Chapter 02 라즈베리 파이를 위한 리눅스 기초 배우기
리눅스는 리눅스 토발즈가 커뮤니티 주체로 개발한 컴퓨터 운영체제입니다. 이 장에서는 운영체제, 원격 접속, 리눅스 파일 시스템, 리눅스 명령어에 대해서 배워봅니다.

Chapter 03 라즈베리 파이를 위한 파이썬 기초 배우기
책에서는 라즈베리 파이와 연동을 위한 예제는 파이썬으로 구현을 합니다. 라즈베리 파이는 다양한 언어 파이썬, C, C++, JAVA, 펄, 루비 등을 지원 하지만 그래도 파이썬이 가장 많이 사용이 되고 IoT 및 빅테이터에 사용을 많이 하는 언어이기 때문에 다른 언어보다 파이썬을 다룹니다. 물론 파이썬만 다루는 교재가 아니기 때문에 여기서는 파이썬의 중급 및 고급 기능은 다루지 않고 라즈베리 파이를 사용하기 위해서 최소한의 범위로 알기 쉽게 설명합니다.

Chapter 04 라즈베리 파이를 위한 전자 기초 배우기
라즈베리 파이를 이용하여 LED, LCD, 각종 센서 등 여러 부품을 제어하기 위하여 기초적인 전자회로 이론 및 각 부품의 데이터시트를 활용하여 회로를 분석하는 방법을 익힙니다.

Chapter 05 라즈베리 파이 GPIO 및 센서 활용하기
파이썬 프로그래밍으로 라즈베리 파이의 GPIO를 제어해 보고 각종 센서 및 부품을 라즈베리 파이에 연결하여 동작시키는 방법을 알아봅니다.

Chapter 06 Flask를 활용하여 센서 제어하기
이 장에서는 Flask를 활용하여 센서를 제어해봅니다. Flask를 설치하고, VSCODE를 설치한 뒤 웹서버를 구축하여 LED를 제어하고, 그 외에도 ip, port, process, cron, daemon에 대해서 학습한 뒤 공공데이터를 활용해 봅니다.

Chapter 07 Maria 데이터베이스 활용하기
많은 자료들을 특정한 규칙에 맞게 대용량의 저장장치에 보관하여 필요한 업무에 사용될 수 있는 것을 데이터베이스라고 할 수 있다. 프로그래밍에 있어 데이터베이스에 있는 자료를 검색하고 가공하고 저장할 수 있는 능력은 꼭 필요한 부분이다. 이 장에서는 데이터베이스에 대한 기본적인 이해를 통해서 필요한 자료를 검색하고, 가공하고, 저장하며 파이썬에서 라즈베리 파이에서 설치된 Maria 데이터베이스 서버에 접속하는 방법에 대해 알아본다.

Chapter 08 블루투스 비콘(Beacon) 사용하기
블루투스 비콘에 대해 알아보고 라즈베리 파이 4를 별도의 추가 없이 비콘으로 변경하여 스마트폰에 비콘스캐너 앱을 설치한 후 라즈베리 파이 근처에 도달했을 때 비콘의 기능을 활용해 라즈베리 파이의 웹서버로 접속해 GPIO를 제어하는 방법을 알아봅니다.

Chapter 09 라즈베리 파이 카메라 활용하기
라즈베리 파이 카메라를 세팅하고 사진 찍기, 동영상 촬영을 해 본 뒤 UV4L 모듈을 이 용하여 웹 스트리밍을 구현해보고 Motion 모듈을 이용하여 모션 감지를 해본다.

Chapter 10 라즈베리 파이 카메라 활용하기
사물인터넷(IoT)에 널리 쓰이는 NodeMCU(ESP8266) 보드에 대해 알아보고 아두이노 IDE를 이용하여 프로그램 하는 방법과 간단한 실습 예제를 통해서 MQTT을 이용하여 사용하는 방법을 배워 봅니다.

Chapter 11 포트포워딩과 슈퍼디엠지로 우리집 LED 제어하기
집에 있는 유무선 공유기와 라즈베리 파이를 이용하여 웹서버를 만들고 공유기의 포트포 워딩이나 슈퍼디엠지 설정으로 어디에 있던지 인터넷으로 웹서버에 접속해 라즈베리 파이로 LED를 켜 고 센서를 확인하는 방법을 알아봅니다.

Chapter 12 OPEN API 활용하기
아마존은 20년 이상 인공 지능에 과감히 투자해왔고, 수많은 기계 학습 알고리즘을 보유하고 있습니다. 그리고 구글은 지능형 가상 비서 Google Assistant를 통해 음성 AI시장을 선도하고 있습니다. 이장에서는 라즈베리 파이를 활용한 아마존 머신 러닝 API와 구글 Assistant를 학습해 봅니다.

