라즈베리 파이와 아두이노 중 어떤 것을 선택해야 할지 고민이신가요? 두 플랫폼 모두 활용 가능한 다양한 사용 사례가 궁금하신가요?
라즈베리 파이와 아두이노는 현대 기술 발전에 큰 영향을 미쳤지만, 각각의 특징과 적합한 용도를 정확히 파악해야 합니다.
이 글에서는 라즈베리 파이와 아두이노가 무엇인지 알아보고, 사용 목적에 따라 어떤 플랫폼을 선택해야 하는지 자세히 살펴보겠습니다.
그럼 시작해 볼까요?
라즈베리 파이에 대한 모든 것
라즈베리 파이는 신용카드 크기의 작고 저렴한 컴퓨터입니다. 라즈베리 파이 재단이라는 영국 비영리 단체에서 개발했습니다.
이 작은 컴퓨터는 모든 사람, 특히 고가의 컴퓨터를 구매하기 어려운 사람들에게 컴퓨터 교육 기회를 제공하기 위해 만들어졌습니다.
인터넷 검색, 4K 비디오 재생, 스프레드시트 작업, 게임 등 일반적인 컴퓨터로 할 수 있는 대부분의 기능을 수행할 수 있습니다.
또한, 라즈베리 파이는 모든 연령대의 사용자가 Scratch나 Python 같은 프로그래밍 언어를 쉽게 배울 수 있도록 지원합니다.
이제 라즈베리 파이가 무엇인지 알았으니, 좀 더 자세히 알아볼까요?
라즈베리 파이는 2012년에 처음 출시된 이후 여러 차례 업그레이드되었습니다. 초기 모델은 싱글 코어 700MHz CPU와 256MB RAM을 탑재했습니다.
최신 모델인 라즈베리 파이 4 모델 B는 쿼드 코어 CPU 클럭 1.5GHz 이상과 4GB 이상의 RAM을 제공합니다.
라즈베리 파이의 가격대는 항상 80달러 미만이었으며, 보통 35달러 정도입니다.
특히 라즈베리 파이 제로는 작고 저렴하면서도 효율적인 성능을 자랑합니다.
뿐만 아니라 라즈베리 파이는 음악부터 기상 관측소까지 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있습니다.
라즈베리 파이의 주요 활용 사례
#1. FM 라디오 방송국 만들기
그룹이나 커뮤니티에 전달하고 싶은 메시지가 있으신가요? 라즈베리 파이를 사용하면 FM 라디오 방송국을 만들어 메시지를 전파할 수 있습니다.
주의: FM 라디오를 통해 메시지를 방송하는 것은 허가 없이 불법입니다. 다행히 라즈베리 파이는 단거리로만 방송이 가능하므로, 문제가 발생할 가능성은 적습니다.
휴대용 배터리와 납땜 기술만 있다면, 원하는 오디오 파일을 microSD 카드에 미리 로드하여 바로 방송을 시작할 수 있습니다!
#2. DIY 레트로 게임기 제작
라즈베리 파이의 또 다른 인기 있는 용도는 레트로 게임기 제작입니다. 작고 강력하여 다양한 방식으로 게임을 즐길 수 있습니다.
첫 번째 방법은 독립 실행형 에뮬레이터를 설치하고 ROM 파일을 로드하여 게임을 즐기는 것입니다.
두 번째 방법은 RetroPie, RecalBox, PiPlay와 같은 라즈베리 파이용으로 개발된 레트로 게임 플랫폼을 이용하는 것입니다.
MS-DOS PC 게임이나 Commodore 64와 같은 다양한 인기 플랫폼을 에뮬레이트할 수 있으며, 16비트 게임 콘솔을 다시 살려내는 데에도 유용합니다.
#3. 웹 서버 구축
라즈베리 파이의 또 다른 유용한 기능은 웹 서버를 구축하는 것입니다. 라즈베리 파이는 웹사이트를 호스팅할 수 있을 정도로 강력하며, 블로그를 운영하기에도 충분합니다.
