스마트 AIoT 실습 시스템 제품 소개서

 

빠른 시간에 라즈베리파이의 모든 것을 학습하여 당신만의 제품을 만드세요. 

 

라즈베리파이를 배우는 데 복잡하고 어렵다고 알려져 있지만 사실이 아닙니다. 리눅스 시스템이라고 익숙하지 않다고 합니다. 아닙니다. 정말 중요한 명령어만 습득하면 커맨드 환경에서든 GUI 환경에서든 자유롭게 사용하실 수  있습니다.

 

주변 기기도 많이 필요하고 운영체제도 설치해야 하고, 연결은 어렵고... 집중하세요. 당신의 집중과 주의는 세상에서 가장 비쌉니다. 제가 아주 쉽고 단순하게 만들어 드립니다. 25분이면 가장 빨리 라즈베리파이 부팅 화면을 만나고, 1시간 이면 어떤 전자 부품도 연결하여 구동하는 모습을 볼 수 있도록 만들겠습니다.  

 

무엇인가를 새롭게 배우는 데 중요한 것은 어떤 학습 환경에서 가장 적합한 교구를 사용하여 배우느냐에 달려 있기 때문입니다. 가장 쉽고 빠르게 배울 수 있는 Smart AIoT 실습 시스템을 사용하시면 여러분은 라즈베리파이 마스터가 되실 겁니다.

 

이 제품을 디자인하는데 시간이 오래 걸린 이유는 결정을 미루고, 두려움 때문이었습니다. 사실 누구나 갖고 있는 습관이면서, 과연 이 제품이 맞는지 하는 의심을 가지고 있었죠. 아마 이 글을 보시는 여러분도 같은 상황에 계실지도 모릅니다.

 

세상의 모든 기술은 배울 수 있습니다. 저와 함께 라즈베리파이에 관한 학습을 진행하면서 정확하게 배우고, 집중력을 잃지 않고 한 걸음씩 매일 성장하는 당신이 되세요.

 

제가 옆에서 돕겠습니다.

 

 

당신의 제품을 라즈베리파이 5와 함께 만드세요. 구매 문의 010-2334-3005, kimbongzo@gmail.com

 

 

 

1. 제품 소개

Smart AIoT 설계 시스템은 메인 컴퓨터 보드를 Raspberry Pi 5를 기반으로 합니다. Smart AIoT 설계 시스템은 Linux 환경에서 IoT 제품 개발, Python 교육, 카메라를 이용한 Open CV 실습, 센서 데이터 수집, 액추에이터 제어 등 다양한 실습 과제를 수행할 수 있도록 설계하였습니다.

 

라즈베리파이에 다양한 서버 프로그램과 데이터베이스, 각종 프레임워크를 빠르게 설치하여 웹페이지 구동, 안드로이드 앱과 연동하는 프로젝트를 빠른 시간에 구현할 수 있습니다.

 

Smart AIoT 설계 시스템은 복잡한 라즈베리파이 구동과 실습 과정을 단순하게 만들기 위해 라즈베리파이 5, 데이터 IO 보드, 전자 부품 실험을 위한 브레드보드 3 부분으로 구성하였습니다. 라즈베리파이 구동에 필요한 주변 장비와 전원 공급기, 대표적인 센서와 액추에이터, 연결 케이블을 제공하여 학습자가 쉽고 빠르게 라즈베리파이를 배울 수 있도록 지원합니다.

 

라즈베리파이에서 구동하는 예제코드와 실습 과제를 시스템에서 직접 활용할 수 있도록 제공하고, 사용자가 설계한 시스템을 인터넷이나 안드로이드 앱을 통해 정보를 확인하고, 직접 제어할 수 있는 교육 과정을 제공합니다.

 

제품에 포함된 강의 영상과 교재를 보고 따라 하는 사이에 AIoT에 대한 개념을 배우고, 창의적인 아이디어를 바로 구현하여 시험할 수 있도록 지원하는 시스템입니다.

