금오공과대학교 임베디드시스템 기말프로젝트 바람을 넘어 기술로: 스마트 선풍기
💡아이디어 소개
🔧전체 시스템 구조도
🗺️회로구조도
🔒︎제한 조건 구현 내용
❤️가산점 요소
⭐️추가 기술 활용
📖실행 방법
💻조작 방법
📆프로젝트 일정
🍱최종 결과물
🎥시연 연상
👨👦👦팀 명단
✍🏻프로젝트 후기
- 라즈베리 파이와 라즈베리 파이 간의 TCP 통신을 이용한다.
- 선풍기의 전원, 바람 세기 조절, 타이머 조작, 자동 모드 설정과 같은 주요 기능을 조작한다.
- 바람 세기, 자동 모드, 타이머 조작 상태를 LED와 세븐 세그먼트 디스플레이로 표시한다.
- 리모컨 분실 문제를 해결하기 위해 UART 블루투스 통신 기능을 사용한다.
- 선풍기의 전원, 바람 세기 조절, 타이머 조작, 자동 모드 설정과 같은 주요 기능을 조작한다.
- 거리에 따른 조작 한계를 해결하기 위해 Node.js를 이용하여 Web 기반 제어 기능을 구현하였다.
- 바람 세기, 자동 모드, 타이머 조작 상태를 Web을 통해 확인할 수 있다.
- 선풍기의 전원, 바람 세기 조절, 타이머 조작, 자동 모드 설정과 같은 주요 기능을 조작한다.
- 펜틸트 센서와 Caffe 프레임워크를 사용하여 사람 얼굴을 추적한다.
- 회전 자동 모드 설정 시 실행된다.
- 바람 방향을 사용자로 일정하게 타켓팅하여 추적한다.
- 초음파 센서를 사용하여 사용자와 선풍기 간 거리를 계산한다.
- 바람 세기 자동 모드 설정 시 실행된다.
- 사용자와 선풍기 간 거리에 비례하여 바람 세기를 조절할 수 있다.
- 온습도 센서를 사용하여 온습도를 수치로 계산한다.
- 바람 세기 자동 모드 설정 시 실행된다.
- 테스트에 따라 수치를 조정하여 온습도에 비례하여 바람 세기를 자동으로 조절할 수 있다.
- 선풍기에 내장된 타이머 기능을 활용하여 사용자가 원하는 시간에 선풍기가 자동으로 종료되도록 설정할 수 있다.
- 타이머 모드 설정 시 실행된다.
- 이 프로젝트에서 사용한 멀티프로세스로는 주로
센서를 읽는 프로세스와통신을 위한 프로세스로 이루어져있다. - 아래의 코드는 서버와 클라이언트 간의 통신을 위해 생성된 프로세스 예제이다.
// service_1/TCP_controller_connect.c 35:89
// 소켓 생성
if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
perror("socket failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 소켓 옵션 설정
if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
perror("setsockopt");
exit(EXIT_FAILURE);
}
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
address.sin_port = htons(PORT);
// 소켓에 주소 바인딩
if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address))<0) {
perror("bind failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 서버 소켓 대기
if (listen(server_fd, 3) < 0) {
perror("listen");
exit(EXIT_FAILURE);
}
while(1) {
printf("Waiting for new connection...\n");
// 클라이언트 연결 수락
if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen))<0) {
perror("accept");
continue;
}
printf("Connection established\n");
// 클라이언트와 통신
while(1) {
memset(buffer, 0, 1024);
int valread = read(new_socket, buffer, 1024);
if(valread == 0) {
printf("Client disconnected\n");
break;
}
printf("Received: %s\n", buffer);
// 메시지 큐로 데이터 전송
if(mq_send(mq, buffer, strlen(buffer), 0) == -1) {
perror("mq_send");
break;
}
}
close(new_socket);
}- 서버는 TCP/IP 연결을 통해 클라이언트와 연결한 후 대기한다.
- 클라이언트로부터 소켓을 받았을 때 메인서버로 메시지 큐를 전송한다.
