KR20200127528A - 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징 및 상기 하우징의 내부에 결합된 기판을 포함하는 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치에 있어서, 상기 기판은, 미리 결정된 복수 종류의 센서 모듈별로 탈착 또는 부착되는 센서 구역이 구획되고, 상기 센서 구역마다 센서 입력 포트 및 센서 출력 포트가 구비되도록 구성된 센서부; 상기 센서부에 구비된 복수의 센서 출력 포트와 대응되는 포트끼리 전기적으로 연결된 메인 입출력 포트를 포함하도록 구성된 메인 커넥터; 상기 메인 입출력 포트와 대응되는 포트끼리 일대일로 연결된 제1 입출력 포트에 연결되고, 상기 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트를 통해 상기 센서 출력 포트와 전기적으로 연결되도록 구성된 제1 중앙 처리 장치(303); 상기 메인 입출력 포트 중 미리 설정된 적어도 하나 이상의 특정 입출력 포트와 연결된 제2 입출력 포트에 연결되고, 상기 특정 입출력 포트 및 제2 입출력 포트를 통해 상기 센서 출력 포트와 전기적으로 연결되도록 구성된 제2 중앙 처리 장치(304); 및 미리 지정된 위치에 장착되고, 상기 메인 입출력 포트에 연결된 경우, 상기 복수의 센서 출력 포트 중 상기 연결된 메인 입출력 포트에 대응되는 포트를 통해 출력된 신호를 수신하도록 구성된 브레드보드를 포함한다.

Description

사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치{APPARATUS FOR INTERNET OF THINGS AND ROBOT EDUCATION PRACTICE}

본 발명은 다양한 센서가 부착될 수 있고, 브레드보드가 구비된 실습 키트에 관한 것으로, 사물 인터넷 및 로봇에 관한 실습이 가능한 교육용 실습 장치에 관한 것이다.

소프트웨어 및 전자 회로 교육의 중요성이 대두되면서, 교육용 플랫폼에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. 하지만, 실습을 위해서는 센서, 브레드보드(breadboard), 아두이노(arduino), 라즈베리파이(raspberry pi) 또는 로봇 암(robot arm) 등의 실습 장치를 개별적으로 구입하여 실습이 진행되는 문제가 있다.

특허문헌 1은 제어 파트, 메커니즘 파트 및 센서 파트 등의 필수 요소들에 대한 교육을 통해 로봇 제작 및 로봇과 관련된 기술의 습득을 위한 로봇 교육 시스템에 관한 것이다.

다만, 특허문헌 1은 실습을 위해 베이스 부재, 센서 모듈, 모터 모듈, 카메라 모듈 등을 각각 구입해야 하고, 베이스 부재에 각 모듈을 결합해야지만 실습을 할 수 있다는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 1은 각각의 모듈을 제어 장치에 직접 연결해야 하기 때문에, 실습을 위한 준비 시간이 지나치게 오래 소요된다는 문제도 있다.

따라서, 여러 종류의 센서 모듈, 중앙 처리 장치 및 모니터 등이 구비되어 간편하게 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습을 할 수 있고, 기판에 미리 배선된 라인을 통해 센서 모듈과 중앙 처리 장치를 연결함으로써 실습을 위한 준비 시간을 단축시킬 수 있는 실습 장치의 개발이 필요하다.

KR 10-0746156 B1

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 센서 모듈, 중앙 처리 장치 및 브레드보드가 구비되어 개별 장비들을 별도로 준비해야 하는 번거로움을 줄이고, 센서 모듈 및 중앙 처리 장치를 미리 연결시킴으로써 실습 준비에 소요되는 시간을 단축시킨 사물 인터넷 및 로봇 교육을 위한 실습 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치는 하우징 및 상기 하우징의 내부에 결합된 기판을 포함할 수 있다.

상기 기판은, 미리 결정된 복수 종류의 센서 모듈별로 탈착 또는 부착되는 센서 구역이 구획되고, 상기 센서 구역마다 센서 입력 포트 및 센서 출력 포트가 구비되도록 구성된 센서부; 상기 센서부에 구비된 복수의 센서 출력 포트와 대응되는 포트끼리 전기적으로 연결된 메인 입출력 포트를 포함하도록 구성된 메인 커넥터; 상기 메인 입출력 포트와 대응되는 포트끼리 일대일로 연결된 제1 입출력 포트에 연결되고, 상기 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트를 통해 상기 센서 출력 포트와 전기적으로 연결되도록 구성된 제1 중앙 처리 장치; 상기 메인 입출력 포트 중 미리 설정된 적어도 하나 이상의 특정 입출력 포트와 연결된 제2 입출력 포트에 연결되고, 상기 특정 입출력 포트 및 제2 입출력 포트를 통해 상기 센서 출력 포트와 전기적으로 연결되도록 구성된 제2 중앙 처리 장치; 및 미리 지정된 위치에 장착되고, 상기 메인 입출력 포트에 연결된 경우, 상기 복수의 센서 출력 포트 중 상기 연결된 메인 입출력 포트에 대응되는 포트를 통해 출력된 신호를 수신하도록 구성된 브레드보드를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 제1 중앙 처리 장치는, 상기 센서 구역에 대응되는 센서 모듈이 부착되고, 상기 센서에서 측정된 센싱값이 센서 출력 포트로 출력되는 경우, 상기 센싱값을 상기 메인 커넥터 및 상기 제1 입출력 포트를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.

상기 제2 중앙 처리 장치는, 상기 센서 구역에 대응되는 센서 모듈이 부착되고, 상기 센서에서 측정된 센싱값이 센서 출력 포트로 출력되는 경우, 상기 센싱값을 상기 메인 커넥터 및 상기 제2 입출력 포트를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.

상기 기판은, 상기 센서 출력 포트 각각을 상기 메인 입출력 포트 중 대응되는 포트에 연결하는 복수의 라인이 포함된 제1 배선부; 상기 메인 입출력 포트와 상기 제1 입출력 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제2 배선부; 상기 특정 입출력 포트와 상기 제2 입출력 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제3 배선부; 및 상기 제1 입출력 포트와 상기 제2 입출력 포트 중 대응되는 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제4 배선부를 내부에 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 제1 중앙 처리 장치는, 상기 제2 중앙 처리 장치와 상기 제4 배선부 및 무선 통신을 통해 연결되고, 상기 제4 배선부 및 무선 통신 중 적어도 하나를 이용하여 제2 중앙 처리 장치와 데이터를 송수신하도록 구성될 수 있다.

상기 기판은, 상기 브레드보드에 포함된 아날로그 출력 포트와 대응되는 포트끼리 전기적으로 연결된 서브 입출력 포트를 포함하는 서브 커넥터; 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터; 및 상기 서브 입출력 포트와 상기 컨버터, 및 상기 서브 입출력 포트와 상기 제2 입출력 포트 각각을 연결하는 복수의 라인을 포함하는 제5 배선부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 기판은, 상기 메인 커넥터를 거치지 않고, 상기 센서 구역 중 일부 센서 구역에 구비된 센서 출력 포트와 상기 컨버터를 직접 연결하고, 아날로그 신호가 통과되도록 구성된 복수의 라인을 포함하는 제6 배선부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 컨버터는, 상기 제2 입출력 포트 중 아날로그 신호를 출력하는 포트와 연결된 라인과 연결되고, 상기 제2 입출력 포트로부터 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 상기 제1 입출력 포트로 송신하도록 구성될 수 있다.

상기 기판은, 상기 제1 입출력 포트와 상기 컨버터, 상기 컨버터와 제2 입출력 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제7 배선부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 기판은, 크기가 상이한 복수의 전압을 각각 출력하도록 구성된 전압 출력 포트를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 브레드보드는, 상기 전압 출력 포트 중 연결된 포트를 통해 전압을 인가받도록 구성될 수 있다.

