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책소개

다 아는 바와 같이, 지금 시기를 인공지능 중심의 4차산업혁명 시기로 분류하는 것은 19세기 영국과 유럽에서 일어난 산업혁명을 기준으로 하고 있습니다. 2차 산업혁명은 1930년대 에디슨과 테슬라가 주도한 전기중심의 혁명적 혁신이고, 3차 산업혁명은 90년대 컴퓨터와 인터넷이 일으킨 혁신적 결과를 말합니다.

혁명이란 단어가 그렇듯이, 산업혁명을 먼저 선점한 서양은 그렇지 못했던 다른 모든 나라와 민족들에게 큰 위협과 모욕을 주고, 영토와 재산을 갈취 하였습니다. 과학기술을 등한시하고 오직 청나라만 바라보던 조선도 큰 고난을 겪었고, 결국 나라를 송두리째 빼앗기고 일본의 식민지가 되는 뼈아픈 일을 당하고 말았습니다.

1839년 발생한 아편전쟁이 그 분수령 이었습니다. 증기기관 엔진을 탑재한 최초의 철제 군함 네메시스호는 청나라를 무력으로 압도하여 전쟁을 승리로 이끌었으며, 영토를 빼앗고 막대한 전리품을 챙기는데 큰 기여를 하였습니다. 이러한 압도적인 결정적 한방을 우리는 스모킹건이라고 부릅니다.

4차산업혁명이라고 일컬어지는 지금 시기의 스모킹건은 무엇일까요? 많은 사람들이 인공지능을 탑재한 자율로봇을 현대판 스모킹건이라고 생각하고 있습니다. 영화에서 본 것처럼 스스로 판단하고 행동하는 터미네이터와 같은 인공지능 자율로봇의 등장은 육해공을 포함한 모든 전쟁터에서 스모킹건으로 작용할겁니다. 이에 대한 대비가 필요합니다.

우리가 사물인터넷과 인공지능 시스템의 개발을 목표로 학습하는 것은 산업적으로 군사적으로 가장 치명적인 기술일 수 밖에 없는 인공지능으로 작동하는 시스템을 구축하기 위함입니다. IoT디바이스, Wi-Fi 무선랜, 클라우드서버와 데이터베이스로 연결된 시스템은 인공지능과 사물인터넷 시대에 가장 필요한 기반 기술이기 때문입니다.

많은 사람들이 현재 가장 필요한 지식은 융합이라고 말합니다. 아두이노와 라즈베리파이 같은 IoT디바이스에서 MySQL 데이터베이스 서버까지 연동하여 작동하는 시스템을 구축할 수 있는 지식을 부여하는 것이 이 책의 집필 목적입니다.

이 책이 가지고 있는 주요 내용은 다음과 같습니다.

  - MySQL 데이터베이스 관리시스템
  - 아두이노와 라즈베리파이에서 인터넷 클라우드 접속 기술
  - 파이썬과 플라스크 웹 서버 프레임웍 활용 능력
  - 라즈베리파이 GPIO 프로그래밍
  - HTML, CSS를 이용한 사물인터넷 제어용 웹 앱(WebApp) 

MySQL 데이터베이스에서는 윈도우 PC에 MySQL 데이터베이스를 설치하고, 데이터를 조회하고, 삽입하고, 삭제하고, 갱신하는 데이터베이스 관리시스템(DBMS)을 배웁니다.

아두이노와 라즈베리파이에서 Wi-Fi 무선랜 네트워크를 이용하여 인터넷에 있는 서버에 접속하고 데이터를 송신하고 수신하는 양방향 통신 시스템의 구축을 실습합니다.

파이썬을 설치하고 기본 문법을 학습한 후, 파이썬 플라스크 프레임웍을 이용하여 인공지능과 사물인터넷 시스템의 중심이 되는 웹 서버 시스템을 배웁니다.

로봇이나 사물인터넷 시스템의 제어를 위한 웹 앱을 개발하기 위해 HTML과 CSS 프로그래밍을 배우고 실습합니다. 학습이 끝나면 간단한 웹앱(Web APP) 프로그래밍이 가능해집니다.

인공지능과 사물인터넷 서버시스템의 구축을 위한 필수 HTML을 50여개의 태그를 중심으로 학습합니다.

