[0] 온습도 측정 프로젝트: IoT 기술로 환경 모니터링 구현하기

"Temperature-Humidity Measurement" 프로젝트는 IoT 기반의 온습도 측정 시스템을 설계하고, 데이터를 실시간으로 수집, 전송, 시각화하는 솔루션을 구현했습니다.

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온습도

 

 

1. 프로젝트 목적과 필요성

1.1 프로젝트 목표

1. 실시간 환경 데이터 측정:
   • 온도와 습도를 센서를 통해 주기적으로 측정.
2. 효율적인 데이터 전송:
   • MQTT를 활용하여 데이터를 서버로 전송.
3. 사용자 친화적 시각화:
   • 수집된 데이터를 웹 대시보드로 제공하여 누구나 쉽게 모니터링 가능.

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1.2 왜 IoT 기반 환경 모니터링인가?

• 정확한 실시간 데이터:
  • 온습도 변화에 즉각 반응하여 환경을 효율적으로 관리.
• 확장 가능성:
  • 추가 센서(CO2, 미세먼지 등)와 통합하여 다양한 데이터를 수집 가능.
• 비용 효율성:
  • 소형 센서와 오픈 소스 소프트웨어를 사용해 저비용으로 구축 가능.

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2. 프로젝트 구성 요소

2.1 하드웨어

• DHT22 센서:
  • 온도와 습도를 동시에 측정할 수 있는 디지털 센서.
  • ±0.5°C 정확도와 ±2% 습도 정확도를 제공.
• 마이크로컨트롤러:
  • ESP8266 또는 Raspberry Pi를 사용해 데이터를 센서에서 읽고 처리.

2.2 소프트웨어

• Python:
  • 센서 데이터 처리 및 MQTT 전송.
• Flask:
  • 웹 대시보드 구현.
• MQTT:
  • 경량 메시지 프로토콜로 데이터를 서버와 클라이언트 간 전송.

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3. 데이터 수집 및 전송

3.1 센서 데이터 수집

DHT22 센서를 사용해 주기적으로 온도와 습도를 측정하고, 읽은 값을 마이크로컨트롤러로 전달합니다.

Python 코드 예제: 데이터 읽기

import Adafruit_DHT

sensor = Adafruit_DHT.DHT22
pin = 4  # GPIO 핀 번호

humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(sensor, pin)

if humidity is not None and temperature is not None:
    print(f"Temp: {temperature:.1f}°C, Humidity: {humidity:.1f}%")
else:
    print("Failed to retrieve data from sensor")

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3.2 MQTT를 사용한 데이터 전송

센서에서 수집한 데이터를 MQTT를 통해 중앙 서버로 전송합니다. MQTT는 경량 메시지 프로토콜로, IoT 환경에서 데이터 전송에 최적화되어 있습니다.

Python 코드 예제: MQTT 전송

import paho.mqtt.client as mqtt

broker = "broker.hivemq.com"
port = 1883
topic = "home/temperature"

client = mqtt.Client()
client.connect(broker, port)

client.publish(topic, f"Temperature: {temperature:.1f}, Humidity: {humidity:.1f}")
client.disconnect()

• 브로커 선택:
  • 프로젝트에서는 공개 브로커(broker.hivemq.com)를 사용했지만, 실무에서는 보안을 위해 사설 MQTT 브로커를 구축하는 것이 좋습니다.

https://github.com/siilver94/Temperature-Humidity-Measurement

GitHub - siilver94/Temperature-Humidity-Measurement