// remote_controller/remote_client.c 165:179
void setup() {
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
printf("\n Socket creation error \n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(PORT);
if(inet_pton(AF_INET, "172.20.10.13", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
printf("\nConnection Failed \n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}- 클라이언트는 TCP/IP 연결을 통해 서버와 연결한 후 대기한다.
// remote_controller/remote_client.c 149 : 155
char message[50];
sprintf(message, "%c%c", prefix, segmentValue);
if (send(sock, message, strlen(message), 0) < 0) {
printf("Failed to send message\n");
} else {
printf("Sent: %s\n", message);
}- 클라이언트는 입력값에 따라 서버에게 소켓을 전송한다.
// service_1/TCP_controller_connect.c 62:92
// 메시지 큐 오픈
mq = mq_open(mq_name, O_WRONLY);
if(mq == (mqd_t)-1) {
perror("mq_open");
exit(EXIT_FAILURE);
}
while(1) {
printf("Waiting for new connection...\n");
// 클라이언트 연결 수락
if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen))<0) {
perror("accept");
continue;
}
printf("Connection established\n");
// 클라이언트와 통신
while(1) {
memset(buffer, 0, 1024);
int valread = read(new_socket, buffer, 1024);
if(valread == 0) {
printf("Client disconnected\n");
break;
}
printf("Received: %s\n", buffer);
// 메시지 큐로 데이터 전송
if(mq_send(mq, buffer, strlen(buffer), 0) == -1) {
perror("mq_send");
break;
}
}
close(new_socket);
}
// 메시지 큐 닫기
mq_close(mq);- 클라이언트가 소켓을 통해 데이터를 전송할 때 메시지 큐로 메인프로세스에게 데이터를 전송한다.
// service_1/main_server.c 421:422
// 메시지 큐 읽기 스레드 생성
pthread_create(&receive_thread, NULL, recv_sensor_data, NULL);- Main서버에서 다른작업(다른 메세지 큐로 부터 메세지를 받는 작업) message queue로 부터 받은 메세지를 읽기 위한 스레드를 생성한다.
// service_1/main_server.c 246:265
while(1) {
str_len = mq_receive(mq, buf, sizeof(buf), NULL);
if (str_len == -1) {
perror("메시지 큐 읽기 실패");
continue;
}
// printf("buf : %s\nbuf[0] : %c", buf, buf[0]);
pthread_mutex_lock(&lock_receive);
buf[str_len] = '\0';
if (buf[0] == 'D') {
distance = atof(buf + 2);
}
else if (buf[0] == 'H') {
// printf("%s\n", buf);
sscanf(buf + 2, "%f %f", &humidity, &temperature);
}
pthread_mutex_unlock(&lock_receive);
usleep(1000); // 1초 대기
}- 생성된 스레드에서 메세지 큐로 부터 메세지를 읽어오고, 메세지를 파싱하여 distance, humidity, temperature 변수에 저장한다.
- 저장하는 과정에서 다른 스레드에서 변수에 접근하지 못하도록 mutex를 사용하여 잠금을 걸어준다.
// service_1/main_server.c 211:220
void fork_ultrasonic_sensor() {
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
// 초음파 센서 프로그램 실행
execlp("./ultrasonic_sensor", "ultrasonic_sensor", NULL);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
void fork_dht_sensor() {
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
// DHT 센서 프로그램 실행
execlp("./dht_sensor", "dht_sensor", NULL);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
// service_1/main_server.c 417:419
// 초음파 센서, DHT 센서 프로그램 실행
fork_ultrasonic_sensor();
fork_dht_sensor();- 두 프로그램을 현재 프로세스에서 분리하여 실행시키도록 구현하였다.
- 리모컨 라즈베리파이
- 사용자의 명령 입력을 받는 리모컨 기능을 수행한다. 사용자는 이 장치를 통해 선풍기의 전원, 바람 세기, 타이머 설정 등을 제어할 수 있다.
- 사용자의 입력은 메인 서버로 전송되어, 해당 명령에 따라 선풍기가 작동하도록 한다.