이 책을 필요로 하는 사람은 인공지능과 사물인터넷 시스템을 구축하면서 웹서버와 데이터베이스 서버를 구축하고 싶은 사람, 사물인터넷과 인공지능 시스템의 사용자 GUI 프로그램인 웹앱(Web APP)을 가장 쉽게 만들고 싶어 하는 사람, 아두이노 보드의 기초를 맛본 경험을 가지고 리눅스 라즈베리파이에서 파이썬으로 GPIO코딩과 웹서버, MySQL 데이터베이스 등의 전체 시스템을 구축하고 싶은 사람,
파이썬이라는 강력한 프로그래밍 언어의 기초를 학습하고 싶어 하는 사람입니다.

작은 나라 대한민국. 그러나 세계를 선도하는 나라가 되기 위해서는 과학기술과 창의력이 높은 개발자가 필요합니다. 과학기술 발전 말고 이 나라를 강하게 할 것은 그리 많지 않습니다.  여기서 배운 종합적인 시스템 구축 능력은 거의 모든 IT 분야에 응용 가능합니다. 이 작은 책자를 통하여, 아두이노 라즈베리파이에 웹서버, 데이터베이스 기술을 접목한 종합적인 인공지능 사물인터넷 시스템을 설계하고 구축할 수 있는 사람들이 많이 배출되기를 바랍니다.

2019년 11월
김 경 신

목차

Chapter 1. MySQL 데이터베이스
1.1 MySQL 특징과 APM
1.2 MySQL 설치와 실행
1.3 간단한 홈페이지 프로그래밍
1.4 MySQL-Front 사용하기
1.5 SQL

Chapter 2. 파이썬 플라스크
2.1 파이썬 설치
2.2 플라스크 설치
2.3 플라스크 웹 프로그래밍

Chapter 3. 플라스크와 MySQL Database 개발
3.1 채팅 앱 토폴로지
3.2 윈도우 채팅 앱 구축
3.3 삭제기능 추가
3.4 조회기능 추가

Chapter 4. 아파치와 MySQL 데이터베이스
4.1 아파치 HTML MySQL 접속
4.2 파이썬 MySQLdb 라이브러리 활용
4.3 HTML 테이블 프로그래밍

Chapter 5. 아두이노 클라우드 서버 연결
5.1 와이파이 실드 이용 연결
5.2 ESP8266 WEMOS와 Node MCU 연결

Chapter 6. 라즈베리파이와 클라우드 서버 연결
6.1 라즈베리파이 기초
6.2 라즈베리파이 헤드리스 모드 접속
6.3 라즈베리파이 리눅스 명령어
6.4 라즈베리파이 웹서버 플라스크
6.5 라즈베리파이 제어용 웹앱 제작
6.6 라즈베리파이 MySQL 연동
6.7 채팅 앱 제작

Chapter 7. 파이썬 프로그래밍 기초
7.1 파이썬 소개
7.2 Hello World
7.3 작성된 파이썬 프로그램을 유틸리티로 사용
7.4 계산기 프로그래밍 작성
7.5 파이썬 문법 Basics
7.6 연산자와 수식
7.7 흐름 제어(Flow Control)
7.8 함수(Function)
7.9 자료구조(Data Structure)
7.10 파이썬 고급 학습

Chapter 8. 파이썬 GPIO 프로그래밍 기초
8.1 파이썬 GPIO 라이브러리 설치
8.2 저항값 계산
8.3 GPIO 출력 : LED ON
8.4 GPIO 입력 : 버튼 읽기

Chapter 9. 파이썬 GPIO 프로그래밍 응용
9.1 초음파센서를 활용한 레이더 제작
9.2 PIR센서를 이용한 인간 동작감지기
9.3 파이캠을 이용한 사진 동영상 촬영

Chapter 10. DB시스템 구축용 필수 HTML 태그 50
10.1 HTML 개요
10.2 HTML 기본
10.3 HTML 응용

Chapter 11. 도메인, 호스팅 그리고 홈페이지 구축
11.1 도메인 등록
11.2 호스팅
11.3 호스팅공간 홈페이지 구축

Chapter 12. Thingspeak를 활용한 클라우드 접속
12.1 Thingspeak 설정
12.2 아두이노에서 접속 및 양방향 통신

Chapter 13. 사물인터넷 개발용 CAD:fritzing
13.1 fritzing 설치
13.2 fritzing 실행
13.3 보드와 센서의 배치
13.4 새로운 부품의 추가