IoT와 임베디드 시스템 학습 가이드¶

소개¶

이 폴더는 IoT(사물인터넷)와 임베디드 시스템에 대한 체계적인 학습 자료를 담고 있습니다. 라즈베리파이를 중심으로 Python 기반의 IoT 개발을 다루며, 네트워크 연결, 엣지 AI, 클라우드 통합까지 포괄합니다.

대상 독자¶

Python 기본 문법을 알고 있는 개발자
IoT 시스템 구축에 관심 있는 엔지니어
라즈베리파이로 프로젝트를 시작하려는 입문자
엣지 컴퓨팅과 AI 통합에 관심 있는 개발자

C_Programming과의 차별점¶

구분	C_Programming	IoT_Embedded
언어	C (저수준)	Python (고수준)
플랫폼	Arduino, STM32	Raspberry Pi
초점	하드웨어 제어, 레지스터	네트워크, 클라우드 연동
통신	UART, I2C, SPI (저수준)	MQTT, HTTP, BLE (프로토콜)
AI	미포함	Edge AI (TFLite, ONNX)
프로젝트	펌웨어 개발	IoT 시스템 구축

C_Programming은 마이크로컨트롤러의 저수준 하드웨어 제어를 다루고, IoT_Embedded는 라즈베리파이에서 Python으로 네트워크 연결된 스마트 시스템을 구축하는 방법을 다룹니다.

학습 로드맵¶

                    ┌─────────────────────────────────────┐
                    │         IoT 학습 로드맵              │
                    └─────────────────────────────────────┘
                                     │
        ┌────────────────────────────┼────────────────────────────┐
        │                            │                            │
        ▼                            ▼                            ▼
  ┌──────────┐               ┌──────────────┐             ┌──────────────┐
  │ 01. IoT  │               │ 02. 라즈베리 │             │              │
  │   개요   │──────────────▶│  파이 설정   │             │              │
  └──────────┘               └──────────────┘             │              │
                                     │                    │              │
                                     ▼                    │              │
                            ┌──────────────┐              │              │
                            │ 03. GPIO     │              │              │
                            │    제어      │              │              │
                            └──────────────┘              │              │
                                     │                    │              │
        ┌────────────────────────────┼────────────────────┤              │
        │                            │                    │              │
        ▼                            ▼                    ▼              │
  ┌──────────┐               ┌──────────────┐      ┌──────────────┐     │
  │ 04. WiFi │               │ 05. BLE      │      │ 06. MQTT     │     │
  │ 네트워킹 │               │   연결       │      │  프로토콜    │     │
  └──────────┘               └──────────────┘      └──────────────┘     │
        │                            │                    │              │
        └────────────────────────────┼────────────────────┘              │
                                     │                                   │
                                     ▼                                   │
                            ┌──────────────┐                            │
                            │ 07. HTTP/    │                            │
                            │   REST API   │                            │
                            └──────────────┘                            │
                                     │                                   │
        ┌────────────────────────────┴────────────────────┐              │
        │                                                 │              │
        ▼                                                 ▼              │
  ┌──────────────┐                               ┌──────────────┐       │
  │ 08. Edge AI  │                               │ 09. Edge AI  │       │
  │   TFLite     │                               │    ONNX      │       │
  └──────────────┘                               └──────────────┘       │
        │                                                 │              │
        └─────────────────────┬───────────────────────────┘              │
                              │                                          │
        ┌─────────────────────┼─────────────────────┐                   │
        │                     │                     │                   │
        ▼                     ▼                     ▼                   │
  ┌──────────────┐    ┌──────────────┐     ┌──────────────┐            │
  │ 10. 홈       │    │ 11. 영상     │     │ 12. 클라우드 │◀───────────┘
  │  자동화      │    │   분석       │     │    IoT 통합  │
  └──────────────┘    └──────────────┘     └──────────────┘

파일 목록¶

파일명	난이도	주제	핵심 내용
01_IoT_Overview.md	⭐	IoT 개요	IoT 정의, 아키텍처, 프로토콜
02_Raspberry_Pi_Setup.md	⭐	라즈베리파이 설정	OS 설치, SSH, GPIO 핀아웃
03_Python_GPIO_Control.md	⭐⭐	GPIO 제어	RPi.GPIO, gpiozero, 센서
04_WiFi_Networking.md	⭐⭐	WiFi 네트워킹	소켓, HTTP 클라이언트
05_BLE_Connectivity.md	⭐⭐⭐	BLE 연결	GATT, bleak 라이브러리
06_MQTT_Protocol.md	⭐⭐	MQTT 프로토콜	Mosquitto, paho-mqtt
07_HTTP_REST_for_IoT.md	⭐⭐	HTTP/REST	Flask 서버, API 설계
08_Edge_AI_TFLite.md	⭐⭐⭐	Edge AI (TFLite)	모델 변환, 추론
09_Edge_AI_ONNX.md	⭐⭐⭐	Edge AI (ONNX)	ONNX Runtime, 최적화
10_Home_Automation_Project.md	⭐⭐⭐	홈 자동화	스마트홈, MQTT 제어
11_Image_Analysis_Project.md	⭐⭐⭐	영상 분석	Pi Camera, 객체 검출
12_Cloud_IoT_Integration.md	⭐⭐⭐	클라우드 IoT	AWS IoT, GCP Pub/Sub

난이도 범례: ⭐ 입문 | ⭐⭐ 초급 | ⭐⭐⭐ 중급

환경 설정¶

하드웨어 요구사항¶

Raspberry Pi 4 Model B (권장, 2GB+ RAM)
microSD 카드 (32GB 이상, Class 10)
전원 어댑터 (5V 3A USB-C)
(선택) 센서 키트, Pi Camera, 릴레이 모듈

소프트웨어 설정¶

1. Raspberry Pi OS 설치¶

# Raspberry Pi Imager 사용 (PC에서)
# https://www.raspberrypi.com/software/

# SSH 활성화: boot 파티션에 ssh 파일 생성
touch /Volumes/boot/ssh  # macOS
# 또는
touch /media/user/boot/ssh  # Linux

2. Python 환경 설정¶

# Python 버전 확인
python3 --version  # 3.9+ 권장

# 가상환경 생성
python3 -m venv ~/iot-env
source ~/iot-env/bin/activate

# 기본 패키지 설치
pip install --upgrade pip
pip install RPi.GPIO gpiozero

3. IoT 패키지 설치¶

# MQTT
pip install paho-mqtt

# BLE
pip install bleak

# 웹 서버
pip install flask flask-cors

# Edge AI
pip install tflite-runtime  # 라즈베리파이용
pip install onnxruntime

# 카메라
pip install picamera2

# 기타 유틸리티
pip install requests numpy pillow

4. 개발 환경 (PC)¶

라즈베리파이에 직접 코드를 작성하거나, PC에서 개발 후 전송할 수 있습니다.

# VS Code Remote SSH 확장 설치 후
# Ctrl+Shift+P > Remote-SSH: Connect to Host
# pi@raspberrypi.local

# 또는 scp로 파일 전송
scp script.py pi@raspberrypi.local:~/projects/

최종 업데이트: 2026-02-01

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