웹 서버를 시작하려면 Apache 소프트웨어를 설치하거나, Apache와 함께 PHP 및 MySQL이 포함된 LAMP 스택을 설치해야 합니다.
설정을 완료한 후 HTML 파일을 지정된 디렉토리(www)에 업로드하면 서버가 활성화됩니다.
참고: 웹사이트를 운영하려면 인터넷 서비스 제공업체에서 제공하는 고정 IP 주소가 필요합니다.
이제 아두이노가 무엇인지, 라즈베리 파이와 어떻게 다른지 살펴보겠습니다.
아두이노에 대한 모든 것
아두이노는 사용하기 쉬운 하드웨어(마이크로컨트롤러)와 함께 제공되는 오픈 소스 플랫폼입니다. 아두이노 소프트웨어 또는 IDE(통합 개발 환경)를 제공합니다.
아두이노 통합 개발 소프트웨어는 이브레아 인터랙션 디자인 연구소에서 개발되었습니다. 라즈베리 파이와 마찬가지로 기술 및 프로그래밍 배경 지식이 없는 학생들을 교육하는 것을 목표로 합니다.
아두이노 보드는 입력(센서, LED 조명, 버튼 누름)을 읽고 이를 출력(모터 작동, LED 켜기 등)으로 변환할 수 있습니다.
아두이노는 많은 간단하고 복잡한 과학 프로젝트에서 핵심적인 역할을 해왔습니다. 사용자 친화적인 인터페이스 덕분에 초보자도 쉽게 사용할 수 있으며, 고급 사용자에게도 충분한 유연성을 제공합니다.
아두이노 IDE(통합 개발 환경)에서 일련의 지침을 입력하거나 간단한 C++ 코드를 작성하여 아두이노가 수행할 작업을 지정할 수 있습니다.
참고: IDE는 보드에 업로드하기 전에 프로그램 코드를 입력하는 곳입니다.
아두이노의 주요 활용 사례
#1. 음악 악기 제작
신디사이저, 드럼, 테레민과 같은 다양한 악기를 아두이노를 사용하여 만들 수 있습니다.
시작하려면 플릭 보드와 아두이노 UNO가 필요합니다.
플릭 보드는 표면 위 15cm에서 제스처를 감지하는 PCB입니다. 이를 통해 손을 공중에서 흔들면 제스처가 자동으로 음악으로 변환됩니다.
이것은 정말 멋진 아두이노 프로젝트입니다!
#2. 지문 도어락 제작
열쇠를 잃어버리는 것에 지치셨나요? 하지만 비싼 지문 도어락 설치는 망설여지시나요?
아두이노를 사용하여 70달러 미만의 비용으로 지문 도어락을 설치할 수 있다고 하면 어떨까요?
아두이노 UNO 보드 외에도 다음 항목이 필요합니다.
- 지문 센서
- 적외선 반사 센서
- 서보 모터
- LCD RGB 백라이트
- 에너지 실드
작동 방식은?
먼저 지문을 시스템에 등록해야 합니다. 등록이 완료되면 지문 센서에 손가락을 대세요.
손가락이 인식되면 서보 모터가 잠금 장치를 돌려 자동으로 문을 엽니다.
문이 다시 닫히면 적외선 반사 센서가 움직임을 감지하고 문을 잠급니다. 멋지지 않나요?
#3. 장애물 회피 로봇 자동차 제작
단순한 로봇 자동차가 아닌 장애물을 자동으로 감지하고 회피하는 똑똑한 로봇 자동차를 만들어보세요!
이 지능형 장치는 전방 장애물을 자동으로 감지하고 그에 따라 방향을 변경할 수 있습니다. 이는 아마도 모든 이동 로봇의 기본 요구 사항일 것입니다.
