IoT 사물통신설계 / 실습시스템 Smart IoT
IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 누구나쉽게배우고응용할수있는개발환경을통해 IoT 스마트농장관리시스템, IoT 무인경비시스템, IoT 화재감시시스템, IoT 스마트홈시스템, IoT 인터넷제어 Toy, IoT 애완동물도우미등의 IoT 제품을설계 / 실습하고생활에꼭필요한 IoT 제품을스스로설계하고개발할수있는휴인스 IoT 사물통신설계 / 실습시스템으로 IoT 세상을창조하세요.
사물인터넷 (IoT : Internet of Things) 이란무엇인가요? IoT(Internet of Things) 란기기및사물에통신모듈이탑재되어, 유무선네트워크로연결됨으로써사람과사물간, 사물과사물간에정보를교환하고상호소통할수있는지능적환경을말합니다. IoT 스마트농장관리시스템 IoT 무인경비시스템 IoT 화재감시시스템 IoT 스마트홈시스템 IoT 인터넷제어 Toy IoT 애완동물도우미 휴인스의 IoT 설계 / 실습시스템은소형컴퓨터 Raspberry Pi(Gateway) 를기반으로여러종류의센서와액츄에이터 S/W로구성되어있습니다. 다양한목적과환경에맞는센서 ( 온도, 습도, 조도, 움직임, 소리, 불꽃, 연기, 가 스, 진동 ) 로부터데이터를수집하여, 여러액츄에이터 (Relay, LED, Buzzer, Sound, 경광등, Piezo Siren, Water Pump, Motor 등 ) 를소프트웨어로제어합니다. Gateway는유무선통신과인터넷으로연결되어사물에서발생하는정보를실시간으로 Web과스마트폰으로전송하며사용자와정보를주고받을수있습니다. 영상과복합센서가유 무선으로연동하는 IoT 솔루션으로실시간으로센서와영상정보를수집및 전송하고원격지의 Smart mobile 단말기를통해 Smart Mobile Terminal Gateway (Raspberry Pi) USN Sensors 현장의시설물을원격제어및관리할수있는 Raspberry 기반의 IoT 설계 / 실습시스템입니다. Android App. Camera Actuators
02 www.huins.com Internet of Things ( 사물인터넷 )
IoT( 사물인터넷 ) 의 4 대기술 영상과복합센서가유 무선으로연동하는사물인터넷 (IoT) 설계 / 실습솔루션으로실시간으로 영상과센서데이터를수집하여전송하고원격지의 Mobile 단말기를통해현장의시설물을제 어하고관리할수있는 Raspberry Pi 기반의 IoT 설계 / 실습시스템입니다. 온습도영상가스모션자기장진동 센싱기술 카메라 기술 모션센싱모션캡쳐사물인식영상전송 서비스 인터페이스 Wi-Fi BLE Ethernet Zigbee 유무선 통신기술 Web 서비스스마트폰오픈플랫폼보안 UX/UI 빅테이터 IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 03
구성및특징 1 IoT 사물통신설계 / 실습시스템의구성 휴인스의 IoT 사물통신설계 / 실습시스템은 Gateway(Raspberry Pi) 와센서, 액츄에이터를이용해직접 IoT 제품을설계하고제 작할수있습니다. 제품에포함된동영상, CD, 홈페이지와교재를보고따라하는사이에 IoT 전문가가됩니다. 설계 / 실습과제 카메라 센서 액츄에이터 Software IoT 스마트농장관리시스템 5종 4종 Firmware/Web/Android IoT 무인경비시스템 4종 5종 Firmware/Web/Android IoT 화재감시시스템 4종 5종 Firmware/Web/Android IoT 스마트홈시스템 4종 3종 Firmware/Web/Android IoT 인터넷제어 Toy 3종 3종 Firmware/Web/Android IoT 애완동물도우미 2종 2종 Firmware/Web/Android IoT 사물통신설계 / 실습시스템은프로그래밍과하드웨어에대한경험이부족한초보자도쉽게배우고, 응용할수있는개발환 경을제공합니다. 