- 회전자동모드(얼굴인식) 라즈베리파이
- 얼굴 인식 기능을 위한 전용 서버로 활용된다. 메인 서버를 통해 작동 명령을 받으면 작동한다.
- 카메라를 통해 사용자의 얼굴을 실시간으로 추적하고, 이 정보를 기반으로 팬(수평 회전)과 틸트(수직 회전) 각도를 조정한다.
- 제한 조건 구현 내용에 리모컨 라즈베리 파이에 대한 내용이 기술 되어 있으므로, 여기서는 회전자동모드를 위한 라즈베리 파이에 대한 구현을 상세히 설명한다.
// service_1/main_server.c 64:84
void auto_rotate(bool flag){
char buffer[BUFSIZ];
if(flag)
sprintf(buffer, "%c", '1'); // RA 입력 시, '1' 전송
else
sprintf(buffer, "%c", '0'); // 그 외 경우, '0' 전송
// 메시지 큐를 통한 데이터 전송
if (mq_send(mq_R, buffer, strlen(buffer), 0) == -1) {
perror("mq_send");
}
mq_close(mq_R);
}auto_rotate함수는 메인 서버에서 RA 명령을 수신받았을 때, 회전자동모드를 활성화하거나 비활성화하기 위해 '1' 또는 '0'을 회전자동모드 라즈베리 파이에 전송한다.
// service_1/TCP_rotate_connect.c 27:58
// TCP 클라이언트 소켓 설정 및 연결
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
printf("\n Socket creation error \n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(PORT);
if(inet_pton(AF_INET, "172.20.10.2", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
printf("\nConnection Failed \n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 데이터 전송 로직
char message[50];
sprintf(message, "%c", '1'); // 예시 데이터 '1' 전송
if (send(sock, message, strlen(message), 0) < 0) {
printf("Failed to send message\n");
} else {
printf("Sent: %s\n", message);
}- 메인 서버 라즈베리 파이가 회전자동모드 라즈베리 파이에 연결을 시도하는 클라이언트 소켓을 설정한다.
send함수를 사용하여 예시 데이터 ('1'이나 '0')를 서버에 전송한다. 이는 메인 서버에서 회전자동모드의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 데 사용된다.
// service_2/rotate_auto_server.py 166:201
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind((host, port))
server_socket.listen(1)
while True:
client_socket, addr = server_socket.accept()
while True:
data = client_socket.recv(1024).decode()
if not data:
break
print("수신 데이터: ", data)
if data == '1':
obj_tracking_running = True
# 객체 추적 및 서보 제어 로직 활성화
elif data == '0':
obj_tracking_running = False
# 객체 추적 및 서보 제어 로직 비활성화
else:
print("알 수 없는 명령")
client_socket.close()- 회전자동모드 라즈베리 파이는 TCP 서버로 작동하여 메인 서버로부터 '1' 또는 '0'을 수신하고, 이에 따라 얼굴 인식 및 팬-틸트 메커니즘 제어를 활성화하거나 비활성화한다.
