2015 자바카페 세미나 발표자료 라즈베리파이로 시작하는 IoT세상입니다.

1. 2015 자바카페 OPEN SEMINAR
라즈베리파이로 시작하는
IoT세상
JAVACAFE
박진현

2. 2015 자바카페 OPEN SEMINARWho are you?
 군수정보체계 기술지원장교
(10~13)
 국방 SI 프로젝트 수행(13~현재)
 13년 육군 통합 응용체계 개발사업
 13년 육군 통합 응용체계 유지보수
 12~13년 통합응용체계 기능개선
사업
전자공학?
회로도?
임베디드?

3. 2015 자바카페 OPEN SEMINARIoT?
 Internet of Things
 정보통신기술 기반으로 모든 사물을 연결해 사람과 사물, 사물
과 사물간에 정보를 교류하고 상호 소통하는 지능형 인프라 및
서비스기술

4. 2015 자바카페 OPEN SEMINARIoT! Where??
 Wearable Device
 Smart Factory
 Autonomous Driving Vehicle
 Smart Home (Home Automation)
 Etc…

5. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSmart Home (Home Automation)
 Building Automation
 난방, 냉방, 환기 등 빌딩의 각종 환경요소들을 전자(기)적 으로
제어하는 시스템
 빌딩 안, 밖의 전등제어
 출입문,CCTV 등 보안제어
 화재경보기 등..

6. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSmart Home (Home Automation)
 Unity System Home Manager(1985)

7. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSmart Home (Home Automation)
 지금은 ..?

8. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSmart Home (Home Automation)

9. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSmart Home (Home Automation)
 Ninja Sphere

10. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSmart Home (Home Automation)
 Vivint

11. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSmart Home (Home Automation)
 Nest

12. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSmart Home (Home Automation)
 LG

13. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSmart Home (Home Automation)
 대부분 가정에 홈 네트워크 구축(Wi-Fi)
 스마트폰의 보급(어디서든 인터넷 가능!)
 하드웨어 비용 감소(네트워크 칩셋, 마이크로 컨트롤러등)
 하지만..
+ =

14. 2015 자바카페 OPEN SEMINARDIY Smart Home
 복잡하지 않은 하드웨어 제어
 다양한 프로그래밍 언어 지원
 적당한 성능
 풍부한 관련자료
저렴한 비용 = 단돈 5만원! + @..?

15. 2015 자바카페 OPEN SEMINARRaspberry Pi
 다양한 OS 지원(대부분 Linux 기반)
 적당한 하드웨어 스팩(ARM11 700Mhz / 512Mb Ram)
 오픈 하드웨어 플랫폼
 다양한 래퍼런스
 Java Runtime 구성 가능

16. 2015 자바카페 OPEN SEMINARPi-Home Project
 비교적 저렴한 가격으로 스마트 홈 Hub 구성
 원격지에서 집 내부의 기기 제어 및 각종 환경 모니터링
 무료 SaaS/PasS 및 각종 오픈소스를 이용, S/W 비용 최소화
 하드웨어 플랫폼 업그레이드(Pi2) 및 주변기기 확장(arduino) 고려
 최소한의 전기/전자 공학 지식(불 안 낼 정도만)을 바탕으로 시작

17. 2015 자바카페 OPEN SEMINARPi-Home Project Goals

18. 2015 자바카페 OPEN SEMINARPi-Home Project Architecture
• 센싱된 데이터 전송
• 장치 제어 결과 반환
• 장치 제어
• 모바일/데스크톱 브라우져
• Pi4J
• Spring Boot
Application
• 호스팅 / 상태값 저장 및 푸시서버 역활
• DDNS를 지원하는 공유기
혹은 고정아이피가 있다면..

19. 2015 자바카페 OPEN SEMINARGPIO? Relay?
 GPIO(General Purpose Input Output)
 사용자가 Runtime에 제어할 수 있는 입/출력 핀들의 모음
 Relay
 전기적 스위치
 ???