 

[제품 특징]

 

Smart AIoT 설계 시스템은 IoT에 대해 처음 배우거나, IoT 설계 원리, 구현방법을 배우려는 학생과 일반인을 위한 실습장비로 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

 

• 라즈베리파이를 처음 배우는 사용자가 빠르고 쉽게 배울 수 있도록 본체, 주변기기, 센서와 액추에이터를 제공합니다.
• 라즈베리파이에 다양한 서버와 데이터베이스, 각종 프레임워크를 빠르게 설치하여 웹페이지 구동, 안드로이드 앱과 연동하는 프로젝트를 빠른 시간에 구현할 수 있습니다.
• 라즈베리파이 전용 카메라를 부착하여 이미지와 영상 관련 서비스를 개발할 때 손쉽게 적용할 수 있습니다.
• 시스템은 안전하고 견고하게 조립하여 곁에 두고 평생을 사용할 수 있도록 만들었습니다.
• 제품에 포함되지 않은 부품을 시험할 수 있도록 830 point 브레드보드를 제공하여 어떤 전자 부품이라도 시험할 수 있습니다.
• 아이디어를 제품으로 구현하도록 쉽고 재미있는 개발 환경을 제공합니다. 프로그래밍과 하드웨어에 대한 경험이 부족한 사용자도 쉽게 배우고 응용할 수 있는 개발 환경을 제공합니다.
• 모든 응용 예제는 라즈베리파이 S/W, 센서 S/W, 액추에이터 S/W, 스마트폰 응용 소프트웨어 등으로 제공합니다.
• 다양한 응용 제품 설계/실습에 꼭 필요한 Firmware, Web program, 스마트폰(Android) 소프트웨어 예제를 제공합니다. 

 

2. Smart AIoT 설계 시스템 제품 사진

Smart IoT 설계 시스템은 복잡한 라즈베리파이 구동과 실습 과정을 단순하게 만들기 위해 라즈베리파이 Model 5, 데이터 IO 보드, 전자 부품 실험을 위한 브레드보드로 구성하였습니다.

 

라즈베리파이 구동에 필요한 주변 장비와 전원 공급기, 대표적인 센서와 액추에이터, 연결 케이블을 제공하여 학습자가 쉽고 빠르게 라즈베리파이를 배울 수 있도록 지원합니다. 

 

Smart AIoT 설계 시스템

 

 

Smart IoT 설계 시스템은 라즈베리파이를 배우려는 사용자가 쉽게 시작할 수 있도록 구성했습니다. 인쇄 회로 기판에 학습자료를 인쇄하여 필요한 내용을 확인하며 배울 수 있습니다.

 

• 라즈베리파이 Model 5: 라즈베리파이의 최신 버전인 Model 5를 제공합니다. 라즈베리파이는 싱글 보드 컴퓨터 시스템으로 전 세계 소프트웨어 교육을 위해 가장 많이 사용하는 플랫폼입니다.
• 데이터 IO 보드: 라즈베리파이의 GPIO 신호를 커넥터에 연결하여 사용자가 원하는 센서와 액추에이터를 쉽게 연결할 수 있습니다. I2C, Digital, ADC 인터페이스를 제공하고, DC 5V전원, DC 12V 전원을 외부로 공급합니다.
• 브레드보드: 제품에 포함된 센서와 액추에이터 외에 다른 전자 부품을 쉽게 연결하여 시험할 수 있도록 830 Point 브레드보드를 제공합니다.  

 

[Smart AIoT 설계 시스템 구성도] 

 

Smart AIoT 설계 시스템 구성도

 

 

3. Smart AIoT 설계 시스템 구성품 

 

Smart AIoT 설계 시스템의 구성품은 다양합니다. 사용자가 제품을 구매하는 즉시 라즈베리파이 5를 연결하여 부팅한 후 원하는 모든 실습을 진행하실 수 있도록 구성하였습니다. 무언가를 배울 때는 즉시 시작해야 합니다. 의지와 집중을 발휘할 수 있는 한정된 시간 안에 말이죠. 

 

3.1 CPU Board Raspberry Pi Model 5 

 

 

Raspberry Pi 5  Specification

 

 

3.2 CPU Board Specification

 

