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小物大聯網：Arduino、WiFi和Sensors創客設計

為了解決iphone轉移app等待中的問題，作者鄭一鴻 這樣論述：

上網不稀奇，物聯網（Internet of Things）把生活變驚奇！ Arduino, WiFi, Sensors讓我們創客一齊！ 　　◎涵蓋物聯網之MCU、Sensors及網路三大主軸，稍具基礎讀者即能吸收的進修補品。 　　◎貫穿24個實驗，並精挑重點作成影片展示，好學易用的實驗設計，稍作變化就能展現創意。 　　◎整合實驗開發板及基本實驗組件，另購不需500元之高CP值實驗套件，再送物聯網App！ 　　這是一本深入淺出的物聯網進修著作，其「深入」可從開場定義、USB、BT及WiFi 的相關概念用法、多組傳感器模組實務操作，並完整走過安信可開發板之傳感／促動器功能，及其內建的WiFi

和TCP/IP 網路功能之學習等等，而能體會之。其「淺出」則可由作者精心設計24個實驗，卻只用33種指令就能完成，就算不會寫程式也可以從上下文理解、感受之。 　　作者的理念是希望提供進修學習市場一種經濟實惠之優質實驗套件組，從中小學開始紮根，也讓在職進修者與創客社群多一種深入淺出的物聯網套件可以選擇。因此不僅撰寫此書，並同時提供結合Arduino、WiFi、燒錄器、麵包板之物聯網開發板供學習之用，其低價位、高性價比之設計，相對當今坊間，絕對物超所值！非常適合專題製作、原型參展／簡報、作品面試、小型專案等。詳情可上 AERAEL.com 查詢。   作者簡介 鄭一鴻 　　學歷： 　　國

立台灣大學電機工程學研究所、計算機組博士 　　專長： 　　嵌入式系統設計、手機程式設計、雲端程式設計、物聯網系統設計 　　現任： 　　愛蕊科技有限公司董事長 　　重要經歷： 　　各大職訓中心／推廣教育中心／電腦補習班之Android與Java課程講師及作者（2011～迄今）、新加坡大學「IDMI實驗室」短期訪問研究（2010）、中國文化大學資訊科學系（今稱資訊工程系）專任助理教授（2006～2010）、倚天資訊高級工程師／專案經理（2001～2005）、台灣大學電機系助教（1996～2001）。 　　著作： 　　第一次學Android就上手：從新手入門到專題製作上架（第二版）（2013

） 　　第一次學Android就上手：從Java程式設計到行動裝置專題製作（附光碟）（2012） 　　觸控設計觀念與創意應用（平裝附數位影音光碟）（2011） 　　譯作： 　　8051微控制器（第四版）（2008） 　　IBM PC組合語言與程式設計（附光碟）（2003）   第 1 單元    物小而美 1.1    微控制器的小故事     1.2    從物聯網切入程式教育     1.2.1    為何需要程式教育？ 1.2.2    Arduino vs. 程式教育     1.2.3    撰寫第一支Arduino程式     1.2.4    執行第一支Arduino程式

※    參考資料     ※    思考議題     第 2 單元    多元聯網 2.1    USB聯網     2.1.1    USB通訊硬體介面 2.1.2    以USB呈現UART     2.1.3    USB Hub與OTG     2.1.4    USB數據連線     2.2    藍芽聯網 2.2.1    藍芽通訊之用法示範     2.2.2    藍芽技術應用於物聯網     2.2.3    從程式看BT vs. UART     2.3    WiFi聯網     2.3.1    WiFi通訊之用法示範     2.3.2    WiFi技術應用於物

聯網     2.3.3    ESP8266聯網之熱門技術     ※    參考資料     ※    思考議題     第 3 單元    智能傳感 3.1    數位型傳感器模組 3.1.1    功能對照     3.1.2    程式驗證     3.1.3     執行結果 3.2    類比型傳感器模組     3.2.1    功能對照     3.2.2    程式驗證     3.2.3     執行結果     3.3    ESP8266微控制器 3.3.1    以Arduino IDE 開發ESP8266     3.3.2    執行傳感器模組之Arduino

程式 ※    參考資料     ※    思考議題     第 4 單元    智能聯網     4.1    安信可ESP-12F開發板     4.1.1    內建光敏傳感器     4.1.2    內建RGB 七彩燈促動器     4.1.3    內建Push-Button傳感器     4.2    安信可ESP-12F燒錄板     4.2.1    開發板USB vs. 燒錄板USB 4.2.2    Flash鈕 vs. Reset鈕 4.3    ESP8266之網路功能 4.3.1    ESP8266之Arduino WiFi功能 4.3.2    ESP8266

之Arduino TCP/IP功能     ※    參考資料     ※    思考議題     第 5 單元    智能促動     5.1    聲光促動 5.1.1    改用序列埠控制聲光     5.1.2    改用藍芽控制聲光 5.2    聲促動智能應用：倒車警示     5.3    光促動智能應用：自動照明     5.4    結語     ※    參考資料 ※    思考議題     附錄 A      Arduino ESP8266開發環境FAQ     附錄 B      愛蕊物聯網開發套件組簡介     B.1    愛蕊物聯網開發板簡介     B.2 