Chapter 01 라즈베리 파이 시작하기
01 _ 라즈베리 파이 살펴보기
01-1 라즈베리 파이란?
01-2 하드웨어 구성
02 _ 라즈베리 파이 실습 준비물
02-1 라즈베리 파이 실습 부품 세트 1
02-2 라즈베리 파이 실습 부품 세트 2
03 _ SD Card Formatter로 SD Card
04 _ 라즈비안 다운 및 SD 카드
04-1 라즈비안 다운받기
04-2 라즈비안 SD 카드 세팅하기
05 _ 라즈비안 설치하기
06 _ 라즈베리 파이 환경 설정하기
07 _ 라즈베리 파이로 LED 동작시키기

Chapter 02 라즈베리 파이를 위한 리눅스 기초 배우기
01 _ 운영 체제
01-1 운영체제란?
01-2 리눅스 운영체제의 종류
01-3 라즈비안 운영체제
02 _ 원격 접속을 위한 VNC와 Putty
02-1 그래픽 모드 접속
02-2 터미널 모드 접속
03 _ 리눅스 파일 시스템
03-1 리눅스 파일 시스템의 특징
03-2 리눅스 디렉토리 구조
04 _ 리눅스 명령어
04-1 쉘(Shell)
04-2 기본 명령어
04-3 파일 및 디렉터리
04-4 파일 이동, 삭제, 복사 명령어
04-5 파일 찾기 명령어
04-6 권한
04-7 입출력 재지정 IO Redirection
04-8 wget, apt-get, git clone 파일 다운로드
04-9 파일 압축

Chapter 03 라즈베리 파이를 위한 파이썬 기초 배우기
01 _ 파이썬 시작하기
01-1 파이썬 개요
01-2 파이썬 Windows 설치하기
01-3 파이썬의 주석
02 _ 파이썬 자료형
02-1 숫자형
02-2 문자형
02-3 리스트
02-4 튜플
02-5 딕셔너리
03 _ 파이썬 제어문
03-1 if문
03-2 for문
03-3 whie문
03-4 break문
04 _ 파이썬 함수 사용법
04-1 함수 선언하기
04-2 함수 인수 사용하기
05 _ 파이썬 클래스와 모듈
05-1 클래스
05-2 모듈
05-3 라이브러리

Chapter 04 라즈베리 파이를 위한 전자 기초 배우기
01 _ 알기 쉬운 전자회로
01-1 옴(Ohm)의 법칙
01-2 키르히호프(Kirchhoffs)의 법칙
02 _ 데이터시트와 회로를 참고하여 전자 부품 알아보기
02-1 브래드보드
02-2 저항
02-3 LED
02-4 푸시 버튼 스위치
02-5 콘덴서
02-6 트랜지스터(Transistor)
02-7 다이오드(Diodes)

Chapter 05 라즈베리 파이 GPIO 및 센서 활용하기
01 _ GPIO 제어 및 테스트
01-1 LED 실습
01-2 푸시 버튼 스위치 실습(Polling 방식)
01-3 푸시 버튼 스위치 실습(Event 알림 방식)
01-4 푸시 버튼 입력으로 LED 실습
02 _ PWM 제어
02-1 PWM으로 LED 실습
02-2 PWM으로 부저 실습
02-3 PWM으로 서보모터 실습
03 _ 초음파센서(HC-SR04) 실습
04 _ PIR 센서(HC-SR501) 실습
05 _ 아날로그 신호와 SPI 통신
05-1 아날로그 신호를 라즈베리 파이로 읽어오기
05-2 SPI 통신의 이해
05-3 SPI 라즈베리 파이에서 설정하기
05-4 아날로그 전압을 MCP3008로 읽어오기
05-5 LDR 센서 실습
05-6 조이스틱(Joystick) 실습
06 _ I2C 통신
06-1 I2C 라즈베리 파이에서 설정하기
06-2 BMP180(대기압 센서) 실습
06-3 OLED 디스플레이 실습

Chapter 06 Flask를 활용한 센서 제어
01 _ Flask 세팅하기
01-1 라즈베리 4에서 설치하기
01-2 Flask 설치하기
02 _ Flask 웹서버 구축하기
03 _ Flask 라우팅
04 _ Flask LED 제어하기
04-1 Flask LED 제어 정적 라우팅
04-2 Flask LED 제어 동적 라우팅〈산형괄호〉
04-3 Flask LED 제어 동적 라우팅〈쿼리스트링〉
05 _ Falsk 웹페이지
05-1 Flask, HTML, CSS, Javascript를 이용한 웹페이지 만들기
05-2 fetch() 함수 이해하기
05-3 화살표 함수 이해하기
06 _ IP, Port, Process 개념잡기
06-1 IP 개념잡기
06-2 Port 개념잡기
06-3 Process 개념잡기
07 _ cron과 daemon 개념잡기
07-1 cron(크론) 개념잡기
07-2 daemon(데몬) 개념잡기
08 _ 공공데이터 활용하기
08-1 공공데이터 신청하기
08-2 공공데이터 분석하기
08-3 파이썬을 활용하여 온습도 확인하기