상업 및 군사 기관에서는 이 기술을 사용하여 위험한 무인 작업을 수행합니다.
무엇이 필요할까요?
장난감 자동차, 초음파 센서(장애물 감지용), 9V/12V 1A 배터리 및 몇 개의 단일 가닥 전선만 있으면 됩니다.
이러한 부품을 사용하여 아두이노로 구동되는 로봇 자동차를 만드는 데 도움이 되는 다양한 동영상을 인터넷에서 찾아볼 수 있습니다.
아두이노 대신 라즈베리 파이를 사용하는 장점
- 다양한 주변 장치 지원: 26개의 GPIO 핀을 제공하여 여러 디스플레이, 모듈, 센서를 동시에 연결할 수 있습니다.
- 다국어 지원: C, C++, Java, Python, Ruby 등 다양한 코딩 언어를 지원합니다.
- 저렴하고 강력한 성능: 라즈베리 파이는 가격 대비 성능이 뛰어납니다. 1.6GHz 프로세서를 탑재하고 있으며 다른 싱글 보드 컴퓨터에서는 찾아보기 어렵습니다.
- 휴대용 데스크톱: 디스플레이 화면을 연결하면 라즈베리 파이를 휴대용 리눅스 배포판으로 쉽게 변환할 수 있습니다. 코딩, 사진 편집, 웹 검색 등 다양한 작업에 사용할 수 있습니다.
라즈베리 파이 대신 아두이노를 사용하는 장점
- 경제적인 크로스 플랫폼 마이크로컨트롤러: 아두이노 보드는 Windows, Mac, Linux OS에서 실행할 수 있는 가장 저렴한 마이크로컨트롤러 중 하나입니다.
- 사용 편의성: 프로세싱 프로그래밍 환경을 기반으로 하며 초보자와 고급 사용자 모두에게 유연합니다.
- 오픈 소스 소프트웨어: 오픈 소스 도구로 배포되며 C++ 라이브러리를 통해 언제든지 확장할 수 있습니다.
- 확장 가능한 하드웨어: Creative Commons 라이선스에 따라 제공되므로 회로 설계자가 모듈 버전을 쉽게 만들 수 있습니다.
라즈베리 파이 대 아두이노 – 언제 무엇을 사용해야 할까?
혁신적인 가정용 애플리케이션과 로봇을 만들고 싶지만 라즈베리 파이와 아두이노 중 무엇을 사용해야 할지 고민이신가요?
먼저 라즈베리 파이와 아두이노의 근본적인 차이점을 이해해야 합니다.
라즈베리 파이 보드에는 마이크로프로세서가 포함되어 있습니다. CPU는 ARM 아키텍처를 사용하며 전체 운영 체제(Raspbian, Ubuntu)를 실행할 수 있습니다.
기본적으로 라즈베리 파이는 컴퓨터처럼 사용할 수 있습니다(일부 성능 제한은 있음).
아두이노 보드에는 마이크로컨트롤러가 포함되어 있습니다. 아두이노 종류에 따라 다른 마이크로컨트롤러를 사용할 수 있습니다.
핵심적인 차이점은 마이크로컨트롤러가 마이크로프로세서와 다르다는 사실에 있습니다. 아두이노 마이크로컨트롤러에는 운영 체제를 설치할 수 없습니다. 루프에서 실행되는 프로그램만 존재합니다.
라즈베리 파이를 사용해야 할 경우
라즈베리 파이로만 수행할 수 있는 프로젝트가 있습니다.
#1. 복잡한 애플리케이션을 개발할 때
마이크로프로세서(라즈베리 파이)에서 프로그래밍하는 것과 마이크로컨트롤러(아두이노)에서 프로그래밍하는 것에는 큰 차이가 있습니다.
아두이노는 반복적인 프레임워크로 유명합니다. 단일 제어 루프를 가진 단일 스레드로 제한됩니다.
