라즈베리파이400은 기존 라즈베리파이4를 응용한 아이디어 상품이다. 기존 라즈베리파이는 내부 내용이 그대로 노출되는 싱글보드 형태이기 때문에 별도의 케이스를 구입하여 사용하거나 그대로 키보드 마우스 등을 연결해서 지저분하게 사용하곤 했는데, 키보드를 조금 크게 만들어 그안에 라즈베리파이를 내장시킨 형태로 판매된다. 다른 미니 PC들에서는 모니터에 PC기능을 내장시키곤 했는데 라즈베리파이에서는 독특하게 키보드에 본체를 내장시킨 것이다.
기존 라즈베리파이 4B 가 그대로 들어 있는 것은 아니고 위 그림과 같이 키보드에 구겨 넣기 좋은 형태로 PCB 디자인이 변경된 라즈베리 파이가 들어 있다.
그리고 키보드 뒷면에는 위 그림과 같이 GPIO 핀을 포함해서 USB 3.0 포트 2개와 USB 2.0 포트 1개, 두개의 Micro HDMI 포트 등이 노출되어 있어 외부 연결이 편리하게 연결할 수 있다 .
기본형 또는확장형으로 판매되는데 기본형은 키보드 형태의 본체이고, 확장형에는 OS가 담긴 16GB 마이크로 SD 카드 및 마우스, 파워, 초보자 가이드, 마이크로 HDMI 케이블도 함께 담겨 있다.
구매좌표 : 국내에서 정식 판매하고있는 사이트는 보이지 않고 대부분은 해외 구매대행서비스만 검색되는데 어차피 시간걸리는 해외배송이면 구매대행 필요 없이 알리에서 직접 구매하면 된다.
물론 라즈베리파이를 사용할 때 모니터와 키보드,마우스 등을 직접 연결하여 사용하면 편하다. 그런데 라즈베리파이4에는 HDMI단자가 두개나 장착되어 있지만 일반 HDMI단자가 아닌 크기다 작은 mico HDMI단자이므로 이에 맞는 케이블 또는 변환 젠더가 있어야 하므로 불편하다. 또 라즈베리파이를 서버 용도로만 사용할 것이라면 초기설정 만을 위하여 별도의 모니터 키보드 마우스를 준비하는 것도 번거롭다. 따라서 모니터 키보드 마우스없이도 네트워크로 접속하여 라즈베리 초기 설정하는 방법이 알려져 있는데 이를 Headless설정이라 한다.
2. 사전준비작업
라즈비안이 설치된 SD 카드를 라즈베리파이 기기에 넣기 전에 PC에서 사전에 준비해야 하는 작업이 있다. Windows PC에서 라즈비안이 설치된 SD 카드를 읽으면 250 MB 정도 boot 드라이브가 인식되고 나머지 부분은 인식하지 못해 포맷작업을 하라는 메세지가 출력되는데, 이 boot 드라이브 최상위 폴더에 다음 작업을 해 주어야 한다.
1) ssh 파일 생성
라즈비안 초기상태는 SSH 방식의 원격접속이 Disable되어 있는데, boot 드라이브에 ssh라는 파일명의 빈 파일이 있으면 SSH가 Enable되게 된다.
Windows에서 Notepad을 띄워 아무 내용도 입력하지 않은 상태에서 ssh라는 파일명으로 boot 드라이브에 저장하면 된다. 여기에서 주의해야 할 것은 Notepad롤 사용할 경우 저장할 파일명을 지정할 때 "ssh"와 같이 인용부호를 포함시켜야만 .txt라는 확장자 없이 ssh라는 파일명으로 저장된다
2) WIFI설정 파일 생성
유선 LAN 케이블로 라즈베리파이를 연결한다면 필요 없지만 WIFI 네트워크로 라즈베리파이에 접속할 예정이라면 자동 WIFI접속을 위해 WIFI 설정파일을 생성해주어야 한다. 위와 같은 방법으로 "wpa_supplicant.conf"을 작성하여 다음과 같은 내용을 입력해 준다. 여기에서 NETWORK-NAME 부분에는 접속하고자 하는 무선공유기의 SSID명칭을 지정하고 NETWORK-PASSWORD 부분에는 해당 password를 지정하면 된다.
3. 라즈베리파이 부팅
위와 같이 사전준비작업을 마친 SD카드를 라즈베리파이 기기에 삽입하고 전원을 넣어 부팅시켜 놓는다 . 통상 부팅시에는 2~3분이 소요되므로 이 시간 이후에 원격 접속할 수 있다. 원격 접속하려면 새로 부팅된 라즈베리파이의 IP주소를 알아야 하는데 공유기 환경에 따라 배정되는 IP주소가 다르다. 이를 위해서는 PC에서 미리 공유기에 접속하여 연결된 IP주소를 확인하고 있다가 라즈베리파이가 부팅된 후에 추가되는 IP주소를 확인해야 한다.
4. 원격접속
SSH접속을 위해서는 PC에 SSH client 프로그램이 설치되어 있어냐 하는데 통상 putty나 Bitvise 프로그램을 많이 사용한다. Bitvise 프로그램이 사용하기 편리하다.
라즈베리파이 전용 카메라는 2013년도에 500만 pixel용 V1이 출시된 이후 2016년도에는 800만 pixel용 V2이 출시되었고 2020년도에는 1200만 pixel용 High Quality Camera가 출시되었다. V1과 V2는 동일한 사이즈의 소형 카메라 모듈 형태이지만 High Quality Cameras는 비교적 큰사이즈로 렌즈교환이 가능한 형태이다.