상기 기판은, 상기 제1 입출력 포트에 대응되는 포트끼리 일대일로 연결된 외부 출력 포트를 포함하여 상기 제1 입출력 포트를 통해 상기 메인 커넥터와 전기적으로 연결되도록 구성된 외부 커넥터를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 외부 커넥터는, 외부 배선이 상기 외부 출력 포트에 연결된 경우, 상기 외부 배선을 통해 상기 센서 출력 포트, 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트를 통해 입력된 신호를 외부로 출력하도록 구성될 수 있다.

상기 기판은, 미리 지정된 위치에 장착되고, 상기 제1 입출력 포트 및 제2 입출력 포트의 시리얼 클럭 포트 및 시리얼 데이터 포트와 연결된 디스플레이 포트를 통해서 상기 제1 중앙 처리 장치 및 제2 중앙 처리 장치에서 출력된 데이터를 화면에 출력하도록 구성된 디스플레이 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 기판은, 외부 장치가 통과될 수 있는 관통홈이 구비된 개방부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 하우징은, 상부 케이스 및 하부 케이스를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 하부 케이스는, 금속 재질로 구성되어, 상기 개방부를 통과한 외부 장치가 고정되도록 구성된 하부면; 및 상기 기판이 안착될 수 있도록 상기 하부면상에 고정 결합된 복수의 지지부를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 상부 케이스는, 내부에 설치되어, 상기 제1 중앙 처리 장치에서 출력되는 영상 신호를 화면에 출력하도록 구성된 디스플레이부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치는 상기 하부 케이스의 하부면에 고정 결합되고, 상기 하부 케이스의 일측면에 고정된 전원 입력 포트를 통해 외부로부터 전원을 입력 받고, 상기 제1 중앙 처리 장치, 상기 제2 중앙 처리 장치 및 상기 외부 장치에게 각각의 전원 공급 라인을 통해 전원을 공급하고, 상기 기판에 포함된 전원 배선부에 대응되는 크기의 전원을 공급하도록 구성된 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 사물 인터넷 및 로봇 교육 실습을 위해서 개별 장비들의 사양을 확인하며, 서로 호환되는 장비들을 별도로 준비해야 하는 번거로움이 줄어드는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 복수의 중앙 처리 장치를 이용함으로써 센서 모듈에 대해서 다각적으로 실습할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 센서 모듈을 기판에 부착하기만 하면, 기판 내부의 배선을 통해 센서 모듈과 복수의 중앙 처리 장치가 연결되므로, 사물 인터넷 및 로봇 교육의 실습 준비 시간이 획기적으로 단축될 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 로봇 암 등의 외부 장치가 고정 결합되고, 외부 장치와 무선으로 연결된 중앙 처리 장치를 통해서 센서 모듈뿐만 아니라 로봇 암 등 외부 장치에 대한 실습이 간편하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용실습 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치의 기판을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치에서, 기판의 내부에 배선된 복수의 라인의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치에서, 기판의 내부에 배선되어 브레드보드의 아날로그 출력 포트에서 출력된 아날로그 신호를 전송하는 복수의 라인의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치에서, 컨버터에서 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 일 예시를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치에서, 컨버터에서 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치에 외부 장치가 결합된 일 예시를 도시한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 중앙 처리 장치와 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용실습 장치(10)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)의 기판(300)을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 하우징(100) 및 기판(300)을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 기판(300)은 센서부(301), 메인 커넥터(302), 제1 중앙 처리 장치(303), 제2 중앙처리 장치, 브레드보드(305) 및 개방부(306)를 포함할 수 있다.

센서부(301)는 미리 결정된 복수 종류의 센서 모듈별로 탈착 또는 부착되는 센서 구역이 구획될 수 있다. 구체적으로, 센서부(301)에는 복수의 센서 모듈이 부착될 수 있는 위치가 미리 지정되어 있을 수 있다. 따라서 센서부(301)에는 복수의 센서 모듈 각각이 부착될 수 있는 센서 구역이 구획될 수 있다.

예컨대, 센서부(301)에는 초음파 센서 모듈, 적외선 센서 모듈, 조이스틱 센서 모듈, 부저(buzzer) 센서 모듈, 모션 센서 모듈, 인터럽트(interrupt) 센서 모듈, DC 모터 센서 모듈, 화제 검지(flame detector) 센서 모듈, 조도 센서 모듈, 로터리 인코더(rotary encoder) 센서 모듈, IMU(inertial measurement unit) 센서 모듈, 산소 포화도(pulse oximeter) 센서 모듈, 장애물(obstacle) 센서 모듈, 소리 센서 모듈 및 온습도(temperature and humidity) 센서 모듈 등이 각각의 센서 모듈의 종류마다 미리 지정된 센서 구역에 탈착 또는 부착될 수 있다. 다만, 이하에서는, 센서부(301)에 제1 센서 모듈(S1), 제2 센서 모듈(S2), 제3 센서 모듈(S3) 및 제4 센서 모듈(S4)이 부착된 경우를 예시로 설명한다.

센서부(301)는 센서 구역마다 센서 입력 포트 및 센서 출력 포트가 구비되도록 구성될 수 있다. 즉, 센서부(301)는 센서 모듈이 부착되는 센서 구역마다 센서 입력 포트 및 센서 출력 포트를 구비할 수 있다.

예컨대, 센서 모듈이 대응되는 센서 구역에 부착되기만 하면, 전압, 접지(ground), 입력 포트 및 출력 포트가 센서 구역에 구비된 센서 입력 포트 및 센서 출력 포트와 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)를 사용하는 사용자는 센서부(301)에 구획된 센서 구역에 대응되는 센서 모듈을 부착한 후, 센서 모듈의 전압, 접지, 입력 포트, 출력 포트를 일일이 설정 및 연결해야 하는 번거로움을 줄일 수 있다.

메인 커넥터(302)는 센서부(301)에 구비된 복수의 센서 출력 포트와 대응되는 포트끼리 전기적으로 연결된 메인 입출력 포트를 포함하도록 구성될 수 있다. 즉, 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트에는 센서부(301)에 부착된 센서 모듈에서 출력되는 신호가 입력될 수 있다. 바람직하게는, 센서 출력 포트에서 출력되는 모든 디지털 또는 아날로그 신호는 메인 입출력 포트로 입력될 수 있다.

예컨대, 센서 출력 포트 중 GPIO(General Purpose Input Output) 19번 포트로 센싱 신호가 출력되면, 메인 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트로 해당 센싱 신호가 입력될 수 있다.

제1 중앙 처리 장치(303)는 메인 입출력 포트와 대응되는 포트끼리 일대일로 연결된 제1 입출력 포트를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 중앙 처리 장치(303)는 라즈베리파이(Raspberry Pi)로 구성될 수 있다.

제1 입출력 포트는 메인 입출력 포트와 대응되는 입출력 포트이다. 예컨대, 메인 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트에서 출력된 신호는 제1 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트로 입력될 수 있다. 제1 중앙 처리 장치(303)는 제1 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트로 입력된 신호를 수신하고, 수신한 신호의 값을 사용자에게 제공할 수 있다. 즉, 사용자는 제1 중앙 처리 장치(303)에 내장된 어플리케이션을 통해 제1 중앙 처리 장치(303)가 수신한 신호의 값을 이용하여 프로그래밍 실습을 진행할 수 있다.

또한, 제1 중앙 처리 장치(303)는 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트를 통해 상기 센서 출력 포트와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 앞선 예시와 같이, 센서 출력 포트 중 GPIO 19번 포트에서 출력된 신호는 메인 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트를 경유하여 제1 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트로 입력될 수 있다.

즉, 제1 중앙 처리 장치(303)는, 센서 구역에 대응되는 센서 모듈이 부착되고, 센서에서 측정된 센싱값이 센서 출력 포트로 출력되는 경우, 센싱값을 메인 커넥터(302) 및 제1 입출력 포트를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.