단일 스레드로는 모션 감지 알고리즘을 실행하거나 포켓 데스크톱을 만들거나 카메라에서 이미지를 스트리밍하는 데 충분하지 않습니다.
아두이노는 하드웨어와 직접 통신할 수 있는 충분한 저수준 제어를 제공하도록 설계되었습니다.
더 복잡한 것을 만들고 싶다면 라즈베리 파이와 같은 강력한 마이크로프로세서가 필요합니다.
#2. 다양한 C++ 기능으로 프로그래밍하고 싶을 때
아두이노 언어는 C/C++의 하위 집합이며, 코딩 중에 C++14 또는 C++17과 같은 모든 C++ 기능을 사용할 수 없습니다.
하지만 라즈베리 파이에서는 C++의 모든 기능을 활용할 수 있습니다.
std 라이브러리, 예외 처리, “new” 및 “delete” 키워드 등을 사용할 수 있습니다.
또한 외부 도움 없이도 C++ 파일을 직접 컴파일할 수 있습니다.
#3. 진정한 멀티 스레딩이 필요할 때
멀티 스레딩이 필요한 애플리케이션을 만들고 있다면 라즈베리 파이가 최고의 선택입니다!
아두이노를 사용하면 멀티 스레딩에 가까운 효과를 내도록 프로그램을 조정할 수 있지만, 완벽하지는 않습니다!
진정한 멀티 스레딩을 구현하려면 원하는 프로그래밍 언어로 스레드를 생성할 수 있는 라즈베리 파이가 필요합니다.
아두이노를 사용해야 할 경우
아두이노 보드는 마이크로컨트롤러를 사용하므로 운영 체제로 사용할 수 없습니다. 하지만 특정 작업은 아두이노 보드만으로 수행할 수 있습니다.
#1. 실시간 처리가 필요할 때
아두이노를 사용하면 실시간 제약 조건을 더 쉽게 충족할 수 있습니다. 라즈베리 파이는 멀티 코어와 훨씬 더 큰 RAM을 갖춘 강력한 CPU를 가지고 있어 더 크고 복잡한 프로그램에 적합하지만, 운영 체제가 리소스를 관리하므로 라즈베리 파이 보드를 사용할 때 리소스 제어 수준이 낮아집니다.
여러 프로그램을 동시에 실행하면 라즈베리 파이로 실시간 처리를 달성하기 어려울 수 있습니다.
경우에 따라 RT-Preempt 패치와 같은 방법으로 라즈베리 파이로 실시간 제약 조건을 달성할 수도 있지만, 더 복잡하고 적합하지 않을 수 있습니다.
반면에 아두이노는 훨씬 적은 CPU 리소스와 최소한의 RAM을 제공합니다.
처리 능력이 낮은 것이 라즈베리 파이보다 더 낫다고 생각할 수도 있지만, 그것은 사실이 아닙니다.
아두이노는 강력한 프로그래밍 언어(C/C++)에서 실행됩니다. 단일 스레드 루프에서 하나의 프로그램만 실행되므로 작업을 완료하는 데 걸리는 시간을 예측하기가 더 쉽습니다.
#2. 간단한 프로젝트를 수행할 때
지금까지 다음 두 가지 사항을 이해했을 것입니다.
- 복잡한 프로젝트에 적합한 라즈베리 파이
- 반복적인 명령이 포함된 간단한 프로그램에 가장 적합한 아두이노
따라서 애플리케이션이 센서(온도, 적외선, 지문)의 입력을 읽고 실시간으로 처리하며 간단한 출력을 생성하는 것이라면 아두이노가 이 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다.
또한 라즈베리 파이와 달리 아두이노는 하드웨어 기능이 미리 통합되어 있어 개발 시간이 훨씬 짧습니다.
#3. 강력한 하드웨어 핀이 필요할 때
두 보드 모두 유사한 하드웨어 기능을 공유하지만, 아래 언급된 두 가지 경우처럼 일부 주요 차이점으로 인해 아두이노가 라즈베리 파이보다 우수합니다.
