가장 쉽게 접할 수 있는 IoT 디바이스인 라즈베리파이를 선택해 윈도우 10 IoT와 UWP를 사용한 임베디드 프로그래밍을 설명한다. 더 나아가 라즈베리파이와 함께 사용할 수 있는 여러 가지 센서와 마이크, 카메라, 모터, 블루투스, 와이파이에 이르기까지 다양한 디바이스를 스마트하게 만드는 프로젝트를 중심으로 설명을 풀어간다. 마이크로소프트 애저의 IoT 솔루션을 활용해 원격 디바이스 제어와 데이터 수집, 분석을 처리하는 커스텀 솔루션을 만들어가는 과정을 담아내 IoT 프로그래밍의 정수를 보여준다.

■ 상호 연결된 임베디드 디바이스를 대상으로 하는 유니버설 윈도우 플랫폼(UWP) 애플리케이션 제작
■ 하드웨어 구성 요소와 통합하는 백그라운드 앱 설계 및 구현
■ 자체 UWP 기능을 사용해 사람의 얼굴 감지 및 추적
■ 인공 청각과 시각, 학습 시스템 제작
■ 음악 리듬에 따라 LED가 깜박이도록 오디오 신호 처리
■ OpenCV를 사용해 커스텀 이미지 처리 알고리즘 개발
■ 직렬 및 USB, 와이파이, 올조인 연결을 사용해 외부 디바이스와 통신
■ 로보틱스를 위한 DC 및 스테퍼, 서보 모터를 제어하는 애플리케이션 디자인 및 구현
■ 마이크로소프트 인지 서비스를 사용해 사람의 감정 감지
■ 애저 IoT 스위트를 사용해 예측 분석과 예방 유지관리 시스템 제작

■ 커스텀 IoT 솔루션을 만들려는 C#과 .NET 개발자
■ 커스텀 디바이스 프로그래밍으로 상상을 실현하기 원하는 임베디드 소프트웨어 개발자, 엔지니어, 연구자, 마니아

1부에서 임베디드 프로그래밍의 기초를 설명하고 데스크톱과 웹, 모바일 앱 프로그램과 어떻게 구별하는지 다룬다. 프로그래밍 환경을 구성하고 윈도우 10 IoT 코어에서 “Hello, world!”와 같은 프로젝트를 어떻게 작성하는지도 설명한다. 더불어 UI 선언을 위해 UWP 스레딩 모델, XAML 마크업과 관련된 몇 가지 기본 개념을 설명한다. 경험 있는 개발자는 이 부분을 건너뛰고 2부로 넘어가도 된다.
2부는 윈도우 10 IoT와 UWP를 사용한 디바이스 프로그래밍에 관련된 장들을 포함한다. 먼저 여러 센서에서 데이터를 수집하고 디바이스를 제어하는 방법을 설명한다. 이어서 마이크와 카메라에서 신호를 수집하고 처리하는 방법을 설명한다. 그다음 다양한 직렬 통신과 블루투스, 와이파이, 올조인(AllJoyn) 등의 통신 프로토콜을 사용해 IoT 모듈이 다른 디바이스와 통신하도록 하는 방법을 설명한다. 모터를 제어하고 마이크로소프트 인지(Cognitive) 서비스와 애저 머신러닝을 사용해 디바이스를 똑똑하고 지능적으로 만드는 방법도 설명한다.
3부는 클라우드를 다룬다. 디바이스 원격 분석과 예측 유지관리를 위한 2개의 사전 구성된 애저 IoT 솔루션을 사용하는 방법을 설명한다. 마지막 장에서는 사용자 지정 IoT 솔루션을 밑바닥부터 차근차근 만들어 가는 자세한 과정을 다룬다. 이 내용은 IoT 프로그래밍의 정수를 보여주며, 클라우드로 원격 센서의 데이터를 전송해 데이터를 저장하고 처리 및 표현한다. 또한 비정상 센서 판독 값을 윈도우 10에서 실행하는 모바일 앱에 바로 알려주는 방법도 설명한다.
6개의 부록에서 비주얼 베이직(Visual Basic)과 자바스크립트(JavaScript)로 LED를 깜박이는 방법(부록 A), 라즈베리 파이의 HDMI 모드(부록 B), 비트 인코딩(부록 C), 코드 공유 전략(부록 D)을 설명했으며, Visual C++/구성 요소 확장(부록 E)을 소개하고, 비주얼 스튜디오 2017에서 IoT 개발을 설정하는 방법을 설명한다(부록 F).