• Broadcom BCM2712 2.4 GHz 쿼드코어 64비트 Arm Cortex-A76 CPU, 암호화 확장, 코어당 512KB L2 캐시 및 2MB 공유 L3 캐시
• OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2를 지원하는 VideoCore VII GPU
• HDR을 지원하는 듀얼 4Kp60 HDMI® 디스플레이 출력
• 4Kp60 HEVC 디코더
• LPDDR4X-4267 SDRAM(4GB 및 8GB SKU는 출시 시 제공)
• 듀얼 밴드 802.11ac Wi-Fi®
• Bluetooth 5.0/Bluetooth Low Energy(BLE)
• 고속 SDR104 모드를 지원하는 microSD 카드 슬롯
• 동시 5Gbps 작동을 지원하는 USB 3.0 포트 2개
• USB 2.0 포트 2개
• PoE+를 지원하는 기가비트 이더넷(별도의 PoE+ HAT 필요)
• 2 × 4-레인 MIPI 카메라/디스플레이 트랜시버
• 빠른 주변 장치를 위한 PCIe 2.0 x1 인터페이스(별도의 M.2 HAT 또는 다른 어댑터 필요)
• USB-C를 통한 5V/5A DC 전원, Power Delivery 지원
• Raspberry Pi 표준 40핀 헤더
• 외부 배터리에서 전원 공급되는 실시간 클록(RTC)
• 전원 버튼 

3.3 Camera Module V3

 

라즈베리파이 카메라 모듈 v3의 특징은 간략히 요약해 보겠습니다.

 

● 작은 보드 사이즈 : 25mm x 23mm x 9mm

● 고정 초점 모듈의 5MP(2592×1944픽셀) Omnivision 5647 센서

● 1080p30, 720p60 및 640x480p60/90 비디오 녹화 지원 

Camera Module V3

 

[카메라 모듈 Specification]

 

• 백라이트, 스택 CMOS 12메가 픽셀 Sony IMX708 이미지 센서
• 높은 신호 대 잡음비(SNR)
• 내장 2D 동적 결함 픽셀 보정(DPC)
• 빠른 자동 초점을 위한 위상 검출 자동 초점(PDAF)
• QBC 재모자이크 기능
• HDR 모드(최대 3메가픽셀 출력)
• CSI-2 직렬 데이터 출력
• 2선 직렬 통신(I2C 고속 모드 및 고속 모드 플러스 지원)
• 초점 메커니즘의 2선 직렬 제어
• 해상도: 11.9메가픽셀
• 센서 크기: 7.4mm 센서 대각선
• 픽셀 크기: 1.4μm × 1.4μm
• 수평/수직: 4608 × 2592픽셀
• 대각선 시야: 75도(카메라 모듈 3, 카메라 모듈 3 NoIR), 120도(카메라 모듈 3 Wide, 메라 모듈 3 NoIR Wide)
• 일반 비디오 모드: 1080p50, 720p100, 480p120
• 출력: RAW10
• IR 차단 필터: 표준 변형에 통합됨; NoIR 변형에는 없음
• 크기: 25 × 24 × 11.5mm(Wide 변형의 경우 높이 12.4mm)
• 리본 케이블 길이: 200mm
• 케이블 커넥터: 15 × 1mm FPC 

 

3.4 Micro SD Card 16GB

 

 

Linux 기반의 운영 체제가 저장된 저장장치이며 라즈베리파이에서 실행하는 예제코드와 자료 저장. CLASS10 SDSQUNS(80MB/s) 

 

3.5 데이터 IO Board (센서와 액추에이터 인터페이스)

 

 

3.6 학습 내용 인쇄 기판

 

 

1. GPIO 라이브러리

2. DB, 서버 설치

3. Pi 기본 정보 확인

4. 패키지 업데이트

5. 카메라 출력

6. 데이터 IO 보드 구조

7. Linux 기본 명령

8. 한글 포트 설치

9. GPIO 핀번호

10. 필수 프로그램

11. Pi 연결부 표기

12. 자료 QR코드 

 

3.7 40 Pin GPIO 케이블 

 

라즈베리파이 40 GPIO를 확장하여 데이터 IO 보드에 연결하여 외부 센서와 액추에이터의 인터페이스 제공 

 

40 Pin GPIO 케이블

 

raspberry pi  5 pinout 40 pin description

 

3.9 센서 모듈 

 

 

[센서 목록]

 

1. DHT11 온도 및 습도 모듈 센서

2. HC-SR501 인체 적외선 센서 모듈

3. 배터리가 없는 DS1302 실시간 클록 모듈

4. 빗방울 센서

5. 사운드 센서 모듈

6. HC-SR04 초음파 센서

7. 화염 센서 모듈

8. 레이저 헤드 센서 모듈

9. 포토레지스터 센서 모듈

10. 토양 수분 센서

11. 장애물 회피 센서

12. 충격 센서 모듈

13. MQ-2 가스 센서 모듈

14. 433M 무선 트랜시버 모듈

15. 기울기 센서 모듈

16. 추적 모듈 

 