제2 중앙 처리 장치(304)는 메인 입출력 포트 중 미리 설정된 적어도 하나 이상의 특정 입출력 포트와 연결된 제2 입출력 포트를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 중앙 처리 장치(304)는 제1 중앙 처리 장치(303)와 별개의 구성으로, 예컨대, 제2 중앙 처리 장치(304)는 아두이노(arduino)로 구성될 수 있다.

제2 입출력 포트는 메인 입출력 포트 중 특정 입출력 포트와 일대일로 대응되도록 구성될 수 있다. 여기서, 특정 입출력 포트란 메인 입출력 포트 및 제2 입출력 포트에 공통적으로 포함된 포트이다. 즉, 제1 입출력 포트는 메인 입출력 포트와 일대일로 대응되지만, 제2 입출력 포트는 메인 입출력 포트 중 일부 포트와 일대일로 대응될 수 있다.

예컨대, 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트에는 GPIO 17번 포트가 포함되지만, 제2 입출력 포트에는 GPIO 17번 포트가 포함되지 않는 경우를 가정한다. 메인 입출력 포트의 GPIO 17번 포트에서 출력된 신호는 제1 입출력 포트의 GPIO 17번 포트로 입력되지만, 제2 입출력 포트로는 입력되지 않을 수 있다.

제2 중앙 처리 장치(304)는 상기 특정 입출력 포트 및 제2 입출력 포트를 통해 센서 출력 포트와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.

예컨대, 앞선 실시예에서, 센서 출력 포트, 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트뿐만 아니라 제2 입출력 포트에도 GPIO 19번 포트가 포함되었다고 가정한다. 센서 출력 포트 중 GPIO 19번 포트에서 출력된 신호는 메인 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트를 경유하여 제2 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트에 입력될 수 있다. 이 때, 메인 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트를 경유한 신호는 제1 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트에도 입력될 수 있다. 제2 중앙 처리 장치(304)는 제2 입출력 포트 중 GPIO 19번 포트에 입력된 신호를 수신할 수 있다.

즉, 제2 중앙 처리 장치(304)는, 센서 구역에 대응되는 센서 모듈이 부착되고, 센서에서 측정된 센싱값이 센서 출력 포트로 출력되는 경우, 센싱값을 메인 커넥터(302) 및 제2 입출력 포트를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.

브레드보드(305)는 기판(300)상에 미리 지정된 위치에 장착될 수 있다. 예컨대, 도 2의 실시예를 참조하면, 브레드보드(305)는 메인커넥터와 개방부(306) 사이에 장착될 수 있다. 여기서, 브레드보드(305)는 전자 회로를 실습하고, 시제품을 만드는데 사용될 수 있는 무땜납 장치로서, 기판(300)상에는 일반적으로 사용되는 브레드보드(305)가 장착될 수 있다.

브레드보드(305)는 메인 입출력 포트에 연결된 경우, 복수의 센서 출력 포트 중 연결된 메인 입출력 포트에 대응되는 포트를 통해 출력된 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 도 2의 실시예에서, 브레드보드(305)와 메인 커넥터(302)에 포함된 메인 입출력 포트가 연결된 경우, 센서 모듈에서 센서 출력 포트로 출력된 신호는 메인 커넥트를 경유하여 브레드보드(305)로 입력될 수 있다. 즉, 사용자는 브레드보드(305)와 메인 커넥터(302)를 직접 연결함으로써, 센서 모듈에서 출력된 신호를 이용한 사물 인터넷 및 로봇에 관한 실습을 할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 센서 모듈에서 출력된 신호가 메인 커넥터(302)를 통해 제1 중앙 처리 장치(303) 및/또는 제2 중앙 처리 장치(304)로 각각 입력될 수 있으므로, 사용자는 제1 중앙 처리 장치(303) 및/또는 제2 중앙 처리 장치(304)를 센서 모듈에서 출력된 신호에 기반하여 사물 인터넷 및 로봇에 관한 실습을 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)를 통한 소프트웨어 실습뿐만 아니라, 구비된 브레드보드(305)를 이용하여 사용자가 직접 센서 모듈을 연결하는 등의 하드웨어 실습을 제공할 수 있는 장점이 있다.

기판(300)은, 센서 출력 포트 각각을 메인 입출력 포트 중 대응되는 포트에 연결하는 복수의 라인이 포함된 제1 배선부(L1)를 내부에 포함하도록 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)에서, 기판(300)의 내부에 배선된 복수의 라인의 일 예시를 도시한 도면이다. 즉, 도 3은 센서부(301)에 제1 센서 모듈(S1), 제2 센서 모듈(S2), 제3 센서 모듈(S3) 및 제4 센서 모듈(S4)이 부착된 예시이다. 또한, 제1 센서 모듈(S1)은 L11 라인을 통해 센싱 신호를 출력하고, 제2 센서 모듈(S2)은 L12 라인을 통해 센싱 신호를 출력할 수 있다. 제3 센서 모듈(S3)은 L13 라인을 통해 센싱 신호를 출력하고, 제4 센서 모듈(S4)은 L14 라인을 통해 센싱 신호를 출력할 수 있다. 도 3에 도시된 예시는 본 발명의 일 예시일 뿐이며, 센서부(301)에 부착된 센서 모듈의 개수 및 센서 모듈에 연결된 라인의 개수는 도 3에 의해 제한되지 않음을 유의한다. 또한, 도 3에 도시된 라인(L11 내지 L14, L21 내지 L24, L31 내지 L34 및 L41 내지 L44)을 통해 센서 모듈에서 출력된 디지털 또는 아날로그 신호가 송신될 수 있다.

예컨대, 도 3의 실시예에서, 제1 배선부(L1)는 센서부(301)와 메인 커넥터(302)를 연결하는 L11, L12, L13 및 L14 라인을 포함할 수 있다. 즉, 제1 센서 모듈(S1)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L11 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력될 수 있고, 제2 센서 모듈(S2)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L12 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력될 수 있다. 마찬가지로, 제3 센서 모듈(S3)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L13 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력될 수 있고, 제4 센서 모듈(S4)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L14 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력될 수 있다.

여기서, 제1 배선부(L1)에 포함된 L11, L12, L13 및 L14 라인은 기판(300) 내부에 미리 배선된 것으로서, 센서 모듈이 센서부(301)에 부착되면 센서 모듈의 입력 포트는 센서부(301)의 센서 입력 포트와 연결되고, 센서 모듈의 출력 포트는 센서 출력 포트와 연결될 수 있다.

또한, 기판(300)은, 메인 입출력 포트와 제1 입출력 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제2 배선부(L2)를 내부에 포함하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 도 3의 실시예에서, 제2 배선부(L2)는 메인 커넥터(302)와 제1 중앙 처리 장치(303)를 연결하는 L21, L22, L23 및 L24 라인을 포함할 수 있다. 즉, 제1 센서 모듈(S1)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L11 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력되고, 메인 입출력 포트로 입력된 센싱 신호는 L21 라인을 통해 제1 입출력 포트로 입력되고, 제1 중앙 처리 장치(303)는 제1 입출력 포트로 입력된 제1 센서 모듈(S1)의 센싱 신호를 수신할 수 있다.

제2 센서 모듈(S2)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L12 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력되고, 메인 입출력 포트로 입력된 센싱 신호는 L22 라인을 통해 제1 입출력 포트로 입력되고, 제1 중앙 처리 장치(303)는 제1 입출력 포트로 입력된 제2 센서 모듈(S2)의 센싱 신호를 수신할 수 있다.

제3 센서 모듈(S3)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L13 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력되고, 메인 입출력 포트로 입력된 센싱 신호는 L23 라인을 통해 제1 입출력 포트로 입력되고, 제1 중앙 처리 장치(303)는 제1 입출력 포트로 입력된 제3 센서 모듈(S3)의 센싱 신호를 수신할 수 있다.