// service_1/bluetooth.c
unsigned char serialRead(const int fd) {
unsigned char x;
if (read(fd, &x, 1) != 1)
return -1;
return x;
}
bool isExistMode(const int fd_serial, const char *isExistmode) {
char mode = isExistmode[0];
char value = isExistmode[1] - '0';
char output[50];
switch (mode) {
case 'Q':
sprintf(output, "종료\n");
serialWriteString(fd_serial, output);
return true;
case 'T':
if(value == AUTO)
sprintf(output, "타이머모드 : 자동\n");
else
sprintf(output, "타이머모드 : %d분\n", value * 10);
serialWriteString(fd_serial, output);
return true;
case 'R':
if(value == AUTO)
sprintf(output, "회전모드 : 자동\n");
else
sprintf(output, "회전모드 : %d단\n", value);
serialWriteString(fd_serial, output);
return true;
case 'P':
if(value == AUTO)
sprintf(output, "속도모드 : 자동\n");
else
sprintf(output, "속도모드 설정 : %d단\n", value);
serialWriteString(fd_serial, output);
return true;
default:
return false;
}
}
int main() {
int fd_serial;
unsigned char dat, dat2;
mqd_t mq;
struct mq_attr attr;
char message[MAX_MSG_SIZE];
attr.mq_flags = 0;
attr.mq_maxmsg = 10;
attr.mq_msgsize = MAX_MSG_SIZE;
attr.mq_curmsgs = 0;
mq = mq_open(MQ_NAME, O_CREAT | O_WRONLY, 0644, &attr);
if (mq == (mqd_t)-1) {
perror("mq_open");
return 1;
}
if (wiringPiSetup() < 0)
return 1;
if ((fd_serial = serialOpen(UART2_DEV, BAUD_RATE)) < 0) {
printf("Unable to open serial device.\n");
return 1;
}
while (1) {
if (serialDataAvail(fd_serial)) {
dat = serialRead(fd_serial);
if (serialDataAvail(fd_serial)) {
dat2 = serialRead(fd_serial);
sprintf(message, "%c%c", dat, dat2);
if (isExistMode(fd_serial, message)) {
if (mq_send(mq, message, 2, 0) == -1) {
perror("mq_send");
}
}
}
}
delay(10);
}
mq_close(mq);
return 0;
}- UART통신을 통하여
serialRead함수로 2바이트씩 데이터를 읽는다. - 받은 데이터를 기반으로
isExistMode함수를 호출하여 모드와 Amount를 확인한다. - 해당 모드에 따라 응답 메시지를 스마트폰에 전송하고, 메시지 큐에 데이터를 전송한다.
- 사용 기술
- Node.js
- Express
// service_1/node-server/app.js
// express moudle을 로드.
const express = require('express');
const app = express();
// router로 만들어둔 API 로드
const api = require('./api');
app.use(express.json());
// '/api/v1/* 로 api 인터페이스 설정
app.use('/api/v1', api);
app.use(express.static('public'));
// '/'에서 제작한 hmtl 파일을 제공받을 수 있도록 설정
app.get('/', (req, res) => {
res.sendFile(__dirname + '/public/index.html');
});
app.listen(3000, () => {
console.log('server is running on port 3000');
});- 미리 구현한 API를 사용해서, 각 기능들을 수행할 수 있도록 구현하였다.
const { exec } = require('child_process');
// service_1/node-server/module/util.js 63:84
/**
* run process
* @param {*} type power, rotation, timer
* @param {*} mode on, off, auto
*/
function runProcess(type, mode) {
exec(`sudo ./web_command_exec ${type}${mode}`, (err, stdout, stderr) => {
if (err) {
console.log(err);
return;
}
console.log(stdout);
});
}
module.exports = {
getData,
setData,
runProcess
};- Node.js에서 mq로 전달받은 메시지를 실행시키기 위해, exec를 사용하여 실행시키도록 구현하였다.
// service_1/node-server/public/script.js 32:38
fetch('/api/v1/power', {
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
},
body: JSON.stringify({ power }),
});- fetch를 사용하여, API를 호출하도록 구현하였다.
// service_1/node-server/api.js 27:36
router.post('/power', (req, res) => {
const power = req.body.power;
try{
runProcess('P', power);
}
catch(e){
res.send({error: e})
}
res.send({power})
});- 호출받은 API에서 전달받은 메시지를 파싱하여, exec를 사용하여 실행시키도록 구현하였다.
- 신경망 기반의 탐지기와 팬-틸트 메커니즘을 통해 얼굴을 정확하고 효율적으로 감지하고, 카메라 방향을 동적으로 조절한다.
- 이 기능은 사용자의 얼굴을 화면 중앙에 유지하며, 실시간 처리 기능을 통해 원활하고 빠른 반응을 제공한다.
- 특히, 멀티 쓰레딩과 소켓 기반 서버를 활용한 원격 제어 기능이 핵심이다.