   愛蕊物聯網材料包簡介     B.3    愛蕊物聯網App免費體驗版簡介     附錄 C      本書所有實驗之Arduino指令整理       作者序 　　本書是愛蕊科技有限公司為了推廣其科技教育和科技應用的第一本進修學習專書，且由於愛蕊科技的教育和應用理念是從做中學，因此本書設計成需要搭配愛蕊科技所推出的「愛蕊物聯網實驗包」一起透過實務驗證，達到最佳的學習效果。 　　承上，愛蕊科技期待在教育（Education）和應用（Application）兩個面向盡一點心力，所以就採用E（Edu.）和A（App.）兩個字母代表相關的系列產品名稱： 　　．E系列：先推出本書（第1

版）以及「愛蕊教育開發板」，希望協助學校學生、在職進修者、創客等等朋友，有一個學習物聯網的工具在手邊，方便上手。 　　．AE系列：預計再推出本書（第2版）以及「愛蕊教育暨應用開發板」，同樣希望幫到學校學生、在職進修者、創客社群朋友，只是這個版本不僅著重在學習，更在書本內容及開發板上作出有助於應用的設計，但請讀者拭目以待。 　　．A系列：最後預計再推出本書（第3版）以及愛蕊相關應用產品，這時候的重點就不再純粹以教育為角度了，反而是要以單純應用產品的思維推出，希望向讀者展示愛蕊科技在物聯網這個市場所要推動的產品，同時期待藉由拋出這樣的產品磚，能夠引出讀者們寶貴的良品玉，刺激讀者有信心跨出創客純

欣賞的思維，進一步成功商品化造福大家。 　　愛蕊的精神就是：不怕青澀的過程，以信心和愛心不斷育成，終至結果。威廉‧佩利（William Paley，1743-1805），一位200多年前的學者、作家和牧師，曾以一個通俗有名的比喻「手錶和它們的製造者」，辯證他從宇宙大自然的精妙，反推其背後必然有一位創造者，就如同手錶不會平白無故產生，其背後必然有一位製造者。 　　當然，讀者不見得全然認同威廉‧佩利的觀點，然而可以確定的事情是，一宗精妙的設計，一項實用的製造，除了讓人讚嘆作品之美好，還能分享創作者的喜悅，甚至藉此改善某些生活品質，或提升某些心靈的境界！親愛的讀者，何不一起開始善用並發揮我們的創

意，永遠不晚！   我們借用中國清華大學軟件學院院長的劉雲浩教授的定義，代表亞洲對物聯網（Internet of Things，縮寫IoT）的觀點：「它是網際網路、傳統電信網等資訊承載體，讓所有能行使獨立功能的普通物體實作互聯互通的網路。」並補充說明它「具有普通對象設備化，自治終端互聯化和普適服務智能化三個重要特徵。」其中，從筆者的角度觀察，設備化在乎它能夠被控制，互聯化在意它的訊息能夠被交換，智能化則在於它的功能往往凸顯出人工智慧。要讓一個普通物體被加以控制其實很容易理解，不就是加上一個控制器（Controller）嗎？加了控制器的物體一般代表著它能接受指令完成存取（Access

）功能，這包括了讀（Read）和寫（Write）的操作。換言之，透過讀與寫，就能隨時控制這個普通物體，使它不再普通，而能成就一個設備。這時出現一個有趣的問題：如果這個物體尺寸很小怎麼辦？我們還能用控制器來控制它嗎？對於這種小型IoT技術其實處處可見，主要就是拜超大型積體電路技術（Very Large-Scale Integration，縮寫VLSI）所賜，它可以讓許多設備隱身在我們周圍的生活環境中。VLSI技術也能讓控制器微小化（又稱作微控制器，Micro Controller），讓它藏身、嵌入（Embedded）在傳統家具設備中，賦予這些設備新的應用方式，變出新的把戲。其實，現在熱門的IoT

觀念有點像當年熱議的IA（Internet Appliance），只是涵蓋精神更加擴大。如圖1-1中的圖中圖所示，這個以手機為操控中心的IA群，舉例有多媒體影音設備、智慧馬桶設備、咖啡機設備、烤箱設備等，在2000年當時還沒有現今流行的iPhone和Android，大家就能想像終有一天，當一早用完洗手間，馬桶設備自動進行基本心跳脈搏、體溫體重、糞便尿液等檢測並產生健檢報告，正在了解健康報告摘要時，可能家中咖啡機、烤箱或蔬果機上的OK訊號已經通知主人，甚至之後將用餐時欣賞到一半的影音曲目，自動從家中設備轉移到正要出發的房車上的媒體播放器內等待繼續播放等等。其實，IoT就和圖1-1所描述的情況很類

似，有一個非常重要的相似點，那就是設備的互聯化。因為互聯，可以對於設備集中控制、集中管理；也因為互聯，縮短了控制設備所需花費的時間（至少減少管理人員在設備之間往來走動的許多寶貴時間），而寶貴的時間就能轉化成為實用的金錢。