제4 센서 모듈(S4)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L14 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력되고, 메인 입출력 포트로 입력된 센싱 신호는 L24 라인을 통해 제1 입출력 포트로 입력되고, 제1 중앙 처리 장치(303)는 제1 입출력 포트로 입력된 제4 센서 모듈(S4)의 센싱 신호를 수신할 수 있다.

여기서, 센서 모듈 각각에서 출력된 센싱 신호가 제1 중앙 처리 장치(303)까지 송신되는 과정에서 경유하는, 센서 출력 포트, 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트에는 동일한 포트번호가 미리 부여되고, 기판(300) 내부에 라인이 미리 배선될 수 있다. 따라서, 센서 모듈이 센서부(301)의 센서 구역에 부착되기만 하면, 센서 모듈에서 출력된 센싱 신호는 제1 중앙 처리 장치(303)까지 송신될 수 있다.

또한, 기판(300)은, 특정 입출력 포트와 제2 입출력 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제3 배선부(L3)를 내부에 포함하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 도 3의 실시예에서, 제3 배선부(L3)는 메인 커넥터(302)와 제2 중앙 처리 장치(304)를 연결하는 L31, L32, L33 및 L34 라인을 포함할 수 있다. 즉, 제1 센서 모듈(S1)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L11 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력되고, 메인 입출력 포트로 입력된 센싱 신호는 L31 라인을 통해 제2 입출력 포트로 입력되고, 제2 중앙 처리 장치(304)는 제2 입출력 포트로 입력된 제1 센서 모듈(S1)의 센싱 신호를 수신할 수 있다.

제2 센서 모듈(S2)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L12 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력되고, 메인 입출력 포트로 입력된 센싱 신호는 L32 라인을 통해 제2 입출력 포트로 입력되고, 제2 중앙 처리 장치(304)는 제2 입출력 포트로 입력된 제2 센서 모듈(S2)의 센싱 신호를 수신할 수 있다.

제3 센서 모듈(S3)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L13 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력되고, 메인 입출력 포트로 입력된 센싱 신호는 L33 라인을 통해 제2 입출력 포트로 입력되고, 제2 중앙 처리 장치(304)는 제2 입출력 포트로 입력된 제3 센서 모듈(S3)의 센싱 신호를 수신할 수 있다.

제4 센서 모듈(S4)에서 출력된 센싱 신호는 센서 출력 포트와 연결된 L14 라인을 통해 메인 커넥터(302)의 메인 입출력 포트로 입력되고, 메인 입출력 포트로 입력된 센싱 신호는 L34 라인을 통해 제2 입출력 포트로 입력되고, 제2 중앙 처리 장치(304)는 제2 입출력 포트로 입력된 제4 센서 모듈(S4)의 센싱 신호를 수신할 수 있다.

여기서, 센서 모듈 각각에서 출력된 센싱 신호가 제2 중앙 처리 장치(304)까지 송신되는 과정에서 경유하는, 센서 출력 포트, 메인 입출력 포트 및 제2 입출력 포트에는 동일한 포트번호가 미리 부여되고, 기판(300) 내부에 라인이 미리 배선될 수 있다. 따라서, 센서 모듈이 센서부(301)의 센서 구역에 부착되기만 하면, 센서 모듈에서 출력된 센싱 신호는 제1 중앙 처리 장치(303)뿐만 아니라 제2 중앙 처리 장치(304)에도 송신될 수 있다.

즉, 사용자는 센서 모듈에서 출력된 센싱 신호를 이용하여 제1 중앙 처리 장치(303) 및/또는 제2 중앙 처리 장치(304)의 실습에 이용할 수 있다. 따라서, 사용자는 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304) 중 실습 목적에 맞는 중앙 처리 장치를 선택하여 사물 인터넷 및 로봇에 관련된 실습을 진행할 수 있다.

또한, 기판(300)은, 제1 입출력 포트와 제2 입출력 포트 중 대응되는 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제4 배선부(L4)를 내부에 포함하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)는 제4 배선부(L4)를 통해 유선으로 연결될 수 있다.

예컨대, 제4 배선부(L4)에 포함된 L41, L42, L43 및 L44 라인을 통해서, 제2 중앙 처리 장치(304)에서 연산한 결과 또는 프로그래밍 코드가 제1 중앙 처리 장치(303)로 송신될 수 있다. 따라서, 제2 중앙 처리 장치(304)는 제1 중앙 처리 장치(303)에서 연산한 결과 또는 프로그래밍 코드 등의 디지털 신호를 수신할 수 있다.

반대로, 제4 배선부(L4)에 포함된 L41, L42, L43 및 L44 라인을 통해서 제2 중앙 처리 장치(304)에서 출력된 디지털 신호가 제1 중앙 처리 장치(303)로 송신될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용실습 장치(10)는 각각의 배선부를 통해서 센서 모듈과 메인 커넥터(302), 메인 커넥터(302)와 제1 중앙 처리 장치(303), 메인 커넥터(302)와 제2 중앙 처리 장치(304) 및 제1 중앙 처리 장치(303)와 제2 중앙 처리 장치(304)를 연결할 수 있다. 즉, 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 각각의 배선부에 포함된 라인의 불량 상태가 다른 배선부에 포함된 라인에 영향을 미치지 않는 장점이 있다. 따라서, 포함된 라인의 상태가 배선부 별로 관리될 수 있는 장점이 있다.

또한, 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 사용자가 센서 모듈과 중앙 처리 장치를 직접 연결해야 하는 번거로움을 줄였으며, 전자회로 구성의 시간을 획기적으로 단축시킨 장점이 있다.

또한, 사물 인터넷 및 로봇 교육용로 실습 장치(10)는 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)를 내부에 배선된 라인을 통해 연결함으로써, 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)를 이용한 프로그래밍 실습이 간편하게 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.

제1 중앙 처리 장치(303)는, 제2 중앙 처리 장치(304)와 상기 제4 배선부(L4) 및 무선 통신을 통해 연결될 수 있다. 즉, 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)는 제4 배선부(L4)뿐만 아니라 무선 통신을 통해서도 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 중앙 처리 장치(303)와 제2 중앙 처리 장치(304)는 블루투스 등의 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.

따라서, 제1 중앙 처리 장치(303)는 제2 중앙 처리 장치(304)와 유선 또는 무선으로 연결되고, 제1 중앙 처리 장치(303)는 제4 배선부(L4) 및 무선 통신 중 적어도 하나를 이용하여 제2 중앙 처리 장치(304)와 데이터를 송수신하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 제1 중앙 처리 장치(303)가 라즈베리파이이고, 제2 중앙 처리 장치(304)가 아두이노인 경우를 가정한다. 사용자는 라즈베리파이의 아두이노 통합개발환경(Integrated Development Environment, IDE)를 통해 프로그래밍을 수행할 수 있다. 그리고 사용자는 프로그래밍의 컴파일 결과를 유선 또는 무선을 통해 아두이노에 전송할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 상호 보완적인 관계에 있는 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)를 모두 구비하고, 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)를 서로 연결시킴으로써, 다양한 방면에서 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습이 진행될 수 있는 실습 키트를 제공하는 장점이 있다.

기판(300)은, 브레드보드(305)에 포함된 아날로그 출력 포트와 대응되는 포트끼리 전기적으로 연결된 서브 입출력 포트를 포함하는 서브 커넥터(310)를 더 포함할 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)에서, 기판(300)의 내부에 배선되어 브레드보드(305)의 아날로그 출력 포트에서 출력된 아날로그 신호를 전송하는 복수의 라인의 일 예시를 도시한 도면이다.

예컨대, 도 4의 실시예에서, 브레드보드(305)와 서브 커넥터(310)가 연결될 수 있다. 구체적으로, 브레드보드(305)의 아날로그 출력 포트에서 출력된 아날로그 신호가 서브 커넥터(310)의 서브 입출력 포트로 입력될 수 있다.