Chapter 07 Maria 데이터베이스 활용하기
01 _ 데이터베이스 설치
01-1 DBMS 설치하기
02 _ Maria 데이터베이스 서버에 질의문을 이용한 회원테이블 작성하기
02-1 데이터베이스의 구성 ‘도서관’
02-2 회원데이블 만들기
03 _ 파이썬과 Maria 데이터베이스 서버 Connection

Chapter 08 블루투스 비콘(Beacon) 사용하기
01 _ 블루투스(Bluetooth)와 비콘(Beacon)이란?
01-1 블루투스 이미지의 유래
01-2 블루투스 클래식과 BLE
01-3 주파수 간섭과 호핑(hopping)
01-4 BLE 동작 방법
02 _ 비콘(Beacon)이란?
02-1 애플의 아이비콘(iBeacon)
02-2 구글의 에디스톤
03 _ 라즈베리 파이 4를 블루투스 비콘으로 바꾸기
03-1 라즈베리 파이 LED 제어 웹서버 실행하기
03-2 라즈베리 파이 4를 비콘으로 바꿔서 웹서버 접속하기

Chapter 09 라즈베리 파이 카메라 활용하기
01 _ RPI 카메라
01-1 라즈베리 파이 카메라 세팅하기
01-2 라즈베리 파이 카메라 테스트하기
01-3 라즈베리 파이 카메라 명령어
02 _ 파이썬을 활용한 RPI 카메라
02-1 python-picamera 모듈 활용하기
03 _ UV4L 소개 및 설치
03-1 UV4L 소개
03-2 UV4L 설치하기
04 _ WebRTC
05 _ Motion 감지 프로그램
05-1 Motion 감지 프로그램 세팅하기
05-2 Motion 감지 프로그램 실행하기

Chapter 10 NodeMCU 활용하기
01 _ NodeMCU 소개
01-1 전원연결 방법
01-2 NoduMCU 사용 환경 설정 방법(아두이노 IDE)
01-3 아두이노 프로그래밍
02 _ MQTT란?
03 _ Mosquitto 브로커 설치 및 테스트
03-1 Mosquitto 설치
03-2 Mosquitto 자가 테스트
04 _ NodeMCU로 MQTT 사용하기
04-1 MQTT 라이브러리 설치
04-2 휴대폰으로 MQTT 활용하기
05 _ Flask 웹서버로 MQTT 활용하기

Chapter 11 포트포워딩과 슈퍼디엠지로 우리집 LED 제어하기
01 _ TCP/IP란 무엇인가
02 _ LAN과 WAN
03 _ 포트포워딩과 슈퍼디엠지
03-1 공유기 설정하기
04 _ 외부에서 인터넷으로 라즈베리 파이 GPIO 제어하기
04-1 외부 IP 주소확인 방법(예_IPTIME 공유기)
04-2 라즈베리 파이 Flask 웹서버
04-3 HTML 디자인을 꾸며보자

Chapter 12 OPEN API 활용하기
01 _ 아마존 Rekognition
01-1 카메라 세팅 및 테스트
01-2 AWS 회원 가입하기
01-3 IAM 생성하기
01-4 이미지 분석 Detect Lables
01-5 얼굴 비교 Compare Faces
01-6 얼굴 인증 웹사이트 만들기
02 _ 구글 어시스턴트
02-1 오디오 마이크 설정 및 테스트하기
02-2 개발자 프로젝트 생성 및 계정 설정 구성하기
02-3 장치 모델 등록하기
02-4 구글 어시스턴트 SDK 설치 및 샘플코드 설치
02-5 구글 어시스턴트 샘플코드 테스트하기
02-6 구글 어시스턴트 한글 음성 테스트하기
02-7 한글 음성 인식으로 LED 제어하기

Chapter 13 Git 버전관리(형상관리)
01 _ Git
01-1 Git이란?
01-2 버전관리 이해
01-3 Git 설치하기
02 _ Git 이해하기
02-1 Git의 3가지 영역
02-2 Git 오브젝트
03 _ Git 명령어
03-1 init
03-2 add
03-3 commit
03-4 파일 내용 변경하기
04 _ Reset 되돌리기
04-1 Reset을 위한 환경 세팅하기
04-2 Reset 옵션
04-3 reflog
05 _ github
05-1 github란?
05-2 github 회원 가입하기
05-3 원격 저장소 생성하기
05-4 remote 연결하기
05-5 git clone하기
06 _ 브랜치(merge와 checkout)
06-1 브랜치란?
06-2 브랜치 종류
06-3 브랜치 실습하기