라즈베리파이로 만드는 인공지능과 사물인터넷 (라즈베리파이로 완성하는 인공지능 사물인터넷 핵심 기술을 한 권에)

라즈베리파이로 만드는 인공지능과 사물인터넷 (라즈베리파이로 완성하는 인공지능 사물인터넷 핵심 기술을 한 권에)

$22.50
Description
라즈베리파이를 활용해 사물인터넷과 인공지능을 함께 배우고, 실제 동작하는 스마트 시스템을 직접 만들어 볼 수 있도록 구성된 실습 중심 교재입니다. 이 책은 사물인터넷의 기초 개념과 라즈베리파이 개발 환경 구축에서 시작해, 다양한 입출력 장치 제어, 블루투스 통신, MQTT 통신, Node-RED 대시보드 구성, OpenAI API 연동, OpenCV 영상처리, YOLO 기반 객체 인식까지 단계적으로 확장해 나가며 실제 활용 가능한 IoT·AI 시스템을 완성하도록 안내합니다.
1장에서는 사물인터넷과 인공지능의 개념을 이해하고, 라즈베리파이의 특징과 개발 환경을 준비하는 과정부터 운영체제 설치, 원격 접속, 가상환경 설정까지 실습에 필요한 기본 환경을 차근차근 준비합니다.
2장에서는 라즈베리파이 GPIO를 활용하여 LED, 버튼, RGB LED, 부저, 아날로그 센서 등 다양한 입출력 장치를 제어하며 하드웨어와 소프트웨어가 연결되는 기본 구조를 경험할 수 있도록 구성되어 있습니다.
3장에서는 블루투스 시리얼 통신을 통해 데이터를 주고받고, 명령어를 기반으로 장치를 제어하는 방법을 학습합니다. 단순 연결 실습을 넘어 명령 처리와 조건 제어까지 다루어 보다 실제적인 IoT 제어 시스템을 구현하도록 돕습니다.
4장에서는 이메일 전송, 날씨 표시, 네트워크 정보를 활용한 서비스 등 일상에서 사용할 수 있는 사물인터넷 서비스를 직접 구현해 보면서 IoT의 실제 활용 모습을 체험할 수 있도록 구성되어 있습니다.
5장은 MQTT 통신을 중심으로 라즈베리파이와 아두이노를 연동하여 스마트홈 시스템을 만드는 과정을 다룹니다. 브로커 설치, 메시지 발행과 구독, 장치 간 데이터 교환, LED 제어 및 온습도 센서 데이터 전송, 그래픽 인터페이스 구성까지 실제 활용 가능한 시스템 개발 흐름을 경험할 수 있습니다.
6장에서는 Node-RED를 활용해 센서 데이터를 시각화하고 대시보드를 구성하여 IoT 데이터를 보다 직관적으로 관리하고 확인할 수 있는 환경을 만드는 방법을 다룹니다.
7장에서는 OpenAI API와 연동하여 음성 입력과 음성 출력이 가능한 대화형 시스템을 구현합니다. 음성 녹음, STT, TTS를 순차적으로 학습하며 음성 기반 인공지능 서비스 제작 과정을 자연스럽게 익힐 수 있도록 구성되어 있습니다.
8장과 9장에서는 OpenCV와 YOLO를 활용해 카메라 영상을 처리하고, QR 코드와 바코드 인식, 얼굴 인식, 움직임 감지, 객체 인식까지 다양한 영상 처리 및 인공지능 비전 기술을 실습 형태로 학습합니다. 단순 인식 실습에 그치지 않고 결과를 장치 제어와 연결하여 실제 동작하는 IoT·AI 시스템으로 확장하도록 구성되어 있습니다.
이 책은 라즈베리파이를 활용해 사물인터넷과 인공지능을 함께 배우고자 하는 학습자, 교육 현장에서 실습 수업을 진행하려는 교사, 그리고 실전 프로젝트 중심으로 IoT·AI 기술을 익히고 싶은 메이커와 개발 입문자를 위한 종합 실습 교재입니다.
저자

