Arduino+ESP32智慧聯網最佳入門與應用:打造AIoT輕鬆學 (1版)
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【簡介】
《Arduino+ESP32智慧聯網最佳入門與應用》是寫給對當紅的「物聯網」、「智慧家庭」及「人工智慧」有興趣,卻又苦於沒有足夠知識、經驗與技術能力去開發設計的學習者。全書淺顯易懂的圖文解說,只要按圖施工,保證一定成功。
本書以「智慧家庭」為主軸,從物聯網的基本概念,感知層的辨識及感測技術,網路層的藍牙及Wi-Fi通訊技術,應用層的雲端運算、智慧插座及智慧照明。一直延伸到「人工智慧」的指紋辨識、手勢辨識、語音辨識及影像辨識等。逐步引領讀者認識「物聯網」的基本概念及應用。
全書近兩百個應用範例及練習,書中各章所需的軟、硬體知識及相關技術,都有詳細圖文解說及實作。讀者可依自己興趣,安排閱讀順序,輕鬆組裝完成具有個人特色的Arduino「智慧家庭」應用電路。本書絕對是一本最實用的「物聯網」及「智慧家庭」入門及應用書籍。
🚩【易學資源多】使用Arduino Uno及ESP32兩種最受歡迎的嵌入式開源開發板,同時完成「物聯網」及「智慧家庭」應用電路,提供讀者全方位的學習選擇。本書絕對是最容易學習,而且CP值最高的「物聯網」入門及應用書籍。
🚩【學習花費少】Arduino Uno、ESP32及相關模組購得容易、價格便宜。使用免費的Arduino、ESP32開發軟體及最少的硬體花費,就能玩出「物聯網」的大能力。
🚩【應用生活化】生活化的單元教學設計,如:RFID大樓門禁管理系統、溫溼度計、瓦斯警報器、PM2.5空氣品質檢測器、方位指示電路、電子羅盤、自動小夜燈、人員進出計數、停車場車位計數、紫外線指數測量、藍牙防丟尋物器、藍牙全彩調光燈、Wi-Fi溫溼度監控、Wi-Fi雲端氣象站、Wi-Fi電力監控插座、雲端電力監控、指紋門鎖、手勢調光燈、語音控制情境燈、人臉辨識門鎖等。稍加修改本書範例,就可輕鬆完成好玩又有趣的AIoT專案。
【目錄】
Chapter 01 物聯網簡介
1-1 認識物聯網
1-2 物聯網的架構
1-3 物聯網的產業發展
Chapter 02 感知層之辨識技術
2-1 認識條碼
2-2 認識 RFID
2-3 認識 RFID 模組
2-4 認識 NFC
2-5 認識 NFC 模組
Chapter 03 感知層之感測技術
3-1 溫度感測器
3-2 氣體感測器
3-3 灰塵感測器
3-4 運動感測器
3-5 光感測器
3-6 水感測器
3-7 霍爾感測器
3-8 壓力感測器
3-9 重量感測器
Chapter 04 藍牙無線通訊技術
4-1 藍牙技術
4-2 藍牙傳輸
4-3 認識 ESP32 開發板
4-4 ESP32 藍牙傳輸
4-5 ESP32 BLE 傳輸
Chapter 05 Wi-Fi 無線通訊技術
5-1 認識電腦網路
5-2 認識 TCP/IP 四層模型
5-3 認識網頁
5-4 認識 ESP8266 模組
5-5 認識 ESP32 Wi-Fi
Chapter 06 雲端運算
6-1 認識雲端運算
6-2 雲端運算平台
Chapter 07 家庭智慧應用
7-1 智慧插座
7-2 智慧照明
Chapter 08 人工智慧應用
8-1 指紋辨識
8-2 手勢辨識
8-3 語音辨識
8-4 影像辨識
附錄A 實習材料表
附錄B 名詞索引
附錄C Arduino燒錄器實作
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Ameba×Arduino-IoT物聯網實戰應用
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3. 實現創客精神:學會Maker愛用的Ameba開發板操作方式,整合各種不同的功能成為創新應用,實現心中無限創意。
目錄
第1章 認識Ameba開發平台
1.1 硬體規格介紹
1.1.1 RTL8710開發板
1.1.2 RTL8195開發板
1.2 開發環境介紹
1.2.1 Arduino IDE
1.2.2 IAR
1.2.3 Mbed
1.3 Ameba 基本程式開發範例
1.3.1 Arduino IDE開發環境安裝
1.3.2 安裝Ameba USB驅動程式
1.3.3 設定Arduino IDE
1.3.4 我的第一支Ameba程式