기판(300)은, 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터(308)를 더 포함할 수 있다.

예컨대, 제1 중앙 처리 장치(303)는 아날로그-디지털 컨버터(analog-digital converter)를 포함하고 있지 않기 때문에, 제1 중앙 처리 장치(303)로 아날로그 신호가 직접 입력될 수 없다. 따라서, 기판(300)은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터(308)를 구비하여, 변환된 디지털 신호를 제1 중앙 처리 장치(303)로 송신할 수 있다.

기판(300)은, 서브 입출력 포트와 컨버터(308), 및 서브 입출력 포트와 제2 입출력 포트 각각을 연결하는 복수의 라인을 포함하는 제5 배선부(L5)를 더 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 제5 배선부(L5)는 L51 및 L52 라인을 포함할 수 있다.

예컨대, 도 4의 실시예에서, 브레드보드(305)의 아날로그 출력 포트에서 제1 아날로그 신호 및 제2 아날로그 신호가 서브 커넥터(310)로 입력되었다고 가정한다. 제1 아날로그 신호는 L51 라인을 통해 제2 중앙 처리 장치(304)로 송신되고, 제2 아날로그 신호는 L52 라인을 통해 제2 중앙 처리 장치(304)로 송신될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 중앙 처리 장치(303)는 아날로그 신호를 직접 수신할 수 없지만, 제2 중앙 처리 장치(304)는 아날로그 신호를 직접 수신할 수 있기 때문에, 서브 커넥터(310)에서 L51 및 L52 라인을 통해 브레드보드(305)의 아날로그 출력 포트에서 출력된 아날로그 신호가 제2 중앙 처리 장치(304)에 직접 입력될 수 있다.

반면, 제1 중앙 처리 장치(303)는 아날로그 신호를 직접 수신할 수 없기 때문에, 제1 아날로그 신호는 L51 라인을 통해 컨버터(308)로 송신되고, 제2 아날로그 신호는 L52 라인을 통해 컨버터(308)로 송신될 수 있다. 컨버터(308)에서 제1 아날로그 신호 및 제2 아날로그 신호가 디지털 신호로 변환되고, 변환된 디지털 신호는 제1 중앙 처리 장치(303)의 제1 입출력 포트 중 대응되는 포트로 입력될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 센서부(301)에 부착 가능한 센서 모듈을 이용한 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습뿐만 아니라, 브레드보드(305)에 연결된 추가 모듈을 이용해서도 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습이 가능한 장점이 있다. 또한, 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)에서 아날로그 신호 및 디지털 신호를 모두 처리할 수 있게, 컨버터(308)를 추가로 구비하여, 다양한 종류의 신호 처리를 통해 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습이 진행될 수 있는 장점이 있다.

기판(300)은, 메인 커넥터(302)를 거치지 않고, 센서 구역 중 일부 센서 구역에 구비된 센서 출력 포트와 컨버터(308)를 직접 연결하는 복수의 라인을 포함하고, 아날로그 신호가 통과되도록 구성된 제6 배선부(L6)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 센서부(301)의 센서 구역에 부착된 센서 모듈 중 일부 센서 모듈은 디지털 신호뿐만 아니라 아날로그 신호를 출력할 수 있다. 다만, 앞선 실시예와 같이, 제1 중앙 처리 장치(303)는 아날로그-디지털 컨버터(analog-digital converter)를 포함하고 있지 않기 때문에, 일부 센서 모듈에서 센서 출력 포트를 통해 출력된 아날로그 신호가 제1 중앙 처리 장치(303)로 직접 입력될 수 없다. 따라서, 기판(300)은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터(308)를 구비하여, 제2 중앙 처리 장치(304)에서 제1 중앙 처리 장치(303)를 향해 출력한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)에서, 컨버터(308)에서 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 일 예시를 도시한 도면이다.

예컨대, 도 5를 참조하면, 제6 배선부(L6)는 L61, L62, L63 및 L64 라인을 포함할 수 있다. 그리고, 센서부(301)의 센서 구역에 부착된 제1 센서 모듈(S1), 제2 센서 모듈(S2), 제3 센서 모듈(S3) 및 제4 센서 모듈(S4) 중 제1 센서 모듈(S1) 및 제2 센서 모듈(S2)만이 아날로그 신호를 출력할 수 있다.

따라서, 컨버터(308)는 L61 라인을 통해 제1 센서 모듈(S1)과 연결되고, L62 라인을 통해 제2 센서 모듈(S2)과 연결될 수 있다. 즉, 컨버터(308)는 L61 라인을 통해 제1 센서 모듈(S1)이 부착된 센서 구역의 센서 출력 포트와 연결되고, L62 라인을 통해 제2 센서 모듈(S2)이 부착된 센서 구역의 센서 출력 포트와 연결될 수 있다. 그리고, 컨버터(308)는 L63 라인을 통해 제1 중앙 처리 장치(303)의 제1 입출력 포트와 연결되고, L64 라인을 통해 제1 중앙 처리 장치(303)의 제1 입출력 포트와 연결될 수 있다. 여기서, L63 라인을 통해 제1 중앙 처리 장치(303)로 송신되는 디지털 신호는 L61 라인을 통해 컨버터(308)에 송신된 아날로그 신호이고, L64 라인을 통해 제1 중앙 처리 장치(303)로 송신되는 디지털 신호는 L62 라인을 통해 컨버터(308)로 송신된 아날로그 신호일 수 있다.

컨버터(308)는, 제2 입출력 포트 중 아날로그 신호를 출력하는 포트와 연결된 라인과 연결되고, 제2 입출력 포트로부터 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 제1 입출력 포트로 송신하도록 구성될 수 있다.

한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)에서, 컨버터(308)에서 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 다른 예시를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 기판(300)은 제1 입출력 포트와 컨버터(308), 컨버터(308)와 제2 입출력 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제7 배선부(L7)를 더 포함할 수 있다.

컨버터(308)는 제7 배선부(L7)에 포함된 L71 및 L72 라인을 통해 제2 중앙 처리 유닛과 연결될 수 있다. 그리고, 컨버터(308)는 L73 및 L74 라인을 통해 제1 중앙 처리 유닛과 연결될 수 있다.

예컨대, 앞선 실시예와 같이, 제1 중앙 처리 장치(303)는 아날로그-디지털 컨버터를 포함하고 있지 않기 때문에, 제2 중앙 처리 장치(304)에서 제2 입출력 포트를 통해 출력한 아날로그 신호가 제1 중앙 처리 장치(303)로 직접 입력될 수 없다. 따라서, 기판(300)은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터(308)를 구비하여, 제2 중앙 처리 장치(304)에서 제1 중앙 처리 장치(303)를 향해 출력한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 컨버터(308)를 이용하여 제2 중앙 처리 장치(304)에서 출력된 아날로그 신호를 제1 중앙 처리 장치(303)에서 수신하게 함으로써, 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)의 효용을 극대화시킨 장점이 있다.

기판(300)은, 제1 입출력 포트에 대응되는 포트끼리 일대일로 연결된 외부 출력 포트를 포함하여 제1 입출력 포트를 통해 메인 커넥터(302)와 전기적으로 연결되도록 구성된 외부 커넥터(307)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 도 2의 실시예에서, 메인 커넥터(302)와 제1 입출력 포트를 연결하는 제2 배선부(L2)의 L21, L22, L23 및 L24 라인은 제1 입출력 포트를 경유하여 외부 커넥터(307)에도 연결될 수 있다. 즉, 메인 커넥터(302), 제1 입출력 포트 및 외부 커넥터(307)는 동일한 포함되는 입출력 포트가 동일할 수 있다. 따라서, 외부 커넥터(307)는 제1 중앙 처리 장치(303)의 제1 입출력 포트를 통해 메인 커넥터(302)와 연결되고, 메인 커넥터(302)를 통해 센서 모듈과 연결될 수 있다.