장문철

현)미랩대표
전)부천대학교정보통신과겸임교수역임

[저서]
·마이크로파이썬으로만드는스마트자동차(2025.02먼슬리북스)
·초중고/대학생모두를위한아두이노(2024.10앤써북)
·만들면서배우는파이썬과40개의작품들(2022.02앤써북)
·만들면서배우는라즈베리파이5와40개의작품들(2024.03월앤써북)
·업무와일상을업시키는16가지생성형AI활용(2024.01월앤써북)
·한권으로끝내는아두이노와파이썬으로52개작품만들기(2023.07월앤써북)
·라즈베리파이5로배우는AI인공지능자율주행자동차만들기+데이터수집·학습+딥러닝(2024.06월앤써북)
·마이크로파이썬을활용해사물인터넷(IoT)프로젝트만들기withESP32(2024.02월앤써북)
·만들면서배우는아두이노IoT사물인터넷과40개의작품들(2024.04월앤써북)

목차

챕터1.사물인터넷개요및라즈베리파이개발환경구성하기
1.1사물인터넷개요및라즈베리파이15
1)사물인터넷(IoT)의개념15
2)사물인터넷시스템구성요소15
3)인공지능(AI)의개념16
4)IoT와인공지능의융합16
5)라즈베리파이란무엇인가17
6)라즈베리파이의주요구성요소18
7)왜라즈베리파이로사물인터넷과인공지능을함께배워야할까?18
8)이교재에서배우게될라즈베리파이기반IoT·AI실습18

1.2사물인터넷하드웨어준비하기20
부품형부품준비20
사물인터넷독부품준비21
사물인터넷독조립22

1.3라즈베리파이OS설치및초기설정26
라즈베리파이이미지설치하기26
원격으로접속하여사용하기35
1-4.파이썬가상환경구성및필수라이브러리설치55


챕터2.라즈베리파이입출력활용
2.1디지털출력으로LED제어하기64
LED1개깜빡이기 64
안전하게프로그램종료하기 67
LED여러개깜빡이기 68
값을직접입력하여LED켜고끄기 69
GPIO를제어하는코드로LED켜고끄기 70

2.2디지털입력으로버튼입력받기 71
회로연결 71
스위치값입력받기 72
스위치를누를때만출력하기 74
스위치를누르면한번만출력하기 75
이벤트방식으로여러개의버튼입력받기 78

2.3PWM으로RGBLED제어하기 80
빨간색LED의밝기조절하기81
RGB모두켜서밝기조절하기82
RGB조절하여무지개색상표현하기84
PWMOutputDevice사용하기86

2.4피에조부저출력하기87
도레미파솔라시도음출력하기88
노래출력하기90

2.5아날로그입력으로센서값입력받기92
라즈베리파이설정93
MPC3208칩을이용해서아날로그입력받기94
전압으로환산하여입력받기95


챕터3.시리얼통신을활용한블루투스통신
3.1블루투스시리얼통신으로데이터주고받기97
설정하기98
데이터전송하기99
데이터수신받기102
데이터줄별로수신받기104
데이터줄별로수신받아공백없애기105

3.2명령어수신받아LED제어하기106
회로연결106
명령어수신받기107
명령어가포함되면동작하기109
LED1제어하기110
LED모두제어하기112

3.3버튼을누르면데이터전송하기114
버튼값확인하기115
버튼이눌리면데이터전송하기117


챕터4.자주사용하는사물인터넷서비스
4.1이메일전송하기119
회로연결119
구글이메일설정하기120
이메일보내기124
초음파센서값받아서거리에따른조건설정하기126
택배가오면이메일보내기127

4.2GUI만들어날씨표시하기130
날씨정보확인하기130
GUI만들기131

4.3IP기반정보표시하기139
IP기반정보터미널에출력하기139
GUI로정보출력하기141


챕터5.MQTT통신으로 아두이노와통신하기
5.1라즈베리파이에Mosquitto브로커설치및사용하기145
라즈베리파이핫스팟연결145
모스키토MQTT설치147
파이썬라이브러리설치148
MQTT로메시지전송148
PC에서라즈베리파이로메시지전송152
라즈베리파이에서아두이노에구독및발행하기154

5.2아두이노설치ESP8266설치및드라이버다운로드156
아두이노설치하기156
ESP8266사용을위한보드설치하기160
USB드라이버설치163
보드선택및업로드166