// service_2/rotate_auto_server.py 166:173
# Caffe 모델을 사용한 신경망 기반 얼굴 탐지
detector = cv2.dnn.readNetFromCaffe("deploy.prototxt.txt", "res10_300x300_ssd_iter_140000.caffemodel")
frame = cv2.resize(frame, (300, 300))
blob = cv2.dnn.blobFromImage(frame, 1.0, (300, 300), (104.0, 177.0, 123.0))
detector.setInput(blob)
detections = detector.forward()- OpenCV의 DNN 모듈을 사용하여 Caffe 프레임워크에서 훈련된 신경망 모델을 로드한다. 이 모델은 카메라에서 캡처된 프레임을 처리하여 얼굴을 감지하는 데 사용된다.
// service_2/rotate_auto_server.py 174:180
# 팬(수평 회전)과 틸트(수직 회전) 각도 계산 및 조절
tiltAngle = (objX * 0.2) + move_x
panAngle = (objY * 0.2) + move_y
if in_range(tiltAngle, servoRange[0], servoRange[1]):
pth.tilt(tiltAngle)
if in_range(panAngle, servoRange[0], servoRange[1]):
pth.pan(panAngle)- 감지된 얼굴의 위치를 기반으로 팬과 틸트의 각도를 계산한다. 이를 통해 카메라가 사용자의 얼굴을 화면 중앙에 유지하도록 조절한다.
// service_2/rotate_auto_server.py 181:184
# 얼굴 탐지 및 서보 제어 쓰레드 시작
processObjectCenter = threading.Thread(target=obj_center, args=(args,))
processObjectCenter.start()
# 팬-틸트 제어 쓰레드 시작
servoControl = threading.Thread(target=set_servos)
servoControl.start()- 멀티 쓰레딩을 이용하여 얼굴 탐지, 팬-틸트 메커니즘 제어, 소켓 서버 통신 등을 동시에 수행한다. 이를 통해 각 기능이 서로 방해받지 않고 효율적으로 동작하며, 시스템의 전체적인 반응 속도와 안정성을 향상시킨다.
// service_2/rotate_auto_server.py 185:187
# 소켓 서버 초기화 및 설정
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind((host, port))
server_socket.listen(1)- 서버 소켓을 초기화하여 특정 포트에서 연결 요청을 기다린다. 클라이언트로부터의 명령을 통해 시스템을 제어한다.
// service_2/rotate_auto_server.py 188:195
if data == '1':
obj_tracking_running = True
# 쓰레드 시작 로직
elif data == '0':
obj_tracking_running = False
# 팬-틸트 메커니즘 초기화 및 얼굴 탐지 기능 중지 로직- 클라이언트로부터 '1' 명령을 받으면 자동 회전 모드를 시작한다. 이 모드에서는 얼굴 탐지와 팬-틸트 조절이 활성화되어 사용자의 얼굴을 화면 중앙에 유지한다.
- 클라이언트로부터 '0' 명령을 받으면 자동 회전 모드를 중지한다. 이때, 팬-틸트 메커니즘은 초기 위치로 돌아가고, 얼굴 탐지 기능도 비활성화된다.