2 IoT 사물통신설계 / 실습시스템의주요특징 농장, 공장 / 학교 / 사무실 / 빌딩, 하우스 / 아파트등에서실시간으로영상정보와센서수집데이터를스마트폰으로전송합니다. 아이디어를현실화할수있는쉽고재미있는개발환경을제공합니다. 프로그래밍과하드웨어에대한경험이부족한사용 자도쉽게배우고응용할수있는개발환경을제공합니다 각응용예제는 Gateway( 라즈베리파이 ) S/W, 센서 S/W, 엑추에이터 S/W, 스마트폰응용소프트웨어등으로구성되어있습 니다. Gateway 는다양한센서 ( 온도, 습도, 조도, 움직임, 소리, 불꽃, 연기, 가스, 토양온 / 습도, 카메라등 ) 와연동하고다양한액츄 에이터 (Relay, LED, Buzzer, Sound, 경광등, Piezo Siren, Pump, Motor 등 ) 를제어합니다. 스마트폰앱을통해영상과센서데이터에따른다양한시나리오를구현할수있습니다. 다양한응용제품설계 / 실습에꼭필요한 Firmware, Web program, 스마트폰 (Android 용 ) 소프트웨어예제를제공합니다. 04 www.huins.com
3 IoT 사물통신설계 / 실습시스템에서가능한응용제품 ( 별도구매항목 ) 휴인스의 IoT 실습시스템의교육과정을마치고사용자가직접구현하고제작할수있는실습예제입니다. 본실습예제에필요한각종센서와어댑터보드, 통신모듈은휴인스홈페이지에서구매하실수있습니다. 제품서비스서비스구성센서 / 액츄에이터 S/W App. 스마트홈시스템 (Smart Home) 가정내가스, 현관도어락, 조명, 난방벨브등을스마트폰을이용해원격으로모니터링하고제어할수있는시스템 인체감지카메라릴레이모듈리모콘모듈 애완동물돌보미시스템 Wi-Fi 무선인터넷환경에서웹캠을이용하여집의애완동물과대화를하거나먹이를주고상태를모니터링하는시스템 카메라움직임감지모터스피커 물감지센서를이용한자동천막관리시스템 야외에설치된천막이나차양이빗방울을감지하여자동으로쳐지거나접는데사용되는시스템으로스마트폰으로상태를확인하고제어가능 조도센서물감지센서모터 사운드베이비모니터 실내나야외에서놀거나잠든아이주위에고감도마이크를설치하여아이가내는소리를스마트폰으로전송하여주변의보호자에게들려주는장치 음향센서마이크와이파이모듈 불꽃센서를이용한흡연감지와방송시스템 금연구역이나화재감시구역에서불꽃과연기를감지하여관리자에게전송하고, 관리자는주의방송이나금연구역을알리는방송을할수있는시스템 불꽃감지연기감지카메라스피커 애완동물자동물공급시스템 초음파감지기술을이용하여애완동물이기계의 1m 이내로다가가면자동으로물을흘려보내며, 다마신뒤기계에서멀어지면역시작동을멈추는시스템을갖추고있다. 기존수도꼭지나호스등에쉽게연결이가능한시스템 모션감지초음파솔레노이드밸브워터펌프 IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 05
기술요소 1 게이트웨이 (Raspberry Pi) Raspberry Pi 라즈베리파이는영국비영리조직 ' 라즈베리파이재단 ' 에서학습용으로만든초소형컴퓨터로전산 (Computing) 을가르치는학교의학습도구로개발되었습니다. 센서소프트웨어와액츄에이터소프트웨어를실행하며인터넷연결기능을수행합니다. Embeded H/W 및 Linux 기반의 Firmware 실습을할수있습니다. 2 카메라 3 센싱 영상정보를실시간으로사용자에게전송하는장치로 Gateway 에연결되어현장의상황을볼수있으며, 영상저장, 정지화면저장등의기능을수행합니다. 움직임을감지하는센서로서의기능을수행하는센서로도활용가능한기술을직접구현할수있습니다. 모든사물에부착되어사용되는센서기술은사물인터넷에서중요한분야입니다. 휴인스 IoT 사물통신설계 / 실습시스템은다양한센서 ( 온도, 습도, 조도, 움직임, 소리, 불꽃, 연기, 가스, 진동 ) 를제공하여사용자가원하는정보를수집하여응용할수있도록합니다. 실습시스템의센서소프트웨어가제공되어각센서의특징에따라 I2C 통신, ADC Analog, GPIO 등을통한데이터수집 / 분석기능을이해할수있습니다. 4 액츄에이터 5 USN RF Communication 다양한액츄에이터 (Relay, LED, Buzzer, Sound, 경광등, Piezo Siren, Water Pump, Motor 등 ) 는 Gateway 와유선으로연동하여원격지스마트폰의제어신호에따라적절한 Action 을수행하는것으로모터제어, LED 제어등다양한 Actuator 운용실습을할수있습니다. Raspberry Pi Gateway 와 Sensor board 간에무선통신을위한 2.4GHz 기반의 IEEE802.15.4 통신연결을제공하며, IEEE802.15.4 기반센서네트워크를이해하고제어하는기능을실습할수있습니다. 06 www.huins.com