외부 커넥터(307)는, 외부 배선이 외부 출력 포트에 연결된 경우, 외부 배선을 통해 센서 출력 포트, 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트를 통해 입력된 신호를 외부로 출력하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 도 2의 실시예에서, 센서 출력 포트와 메인 입출력 포트가 제1 배선부(L1)를 통해 연결되고, 메인 입출력 포트와 제1 입출력 포트가 제2 배선부(L2)를 통해 연결되고, 제1 입출력 포트와 외부 출력 포트가 연결됨으로써, 외부 커넥터(307)는 외부로 센서 모듈에서 출력된 센싱 신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 외부 배선을 통해 센서 모듈에서 출력된 센싱 신호를 외부로 출력하는 외부 커넥터(307)를 더 포함함으로써, 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습이 다양한 방식에 따라 이루어질 수 있게 하는 장점이 있다.

기판(300)은, 크기가 상이한 복수의 전압을 각각 출력하도록 구성된 전압 출력 포트(309)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 브레드보드(305)는, 전압 출력 포트(309) 중 연결된 포트를 통해 전압을 인가받도록 구성될 수 있다.

예컨대, 전압 출력 포트(309)는 3.3[V], 5.0[V] 및 12[V]를 각각 출력하는 포트를 포함할 수 있다. 따라서, 브레드보드(305)에 추가 모듈이 부착된 경우, 사용자는 전압 출력 포트(309)에서 추가 모듈의 사양에 대응되는 전압을 출력하는 포트와 추가 모듈을 연결함으로써 추가 모듈에 전압을 인가시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 브레드보드(305)에 부착되는 추가 모듈의 사양에 따라 다양한 전압을 인가하기 위한 전압 출력 포트(309)를 포함함으로써, 브레드보드(305)에 부착된 추가 모듈을 이용한 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습의 확장성 및 다양성을 향상시키는 장점이 있다.

기판(300)은, 미리 지정된 위치에 장착되고, 제1 입출력 포트 및 제2 입출력 포트의 시리얼 클럭 포트(serial clock port) 및 시리얼 데이터 포트(serial data port)와 연결된 디스플레이 포트를 통해서 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)에서 출력된 데이터를 화면에 출력하도록 구성된 디스플레이 모듈(311)을 더 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 시리얼 클럭 포트는 시리얼 클럭(serial clock, SCL)을 출력하는 포트이고, 시리얼 데이터 포트는 시리얼 데이터(serial data, SDA)를 출력하는 포트이다. 예컨대, 시리얼 클럭 및 시리얼 데이터는 I2C 통신에 사용되는 인터페이스로서, 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)는 시리얼 클럭 포트 및 시리얼 데이터 포트를 통해 디스플레이 모듈(311)에게 데이터를 송신할 수 있다.

예컨대, 디스플레이 모듈(311)은 센서부(301)의 센서 구역과 별도의 위치에 부착될 수 있다. 즉, 디스플레이 모듈(311)은 기판(300)상에 고정 결합될 수 있다. 그리고, 디스플레이 모듈(311)은 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)에서 출력된 신호를 화면에 출력할 수 있는 모듈로서, 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습에서 일반적으로 사용되는 모듈이 적용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 디스플레이 모듈(311)은 센서 모듈에 출력된 센싱 신호를 제1 중앙 처리 장치(303)에서 연산 또는 가공한 결과를 출력할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(311)은 센서 모듈에서 출력된 센싱 신호를 제2 중앙 처리 장치(304)에서 연산 또는 가공한 결과를 출력할 수 있다.

도 4를 참조하면, 디스플레이 모듈(311)은 브레드보드(305)에 부착된 추가 모듈에서 출력된 센싱 신호를 제1 중앙 처리 장치(303)에서 연산 또는 가공한 결과를 출력할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(311)은 브레드보드(305)에 부착된 추가 모듈에서 출력된 센싱 신호를 제2 중앙 처리 장치(304)에서 연산 또는 가공한 결과를 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 키트는 디스플레이 모듈(311)을 구비하여, 제1 중앙 처리 장치(303) 및 제2 중앙 처리 장치(304)의 출력 결과를 출력할 수 있다. 따라서, 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 키트는 다양한 센서 모듈 및 디스플레이 모듈(311)을 통해서 사물 인터넷 및 로봇 교육용에 대한 전반적인 실습이 가능한 키트를 제공할 수 있는 장점이 있다.

기판(300)은, 외부 장치(600)가 통과될 수 있는 관통홈이 구비된 개방부(306)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 도 2의 실시예에서, 개방부(306)는 기판(300)의 일부가 절개된 것으로서, 로봇 암, 드론 등의 외부 장치(600)가 통과될 수 있다.

여기서, 외부 장치(600)는 제1 중앙 처리 장치(303)와 무선으로 통신할 수 있다. 따라서, 사용자는 제1 중앙 처리 장치(303)에 내장된 어플리케이션을 통해서 외부 장치(600) 구동에 관한 소프트웨어 실습을 진행할 수 있다.

하우징(100)은, 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 1의 실시예에서, 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)는 서로 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)가 닫혀있을 때는 가방의 형태로 형성될 수 있다.

바람직하게, 하부 케이스(120)는, 금속 재질로 구성되어, 개방부(306)를 통과한 외부 장치(600)가 고정되도록 구성된 하부면을 포함할 수 있다. 예컨대, 앞선 예시와 같이, 외부 장치(600)는 로봇 암, 드론 등으로서, 금속 재질인 하부면과 접촉하여 고정 결합될 수 있다. 예컨대, 외부 장치(600)의 하부가 자성을 띠는 물체로 구성되어 하부면에 고정될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)에 외부 장치(600)가 결합된 일 예시를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 개방부(306)를 통과한 외부 장치(600)가 하부면에 접촉하여 고정될 수 있다. 외부 장치(600)는 제1 중앙 처리 유닛과 무선 통신을 통해 연결되어, 사용자는 제1 중앙 처리 유닛에 포함된 어플리케이션을 통해 외부 장치(600)에 대한 프로그래밍 실습을 할 수 있다.

또한, 하부 케이스(120)는, 기판(300)이 안착될 수 있도록 하부면상에 고정 결합된 복수의 지지부(400)를 포함하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도 2의 실시예와 같이, 복수의 지지부(400)는 하부면의 모서리 부근에 고정 결합될 수 있다. 따라서, 기판(300)은 하부면에 직접 맞닿지 않고, 하부면과 지지부(400)의 높이만큼 이격되어 하부케이스 내부에 안착될 수 있다. 이 때, 기판(300)과 지지부(400)는 서로 대응되는 위치에 홈을 구비하고, 홈에 나사 등 결합부재가 삽입됨으로써 기판(300)과 지지부(400)가 고정 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 내부에 외부 장치(600)를 안착시킬 수 있기 때문에, 외부 장치(600)에 대한 실습을 위한 필요 공간을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 제1 중앙 처리 장치(303)를 통해 외부 장치(600)에 프로그래밍 실습을 제공할 수 있는 장점이 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 센서부(301) 또는 브레드보드(305)에 부착 가능한 모듈뿐만 아니라, 로봇 암, 드론 등 외부 장치(600)에 대한 실습을 지원함으로써, 사물 인터넷 및 로봇 교육용에 대해 다양한 실습을 제공할 수 있는 장점이 있다.