라즈베리파이-라즈베리파이 간의 TCP 연결을 위한 컨트롤러
- 컴파일
$ gcc -o remote_client remote_client.c -lwiringPi # 리모컨 클라이언트- 실행
$ sudo ./remote_client # 리모컨 클라이언트 실행모든 컨트롤러의 요청을 받는 메인서버
- 컴파일
$ gcc -o main_server main_server.c -lrt -lwiringPi -lpthread # 메인 서버
$ gcc -o dht_sensor dht_sensor.c -lrt -lwiringPi - lpthread # 온습도 센서
$ gcc -o ultrasonic_sensor ultrasonic_sensor.c -lrt -lwiringPi -lpthread # 초음파 센서
$ gcc -o bluetooth bluetooth.c -lrt -wiringPi # 블루투스 UART통신 센서
$ gcc -o server_exec server_exec.c -lrt # Web 통신 서버
$ gcc -o TCP_controlelr_connect TCP_controller_connect.c -lrt # Controller와 연결하기 위한 서버
$ gcc -o TCP_rotate_connect TCP_rotate_connect.c -lrt -lwiringPi # Service2 와 연결하기 위한 서버- 실행
$ sudo ./main_server # 메인서버 실행
$ sudo ./bluetooth # UART 통신 서버 실행
$ sudo ./TCP_controlelr_connect # Controller 와 통신서버 실행
$ sudo ./TCP_rotate_connect # Service2 와 연결하기 위한 서버 실행- node server 실행
$ cd service_1/node-server/
$ sudo node app.js메인서버로 부터 회전자동모드 요청을 받는 회전자동모드(얼굴인식) 서버
- 실행
$ python3 rotate_auto_server.py # 회전자동모드 서버 실행- 사용자는
ControllerSmartPhoneWeb을 통해 값을 Server에게 전달할 수 있다. - 통신은
Mode+Amount로 값을 Server에게 전달한다. - Mode에는
P,R,T가 있다.Power Mode(P): 파워모드로 세기를 조절할 수 있다.- Amount : 0, 1, 2 , A
Rotate Mode(R): 회전모드로 회전을 조절할 수 있다.- Amount : 0 , 1 , A
Timer Mode(T): 타이머모드로 종료시간을 조절할 수 있다.- Amount : 0-9
- 예시
- 파워 모드 2 설정:
P2 - 회전 모드 Auto 설정:
RA - 타이머 모드 5 설정:
T5
- 파워 모드 2 설정:
> 이미지를 클릭하면 유튜브로 이동
| Profile | Role | Part |
|---|---|---|
| 팀장 | 역할 배분 및 일정 관리, 리모컨 제어 및 상태 표시 기능 개발, 객체 인식 및 추적 기능 개발 | |
| 팀원 | Node.js, Express를 이용한 서버 개발. Main Server의 Multi Process, Thread 및 Mutex 구현. | |
| 팀원 | 프로세스간 POSIX IPC(메시지 큐)통신 구현, 모터 및 센서 구현 , 블루투스 모듈 통신 구현 | |
| 팀원 | 센서들간의 회로 구성 및 데모 결과물 제작 |
제안 발표 시 교수님의 피드백을 받고 울트라소닉 센서의 한계를 깨닫고, 팬-틸트를 이용한 얼굴 인식으로 사용자 움직임 추적 방향으로 전환했다. 특히, 쓰레딩을 이용해 얼굴 인식과 팬-틸트 메커니즘을 제어하는 과정이 어려웠다. 얼굴 탐지 프레임과 팬-틸트 제어 프레임이 겹쳐서 잘못된 방향으로 움직이는 문제를 시간 제어로 해결했다.
리모컨 라즈베리 파이 개발을 통해 임베디드 개발에 대한 지식이 향상되었고, 얼굴 인식 라즈베리 파이와 리모컨 라즈베리 파이 모두 메인 서버와 TCP 통신을 수행하기 때문에 TCP에 대한 이해도가 높아졌다.
대략 10일이라는 짧은 기간 동안 이 프로젝트를 완성했지만, 구현 내용을 돌이켜보면 어떻게 이렇게 구현했는지 의문스러울 정도로 잘 해낸 것 같다. 10일 프로젝트치고 매우 높은 수준의 구현을 했다고 생각한다. 팀원들 각자가 자신의 역할을 정확히 수행한 덕분에 이렇게 좋은 결과를 낼 수 있었다고 생각한다.
프로젝트를 해야한다는 것을 전달 받은 후, 선풍기를 개발한다는 아이디어를 들었다. 나는 웹 개발자의 입장으로서, 선풍기의 상태를 확인하고 제어하는 방식이 바로 머리속에 떠올랐다.