6 Bluetooth 4.0 BLE Communication Raspberry Pi Gateway 와 Sensor board 간에무선통신을위한 2.4GHz 기반의 Bluetooth 4.0 BLE 통신연결을제공하며, 저전력기반블루투스통신을통해센서데이터의무선송수신기능을경험할수있습니다. 7 Web 프로그래밍 8 Smartphone Application 여러브라우저에서직접 IoT 환경을구현하는 S/W 기술로데이터베이스, 사용자인터페이스, 서버구축등을쉽게구현할수있는방법을제공합니다. 안드로이드기반의스마트폰앱을통해원격지의상황을실시간으로수집및제어하는기능을수행합니다. 사용자는안드로이드프로그래밍을통해다양한모바일기기에응용할수있습니다. 구성도 Sensors Gateway (Raspberry Pi) Smart Mobile Terminal USN Android App. Camera Actuators IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 07
제품사양 1 H/W 사양서 구분제품규격 Gateway (Raspberry Pi) Raspberry Pi Model B Revision 2.0 Broadcom BCM2835 SoC 700 MHz ARM1176JZF-S CPU Camera Module 5MP Omnivision 5647 Camera Module Video : Supports 1080p @ 30fps, 720p @ 60fps SD Card Gateway 의부팅과 Linux 기반의운영체제가저장된저장장치이며 Gateway 의실행 application Software 탑재. Class 10 센서 (Sensor) Raspberry Standard GPIO Headers(26pin) 연동 온도센서, 습도센서, 온 습도센서, 광센서, 초음파센서, 진동센서, 적외선센서, 인체감지센서, 자외선센서 (UV Sensor), 이산화탄소 CO2 SENSOR, 초음파센서, 물감지센서, 누수센서, 거리측정센서, 홀센서 (Hall Sensor), 토양온습도센서 작동전압 : DC 3.3V, DC5V 액츄에이터 (Actuator) Raspberry Pi 와독립적으로연동 (26pin) Character LCD, Fan, LED Bar, DC Motor, Servo Motor, Water Pump, Piezo Siren, 경광등 LED 작동전압 : DC 5V, DC12V 전원어댑터 DC 5V 전원어댑터 DC 12V 전원어댑터 소모품 센서연결케이블, 저항, LED(Red, Blue, Green), 버튼스위치, 1 핀점퍼, 3pin cable, 4pin cable 08 www.huins.com
2 S/W 사양서 구분기능블럭규격 구동 Software OS Compiler 센서프로그램 Actuator 프로그램 Gateway CPU Board Camera Module SD Card 센서 S/W 액츄에이터 S/W USN - UBee430-USB USN - USM-003 Bluetooth Master & Slave Web Software 안드로이드 Smart Phone Application RASPBIAN - Debian Wheezy. Release date : 2014-09-09 Android Jelly Bean 4.3 GCC Compiler - 리눅스커널기반 C, C++, Python, Java C, C++, Python, Java ARM/Linux 기반싱글보드컴퓨터로센서어댑터, 액츄에이터어댑터와연동하고인터넷에연결되어 Gateway 역할을수행. 