4. 미세먼지에 대한 위험성과 관심이 늘어남에 따라
정부에서도 미세먼지 발생의 효율적인 관리를 위해
주택재개발 정비사업 현장에 IoT모니터링시스템
설치, 민간살수차 운영 ,자동차 배출가스 및 공회전
제한 등 다양한 사업들을 추진할 예정이다.
미세먼지의 영향에 대한 연구로 임산부와
태아에게 세포 노화 및 골수증식성 장애까
지 초래할 수 있는 등 건강에 심각한 영향을
준다는 사실들이 확인되고 있다.
5. 코웨이 액티브액션 IoCare AP-0818A
앱을 통한 원격으로 공기질 확인 및 제품 작동&조절 가능,
머신러닝을 이용하여 알아서 공기정화, 모션인식을 통한
동작 감지
6. 웨어러블 이온 공기청정기 [에어비
다]
목에 걸고 다닐 수 있을 정도로 휴대성이 좋고 공기정
화를 한다. USB케이블로 충전한다.
8. 설계제한요소 구성 및 작용 해결방안 효과
① 경제성
(시장조사,
원가분석,
수출입분석)
하드웨어 구성 전반
하드웨어 구축에 아두이노를 사용하여 공기청정기, 온습도 센서,
초음파 센서등 최대한 모듈을 사용하여 원가를 절감한다.
저렴한 비용내에서
최대의 효과를 달성 할 수
있다.
② 기술성
(기술적 한계,
신기술의 활용)
공기질 확인
미세먼지 센서와, 온습도 센서등을 사용하여 실시간으로 측정하여
파악한다.
공기질을 실시간으로
확인 가능
장애물 감지
초음파 센서, RC카를 이용하여 일정거리 안에 있는 장애물을
감지하여 회피한다.
실시간 거리를 측정하여
장애물과의 충돌을
방지한다.
데이터 전송
라즈베리파이와 아두이노를 연결하여 센서가 측정한 값을 서버와
Database에 보내어 저장하며 블루투스를 통해 앱으로도 확인
가능하게 한다.
원격으로 측정값을
실시간으로 알 수 있다.
③ 미학성
(작품의 디자인)
밝고 눈에 띄는 디자인
사람들의 눈에 잘 보이는 색깔등으로 디자인하여 사람들이 잘 발견
할 수 있게 디자인한다.
사람이 미처 발견하지
못하고 제품과 충돌하는
것을 방지한다.
④ 내구성
(견고성 및
신뢰성)
센서
케이스에 충격을 흡수해 줄 수 있는 것들을 두르거나 충격에 강한
재질로 만든다.
충돌로 인한 손상 방지
⑤ 안 전 오작동
센서가 장애물을 감지하면 그 자리에서 멈추고 주변을 확인하여 더 큰 사고가 나는 것을
9. 구분 시스템 요소명 상세 요구 규격
H/W
라즈베리파이3 b 아두이노에서 측정한 데이터를 저장하고 확인하기 위해 사용
Aduino Uno
온습도센서 미세먼지센서 rc카 구동등 작품의 구동 전반을위해
사용
팬
공기 정화를 위해 사용
필터
센서
온습도센서 : 온습도 측정에 사용
미세먼지센서 :미세먼지 측정에 사용
초음파센서 : rc카의 장애물 감지에 사용
rc카
L293D Motor Shield, DC Motor, Servo Motor
rc카 제작에 사용
S/W
Aduino IDE Aduino Sketch
PhpMyAdmin DB 생성 및 관리
Apache 서버 구축
Python 아두이노에서 측정한 데이터 수신 및 저장
PHP PhpMyAdmin 로 웹 상에서 DB를 관리하기위해 사용
MariaDB 데이터 저장 및 관리
App Inventor
아두이노와 블루투스연결로 받은 데이터를 안드로이드로
확인하고 공기청정기를 수동으로도 조작 하기위해 사용
10.
11.
12.
13. 자율주행 공기청정기
01. 공기정화 효율화
사람이 직접 움직이지 않고 스스로 움직이기 위한 자율주행
03. 측정한 값을 전송,저장 및 가공
측정한 데이터를 저장할 웹 서버 및 서버를 만들 매체
02. 실시간 집안 공기상태 확인
스스로 움직이면서 센서를 통해 측정한 값들을 확인하기 위
한 앱
19. 센서 측정(미세먼지, 온습도)
Aduino 와 Aduino Sketch를 이용하여 개발
아두이노 부품
- 미세먼지 센서 GP2Y1014AU 사용
- 온습도 센서 모듈 DHT11 사용
- 실시간으로 집안의 미세먼지 및 온습도 측정
- 따로 전문도구 사용할 필요없이 간편하게 미세먼지 및 온습도 확인 가
능
21. RC카
Aduino 통해 개발
모터와 바퀴, 아두이노, 브레드보드, 모터드라이버으로 구성하여 기본적
인 rc카 제작.
장애물을 파악하고 피할 수 있게 초음파 센서를 사용.
초음파센서가 초음파 센서가 좌,우 거리를 확인 할 수 있게 서보모터와
연결하여 제작.
- 공기청정기를 한곳에서만 머물지않고 돌아다니면서 공기정화를 할 수
있다.
- 장애물을 피해다닐 수 있수 있다.