- 아날로그-디지털 변환기(ADC): 아두이노 UNO ADC를 사용하면 0~5V 사이의 값을 읽을 수 있으므로 센서에서 백분율 값을 더 쉽게 읽을 수 있습니다.
- 통합 PWM: 일부 아두이노 핀을 사용하면 PWM을 생성하여 장치 전체에 아날로그 신호를 보내고 정밀하게 제어할 수 있습니다.
이제 각 플랫폼이 어떤 작업에 가장 적합한지 알았습니다. 라즈베리 파이와 아두이노를 구매할 수 있는 온라인 판매처를 알아보겠습니다.
라즈베리 파이 구매처
라즈베리 파이를 구매하려면 다음과 같은 신뢰할 수 있는 플랫폼을 이용해 보세요.
#1. 아마존
아마존은 거의 모든 것을 판매하는 대규모 온라인 쇼핑몰입니다. 라즈베리 파이 보드 역시 예외는 아닙니다.
아마존에서는 2019년에 출시된 최신 라즈베리 파이 버전인 라즈베리 파이 4 모델 B를 구매할 수 있습니다.
아마존은 뛰어난 평점과 리뷰 시스템을 제공합니다. 또한 다양한 공급업체의 가격을 실시간으로 비교하여 가장 좋은 거래를 찾을 수 있습니다.
#2. 옥도
옥도는 소프트웨어, 개발 지원 및 제조 서비스를 결합하여 고객이 혁신적인 아이디어를 창출하고 이를 상업적 현실로 만들 수 있도록 돕습니다.
옥도는 8피스 스타터 키트가 포함된 라즈베리 파이 4 모델 B를 판매합니다.
강력한 라즈베리 파이 키트를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 온라인 설정 가이드와 다양한 멋진 프로젝트에 대한 무료 액세스도 제공합니다.
아두이노 구매처
#1. 아두이노.cc
아두이노.cc는 모든 아두이노 제품과 액세서리를 구매할 수 있는 공식 온라인 쇼핑몰입니다. 다양한 아두이노 제품을 제공하며, 가장 인기 있는 제품 중 하나는 아두이노 인증 번들입니다.
이 번들에는 아두이노 스타터 키트와 온라인 인증 시험이 포함되어 있습니다.
인증 시험은 일반적으로 아두이노 스타터 키트를 통해 수행하는 실제 작업을 기반으로 합니다. 아두이노를 처음 배우는 초보자에게 훌륭한 선택입니다.
시험은 영어, 스페인어, 독일어, 이탈리아어 및 중국어로 제공됩니다.
#2. 아마존
아마존은 아두이노 보드와 액세서리를 구매하기에 적합한 또 다른 온라인 쇼핑몰입니다.
단일 아두이노 UNO 보드부터 완전한 아두이노 번들까지 모든 것을 구매할 수 있습니다.
특히 아두이노 Uno REV 3는 아마존에서 가장 많이 판매되는 아두이노 시리즈입니다. 인상적인 고객 평가와 리뷰를 자랑하는 독립 실행형 아두이노 보드입니다.
라즈베리 파이와 아두이노 중 어느 것이 더 나은가?
위에서 살펴본 것처럼 라즈베리 파이와 아두이노 모두 장단점이 분명합니다.
두 가지 중에서 선택하는 것은 주로 작업하려는 애플리케이션의 유형에 따라 달라집니다.
아두이노는 단일 스레드 입력과 기본 출력(예: 문 열기, 조명 켜고 끄기, 센서로 온도 읽기)이 포함된 반복적인 작업을 수행하는 데 적합합니다.
반면에 라즈베리 파이는 로봇 제어, 휴대용 PC 제작, 웹사이트 구축, 인터넷 게시 등 여러 프로그램과 다양한 출력이 필요한 복잡한 애플리케이션에 권장됩니다.