使用市面上熱門的物聯網開發板整合而成的物聯網教學箱,版面與電路配置皆可客製化,歡迎洽詢。目前已整合的開發板有 LinkIt ONE、ASUS Tinker、Raspberry Pi等。本物聯網教學箱已於2015年初起,供應給新竹縣私立義民高級中學、新北市立泰山高級中學、台北市私立惇敘高級工商職業學校等校之相關科系,已規劃於105學年度開始於正式課程內使用。

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1. 規格與使用說明

規格

  1. 使用Linkit ONE物聯網開發板:規格請參閱附錄。
  2. Grove擴充板(Base Shield):

功能在於將Linkit ONE上的腳位轉以Grove連接埠的形式呈現,以便使用者連接其他具Grove連接埠的感測器,簡化連接周邊裝置的程序,也避免使用者因接線所產生的錯誤,減少故障排除的時間與次數。

連接埠:一共有16個Grove連接埠,其中A0~A3為四個類比訊號連接埠,D2~D8為七個數位訊號連接埠,一個UART連接埠,四個I2C連接埠。

電源指示燈:通電時,绿色指示燈常亮。

  1. 四組智慧家電控制模組:可獨立控制四個使用110伏特的裝置,如檯燈、電風扇等。各具獨立的狀態指示燈,繼電器作動時紅色指示燈亮起。
  1. 電力輸入:110伏特電源輸入口,供電給智慧家電控制模組。5伏特電源輸入口,供電給Linkit ONE與感測模組。電源輸入口都配置獨立的指示燈。
  1. 使用內層以多層EVA泡棉製成的固定夾層,可達絕緣、防震,並能妥善保護各模組。

感測模組

物聯網教學箱具備下列八種Grove感測模組

灰塵感測模組

溫度/濕度感測模組

聲音感測模組

UV紫外線感測模組

氣壓感測模組

光感測模組

3軸數位加速度計(±16g) 感測模組

觸碰感測模組

LED 燈條

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2. 各式實習項目說明

針對師資培訓所需的6至27小時課程,以及適用於高中職二年級下學期3學分的課程,分別規劃教學課程如下表。亦將其相關教學內容編輯成冊「Linkit ONE 物聯網實作入門增訂版」,授權由馥林文化出版。本書內容包括開發環境建置、各式感測器使用、Mediatek Cloud Sandbox與 Amazon AWS等雲端服務的使用,協助讀者完成各種物聯網的應用專題。

單元主題內容
1認識LinkIt ONE與開發環境介紹Arduino 的發展簡史與各式硬體版本。

介紹LinkIt ONE 開發版硬體

介紹LinkIt ONE 開發環境

LinkIt ONE使用環境建置,安裝SDK 與驅動程式

 

2認識及使用基本電子工具與元件基本電子元件與工具介紹及運用:包括麵包板、LED、開關、電阻、可變電阻、光敏電阻等入門者常用的電子元件。
3網路連線功能Wifi:經由網路爬蟲取得氣象局的紫外線資訊

GPRS:傳送檢,行動上網示範

4氣象站-感測器使用認識Grove溫溼度感應器,抓取環境的溫度、濕度的資料

認識Grove氣壓感應器,抓取環境的氣壓資料

認識光敏電阻,偵測環境光的資料

 

5雲端服務MediaTek Cloud Sandbox

 

LinkIt One 結合 MCS雲端伺服器:在 MCS雲端伺服器控制LinkitOne的 LED 亮滅(On/Off)。

將溫溼度感測器、氣壓感測器的相關資料上傳至雲端

6雲端家電控制使用Grove、光感應器、落塵感應器、紫外線感測器,收集居家環境資料,進行遠端控制與啟動家電輔助改善環境狀況(比如開啟電風扇、除濕機等家電)
7GPS 路徑追蹤器認識GPS運作原理與經緯度資料格式

上傳經度緯度資料到MCS

認識Google Map格式

8感測器應用認識加速度感測器、觸碰感測器、LEDBar

結合所有感測器進行應用與雲端結合,進行專題題目分享

9專題製作各組進行專題製作,如何將感測器交互應用,解決一般居家發生的問題

3. 範例程式碼

請由此下載

4. 教學用投影片

開發板硬體介紹、環境設定與周邊控制

[slideshare id=65741773&doc=1503071-160906145136]

連接雲服務

[slideshare id=65741713&doc=1503072-160906145026]

5. 示範影片

6. 物聯網相關專題

物聯網相關應用繁多,僅列數種代表性專題與所使用之感測周邊如下:

  • 氣象站:溫溼度感測器、氣壓感測器
  • 空汙檢測:灰塵感測器
  • 智慧電網:繼電器、電流感測模組
  • 路徑追蹤系統:GPS天線