센서로부터수집한정보를저장하고원격지의사용자에게전송하거나제어신호에따라해당액츄에이터를 On/Off 기능 Gateway 에 CSI 인터페이스및커넥터로연결되는카메라모듈로주요기능은설치장소의환경과센서보드가감시하고있는상태나액츄에이터가동작하는상황을사진이나동영상으로촬영하여사용자에게제공 Gateway 의부팅과 Linux 기반의운영체제가저장된저장장치이며 Gateway 의실행 Application Software 탑재 센서에서다양한데이터를수집하고, 분석하는소프트웨어 센서입력정보및사용자의요구에따라모터, 팬, 펌프와같은동작장치를제어하는소프트웨어 IEEE802.15.4 기반의 USN Sensor network 구성을위한 Coordinator 역할을수행하며, 센서보드의센서정보를무선으로수신하기위한 Tiny OS 기반의 Firmware Software 수행및 Gateway 전달하는기능수행 IEEE802.15.4 기반의 USN Sensor network 구성을위한 End Device 역할을수행하며, 센서보드의센서정보를무선으로 Gateway에송신하기위한 Tiny OS 기반의 Firmware Software Bluetooth 4.0 기반의 RF network 구성을위한 Master & Slave 역할을수행하며, 센서보드의센서정보를무선으로송. 수신하는기능수행 Ethernet을통해웹에접속. 웹서버와데이터베이스를이용하여 Gateway가수집한센서데이터를웹브라우저에서조회하고, 현장환경을영상을통해확인하고설치된시설을직접제어 Android 기반으로하는 Mobile Application Software 를통하여사용자는스마트폰을이용하여 Gateway 의센서에서수집된데이터및영상정보를수신하여적절한액츄에이터를구동제어. 사용자는스마트폰을통해이미지나동영상 Play 기능, Gateway 에저장된이벤트와 log 기록확인가능 3 IoT Android Application UI 스마트농장관리시스템무인경비관리시스템화재경보관리시스템스마트홈관리시스템인터넷제어 Toy 애완동물도우미 IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 09
제품사양 4 센서모듈 센서설명 Image 온도센서 공기나물과같은유체나벽면등의온도를검출, 검출한온도를전기신호로변환하는장치 습도센서 실내나실외에설치되어공기중의습도를감지하여전기적신호로출력하는센서로상대습도를출력 온 습도센서 온도센서와습도센서를하나로합친센서 ( 온도계산식과습도계산식이있기도함 ) 광센서 빛자체또는빛에포함되는정보를전기신호로변환하여검지하는소자. 센서특징은비접촉, 비파괴, 고속도, 주변에잡음의영향을주지않고할수있음 진동센서 기계적인구조물및운동체의진동을검출하는센서. 진동원및주파수에따라응용할수있는센서가결정 적외선센서 대상물이가지고있는적외광의정보를감지하는소자. 검출방식상양자형과열형 ( 熱型 ) 으로구분. 양자형은광도전, 광기전력의효과를이용하여빛을양자 ( 量子 ) 로서감지 인체감지센서 인간의몸이나동물에서나오는약 10 μm의적외선파장을감지하였을때센서가반응을할수있게되는소자 10 www.huins.com
자외선센서 (UV Sensor) 파장이짧은적외선으로느끼는센서는주로, 의학용 군사용 우주용에사용되며자외선상의관측용으로는근자외선비디콘이실용화 CO 2 SENSOR 전기화학식고체전해질방식으로서 CO 2 농도에따라기전력이발생되어출력신호를내는센서 초음파센서 초음파센서는일정한간격으로높은주파수사운드펄스를통하여짧게소리를발사. 이러한것들은소리의속도를통하여공기중에전파되며개체에충돌하여에코신호로반사되어오는것을감지하는센서 물감지센서 물속의전해실, 나트륨에따라저항이틀린점을이용해물이표면에닿을경우출력을내는센서로물의종류까지도검출가능 거리측정센서 대략 10~80cm 거리를측정할수있는데, 전원을넣어주면거리에따라출력전압이변화하는센서 홀센서 (Hall Sensor) 자장에비례하여기전력이발생하는물리적현상 인홀 (Hall) 효과를이용한센서 토양온 습도센서 토양에직접삽입하여토양의수분과온도를측정하는센서 ( 센서는물에잠기지않아야함 ) IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 11
