피지컬 컴퓨팅이란 무엇일까

생각 열기 — 자동문은 어떻게 나를 알아볼까

편의점 자동문 앞에 서면 문이 저절로 열린다. 문은 내가 온 것을 어떻게 알았을까? 그리고 누가 「열어라」라고 결정했을까?

피지컬 컴퓨팅의 뼈대

피지컬 컴퓨팅(physical computing) — 센서로 현실 세계의 변화를 읽고, 소프트웨어로 판단해, 액추에이터로 현실 세계를 움직이는 컴퓨팅은 컴퓨터가 화면 밖의 현실 세계와 직접 주고받게 하는 일이다. 키보드와 마우스 대신 센서로 세상을 읽고, 화면 대신 모터·빛·소리로 세상에 답한다.

• 센서(sensor) — 빛·온도·거리·소리 같은 현실의 변화를 감지해 전기 신호(숫자)로 바꾸는 부품는 현실의 변화를 숫자로 바꾼다.
• 마이크로컨트롤러(microcontroller) — 처리 장치·기억 장치·입출력 단자를 손톱만 한 칩 하나에 담은 작은 컴퓨터. 정해진 프로그램 하나를 쉬지 않고 되풀이한다는 손톱만 한 칩 하나에 담긴 작은 컴퓨터다. 그 안의 소프트웨어가 「이 숫자면 이렇게 하라」를 정한다.
• 액추에이터(actuator) — 전기 신호를 받아 빛·소리·움직임 같은 물리적 변화를 만들어 내는 부품. LED, 모터, 부저 등는 소프트웨어가 내린 명령을 빛·소리·움직임으로 바꾼다.

Ⅰ단원에서 배운 입력 · 처리 · 출력과 똑같은 뼈대다. 다른 점은 입력과 출력이 화면이 아니라 현실이라는 것, 그리고 출력이 바꾼 현실이 다시 입력으로 돌아온다는 것이다. 자동문이 열리면 사람이 들어가고, 센서가 그것을 다시 읽어 문을 닫는다.

두 가지 보드 — 마이크로비트와 아두이노

피지컬 컴퓨팅을 배울 때 학교에서 가장 많이 쓰는 보드는 두 가지다. 이 교과서는 둘 다 다룬다. 같은 아이디어를 두 보드로 만들어 보면 보드를 고르는 눈이 생긴다.

가상 보드 처음 만나기

장치가 없어도 괜찮다. 아래 가상 보드는 진짜 보드처럼 센서 값을 받아, 규칙대로, 출력을 바꾼다. 규칙 하나가 미리 깔려 있다.

확인 문제