컴퓨터공학과에 입학할 당시, 현실의 물건을 프로그램으로 제어해 자동화 하는것을 꿈꾸며 입학했었다. 그 만큼 더 열정이 생겼다. 또한, 이번 프로젝트를 진행하며, child-process module을 이용해서 자식 프로세스를 새로 생성하는 작업을 진행했다. 평소에는 사용할 일이 없어서 처음 사용해보았다. 사용하면서 기존 진행했던 프로젝트도 위의 모듈을 사용해서 단일 프로그램의 규모를 좀 더 작게 유지할 수 있지 않았을까. 좀 더 생각의 폭을 넓힐 수 있었던 프로젝트 였다고 생각한다.
또한 많은 부분에서 팀원들의 협력이 있었기에 이 프로젝트가 완성될 수 있었다고 생각한다. 리모컨과, 인공지능, 실제 선풍기의 기동, 하드웨어 연결 등은 다른 팀원들이 맡아서 진행 하였다. 하드웨어는 물론, 코드도 오류 없이 가독성이 좋도록 구현하여 주어서, 코드를 통합하는 과정에서도 큰 어려움이 없이 통합할 수 있었다. 10일간 짧은 기간의 협업이었지만, 기간 내에서 해낼 수 있는 최대한의 결과물이 나왔다고 자신한다.
이번 프로젝트는 팀장님의 창의적인 생각과 나머지 팀원들의 의견이 합쳐져 이번 프로젝트를 시작할 수 있었다. 모두가 각자의 부분을 훌륭하게 구현해주어서 프로젝트의 결과물이 좋았던 것 같다.
가장 먼저, 모든 팀원들에게 감사의 말을 전하고 싶다. 송제용님은 저에게 평소에 사용할 일이 없었던 POSIX IPC 메시지 큐를 이용한 프로세스 간 통신 구조를 잘 설계할 수 있도록 도와주었다. 서버-클라이언트 구조에 대한 지식이 부족했는데, raspberry, bluetooth, Web 이 3가지의 컨트롤러에서 통신을 할수있도록 설계를 도와주셨다. 송제용 씨 덕분에 많은 것을 배울 수 있었다.
혼자서 메인서버에서 센서의 값을 쓰레드로 구현하였을 때 제대로 값이 읽히지않는 어려움을 겪었는데, 임유빈님께서 child-process 모듈을 활용해 이 문제를 해결해주었다. 센서의 값을 읽어오는 부분에서 기술적 난관을 극복할 수 있었다. 회로를 설계하고 선풍기를 실제로 동작할 수 있도록 멋지게 만들어주신 박성현님에게도 감사하다.
이번 프로젝트를 통해 협력의 중요성과 의미를 깊이 깨달았다. 처음에 프로젝트를 시작하게 되었을 때, 10일안에 이 프로젝트를 마무리 할 수 있을까? 라는 걱정이 컸었다. 하지만 팀원들 간의 협력 덕분에 빠르게 프로젝트를 마무리할 수 있었고, 결과물도 최고라고 생각하며 많은 기술적인 부분에 대해서 배웠다. 프로젝트에 참여한 팀원들에게 다시 한번 감사의 마음을 전한다.
이번 프로젝트를 하면서 먼저 팀장의 아이디어에서 착안한 스마트 선풍기에서 가능성을 봤다. 다른 팀원들이 저마다 통신 구조와 같은 지식에 대해 기반 지식이 있는 것으로 보여 따라가야 겠다는 생각을 하였지만, 독감 격리 중 일정대로 프로젝트가 얼추 진행된 상태였기에 팀원들에게 감사와 사과의 말을 전하고 싶다.
평소에 회로에 대해는 어렵지 않았던 터라, 데모 결과물을 위해 회로를 구성하고 센서마다 알맞은 저항을 추가하여 알맞은 회로를 구성하면서 회로에 대한 이해는 완벽히 높아졌지만, 시스템 구성에 있어서 부족하다는 것을 많이 느낀다.
10정도의 짧은 시간동안 프로젝트를 깔끔히 끝마치게 해준 팀원들에게 감사하다. 10일이라고 믿기지 않는 구현 수준이라 팀원들을 보면서 많이 배울 수 있었다.