제품사양 5 액츄에이터모듈 종류규격 Image Character LCD Char LCD Character Format : 5x8 dots I2C, 8x2 characters LCD Fan Brushless DC FAN 정격전압 : DC 5V Speed : 2.4m/s 30 x 30 x 10mm 팬속도 : 7000-14000 RPM LED Bar LED 4EA DC 12V with 4pcs 1W Xeon emitter Superior ESD protection DC Motor Rated voltage : 12V Rated current : 70mA No load speed : 8700RPM Servo Motor 서보종류 : 브러쉬리스디지털서보동작전압 : 4.8V,4.8V/6.0V,6V 토크 (Kg.cm) : 10Kg 스피드 : 중속크기 (g) : 50g 기어재질 : 프라스틱특징 : 듀얼볼베어링, 브러쉬리스회전각 : 180 도 Water Pump 정격전압 : 12V 최대압력 : >40PSI 유량 : >500mL/min Piezo Siren 102dB Piezo Siren Operates on 6-14 VDC 150mA Current at 12V Buzzer Tone rated at 2,000-4,500Hz 경광등 LED RGB 3-chip luminosity Chip LED 5.7 x 5.0 x 1.8 mm (L x W x H) Wide Viewing angle Long operating life (70,000 hours) 12 www.huins.com
6 선택제품 ( 필요에따라휴인스홈페이지에서구매가능한제품 ) 종류규격 Image USN RF Coordinator USN RF Sensor Node Bluetooth 4.0 BLE Master Bluetooth 4.0 BLE Slave 릴레이출력모듈 220V IR 제어모듈 UBee430 프로그래밍기능 PC 연결시 USB-Serial 포트로인식됨 UBee430 확인용 EEPROM 탑재전원및 RX/TX 확인용 LED MSP430-16bit RISC RF : 2.4GHz IEEE802.15.4 TI CC2420 내장 PCB antenna Extended I/O connector Chip : CC2541 Interface : USB Power consumption : <25mA Size : 45mm x 17mm Chip : CC2541 Interface : UART Power : 3.3V Size : 27mm x 13mm GPIO(26Pin) 연결 4ch 전원 DC 12V 릴레이출력 5V~220V, 3A GPIO(26Pin) 연결입력 220V 1ch, 출력 220V 1ch 통신 : 적외선통신출력 : 220V, 1A SPI ADC 모듈 GPIO(26Pin) 연결입력 : 3ch Analog 신호 IR Home 컨트롤모듈 GPIO(26Pin) 연결통신 : 적외선통신제어 : 6ch 리모콘제어 릴레이입 / 출력모듈 GPIO(26Pin) 연결입력 : DC 12V 전원유무판단 1ch 출력 : DC 12V 출력 1ch High Power LED 모듈 GPIO(26Pin) 연결출력 : 0.6A 3ch High Power LED 제어 IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 13