상부 케이스(110)는, 내부에 설치되어, 제1 중앙 처리 장치(303)에서 출력되는 영상 신호를 화면에 출력하도록 구성된 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

도 1의 실시예에서, 상부 케이스(110)의 내부에는 영상을 출력하는 디스플레이부가 포함될 수 있다. 예컨대, 디스플레이부는 모니터 등의 영상 출력 장치가 적용될 수 있다. 제1 중앙 처리 장치(303)에 라즈베리파이가 적용될 경우, 라즈베리파이에서 출력되는 영상 신호가 디스플레이부에 출력되고, 사용자는 디스플레이부를 확인하며 실습을 진행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 별도의 영상 출력 장치가 구비되지 않더라도, 디스플레이부를 통해 제1 중앙 처리 장치(303)에서 출력되는 영상 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습이 간편하게 진행될 수 있는 장점이 있다.

도 1 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 전원 공급부(500)를 더 포함할 수 있다. 전원 공급부(500)는 파워 서플라이(power supply)로서, 외부에서 들어오는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 전원을 공급하는 하드웨어 장치이다.

전원 공급부(500)는 하부 케이스(120)의 하부면에 고정 결합될 수 있다. 즉, 전원 공급부(500)는 하부 케이스(120)의 하부면에 고정 결합되어 기판(300)과 하부 케이스(120) 사이에 위치할 수 있다. 예컨대, 도 1의 실시예와 같이, 전원 공급부(500)는 하부 케이스(120)의 하부면에 고정 결합될 수 있다.

또한, 전원 공급부(500)는 하부 케이스(120)의 일측면에 고정된 전원 입력 포트(510)를 통해 외부로부터 전원을 입력 받을 수 있다. 이 때, 하우징(100)의 하부 케이스(120)에는 전원 입력 포트(510)에 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 포트 덮개(cover)가 구비될 수 있다. 사용자는 홈의 입구를 개방시킨 후, 외부 전원 포트를 전원 입력 포트(510)에 연결함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치에 전원을 공급할 수 있다.

예컨대, 외부 전원이 입력되는 전원 입력 포트(510)의 일단은 하부 케이스(120)의 일측면을 관통하여 돌출될 수 있다. 하부 케이스(120)에는 전원 입력 포트(510)가 돌출되는 부분을 덮을 수 있는 포트 덮개가 일체형 또는 분리형으로 구비될 수 있다.

다른 예로, 하부 케이스(120)의 일측면에 홈이 구비되고, 홈의 안쪽에 상기 전원 입력 포트(510)의 일단이 돌출되도록 결합될 수 있다. 그리고, 하부 케이스(120)에는 홈의 입구를 폐쇄하기 위하여 밀고 당기는 미닫이 형식 또는 열고 닫는 여닫이 형식의 포트 덮개가 구비될 수 있다.

예컨대, 도 1의 실시예에서, 전원 공급부(500)의 전원 입력 포트(510)는 하부 케이스(120)의 일측면 중 미리 절개된 부분에 결합될 수 있다. 여기서, 전원 입력 포트(510)는 일반적인 규격의 파워 케이블, 마이크로(Micro) 5핀 케이블, 8핀 케이블 및 C 타입 케이블 중 적어도 하나 이상으로부터 전원을 공급 받을 수 있는 범용 포트 또는 복수의 입력 포트를 포함할 수 있다.

또한, 도면에는 미도시되었으나, 전원 공급부(500)는 전원 입력 포트(510)의 연결을 ON 또는 OFF하는 스위치를 더 포함할 수 있다. 스위치는 하부 케이스(120)의 일측면을 관통하여 외부로 돌출될 수 있다. 바람직하게, 스위치는 전원 공급부(500)의 전원 입력 포트(510)로부터 소정거리 이격되어 위치할 수 있다. 예컨대, 스위치는 전원 공급부(500)로부터 1cm 근방에 위치할 수 있다. 사용자는 스위치를 OFF함으로써 전원 입력 포트(510)로 공급되는 전원을 차단할 수 있으며, 스위치를 ON함으로써 전원 입력 포트(510)로 공급되는 전원을 통과시킬 수 있다. 즉, 스위치를 통해 전원 입력 포트(510)로 공급되는 전원이 차단 또는 통과되기 때문에, 불필요한 전원이 지속적으로 공급되는 것이 방지되어, 전원 공급부(500)의 과부하가 미연에 방지될 수 있다.

전원 공급부(500)는 전원 입력 포트(510)를 통해 입력 받은 전원을 제1 중앙 처리 장치(303), 제2 중앙 처리 장치(304), 디스플레이부(200) 및 외부 장치(600)에게 각각의 전원 공급 케이블을 통해 전원을 공급할 수 있다. 즉, 전원 공급부(500)는 복수의 전원 공급 케이블을 통해 복수의 장치에게 전원을 공급할 수 있다. 예컨대, 전원 공급부(500)는 제1 전원 공급 케이블을 통해 제1 중앙 처리 장치(303)에게 전원을 공급하고, 제2 전원 공급 케이블을 통해 제2 중앙 처리 장치(304)에게 전원을 공급하며, 제3 전원 공급 케이블을 통해 디스플레이부(200)에 전원을 공급하고, 제4 전원 공급 케이블을 통해 외부 장치(600)에게 전원을 공급할 수 있다.

또한, 전원 공급부(500)는 전원 공급 케이블을 통해 복수의 장치에게 전원을 공급하는 것과 별도로, 기판(300)에 포함된 복수의 전원 공급 라인 각각에 대응되는 크기의 전원을 공급할 수 있다. 예컨대, 기판(300)에 포함된 복수의 전원 공급 라인은, 기판(300)에 포함된 복수의 라인 중 전원이 입력 및/또는 공급되는 라인을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 전원 공급 라인에는 센서 모듈에 전원을 인가하는 라인, 디스플레이 모듈에 전원을 인가하는 라인 및 전압 출력 포트(309)로 전원을 인가하는 라인 등이 포함될 수 있다.

구체적으로, 센서부(301)에는 센서 구역마다 대응되는 센서의 규격에 대응되는 센서 전원 입력 포트가 구비될 수 있다. 센서 전원 입력 포트와 전원 공급부(500)를 연결하는 전원 공급 라인은 기판(300) 내부에 미리 배선되어 포함될 수 있다. 즉, 전원 공급부(500)에서 외부로부터 전원을 공급받으면, 전원 공급 라인을 통해 각 센서 구역에 구비된 센서 전원 입력 포트에 대응되는 크기의 전원이 인가될 수 있다. 또한, 복수의 전압을 출력하는 전압 출력 포트(309) 각각에 대응되는 크기의 전압이 인가되도록, 전원 공급 라인이 연결될 수 있다. 예컨대, 전압 출력 포트(309) 중 3V 전압을 출력하는 포트에는 3V 전원이 공급되는 3V 전원 공급 라인이 연결될 수 있다.

예컨대, 도 2의 실시예에서, 제1 센서 구역에 제1 센서 모듈(S1)이 부착되고, 제2 센서 구역에 제2 센서 모듈(S2)이 부착되고, 제3 센서 구역에 제3 센서 모듈(S3)이 부착된다고 가정한다. 또한, 제1 센서 모듈(S1)의 전원 규격은 3.3V이고, 제2 센서 모듈(S2)의 전원 규격은 5V이며, 제3 센서 모듈(S3)의 전원 규격은 12V라고 가정한다. 전원 공급부(500)가 외부로부터 전원을 공급받으면, 기판(300)에 미리 배선된 라인을 통해 제1 센서 구역에 구비된 제1 센서 전원 입력 포트로 3.3V 전원이 공급되고, 제2 센서 구역에 구비된 제2 센서 전원 입력 포트로 5V 전원이 공급되고, 제3 센서 구역에 구비된 제3 센서 전원 입력 포트로 12V 전원이 공급될 수 있다. 따라서, 사용자는 센서 모듈을 대응되는 센서 구역에 부착시킴으로써, 상기 센서 모듈에 알맞은 전원을 공급할 수 있다. 즉, 부착된 센서 모듈 각각에 전원을 공급하기 위한 별도의 과정이 생략되기 때문에, 실습 준비 과정이 간소화되고, 실습 준비 시간이 단축될 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)는 전원 공급부(500)를 이용하여 복수의 센서 모듈, 전압 출력 포트, 중앙 처리 장치, 디스플레이부(200) 및 외부 장치(600)에 전원을 공급할 수 있다. 따라서, 실습 준비 과정에서 전원 공급을 위한 별도의 준비가 필요하지 않게 되어, 실습 준비 과정이 간소화될 수 있는 장점이 있다. 또한, 전원 공급부(500)는 다양한 규격의 케이블을 통해 전원을 공급받기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치(10)의 휴대성이 향상될 수 있다. 또한, 전원 공급부(500)를 통해서 복수의 센서 모듈, 전압 출력 포트, 중앙 처리 장치, 디스플레이부 및 외부 장치에 전원이 공급됨으로써, 기판(100)과 하부 케이스(120)의 하부면 사이에 충분한 공간이 마련되어 수납 공간이 제공되는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