22. 블루투스
Aduino 와 Aduino Sketch를 이용하여 개발
아두이노 블루투스 부품 HC-06 사용
블루투스로 핸드폰과 연동
- 측정한 센서값들을 앱으로 실시간 보냄
- 앱으로 제어 버튼 누르면 팬 제어 중지
- 실시간으로 측정한 센서 값들 확인 및 제어를 위해 사용
23. 앱
MIT App Inventor를 이용하여 개발
블루투스로 앱과 연동
- 측정한 센서값들을 앱으로 실시간 출력
- 앱으로 멈추기 버튼 누르면 팬 작동 중지
기상청 사이트에서 날씨 데이터를 받아와서 실시간으로 날씨 출력 가능
- 실시간으로 블루투스를 통해 측정한 센서값들을 확인 가능
- 실시간으로 날씨 데이터 받아와 오늘의 날씨 상태 확인 가능
- 따로 도구를 사용하거나 TV를 키거나 인터넷 접속할 필요없이 확인 가
능
24. 서버
작품 내에 서버를 직접 달아두기 위해 라즈베리 파이를 사용
아두이노에서 측정한값을 라즈베리 파이로 전송하기위해 USB포트를 직
접 연결하여 Serial통신.
라즈베리 파이에서 데이터를 수신 및 가공하기위해 데이터를 읽고 사용
하는데 편한 Python을 사용
라즈베리 파이에서 웹서버를 만들기 위해 Apache, PHP, MariaDB를 사용
MariaDB를 월드 와이드 웹 상에서 관리할 수 있도록 phpMyAdmin을 사
용
- 측정한 데이터를 저장할 수 있다.
- 저장한 데이터를 통해 환경의 변화를 파악 할 수 있다.
- 저장한 데이터를 월드 와이드 웹 상에서 관리할 수 있다.
25. RC카
초음파 센서와 연결된 서보모터 제어에
필요한 서보모터 제어함수용 헤더,
모터들의 출력핀 설정 및 모터의 기준
속력에 관한 설정과 회전을 하는 시간
등에대한 설정부분.
29. 미세먼지
미세먼지 없을때 초기 v값 0.35 지정
정확한 계산을 위해 마이크로 초(us)
딜레이 사용하기 위해
delayMicrosecond() 함수 사용
미세먼지를 전압(v)값으로 축정한 값을
미세먼지 농도(us)값으로 바꾸기 위해
get_dust_density() 함수 사용
미세먼지 농도값에 따라 rgb 색깔을
이용하여 사용자에게 경고를 주기 위
해 setColor 함수 사용
30. 미세먼지
센서값 저장할 변수 선언
블루투스 연결해서 가져온 값을
‘/’기준으로 순서대로 분할해서 저
장
미세먼지값이 일정 수치 이상이
면 해당되는 이미지를 출력 후 다
시 저장된 변수 초기화
31. 온습도
1. 온습도 값을 구하기 위해 라이브
러리 DHT.h 사용
2. 변수 선언하여 온습도 값 저장하기
32. LCD 디스플레이
LCD 디스플레이 사용을 위해 Wire.h,
LiquidCrystal_I2c.h 라이브러리 사용
측정한 센서값들을 디스플레이에 접근
해서 출력
33. 블루투스
블루투스 버튼 눌러서 해당 기기
선택하면 연결
시작, 종료 버튼 눌렀을 때 해당
텍스트를 연결된 기기에 전송.
34. 블루투스
블루투스 사용을 위해 SoftwareSerial.h 라
이브러리 사용
아두이노와 블루투스 모듈 연결하기 위한
Tx, Rx 포트번호 설정
측정한 센서값들을 앱에 보내는데 ‘/’를 사
용해서 순서대로 구별해주기.
앱에서 텍스트값을 받았을때 팬 시작/종료
하기
35. 날씨 데이터
앱이 시작되면 자동으로 기상청에서
RSS주소를 사용해서 날씨 데이터 불
러오기
기상청에서 RSS주소에서 가져온 날씨
데이터(문장)을 분할하여 저장할 변수
선언(파싱: 데이터를 원하는 다른 모양
으로 가공)
원하는 지역 예보를 받아오면 실행
36. 서버
1.파이썬으로 아두이노와의 시리얼통신을
위해서 사용한 라이브러리
2.파이썬에서 DB와의 연동을 위해 사용한
라이브러리
TtyUSB0포트로 9600bps로 시리얼 통신
을 한다.
db에 자신의 ip,아이디 비밀번호, 경로를
입력하고
db와의 상호작용 위해 필요한 cursor객체
를 생성한다.
반복문에서 아두이노에서 시리얼값을 한
줄씩 계속 받와서 data에 저장한다. 이 값
을 잘라내서 미세먼지값/온도값/습도값으
로 시리얼 문자열을 나눈다. (미세먼지 값
은 2~3자리이고 잘못된 값이 들어오지
않을 경우 12~13글자가 정상이다.)
1.
2.
#프로그램 시작점
37. 서버
정상적으로 값이 들어왔으면 나눠서 구분한 데이터를 실수형으로 바꾸고 sql문에 맞게 값을 넣어 저장한
다.
Ctrl + C를 입력하면 동작을 멈추고, 포트와 db의 연결을 닫는다.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44. 1년이라는 기간 동안 진행한 졸업작품이 마무리가 되어 기쁘다.
이정길
1년이라는 기간 동안 학업과 졸업작품을 병행하느라 많이 힘들었지만, 수업
중 배운 내용들을 졸업 작품 만들때 응용하여 만질 수 있으며 몰랐던 부분도
공부하며 알 수 있어서 다른 학년 때보다 더 뜻깊은 학기가 되었다.
김강영
졸업작품을 하면서 주제선정부터 완성까지 많이 해매었고 어느정도 만들어
진 걸 갈아엎기도 해서 교육원을 다닐 때 까지 완전히 완성을 못했었기 때문
에 고생도 많이 했지만 모르는 정보를 계속 찾아다니면서 공부하여 완성 했
다는것이 의미가 있었던같다.
김준혁