5.3아두이노로MQTT통신하기168
device1장치로MQTT통신하기168

5.4MQTT통신으로스마트홈만들기-아두이노코드만들기176
device1에서LED제어하는코드만들고테스트하기176
device2에서온습도센서값받아확인하는코드만들고테스트하기182
온습도센서값읽어출력하기183
MQTT로온도습도값전송하기184

5.5MQTT통신으로스마트홈만들기-GUI완성하기189
LED를제어하기189
온도습도값읽어와값만분리하기191
GUI만들어LED제어하고온습도값표시하기193


챕터6.Node-RED로사물인터넷대시보드구성하기
6.1Node-RED설치및기본흐름구성하기197

6.2대시보드구성및센서값시각화200



챕터7.ChatGPTAPI와연동한음성대화시스템만들기
7.1OpenAIAPI사용준비221
라이브러리설치221
스피커연결하기221
한글폰트설치하기224
한글입력기설치하기226
OpenAIAPI가입하기231
OpenAIAPI로간단한챗봇만들기237

7.2음성녹음하고출력하기239
회로연결하기239
버튼의조건에따라동작하기241
버튼을누를때파일로음성녹음하기242
버튼을이용해서음성녹음하고재생하기245

7.3STT(음성-〉텍스트)및TTS(텍스트-〉음성)사용하기248
STT(음성-〉텍스트)동작시켜보기248
TTS(텍스트-〉음성)동작시켜보기251

7.4ChatGPTAPI와연동한음성대화시스템만들기253
음성으로질문하고답변받기253
음성으로질문하고음성으로답변받기256


챕터8.OpenCV활용영상처리
8.1카메라영상처리기초(OpenCV)261
라이브러리설치261
카메라영상받기261
영상뒤집기262
영상자르기263
색상변환264

8.2바코드및QR코드인식하기266
회로연결266
라이브러리설치하기267
바코드및QR코드만들기267
바코드및QR코드인식하기269
인식한조건으로LED제어하기271

8.3얼굴인식하기273
회로연결273
얼굴인식하기274
얼굴을인식하면부저울리기276

8.4움직임감지278
움직임을감지하여화면에표시하기278
움직임이감지되면이미지저장하기280


챕터9.Yolo를활용한인공지능객체인식
9.1YOLOv8으로객체검출하기 285
회로연결 285
라이브러리설치 286
라이브러리확인 286
기본예제로객체검출하기 287
검출된객체로조건설정하여부저울리기291

9-2.사용자모델만들기294
라즈베리파이에서버튼을눌러사진찍어저장하기294
압축하기296

9.2사용자학습모델만들기299
데이터라벨링299
나만의모델만들기(ultralyticshub)311

9.3사용자학습모델적용하여객체검출하기320
회로연결320
모델파일라즈베리파이로이동321
내가만든모델로객체인식하기322
객체가검출되면LED깜빡이기324

출판사 서평

이책은라즈베리파이를중심으로사물인터넷과인공지능을함께학습하면서실제로동작하는프로젝트를완성할수있도록체계적으로안내하는실습형교재입니다.단순히이론을설명하는데그치지않고,하드웨어준비부터운영체제설치,개발환경구성,입출력장치제어,통신기능구현,대시보드구성,인공지능및영상처리까지자연스럽게확장되도록구성되어있어기초부터응용단계까지단계적으로성장할수있도록돕습니다.
블루투스와MQTT를활용한장치간통신,Node-RED를이용한시각화환경구성,실제생활과연결되는이메일·날씨등IoT서비스구현등다양한실습을통해사물인터넷시스템이어떻게설계되고동작하는지를현실적으로이해할수있습니다.또한OpenAIAPI를활용한대화형음성시스템,OpenCV영상처리,YOLO기반객체인식까지포함하고있어인공지능과컴퓨터비전을결합한확장형IoT시스템개발경험을제공한다는점도큰장점입니다.
라즈베리파이와사물인터넷,그리고인공지능을함께경험할수있는이책은학생,교사,개발을처음시작하는입문자,실습프로젝트중심학습을원하는메이커까지폭넓은독자를위한실전형가이드로서충분한가치와완성도를갖추고있습니다.