2.라즈베리파이 카메라 사양
Model
Raspberry pi camera V1
Raspberry pi camera V2
Raspberry pi camera HQ
Photo
Net price
$25
$25
$50
Size
Around 25 × 24 × 9 mm
Around 25 × 24 × 9 mm
38 x 38 x 18.4mm (excluding lens)
Weight
3g
3g
Still resolution
5 Megapixels
8 Megapixels
12.3 Megapixels
Video modes
1080p30, 720p60 and 640 × 480p60/90
1080p30, 720p60 and 640 × 480p60/90
1080p30, 720p60 and 640 × 480p60/90
Linux integration
V4L2 driver available
V4L2 driver available
V4L2 driver available
C programming API
OpenMAX IL and others available
OpenMAX IL and others available
Sensor
OmniVision OV5647
Sony IMX219
Sony IMX 477
Sensor resolution
2592 × 1944 pixels
3280 × 2464 pixels
4056 x 3040 pixels
Sensor image area
3.76 × 2.74 mm
3.68 x 2.76 mm (4.6 mm diagonal)
6.287mm x 4.712 mm (7.9mm diagonal)
Pixel size
1.4 µm × 1.4 µm
1.12 µm x 1.12 µm
1.55 µm x 1.55 µm
Optical size
1/4"
1/4"
Full-frame SLR lens equivalent
35 mm
S/N ratio
36 dB
Dynamic range
67 dB @ 8x gain
Sensitivity
680 mV/lux-sec
Dark current
16 mV/sec @ 60 C
Well capacity
4.3 Ke-
Fixed focus
1 m to infinity
N/A
Focal length
3.60 mm +/- 0.01
3.04 mm
Depends on lens
Horizontal field of view
53.50 +/- 0.13 degrees
62.2 degrees
Depends on lens
Vertical field of view
41.41 +/- 0.11 degrees
48.8 degrees
Depends on lens
Focal ratio (F-Stop)
2.9
2.0
Depends on lens
위 표에서는 버전 별로 25달러에서 50달러로 큰 가격차이가 없는 것처럼 보이지만, V1은 중국산 복제품이 많아 훨씬 싼 가격 (5달러 미만)에 구매할 수 있고, High Quality Camera는 렌즈를 별도로 구매해야 하므로 2배이상 비용이 소요된다.
그리고 구매시 주의해야 할 사항은 야간 촬영용으로 IR필터를 제거한 NOIR 버전도 함께 판매되므로 용도에 맞추어 선택해야 한다. 아래 사진의 왼쪽 녹색은 IR필터가 포함된 일반적인 촬영용이고 오른쪽 검정색은 야간에 적외선 불빛을 주어 야간촬영이 가능하도록 IR 필터를 제거한 NOIR 버전이다.
야간 촬영용으로 아래와 같이 NOIR 버전 카메라에 전용 적외선 조명장치까지 부착하여 판매되는 경우도 있다.
3.라즈베리파이 카메라 사용방법
1) 카메라 모듈 연결
위그림과 같이 보드의 카메라 아답터 검정색부분을 살짝 밀어 올려 틈을 벌린 후 케이블을 삽입한 후 다시 눌러 고정시켜 주면 된다.
2) 라즈베리파이 설정
라즈베리파이 데스크탑 메뉴에서 Preferences -> Raspberry Configuration을 선택하면 아래와 같이 환경설정화면이 표시되는데 2번째 탭에 있는 Camera를 Enable로 선택하고 Rebooting하면 된다.
만약 SSH등으로 원격접속하여 라즈베리파이 데스크탑 화면을 띄울 수 없는 경우라면 다음 명령어를 입력하여 텍스트버전 환경설정화면을 호출하여 작업할 수도 있다.
sudo raspi-config
3번째의 Interface Option을 선택한 후 표시되는 아래 화면에서 P1 Camera 메뉴를 선택한다
아래 화면이 표시될 때 yes를 선택하여 Enable시키면 된다.
3) 촬영방법 : 터미널창을 호출하여 다음 명령어를 입력해 주면 된다
- 정지화면(Stillcut) 촬영 : raspistill option
option에는 여러가지가 있으나 대표적인 것은 다음과 같다 .
-o file명 : 저장할 파일 명
예를 들어 raspistill -o test.png 라는 명령은 스틸컷 사진을 찍어 test.png라는 파일로 저장하라는 명령이다
1) V1카메라는 작동되는데 V2 카메라가 안되는 경우 : 라즈베리파이 펌웨어가 V2 카메라 기능 이전일 경우가
있으므로 라즈베리파이 터미널창에서 다음 명령을 입력하여 라즈베리파이 펌웨어를 최신판으로 Update해 준다.
sudo apt-get-update
sudo apt-get-upgrade
2) 초점이 맞지 않는 경우 : 촬영대상이 너무 멀거나 너무 가까워서 흐릿하게 활영되거나, 구매 초기시에 부터 초점조절이 되어있지 않아 흐릿하게 나오는 경우가 있는데 카메라 렌즈를 돌려 초점을 미세조절할 수 있다.
카메라 구매시 박스안에는 위 사진과 같은 둥근 프라스틱이 있는데 이것이 초점 미세조정용 기구이다. 위 사진에서와 같이 이기구를 카메라렌즈 위에 끼워서 좌우로 조그씩 돌려가며 초점을 미세조절할 수 있다. 만약 이 기구가 없으면 아래와 같이 핀셋으로 잡고 돌려서 조정할 수도 있는데 핀셋끝으로 렌즈 표면을 긁지 않도록 조심해야 한다.
