라즈베리파이4로 구현하는 사물인터넷(IoT)과 초거대 인공지능(AI) (개정3판)

라즈베리파이4로 구현하는 사물인터넷(IoT)과 초거대 인공지능(AI) (개정3판)

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Description
- ChatGPT 활용 및 API 서비스 만들기 수록 -
비전공자들도 라즈베리파이4에서 파이썬을 이용해서
사물인터넷과 인공지능을 바로 실습할 수 있게 구성
『(실험키트와 함께하는) 아두이노 완전정복』이라는 책 집필을 끝 마친지 어느덧 7년 정도의 시간이 흘러갔네요. 이전에 집필한 『아두이노 완전정복』에서는 아두이노로 할 수 있는 간단한 일들이 무엇이고, 그것들을 아두이노를 이용해서 어떻게 쉽게 구현이 되는지 기초 과정까지만 설명하였습니다. 7년 전과 달리 이미 국내뿐 아니라 전 세계적으로 아두이노 사용자가 어마어마하게 증가하였고 공개된 문서와 소스코드 등의 리소스도 더불어 많아 졌습니다. 이번에는 아두이노와 함께 가장 많이 사용이 되고 있는 오픈소스 하드웨어인 라즈베리파이 4 교재에 도전해 보았습니다. 리눅스 운영체제를 사용하는 라즈베리파이는 아두이노보다 많은 것을 할 수 있습니다. 유선, 무선 네트워크가 기본적으로 가능하고 블루투스 또한 사용 가능합니다.

본 교재는 전자공학과 소프트웨어에 대한 비전공자들도 쉽게 접근할 수 있도록 기초적인 파이썬 언어에 대한 내용과 리눅스 기초 명령어들을 습득하고 라즈베리파이 4 실제 보드에서 파이썬을 이용해서 간단한 센서들의 동작 원리를 바로 실습해 볼 수 있도록 하였습니다. 파이썬 언어 전용으로 집필되었기 때문에 프로그램 언어의 초보자들도 쉽게 따라 할 수 있고, 센서 실습도 복잡한 부품과 브레드보드(일명 빵판)를 사용하지 않고 센서 HAT보드에 연결만 하면 바로 실습이 가능하기 때문에 전자공학 비전문가들도 간단하게 따라 하기가 가능 합니다. 특히 최근 온라인 비대면 수업을 할 때 배선 오류에 대한 부담감을 줄일 수 있습니다.

집필할 때부터 교재에 사용된 모든 실험 세트들을 같이 제공하기 위해서 저렴하고 구매하기 쉬운 재료들을 사용하였고, 본 교재에서 사용된 모든 실험 재료들을 갖춘 통합 개발 키트도 같이 판매하고 있습니다.(http://www.jkelec.co.kr)
저자

김경연,이현,김영민,양정모

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목차

1.라즈베리파이소개

 1.1라즈베리파이개요
  (1)라즈베리파이4구성
 1.2라즈비안OS설치
  (1)마이크로SD메모리포맷
  (2)RaspberrypiImager다운로드
  (3)라즈비안설치
  (4)라즈베리파이환경설정
  (5)라즈베리파이WiFi설정
  (6)라즈비안업데이트
  (7)한글폰트,입력기(IBUS)설치
  (8)한글입력설정및문제해결
 1.3네트워크로접속하기
  (1)SSH사용
  (2)VNC사용
  (3)VNC를사용한파일전송
  (4)FTP서버구축하기
  (5)삼바(Samba)서버구축하기

2.라즈베리파이활용
 
2.1리눅스기본명령어
  (1)셸과프롬프트
  (2)파일명령어
  (3)파일위치찾기명령어
  (4)파일만들기명령어
  (5)파일보기명령어
 2.2사용자와권한
  (1)사용자그룹
  (2)사용자관리
  (3)파일,디렉토리권한
 2.3패키지설치및관리도구
  (1)패키지정보업데이트
  (2)패키지전체설치
  (3)패키지설치
  (4)패키지삭제
  (5)패키지정보보기
 2.4vi에디터

3.파이썬기초
 
3.1파이썬개요
 3.2파이썬시작하기
  (1)파이썬개발환경(IDE)실행하기
  (2)파이썬코드작성
  (3)IDE환경에서파이썬코드실행
  (4)Shell프롬프트에서파이썬코드실행
 3.3윈도파이썬실습환경
  (1)윈도용파이썬IDLE설치
  (2)파이썬프로그램실행
 3.4파이썬자료형
  (1)숫자형자료
  (2)문자형자료
  (3)리스트(List)
  (4)튜플(Tuple)
  (5)딕셔너리(Dictionary)
 3.5파이썬연산자
  (1)사칙연산
  (2)정수만구하는나눗셈연산자
  (3)나머지연산자
  (4)거듭제곱연산자
  (5)논리연산자
  (6)비교연산자
 3.6파이썬제어문
  (1)if문
  (2)for반복문
  (3)while〈조건식〉반복문
 3.7사용자입력및출력
  (1)사용자입력
  (2)print()함수출력
  (3)format메소드
 3.8파이썬함수
  (1)함수의정의
  (2)함수의인자와리턴값
  (3)언패킹인자값전달
  (4)가변인자값전달
  (5)여러개의값리턴
  (6)변수의통용범위
 3.9파이썬클래스
  (1)클레스정의
  (2)클래스사용
 3.10파이썬모듈
  (1)파이썬모듈화
  (2)파이썬내장모듈

