FizViz: 데이터를 물리적으로 시각화하는 고임팩트 위젯 플랫폼

FizViz란 무엇인가?

FizViz는 데이터를 대형 포맷으로, 매우 멋지고, 한눈에 읽기 쉬운 방식으로 제시하는 물리적 시각화(Physical Visualization) 플랫폼입니다. 사무실, 작업장, 혹은 중요한 데이터를 지켜보고 공유하고 싶은 모든 곳에 FizViz 위젯 세트를 걸어두는 컨셉입니다.

• 오늘 몇 개의 제품을 판매했나? 평균과 비교하면?
• 웹사이트 방문자 수와 페이지뷰는?
• 최근 고양이 동영상 포스트 때문에 트래픽이 늘었나, 아니면 무관한 콘텐츠 때문에 이탈률이 높나?

기타 데이터 소스 연동 예시:

• 3D 프린팅 작업 남은 시간
• 현재 공간 내 인원 수
• 해커스터 '세계 최대 아두이노 챌린지' 출품작 수

왜 FizViz를 만들었나?

팀이 첫 '진짜' 제품을 출시한 후 강박적으로 지표를 확인하게 되었습니다. 구글 애널리틱스를 수시로 들락거리며 같은 핵심 지표를 하루에도 여러 번 확인했지만, 볼 때마다 큰 변화가 없거나 보지 않을 때 급변하곤 했습니다.

온라인 분석 도구는 많지만 작업 흐름을 끊고, 복잡한 워크플로를 알아야 하며, 무엇보다 흥미롭지 않습니다. 팀의 성취를 방송하거나 성공이 쌓이는 짜릿함을 주지 못합니다. FizViz는 사무실 전체가 환호하게 만들고, 팀의 성과를 가시화하며, 혼자만의 건조한 디지털 경험이 아닌 공유되는 물리적 경험을 제공합니다.

작동 원리

FizViz 위젯은 3가지 구성 요소로 이루어집니다:

1. 윈도우 PC/태블릿 (서피스 추천): 데이터를 수집하고 Windows Remote Arduino를 통해 현재 상태를 위젯으로 전송
2. Arduino MKR1000: 와이파이로 PC로부터 데이터를 수신하고 위젯의 물리적 제어 장치 구동
3. 데이터 표시용 물리적 컴포넌트:
   • 네오픽셀 LED 스트립 (컬러 LED 효과)
   • 스테퍼 모터 (다이얼, 게이지류)
   • 스위치 (제로/캘리브레이션용, RotoMoto 위젯은 리드 스위치로 영점 검출)

PC가 데이터 소스(구글 애널리틱스 수확 코드 포함)에서 데이터를 가져오는 무거운 작업을 수행하고, 아두이노는 상태와 명령을 받아 물리적 설치를 제어합니다.

전기적 개요

• Arduino MKR1000: 작고 안정적인 두뇌 역할
• 네오픽셀 스트립: 데이터 핀과 아두이노 사이에 460Ω 저항(R1) 연결, 전원은 메인 5V 공급장치에서 직접 공급. 아다프루트 네오픽셀 위버가이드와 라이브러리 활용
• Adafruit TB6612 브레이크아웃 보드: 일반적인 스테퍼 모터 제어. 다이얼, 게이지, 슬라이더 등 정밀한 움직임 구현에 적합. 아두이노 내장 Stepper 라이브러리와 호환
• 리드 스위치: RotoMoto 위젯에서 바늘의 자석과 리드 스위치로 영점 검출. 마이크로 스위치나 압력 스위치로 대체 가능

전자 부품은 아다프루트 퍼마-프로토 하프 사이즈 브레드보드에 집적해 위젯 내부에 수납했습니다.

펌웨어/아두이노 코드 개요

GitHub FizViz-Arduino 저장소에 최신 스케치가 있습니다. 주요 포인트:

• 와이파이 설정: 특수한 와이파이 환경에서는 추가 설정이 필요할 수 있음
• 외부 의존성: 비교적 가벼우나 몇 가지 라이브러리 설치 필요 (저장소 하단 참조)

윈도우/리모트 아두이노 개요

GitHub FizViz-Windows 저장소가 윈도우 코드의 홈입니다. ms-iot의 Remote Arduino Wiring 코드를 기반으로 커스텀 Firmata 제어 메시지를 구현했습니다. 윈도우 앱에서 핀을 직접 제어하는 대신 커스텀 메시지를 Firmata 레이어로 전달하고, 아두이노 측에서 이를 처리해 위젯 상태를 업데이트합니다.

구글 애널리틱스 데이터 수확 지원도 포함되어 있으며, API 접근을 위한 계정 설정 단계는 저장소 문서를 참고하세요.

위젯 #1: 'RotoMoto'

FizViz의 모든 기능(조명, 스테퍼 제어)을 보여주는 쇼케이스 위젯으로, 어떤 사무실에 걸어두어도 자랑스러울 만큼 멋집니다. 4~5개를 나란히 걸고 싶지만 MKR1000이 더 필요합니다.

제작 가이드

CAD 저장소: GitHub FizViz-CAD 저장소에 STEP/STL 파일이 있습니다.

추가 부품 (맥마스터-카, 디지키 등에서 구매): 스테퍼 풀리, 니들 풀리, 베어링, 벨트, 스테퍼 모터 나사, 리드 스위치, 자석 등

마운트 보드

1인치 두께 MDF 보드를 샵봇 CNC로 가공해 기계/전자 부품을 수납하고 디스플레이의 조명 베젤 뒤로 깔끔하게 숨깁니다. 레이저 커터, 직쏘 등 다른 도구로도 제작 가능합니다.

베젤(Bezel)

1/2인치 두께 아크릴 시트로 제작. 표면이 깎여 '프로스팅'된 부분이 빛을 투과해 조명 효과를 냅니다. 드레멜 등 수공구로 마킹을 만들어도 됩니다. CAD 모델은 반으로 잘라 제공되며, 아크릴 시멘트로 결합하거나 모델을 병합해 한 번에 컷팅할 수 있습니다.

이너 링(Inner Ring)

네오픽셀 스트립을 부착하고 아크릴 베젤 뒤에 숨기는 핵심 부품. TAZ5 3D 프린터로 PLA 출력 후 접착, 퍼티와 프라이머로 마감했습니다.

모터 및 메커니즘

산요 팬케이크 스테퍼 모터 마운트, 벨트 텐셔너, 샤프트 CAD 파일 제공. 베어링 2개로 강성 확보 및 샤프트 직진도 유지.

배선 및 마무리

네오픽셀 스트립을 이너 링에 고정하고, 리드 스위치와 네오픽셀 배선을 마운트 보드 구멍으로 통과시킨 후 이너 링을 베젤과 마운트에 장착합니다. 모든 배선을 정리하고 고정하면 나만의 RotoMoto 완성!

코드 및 리소스

• FizViz-Windows: https://github.com/iotdesignshop/FizViz-Windows
• FizViz-Arduino: https://github.com/iotdesignshop/FizViz-Arduino
• FizViz-CAD: https://github.com/iotdesignshop/FizViz-CAD
• FizViz-Electrical: https://github.com/iotdesignshop/FizViz-Electrical.git (EAGLE 회로도 및 비트맵)