Smart IoT 설계 / 실습과제 (6 종 ) 1 IoT 스마트농장관리시스템 IoT 스마트농장관리시스템은 Raspberry Pi Gateway 기반의스마트식물농장환경을구현한 IoT 실습용시스템으로식물농장환경의다양한센서정보와영상정보를실시간으로수집하여스마트폰으로전송합니다. 또한스마트폰으로현장의시설물 (Actuator) 을원격제어및관리할수있는 ARM11 기반의 IoT 실습용 Starter Kit 입니다. 주요기능 스마트폰을이용한스마트식물농장시스템 Actuator의원격제어 토양의온도와습도를감지하여솔레노이드밸브동작을통한물주기 온도와습도를감지하여환기팬동작및외부창문제어 ( 모터 ) 조도상태를통한식물용 LED 작동제어 원격영상을통한실시간모니터링및 Actuator의원격제어 구분센서액츄에이터 Software 스마트폰앱 IoT 스마트농장관리시스템 카메라온도센서습도센서조도센서토양온습도센서 Solenoid valve Character LCD Fan LED Bar DC Motor 구성도 Smart Farm Sensors + Actuators Smart Mobile Terminal Gateway (Raspberry Pi) USN/BLE Coordinator Illuminator Sensor USN/BLE Sensor Node Temp/Humidity Sensor Soil Temp/Humidity Sensor Android App. Camera Char LCD DC + 12V Servo Motor Solenoid Valve Farm LED Ventilation Fan 14 www.huins.com
2 IoT 무인경비시스템 IoT 무인경비시스템은모니터링이필요한학교 / 빌딩 / 가정 / 공장 / 상가등에서사용할수있는시스템으로외부침입자가발생시실시간으로센서정보및영상정보를수집하여스마트폰으로전송합니다. Smart mobile 단말기를통해현장의시설물 (Actuator) 을원격제어및관리할수있는 ARM11 Raspberry 기반의 IoT 실습용 Starter Kit 입니다. 주요기능 스마트폰을이용한스마트안전경비시스템 Actuator의원격제어 음향센서와인체감지센서를통한침입자센싱및경광등 (RGB LED), 싸이렌경보알림 스마트폰에비상알림및카메라화상전송 Display 원격영상을통한실시간모니터링및 Actuator의원격제어 구분센서액츄에이터 Software 스마트폰앱 IoT 무인경비시스템 카메라소리센서음향센서인체감지센서초음파거리측정센서 Character LCD LED Bar Piezo Siren 스피커 DC Motor 구성도 Safe Guard Sensors + Actuators Smart Mobile Terminal Gateway (Raspberry Pi) USN/BLE Coordinator USN/BLE Sensor Node Noise Sensor PIR Sensor Char LCD Alerm LED(RGB) Android App. Camera DC + 12V Piezo Siren IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 15
Smart IoT 설계 / 실습과제 (6 종 ) 3 IoT 화재경보시스템 IoT 화재경보시스템은화재모니터링이필요한학교 / 빌딩 / 가정 / 공장 / 상가등에서사용할수있는시스템으로화재발생시실시간으로센서정보및영상정보를수집하여스마트폰으로전송합니다. Smartphone 을통해현장을확인하거나시설물 (Actuator) 을원격제어및관리할수있는 ARM11 Raspberry 기반의 IoT 실습용 Starter Kit 입니다. 주요기능 스마트폰을이용한스마트화재경보시스템 Actuator의원격제어 불꽃센서, CO가스센서, 온. 습도센서에의한화재발생감지시가청 ( 싸이렌 ) 경보알림 불꽃센서, CO가스센서, 온. 습도센서에의한화재발생감지시물펌프동작 불꽃센서, CO가스센서, 온. 습도센서에의한화재발생감지시방화벽 ( 모터 ) 동작 온도, 불꽃, 가스정보를이용한화재위험도의표시기능 원격영상을통한실시간모니터링및 Actuator의원격제어 구분센서액츄에이터 Software 스마트폰앱 IoT 화재경보시스템 카메라가스센서온도센서습도센서불꽃감지센서 LED Array Piezo Siren Stepping Motor Water Pump 구성도 Fire Alarm Sensors + Actuators Smart Mobile Terminal Gateway (Raspberry Pi) USN/BLE Sensor Node USN/BLE Coordinator Flame Sensor Temp/Humidity sensor CO Gas Sensor Android App. Camera DC + 12V Servo Motor Water Pump Piezo Siren LED Array Bar 16 www.huins.com