3.10 액추에이터 모듈 

 

워터펌프		정격전압 : 12V 최대압력 : >40PSI 유량 : >500mL/min
OLED		2.44 cm OLED 디스플레이 모듈 128X64 I2C 인터페이스
LED Bar		LED 3EA DC 12V with 4pcs 1W Xeon emitter Superior ESD protection

 

 

3.11 주변기기 

 

100-240V 입력 DC 5V 4A 전원 어댑터, C 타입 포트 충전기	아답터 200~220V / 12V 2A [내경2.1mm/외경5.5mm]
듀폰 라인 점퍼 와이어, 수-수, 수-암, 암-암, 20cm	MOLEX 5264 커넥터 IO 보드 연결 케이블
Micro HDMI to HDMI V2.0 모니터 케이블	Herald9 Micro SD 카드리더기
강의 영상, 교재, 자료, 소스 코드 제공

 

4. Smart AIoT 설계 시스템 교재 

 

저자: 김봉조 출판사: 메이커블 출판일: 2024. 6. 20

목차: 1장 지능형 사물 인터넷 AIoT 1. 지능형 사물인터넷 개념 2. AIoT 기반 기술 3. 전자 부품의 기초 2장 라즈베리파이 4. Raspberry Pi란? 5. Raspberry Pi 5 빠르게 시작하기 6. Raspberry Pi 인터페이스 6. Raspberry Pi 활용 20가지 7. Raspberry Pi 카메라 3장 Python 프로그래밍 8. Python 변수와 제어 9. Python 연산과 함수 10. Python AI 프로그래밍 11. Apache, PHP, MySQL 서버구축 4장 데이터 IO 보드 활용 12. Data IO 보드 이해 13. 센서에서 데이터 수집 14. 액추에이터 구동 15. DB와 서버 프로그램 16. 웹 연동 프로그램 5장 Raspberry Pi 프로젝트 17. 스마트 팜과 안드로이드 앱 18. 카메라 타입랩스 영상 서비스 6장 Raspberry Pi 기반 제품 개발 19. Raspberry Pi 기반 제품 개발 과정 20. OpenCV 실습(별도 자료) 21. KiCad 실습(별도자료) 22. 전자제품 설계 PCB 제작하기(별도자료)

 

 

5. Smart AIoT 설계 시스템 Specification

 

[Raspberry Pi Specification]  

 

SoC	Broadcom BCM2712
CPU	ARM Cortex-A76 (ARM v8) 64-bit
Clock speed	4x 2.4 GHz
GPU	VideoCore VII (800 MHz)
RAM	8 GB LPDDR4X (4267 MHz)
WiFi	IEEE 802.11b/g/n/ac (2.4 GHz/5 GHz)
Bluetooth	Bluetooth 5.0, BLE
Ethernet	Gigabit Ethernet (with PoE+ support)
USB	2x USB-A 3.0 (5 GBit/s) 2x USB-A 2.0
PCI Express	1x PCIe 2.0
GPIO	Standard 40-pin GPIO header
Video	2x micro-HDMI ports (4K60) 2x 4-lane MIPI (DSI/CSI)
Multimedia	H.265 (4K60 decode) OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2
SD card	MicroSD
Power	5 V/5 A (via USB-C) Power over Ethernet (PoE+)

 

[Data IO Board Specification]  

 

240 x 190 x 36(mm), 3.5 ø Hole 4개소  

항 목	사 양	Input/Output
인터페이스	40Pin GPIO	I/O
전원공급	12V Barrel Jack 2.5ø	Input
4채널 ADC	A to D Converter	Input
ADC 커넥터	4 Port	Input
UART	RS232 1 Port	I/O
I2C	4 Port	I/O
+5V	DC 5V 3 port	Output
+12V	DC 12V 3 Port	Output
전원 SW	전원 ON/OFF
마운팅 홀	4개소	3.5ø

 

 

[Smart AIoT System 기구 규격]  

 

 

 

[Raspberry Pi 기구 규격]  

 

 

 

[데이터 IO 보드 기구 규격]  

 

Data IO Board Mechanical Specification

 

[브레드보드 기구 규격]