20. 2015 자바카페 OPEN SEMINARRaspberry Pi Setting - OS
 Raspbian
 Raspberry Pi + 데비안 리눅스
 JDK1.8 / WiringPi 등 각종 라이브러리 내장(Wheezy 버전 기준)
 설치방법
 https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

21. 2015 자바카페 OPEN SEMINARRaspberry Pi Setting - Network
 무선 랜카드 || 유선 랜포트를 이용
 XX time 공유기라면 쉽게 DDNS 및 포트포워딩 설정가능

22. 2015 자바카페 OPEN SEMINARRaspberry Pi Setting – Hello Pi
 pi / raspberry – 기본 ID/PW(접속 후 필히 변경요망)
 Putty , XShell 등 SSH 터미널을 이용하여 접속

23. 2015 자바카페 OPEN SEMINARWiring Pi & Pi4J
 불행하게도 하드웨어 제어 코드는 대부분 C로 되어있음
 LED하나 키는데 몇십~백라인 코딩 필요(#include 난무)
 코드가 하드웨어 플랫폼 및 버전에 종속적
 Wiring Pi
 GPIO 제어를 손쉽게 할 수 있도록 제작된 C 라이브러리
 Model B, Model B+, Pi2 등 다양한 버전의 하드웨어 지원
 직접 핀을 제어할수 있는 gpio라는 유틸리티 제공

24. 2015 자바카페 OPEN SEMINARWiring Pi & Pi4J
 Pi에서 Java사용시 각종 하드웨어 제어에 발생
 일반적 I/O 라이브러리가 C언어로 되어있음
 이를 개발자가 JNI(Java Native Interface) 랩핑하여 사용
 Pi4J
 대부분의 I/O작업들을(하드웨어 제어 포함) Java에서 가능
 GPIO Pin 제어(핀 상태 확인, 핀 이벤트 핸들링 등)
 시리얼 통신 관련 라이브러리 제공
 하드웨어 / 네트워크 관련 정보 제공
 Model A부터 Pi2까지 모델별 하드웨어 지원

25. 2015 자바카페 OPEN SEMINARPiFace ? PiFace!
 8개의 Output/Input Pins , 2개의 Relay, 4개의 스위치 등
제공
 납땜 없이 드라이버로 각종 전선 연결
 손쉬운 부착 및 과전류 보호회로 내장
 Pi4J에서 해당 Device를 구현 완료

26. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSpring Boot + Raspberry Pi
 Not War, Just Jar
 별도로 WAS 설치 불필요(Embed Tomcat / Jetty 사용)
 귀찮은 각종 설정들을 자동으로 해줌
 + Raspberry Pi..?(Exclude Pi2)
 최초 부팅이 좀 오래 걸림(약 1분)
 대용량 서비스는 불가능(동접 100+)
 개인용 서버로는 안성맞춤(빠른 개발 사이클, 쉬운배포 등)
 Pi4J를 사용 할 경우 하드웨어 제어를 위해 root 권한 필
요
 sudo java –jar [spring-boot-output].jar &

27. 2015 자바카페 OPEN SEMINARPi-Home Project (Demo)
 사용자가 설정한 온도값 에 맞춰 자동으로 어항 환경 제
어
 Client : HTML + Javascript (Firebase 호스팅 이용)
 Server : SpringBoot + Raspberry Pi
 https://pi-home.firebaseapp.com/ (pi-home@gmail.com / javacafe)

28. 2015 자바카페 OPEN SEMINARPi-Home Project (Demo)
 현재 상태값과 시간별 온도값을 Firebase에 저장

29. 2015 자바카페 OPEN SEMINARHtml + JS + Bootstrap (Client..?)
 index.html

30. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSpring Boot + Raspberry Pi (Server)
 Pom.xml • RelayController.java

31. 2015 자바카페 OPEN SEMINARSpring Boot + Raspberry Pi (Server)
 RelayController.java • RelayController.java
• TemperatureController.java
• Etc…

32. 2015 자바카페 OPEN SEMINARDo It yourself
 Raspberry Pi + 아이디어 + 약간의 전기(자)적 지식
 평소에 생각하던 아이디어를 실현가능
 구형 안드로이드 휴대폰 + pi = 방범용 카메라
 Relay + 전기장판 = 최신형(?) 원격제어 전기장판
 Pi + torrent = NAS
 Etc..
 고압(100v+)의 전류는 조심히!
 기왕이면 Pi2로..(성능이 많이 좋아짐)

33. 2015 자바카페 OPEN SEMINARThank you :D
 pjh0410@gmail.com
 Sample Source Code
 https://github.com/kkk0410/pi-home