4 IoT 스마트홈시스템 가정내에있는가스, 현관도어락, 조명, 난방벨브등을원격으로모니터링하거나제어할수있는시스템입니다. 가정내의센서정보및영상정보를수집하여스마트폰으로전송합니다. Smart mobile 단말기를통해가정의기기등을원격제어및관리할수있는 ARM11 Raspberry 기반의 IoT 실습용 Starter Kit 입니다. 스마트폰단말기앱을통해다양한시나리오에따른실습을할수있는시스템입니다. 주요기능 Smartphone을이용한스마트홈시스템 Actuator의원격제어 RFID 출입카드인증시출입문동작 ( 모듈별도구매 ) 조도센서를통한실내밝기감지후 LED등 ON/OFF CO가스감지시가스밸브차단 ( 모듈별도구매 ) 원격영상을통한실시간모니터링 구분센서액츄에이터 Software 스마트폰앱 IoT 스마트홈시스템 카메라마이크모션감지센서 마이크스피커 Servo 모터 구성도 Smart Home Sensors + Actuators Smart Mobile Terminal Gateway (Raspberry Pi) USN/BLE Coordinator RFID CO Gas Sensor Temp/Humidity sensor Illuminator sensor USN/BLE Sensor Node LED RGB GAS Valve Android App. Camera Door Lock Heating Valve IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 17
Smart IoT 설계 / 실습과제 (6 종 ) 5 IoT 인터넷제어 Toy IoT 인터넷제어 Toy 는 Wi-Fi 에연결된장난감개발실습시스템으로각종로봇, 자동차, 청소기로봇을설계개발할수있는시스템입니다. Gateway 는 Ethernet 을통해인터넷과연결되고사용자의스마트폰으로로봇제어가가능한환경을제공합니다. 주요기능 스마트폰을이용한장난감제어 자동차에카메라를설치하여이동영상을실시간으로스마트폰에전송 자동차를원격제어하여보고싶은장소의영상을확인 모션감지, 음향센서를사용하여가정의상황을원격모니터링기능 인터넷에접속하여원격제어가가능한로봇과장난감의개발을설계실습할수있는시스템 구분센서액츄에이터 Software 스마트폰앱 IoT 인터넷제어 Toy 카메라마이크모션감지센서음향센서 스피커모터 LCD 스위치릴레이모듈 구성도 Gateway (Raspberry Pi) Sensor Smart Mobile Terminal USN/BLE Coordinator Actuators Android App. Camera 18 www.huins.com
6 IoT 애완동물도우미 IoT 애완동물도우미는집에애완동물을키우는사용자에게유용한시스템입니다. Wi-Fi 가연결된도우미는애완동물을촬영하여사용자에게실시간영상을제공하고, 시간에맞추어음식을제공합니다. 애완동물도우미실습시스템은애완동물과대화를나누고, 애완동물의영상을확인하여주인과일체감을느끼게하는장치입니다. 사용자는카메라제어와영상전송, 오디오전송을실습하게되고마이크와스피커를제어하는방법을실습합니다. 주요기능 스마트폰을이용한애완동물도우미원격제어 애완동물에게음식을직접줄수있는모터를동작시킴 마이크와스피커를이용해애완동물과대화가가능 애완동물의상태를영상을이용해직접모니터링가능 구분센서액츄에이터 Software 스마트폰앱 IoT 애완동물도우미 카메라마이크모션감지센서 마이크스피커 Servo 모터 구성도 Smart Mobile Terminal Gateway (Raspberry Pi) USN/BLE Coordinator Sensor Android App. Camera Actuators IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 19
