마이크로비트란?

마이크로비트(mico:bit)는 영국 방송사 BBC가 학생과 교사들을 위해 프로그래밍하는 방법을 배우도록 설계한 MCU(microcontroller unit)입니다.

마이크로비트는 기존에 교육용으로 많이 사용되고 있는 아두이노, 라즈베리 파이와 같은 SW 교육용 보드입니다. 외부 입출력을 할 수 있는 많은 단자들이 있으며, 자체 나침반 센서, 온도 센서, 가속도 센서 등을 내장하고 있어 추가적인 부품을 사용하지 않고 마이크로비트만 가지고 있어도 된다는 점이 장점입니다. 또한 통신을 위한 블루투스 4.0을 내장하고 있어 블루투스 모듈 없이 스마트폰 및 스마트 기기와 연동할 수도 있습니다.

구형 마이크로비트

앞면에는 5x5 LED 매트릭스와 2개의 푸시버튼, 그리고 디지털/아날로그 입출력 단자와 함께 전원포트가 있습니다.

 LED 매트릭스는 마이크로비트가 디스플레이로 사용하는 부분입니다. 총 25개의 LED가 장착되어 있어 마이크로비트의 표정을 나타낼 수 있고, 글자나 아이콘 같은 텍스트도 표현할 수 있습니다.

 2개의 푸시 버튼(A/B)은 마이크로비트 자체에 붙어 있는 버튼으로, 총 3개의 명령을 수행할 수 있습니다. 버튼을 눌렸을때 어떠한 동작을 하도록 명령을 내릴 수 있습니다.

 디지털/아날로그 입출력 단자는 마이크로브트에서 들어오고 나가는 다양한 디지털/아날로그 신호를 받거나 넘겨주는 역할을 합니다.

뒷면에는 20핀 엣지 타입 커넥터와 Micro-USB 커넥터, 배터리 커넥터, 그리고 가속도계와 나침반이 있습니다.

20핀 엣지 타입 커넥터는 마이크로비트를 카드처럼 삽입하여 사용할 수 있도록 도와주는 커넥터입니다.

그리고 Micro-USB 커넥터를 이용하여 마이크로비트에 전원을 공급하거나, 블록 코딩으로 만든 프로그램 소스를 전송할 수 있습니다. Micro-USB 타입은 우리가 흔히 사용하는 스마트폰 충전기와 같아서 쉽게 사용할 수 있습니다.

배터리 커넥터는 전원을 공급할 때 USB 형식이 아닌 일반적인 배터리를 사용할 수 있도록 해줍니다. 마이크로비트를 휴대할 때 자주사용합니다.

또한, 마이크로비트에는 가속도계와 나침반이 내장되어 있어 지구의 자성을 이용해 마이크로비트의 기울임 정도나 동서남북 같은 방위를 알 수 있습니다.

메인 CPU는 Nordic의 nRF51822 SOC로 ARM의 낮은 등급의 코어텍스(Cortex) 프로세서인 Cortex-M0 모델을 사용하고 있는데, Cortex-M0 모델은 폰 노이만 구조(Von Neumann architecture)로 8bit나 16bit 프로세서 시장을 타깃으로 하고 있다. 12,000여 개의 게이트로 구성되어 있으며, 기존의 코어텍스보다 작은 32개의 인터럽트와 4단계의 인터럽트 우선순위를 가지고 있어서 전력소비가 낮다.

CPU:
컴퓨터의 가장 핵심적인 부분으로, 인간의 뇌처럼 논리적으로 제어하는 역할을 한다.

폰 노이만구조 :
존 폰 노이만(Johann von Neumann)이 고안한 내장 메모리형 순차처리 방식으로, 데이터 메모리와 프로그램 메모리를 따로 구분하지 않고 하나의 버스로 처리하는 구조이다.

왜 마이크로비트를 사용한 교육을 해야 할까?

사물인터넷은 IT에 막대한 영향을 주게 될 것이다. 단순히 IT가 만들어 내고 분석하며 관리하고 보호해야할 기기의 범위와 숫자가 늘어나기 때문만은 아니다. 사물인터넷의 확산은 새로운 IT 기술에 대한 수요를 창출하고, 하이브리드 직종들을 만들어 내는 등 IT노동 시장을 바꾸게 될 것이다.

이미 많은 기업들에서 다양한 IoT(사물인터넷, Internet of Things)전략을 계획하고 있으며 그중 몇몇은 벌써 센서와 분석 소프트웨어 등의 다양한 툴을 배치하고 있다. 이들 계획이 현실이 되어 감에 따라 현재는 그렇지 않은 기업들조차 머지않아 IoT 프로젝트를 지원하는 기술력을 갖춘 인재를 필요로 하게 될 것이다.

기업뿐 아니라 세계 많은 나라에서 IT인재를 발굴하고 키우기 위해 노력하고 있다. 우리나라에서는 2018년부터 초·중·고등학교에서 소프트웨어 교육을 의무화 하고 있다. 특히 영국에서는 IT인재 양성을 위해 다양한 노력을 하고 있으며 그 한 예로 micro:bit(마이크로비트)을 들 수 있다.

micro:bit(마이크로비트)는 영국의 국영방송사인 BBC에서 마이크로소프트, 삼성전자, ARM 등과 같은 회사와 함께 랭커스터 대학교 등의 단체들이 3년이 넘는 기간 동안 연구 개발을 통해서 개발한 4×5cm 크기의 소형 교육용 보드이다. 개발환경으로 파이선과 자바스크립트 블록 에디터라는 개발환경도 지원하고 있는데, 특히 파이선 프로그램을 설치하지 않고서도 웹상에서 작업을 할 수 있는 micropython(micro:bit의 파이선 개발환경 명칭)를 제공하여 인터넷이 연결된 환경이라면 언제나 프로그래밍을 할 수 있다.

텍스트로 제공되는 이 개발환경은 시각장애를 가진 학생에게 적합한 교육적 환경이 될 것이며, 이 교재 외 마이크로비트와 관련된 다양한 교육자료가 공식 사이트(Micro:bit Educational Foundation)에 제공되어 지속적인 교육 및 최신 교육 트렌드에 맞춰 제공된다.