IoT 프로그래밍은 상상으로만 가능했던 기능을 커스텀 디바이스를 만들고 프로그래밍할 수 있는 기회를 제공한다. 단계별로 정확하게 따라 하면서 솔루션을 만들 수 있도록 돕는다. 이 책을 읽으면 디바이스 프로그래밍의 기본과 함께 디바이스와 로봇을 혁신시키는 코드를 작성할 기량도 갖출 수 있을 것이다.
학습하는 데 로우 레벨 프로그래밍 전문가가 될 필요는 없다. 복잡한 주제를 탐구하기 전에 기본 개념과 프로그래밍 기법을 설명하고, 각 장과 부록은 디바이스 프로그래밍을 빠르게 마스터할 수 있도록 적당한 수준의 내용을 다룬다.

다위드 보리츠키(Dawid Borycki)

마이크로소프트 기술의 사용 경험이 많은 소프트웨어 엔지니어이자 생물의학 연구원이다. 디바이스 프로토타입(주로 의료 장비)과 임베디드 디바이스 인터페이스, 모바일 프로그래밍을 위한 소프트웨어 개발 등에서 폭넓은 프로젝트를 완수했다.

클라우드 컴퓨팅의 전성시대가 되면서 전반적인 IT 환경에서 다소 외인부대처럼 느껴졌던 임베디드 프로그래밍 영역이 이제는 클라우드를 타고 활용성이 높은 혁신 기술로 거듭났고 우리를 이를 IoT라고 부릅니다.
이 책이 소개하는 마이크로소프트의 윈도우 10 IoT 코어와 애저 IoT 스위트를 활용하면 원하는 IoT 솔루션을 빠르게 구현할 수 있습니다. 비교적 쉽게 구할 수 있는 라즈베리파이를 사용해 IoT 프로그래밍의 실제를 경험하게 해줄뿐더러, 클라우드와 결합될 때 IoT 솔루션의 구현이 얼마나 빨라지고 강력해질 수 있는지 궁금하다면, 이 책의 내용이 답해줄 것입니다.
번역하는 동안 책에서 사용한 비주얼 스튜디오 버전이 올라갔고, 마이크로소프트 애저의 IoT 솔루션이 제공하는 IoT 서비스와 SDK에도 변화가 있었습니다. 책에는 이러한 변화를 모두 반영했으며, 저자의 소스코드와 별도로 비주얼 스튜디오 2019에 맞춘 예제를 역자의 깃허브에서 제공합니다.

코로나 19가 사라진 새봄을 꿈꾸며…
2020년 12월.
김도균

4차 산업혁명의 핵심기술 중 하나인 IoT 기술은 매년 빠르게 성장세를 이어나가고 있다. 이에 맞춰 마이크로소프트(윈도우 10 IoT, 애저 IoT), 아마존(AWS IoT, 에코), 구글(브릴로, 구글홈), 애플(홈킷) 등 글로벌 IT 기업에서도 전략적으로 IoT 플랫폼 및 서비스로 사업 영역을 확장하고 있다. 이 책은 이 중 마이크로소프트의 윈도우 10 IoT 및 애저 IoT를 기반으로 IoT 프로그래밍에 대한 전반적인 내용을 다룬다.
이 책은 ‘Hello, World!’도 모르는 이제 IoT 프로그래밍을 막 시작하고자 하는 초심자부터 클라우드 서버 내 머신러닝 작업을 수행하는 숙련자까지 폭넓은 독자를 대상으로 한다. 특히 초심자의 경우 ‘1부. 기본 개념’에서 임베디드 디바이스 프로그래밍의 기초 이론과 프로그래밍 환경을 구축 관련 본문 예제들을 차근차근 따라 한다면 IoT 프로그래밍의 기본 개념 정립에 매우 도움이 될 것이다.
IoT 디바이스를 구성하는 하드웨어(센서, 오디오, 카메라, 모터 등)의 구동과 디바이스와 서버 간 통신(시리얼 통신, 블루투스, 와이파이 등)을 실전 예제를 통해 직접 수행함으로써 자신만의 IoT 기기를 직접 구현하는 데 도움이 되기를 기대한다.

2020년 12월
최준규

김도균

2003년 처음으로 번역한 『BEGINNING DIRECT3D GAME PROGRAMMING』(정보문화사)을 계기로 지금까지 번역과 저술을 계속해오고 있다. 마이크로소프트 MVP를 9회 수상했으며 18년째 마이크소프트의 공인 강사(MCT) 타이틀을 유지하고 있다. 최근엔 마이크로소프트 애저의 엄청난 성장으로 인해 독립 애저 트레이너로 바쁜 일상을 보내고 있다. 하루 4시간만 일하는 세상을 꿈꾼다.

최준규

14년 차 소프트웨어 엔지니어로 피처폰 및 안드로이드폰 등 다양한 휴대폰 소프트웨어 개발 프로젝트에 참여한 경력이 있다. 현재는 차량 소프트웨어 개발 프로젝트에 참여하고 있으며, 빅데이터, AI, 네트워크 프로그래밍 분야에 관심이 많다. 번역/저술/강연 공동체 GoDev의 일원으로 활동 중이다.