IoT 사물통신설계 / 실습교육소개 모든사물이인터넷에연결되어정보를공유하는사물인터넷 (IoT, Internet of Things) 에대하여글로벌표준기구 (ITU, 3GPP, IEEE, ETSI ) 는다양하게정의하고있습니다. 특히 ITU 는 IoT를기기및사물에통신모듈이탑재되어, 유무선네트워크로연결됨으로써사람과사물간, 사물과사물간에정보교환및상호소통할수있는지능적환경으로해석하고있습니다. 또한다양한 ICT 기반기술의발달로사물이소형화및스마트화되면서사물인터넷시대가도래할것으로전망 합니다. 최근 IoT의활용을통해즉각적인범죄감시가가능한 DAS 시스템, 상황을감지하여스스로주행하는구글카, 실내의온도를어디서나조절하여에너지를절감할수있는온도조절기 (Thermostat) 등사용자들에게새로운가치를제공하거나, 기존에제공하던서비스가확장되고있습니다. 휴인스는차별화된 IoT 교육시스템을갖추고있습니다. 전공자가아닌일반인과어린학생들누구라도쉽게배울수있는 IoT 교육시스템을직접체험해보시기바랍니다. 교육의필요성 IoT의개념에대해발전과정 / 현재적용사례 / 미래의 IoT 를사업의측면이아니라사용자관점에서분석하고사용자관점에서바라보는교육을진행합니다. IoT를구현하는 3대기반기술은센싱기술, 유무선통신및네트워크통신기술, IoT 서비스인터페이스기술입니다. 휴인스의 IoT 교육은 3대기반기술에대한단계적접근을통해완성됩니다. 어느한분야에치우친교육이아니라협업하고, 융합하고, 발산할수있는능력을키워다양한분야에적용하도록하는것이교육의목적입니다. 센서정보의수집, 다양한액츄에이터제어그리고네트워크통신과정까지일관된목표를추구합니다. 교육과정은일반소비자가가치를어디서발견하고, 어떤가치를소중하게생각하는지를충분이고려하여실습하고, 배우는과정입니다. 웹과모바일의조화로운통일을지향하는실습과정은교육생의눈높이에맞추어진행됩니다. 제공된휴인스 IoT 실습시스템은웹을통하여각자가구현한서버에접속할수있으며, 웹브라우저를통해센서데이터를직접모니터링하고액츄에이터를직접제어할수있습니다. 교육생각자가구현한안드로이드기반모바일어플리케이션은스마트폰을통하여언제어디서든사용자에게센서에서수집한데이터를알려주며, 사용자는시간과장소에상관없이 IoT 환경을지배할수있게됩니다. 20 www.huins.com
교육커리큘럼및내용 ( 총 48 시간 ) 교육시간실습내용상세내용구분 IoT 란무엇인가 3H IoT 개념 IoT 제품사례와기술동향 이론 미래의 IoT IoT 기반기술 3H IoT 기반기술 IoT 기반기술 - H/W IoT 기반기술 - S/W 이론 IoT 보안 ( 웹 / 스마트폰앱 ) 6H IoT 라즈베리실습 IoT 센서정보수집실습 라즈베리란? 라즈베리 GPIO 제어센서의이해 - 센서 10종이상센서실습 - C, Python 이론 / 실습실습 액츄에이터이해 8 종 IoT 액츄에이터개념 액츄에이터실습 이론 / 실습 6H 액츄에이터개발하기 IoT 액츄에이터제어 액츄에이터브라우저에서제어액츄에이터앱으로제어 실습 웹서버 / 데이터베이스서버설치 3H IoT 서버구축 웹프로그램실습 - Python 이론 / 실습 데이터베이스실습과웹에서제어 3H IoT 카메라연동 라즈베리카메라모듈이해카메라제어프로그램 - C, Java 실습 스마트폰앱의이해 개발환경 6H IoT 안드로이드프로그램 스마트폰센서데이터수집 이론 / 실습 스마트폰액츄에이터제어 3H IoT 스마트농장관리시스템실습 Firmware/ 웹프로그래밍 / 앱프로그래밍 실습 3H IoT 무인경비시스템실습 Firmware/ 웹프로그래밍 / 앱프로그래밍 실습 3H IoT 화재경보시스템실습 Firmware/ 웹프로그래밍 / 앱프로그래밍 실습 3H IoT 스마트홈시스템실습 Firmware/ 웹프로그래밍 / 앱프로그래밍 실습 3H IoT 인터넷제어 Toy 실습 Firmware/ 웹프로그래밍 / 앱프로그래밍 실습 3H IoT 애완동물도우미실습 Firmware/ 웹프로그래밍 / 앱프로그래밍 실습 IoT 사물통신설계 / 실습시스템 (Smart IoT) 21