10: 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치
100: 하우징
110: 상부 케이스
120: 하부 케이스
200: 디스플레이부
300: 기판
400: 지지부
500: 전원 공급부
600: 외부 장치

Claims (14)

1. 하우징 및 상기 하우징의 내부에 결합된 기판을 포함하는 사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치에 있어서,
   상기 기판은,
   미리 결정된 복수 종류의 센서 모듈별로 탈착 또는 부착되는 센서 구역이 구획되고, 상기 센서 구역마다 센서 입력 포트 및 센서 출력 포트가 구비되도록 구성된 센서부;
   상기 센서부에 구비된 복수의 센서 출력 포트와 대응되는 포트끼리 전기적으로 연결된 메인 입출력 포트를 포함하도록 구성된 메인 커넥터;
   상기 메인 입출력 포트와 대응되는 포트끼리 일대일로 연결된 제1 입출력 포트에 연결되고, 상기 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트를 통해 상기 센서 출력 포트와 전기적으로 연결되도록 구성된 제1 중앙 처리 장치;
   상기 메인 입출력 포트 중 미리 설정된 적어도 하나 이상의 특정 입출력 포트와 연결된 제2 입출력 포트에 연결되고, 상기 특정 입출력 포트 및 제2 입출력 포트를 통해 상기 센서 출력 포트와 전기적으로 연결되도록 구성된 제2 중앙 처리 장치; 및
   미리 지정된 위치에 장착되고, 상기 메인 입출력 포트에 연결된 경우, 상기 복수의 센서 출력 포트 중 상기 연결된 메인 입출력 포트에 대응되는 포트를 통해 출력된 신호를 수신하도록 구성된 브레드보드를 포함하는,
   사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 중앙 처리 장치는,
   상기 센서 구역에 대응되는 센서 모듈이 부착되고, 상기 센서에서 측정된 센싱값이 센서 출력 포트로 출력되는 경우, 상기 센싱값을 상기 메인 커넥터 및 상기 제1 입출력 포트를 통하여 수신하도록 구성되고,
   상기 제2 중앙 처리 장치는,
   상기 센서 구역에 대응되는 센서 모듈이 부착되고, 상기 센서에서 측정된 센싱값이 센서 출력 포트로 출력되는 경우, 상기 센싱값을 상기 메인 커넥터 및 상기 제2 입출력 포트를 통하여 수신하도록 구성되고,
   사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 기판은,
   상기 센서 출력 포트 각각을 상기 메인 입출력 포트 중 대응되는 포트에 연결하는 복수의 라인이 포함된 제1 배선부;
   상기 메인 입출력 포트와 상기 제1 입출력 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제2 배선부;
   상기 특정 입출력 포트와 상기 제2 입출력 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제3 배선부; 및
   상기 제1 입출력 포트와 상기 제2 입출력 포트 중 대응되는 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제4 배선부를 내부에 포함하도록 구성된,
   사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 중앙 처리 장치는,
   상기 제2 중앙 처리 장치와 상기 제4 배선부 및 무선 통신을 통해 연결되고, 상기 제4 배선부 및 무선 통신 중 적어도 하나를 이용하여 제2 중앙 처리 장치와 데이터를 송수신하도록 구성된,
   사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 기판은,
   상기 브레드보드에 포함된 아날로그 출력 포트와 대응되는 포트끼리 전기적으로 연결된 서브 입출력 포트를 포함하는 서브 커넥터;
   아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터; 및
   상기 서브 입출력 포트와 상기 컨버터, 및 상기 서브 입출력 포트와 상기 제2 입출력 포트 각각을 연결하는 복수의 라인을 포함하는 제5 배선부를 더 포함하는,
   사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 기판은,
   상기 메인 커넥터를 거치지 않고, 상기 센서 구역 중 일부 센서 구역에 구비된 센서 출력 포트와 상기 컨버터를 직접 연결하고, 아날로그 신호가 통과되도록 구성된 복수의 라인을 포함하는 제6 배선부를 더 포함하는,
   사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 컨버터는,
   상기 제2 입출력 포트 중 아날로그 신호를 출력하는 포트와 연결된 라인과 연결되고, 상기 제2 입출력 포트로부터 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 상기 제1 입출력 포트로 송신하도록 구성된,
   사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 기판은,
   상기 제1 입출력 포트와 상기 컨버터, 상기 컨버터와 제2 입출력 포트를 연결하는 복수의 라인이 포함된 제7 배선부를 더 포함하는,
   사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 기판은,
   크기가 상이한 복수의 전압을 각각 출력하도록 구성된 전압 출력 포트를 더 포함하고,
   상기 브레드보드는,
   상기 전압 출력 포트 중 연결된 포트를 통해 전압을 인가받도록 구성된,
   사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 제1 입출력 포트에 대응되는 포트끼리 일대일로 연결된 외부 출력 포트를 포함하여 상기 제1 입출력 포트를 통해 상기 메인 커넥터와 전기적으로 연결되도록 구성된 외부 커넥터를 더 포함하고,
    상기 외부 커넥터는,
    외부 배선이 상기 외부 출력 포트에 연결된 경우, 상기 외부 배선을 통해 상기 센서 출력 포트, 메인 입출력 포트 및 제1 입출력 포트를 통해 입력된 신호를 외부로 출력하도록 구성된,
    사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    미리 지정된 위치에 장착되고, 상기 제1 입출력 포트 및 제2 입출력 포트의 시리얼 클럭 포트 및 시리얼 데이터 포트와 연결된 디스플레이 포트를 통해서 상기 제1 중앙 처리 장치 및 제2 중앙 처리 장치에서 출력된 데이터를 화면에 출력하도록 구성된 디스플레이 모듈을 더 포함하는,
    사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    외부 장치가 통과될 수 있는 관통홈이 구비된 개방부를 더 포함하고,
    상기 하우징은,
    상부 케이스 및 하부 케이스를 포함하고,
    상기 하부 케이스는,
    금속 재질로 구성되어, 상기 개방부를 통과한 외부 장치가 고정되도록 구성된 하부면; 및
    상기 기판이 안착될 수 있도록 상기 하부면상에 고정 결합된 복수의 지지부를 포함하는,
    사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 상부 케이스는,
    내부에 설치되어, 상기 제1 중앙 처리 장치에서 출력되는 영상 신호를 화면에 출력하도록 구성된 디스플레이부를 더 포함하는,
    사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 하부 케이스의 하부면에 고정 결합되고, 상기 하부 케이스의 일측면에 고정된 전원 입력 포트를 통해 외부로부터 전원을 입력 받고, 상기 제1 중앙 처리 장치, 상기 제2 중앙 처리 장치 및 상기 외부 장치에게 각각의 전원 공급 라인을 통해 전원을 공급하고, 상기 기판에 포함된 전원 배선부에 대응되는 크기의 전원을 공급하도록 구성된 전원 공급부를 더 포함하는,
    사물 인터넷 및 로봇 교육용 실습 장치.

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