1주차_스마트 디바이스 개요 - sookite22/SmartDivice_24 GitHub Wiki

목차

  • 스마트 디바이스(Smart Divices)
    • 스마트 디바이스란?
  • IoT(Internet of Things)
    • IoT란?
    • IoT의 필수 구성 요소
  • ESP32
    • ESP32란?
  • 후기

1. 스마트 디바이스(Smart Divices)

1.1. 스마트 디바이스란?

전통적 디바이스를 넘어서 인터넷에 연결되어 있고, 데이터를 주고받으며, 사용자와 상호작용 할 수 있는 기능을 갖춘 기기를 통칭한다. 예를 들면, 스마트 워치, 스마트 조명, 스마트 카, 스마트 스피커 등이 있다.

스크린샷 2024-03-18 145217

  • 스마트 디바이스는 IoT의 핵심 구성 요소 중 하나로, 다양한 센서와 통신 기술을 사용하여 데이터를 수집하고 처리한다.

2. IoT(Internet of Things)

2.1. IoT란?

사물 인터넷(IoT)은 다양한 사물 (디바이스, 센서, 차량 등)을 인터넷으로 연결하여 상호작용 하고 데이터를 주고받는 기술을 말한다. 센서 및 기타 기술이 장착되어 연결된 오브젝트와 장치로 이루어진 네트워크로, 다른 사물 및 시스템과 데이터를 전송하고 수신할 수 있다. 이러한 사물들은 주변 환경을 감지 하고 데이터를 수집 하며, 이를 분석하여 사용자에게 유용한 정보나 서비스를 제공 한다.

2.2. IoT의 중요 구성 요소

  • 디바이스: 센서, 액츄에이터, 컴퓨팅 리소스 등을 포함하며, 환경에서 데이터를 수집하고 처리할 수 있다.
  • 센서: 주변 환경에서 데이터를 수집한다. 이 데이터는 온도, 습도, 조도, 위치, 가속도 등과 같은 다양한 정보를 포함한다.
  • 데이터 처리 및 저장: 수집된 데이터는 디바이스나 네트워크 상에서 처리되고 저장되어야 한다. 처리는 데이터를 분석하고 필요한 작업을 수행하는 과정을 포함합니다. 예를 들어, 데이터의 유효성을 검증하거나 패턴을 인식하는 등의 작업이 있다.
  • 네트워크(전송): 처리된 데이터는 전송되어 다른 시스템이나 장치로 전달되어야 한다. 무선 통신 기술을 사용하여 데이터를 안정적으로 전송할 수 있다.
  • 애플리케이션: IoT 시스템의 사용자가 데이터를 시각화하고 관리할 수 있는 애플리케이션이 필요하다. 이는 사용자가 디바이스를 제어하고 모니터링할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
  • 인공지능: IoT 시스템에서 데이터를 분석하고 의사 결정을 내리는 데 사용될 수 있다. 머신 러닝 및 딥 러닝 기술을 사용하여 데이터에서 패턴을 인식하고 예측 모델을 생성할 수 있는데, 이는 실시간 의사 결정을 내릴 수 있게 하거나 예측 유지 보수를 가능하게 한다.

3. ESP32

3.1. ESP32란?

중국 기업인 에스프레시프 시스템즈(Espressif Systems)사 에서 2016년에 출시한 마이크로컨트롤러이다. Wi-Fi와 블루투스 무선 통신 기능을 지원하는 강력한 모듈이다.

고성능, 저전력, 저가 및 적은 공간을 차지하는 장점이 있어 사물 인터넷(IoT) 및 임베디드 시스템에서 널리 사용된다. 특히 본 강의에서 사용할 Arduino와 같은 개발 플랫폼과의 호환성 또한 높아 개발 과정이 상대적으로 쉽다.

3.2. ESP32의 주요 특징

  • 통합 Wi-Fi 및 Bluetooth: 802.11 b/g/n 표준을 준수하는 Wi-Fi와 Bluetooth 4.2 및 BLE (Bluetooth Low Energy)를 지원한다. 이를 통해 다양한 무선 연결이 가능하다.

  • 강력한 프로세서: 듀얼 코어 또는 싱글 코어 Tensilica Xtensa LX6 마이크로프로세서를 탑재하고 있으며, 최대 240MHz의 클럭 속도를 낼 수 있다. 고성능 프로세서를 통해 복잡한 연산과 멀티태스킹을 효율적으로 처리할 수 있다.

  • 풍부한 주변장치: 여러 개의 UART, SPI, I2C, I2S 인터페이스를 포함한 다양한 주변장치를 지원합니다. 아날로그 입력을 위한 ADC (Analog to Digital Converter), 아날로그 출력을 위한 DAC (Digital to Analog Converter), PWM (Pulse Width Modulation) 핀 등을 제공합니다.

  • 저전력 설계: 다양한 저전력 모드를 제공하여 배터리로 구동되는 애플리케이션에서 효율적으로 사용된다.

  • 통합된 보안 기능: 하드웨어 가속 암호화, Secure Boot, Flash 암호화 등 강력한 보안 기능을 제공한다. 이를 통해 보안이 중요한 IoT 애플리케이션에서도 안전하게 사용 가능하다.

4. 후기

스마트 디바이스와 사물 인터넷의 개념을 정확히 이해할 수 있었다. IoT 기술은 일상 생활에서 편의성과 효율성을 크게 향상시키고 있다는 것을 현실에서도 체감할 수 있다. 센서를 통해 실시간으로 다양한 데이터를 수집하고 분석하여 서비스를 제공받을 수 있다는 것이 큰 매력으로 다가온다. 이를 통해 예측 분석, 실시간 모니터링, 문제 해결 등의 다양한 응용이 가능할 것으로 보이며 실생활에 필요한 다양한 아이디어 상품을 개발해보고 싶다. 스마트 홈 시스템을 통해 조명, 난방, 보안 시스템 등을 원격으로 제어하고 모니터링할 수 있으며 편리성뿐만 아니라 에너지 소비량을 절감하는 데에도 도움이 되는 등 매우 혁신적인 기술이라 생각된다.