4.라즈베리파이GPIO및센서활용

 4.1라즈베리파이GPIO
  (1)RPi.GPIO설치
  (2)GPIO이해하기
  (3)GPIOHAT소개
 4.2디지털출력
  (1)LED
  (2)저항
 4.3디지털입력
  (1)버튼(스위치)
 4.4인터럽트(이벤트)입력
  (1)인터럽트(이벤트)
 4.5초음파센서
  (1)초음파센서원리
  (2)초음파센서거리계산
 4.6PWM출력LED제어
  (1)펄스폭변조(PWM:PulseWidthModulation)
 4.7PWM버저제어
 4.8PWMDC모터제어
  (1)DC모터의구조
  (2)DC모터방향제어
  (3)DC모터속도제어
  (4)L9110모터드라이버기능
 4.9PWM서보모터제어
  (1)서모모터의제어원리

5.시리얼통신(SerialCommunication)
 
5.1시리얼장치
  (1)라즈베리파이시리얼장치
  (2)UART0장치활성화
  (3)PY-SERIAL라이브러리설치
  (4)PC용시리얼프로그램설치
  (5)PC와시리얼통신

6.블루투스통신(BluetoothCommunication)
 
6.1블루투스란?
 6.2스마트폰과블루투스통신
  (1)라즈베리파이블루투스장치
  (2)블루투스장치페어링
  (3)안드로이드디바이스용블루투스통신앱설치
 (4)라즈베리파이와블루투스연결및데이터통신

7.SPI통신
 
7.1SPI통신구조
  (1)동기,비동기통신방식
  (2)SPI통신방식
 7.2MCP3008아날로그입력
  (1)아날로그입력
  (2)MCP3008회로연결
 7.3가변저항입력
  (1)SPI통신활성화
  (2)spidev라이브러리설치
  (3)가변저항ADC,전압출력
 7.4LM35온도센서

8.I2C통신
 
8.1I2C통신구조
  (1)I2C통신방식
  (2)I2C통신읽기,쓰기
 8.2MPU9250지자기/자이로/가속도센서I2C통신
  (1)I2C통신활성화
  (2)I2C디바이스주소확인
  (3)I2C통신속도변경
  (4)자이로/가속도/지자기데이터출력
  (5)OpenGL3D랜더링

9.플라스크웹서버
 
9.1웹서버역할
 9.2플라스크웹서버
  (1)플라스크웹서버설치
  (2)플라스크테스트
  (3)웹페이지추가하는방법
  (4)HTML페이지작성하기
 9.3GET,POST요청
  (1)GET방식파라미터
  (2)POST방식파라미터
 9.4웹GPIO제어
  (1)LEDON/OFF제어
  (2)서보모터제어

10.MariaDB데이터베이스
 
10.1MariaDB
  (1)MariaDB설치
  (2)root계정설정
  (3)DB사용자권한설정
 10.2HeidiSQL접속
  (1)외부접속허용설정
  (2)heidiSQL설치
 10.3테이블생성
  (1)temperature테이블생성
  (2)user_info테이블생성
 10.4데이터베이스쿼리(Query)
  (1)INSERT문
  (2)SELECT문
  (3)UPDATE문
  (4)DELETE문
 10.5웹온도서비스
  (1)mysql-connector설치
  (2)mysql-connector테스트
  (3)온도센서데이터DB저장
  (4)온도센서데이터웹서비스
  (5)온도센서데이터웹서비스-날짜검색추가
 10.6플라스크그래프(Chart.js)그리기
  (1)Chart.js사용
  (2)Chart.js그래프예제
  (3)온도변화라인그래프그리기

11.라즈베리파이카메라활용
 
11.1라즈베리파이카메라
  (1)카메라인터페이스활성화
  (2)카메라동작테스트
  (3)파이썬카메라제어
 11.2카메라모션감지
  (1)motion모듈설치
  (2)motion모듈설정파일
  (3)motion스트리밍확인
  (4)원격으로카메라제어하기

12.구글어시스턴트인공지능스피커
 
12.1구글어시스턴트설정
  (1)마이크와스피커설정
  (2)개발자프로젝트생성
  (3)장치모델등록
  (4)API및서비스사용활성화
  (5)사용자인증정보설정
  (6)SDK설치및샘플코드
 12.2구글어시스턴트사용
 12.3음성으로LED제어

13.OpenCV활용
 
13.1OpenCV4.5설치
  (1)라즈베리파이OpenCV4.5설치
 13.2OpenCV기본활용
  (1)이미지표시하기
  (2)그레이스케일변경
 13.3OpenCV카메라활용
 13.4인공지능안면,눈인식
 13.5OpenCV모션인식
 13.6OpenCV모션인식스트리밍
 13.7카카오톡메시지보내기
  (1)카카오계정로그인
  (2)애플리케이션추가
  (3)카카오로그인활성화
  (4)접근권한관리설정
  (5)메시지토큰발급받기
 13.8모션인식스트리밍과침입탐지

14.인공지능및텐서플로우라이트(TensorflowLite)
 
14.1인공지능및텐서플로우라이트(TensorflowLite)
 14.2텐서플로우라이트(TensorflowLite)객체감지모델실행
  14.3라즈베리파이(RaspberryPi)에서텐서플로우라이트(TensorflowLite)실행방법

15.ChatGPT활용및API서비스만들기
 
15.1ChatGPT소개
 15.2ChatGPT사용하기
  (1)ChatGPT계정추가
  (2)ChatGPT에게질문하기
  (3)ChatGPT파이썬코드내장

부록