第2章 認識Ameba 硬體I/O
2.1 GPIO數位輸出入介面
2.1.1 Ameba GPIO介面
2.1.2 DHT11溫溼度感測器應用
2.2 PWM 脈衝寬度調變
2.2.1 LED調光控制
2.2.2 RGB全彩LED
2.3 ADC 類比數位轉換
2.3.1 類比光照感測器
2.3.2 土壤濕度感測器
2.4 I2C 積體電路匯流排
2.4.1 LCD顯示器
2.4.2 RTC即時時鐘模組
2.5 SPI 序列週邊介面
2.5.1 RFID Reader
2.5.2 Micro SD卡模組
2.6 UART 輸出入控制
2.6.1 軟/硬體UART 功能
2.6.2 GPS衛星定位模組
第3章 Ameba 通訊功能
3.1 NFC近距離通訊
3.1.1 NFC Tag設定
3.1.2 APP讀取NFC Tag互動
3.2 Wi-Fi 無線技術
3.2.1 連結Wi-Fi AP
3.2.2 WiFi Client
3.2.3 WiFi Server
3.2.4 WiFi AP
3.3 Internet 通訊協定
3.3.1 HTTP Request/Response
3.3.2 UDP/NTP
3.4 MQTT
3.4.1 安裝MQTTLens
第4章 物聯網雲服務
4.1 公有雲服務
4.1.1 公有雲服務類型比較
4.1.2 上傳數據相關費用
4.2 IoT Cloud上傳範例-ThingSpeak
第5章 Ameba的特殊功能
5.1 Ameba的省電功能
5.1.1 讓Ameba處於Wi-Fi 連接的睡眠模式
5.1.2 資料上傳後進入深度睡眠模式
5.2 Ameba的Watchdog功能
5.2.1 運作時間延遲重新關機
5.2.2 裝置當機故障重新開機
5.3 Ameba軟體除錯工具-DAP Firmware更新方式
第6章 Ameba物聯網實作題
6.1 自製Ameba空氣盒子
6.1.1 建置溫濕度感測器
6.1.2 建置PM2.5感測器
6.1.3 OLED顯示幕控制
6.1.4 LoRa-based空氣盒子
6.2 用Ameba實作視訊遙控車
6.2.1 認識馬達控制
6.2.2 車子系統配置
6.2.3 啟用行動攝影功能
6.3 魚菜共生IoT水質監測系統實作
6.3.1 水溫電子感測裝置實作
6.3.2 簡易版導電度EC 計實作
附錄 附錄1動手雷切板輕鬆組裝空氣盒子
附錄2實作題解答
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AIoT智慧物聯網應用實習-使用Arduino C程式語言結合ESP32-CAM開發板:附MOSME行動學習一點通:診斷‧加值
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1.利用ESP32-CAM開發板拍照並進行人臉辨識、字元辨識與車牌辨識等操作。附完整範例,不需要事先訓練,也不需要了解辨識演算法,就能完成辨識。
2.搭配不需使用信用卡註冊的物聯網網站,並使用手機門號、LINE帳戶與Google帳號,即可免費取得本書操作所需的物聯網金鑰。
3.搭配LINE Bot,即可用蘋果或安卓手機進行遠端拍照、控制接點、人臉辨識、字元辨識與車牌辨識等操作,辨識結果可直接傳回手機。
目錄
Chapter 1 基礎設備及器具介紹
1-1 ESP32-CAM 誕生前的物聯網
1-2 實驗所需材料介紹
1-3 硬體接線範例
1-4 ESP32-CAM 工作電流量測
課後習題
Chapter 2 Arduino 應用軟體介紹及操作
2-1 Arduino 應用軟硬體簡介
2-2 ESP32-CAM 的Arduino IDE 開發環境架設
2-3 ESP-CAM 範例程式的編譯
2-4 安裝RS232 TTL 之驅動程式
2-5 將程式上傳到ESP32-CAM 中並執行
課後習題
Chapter 3 ESP32-CAM內建範例
3-1 Arduino 內建範例源由
3-2 實驗LED 閃滅
3-3 實驗RS232 輸入輸出
3-4 實驗DHT11 溫濕度感測器
3-5 實驗手機藍牙控制LED
3-6 實驗ESP32-CAM 影像模組測試(需使用內網互連)
課後習題
Chapter 4 IoT 系統平台介紹與註冊
4-1 物聯網的認識
4-2 ThingSpeak 系統平台
4-3 中華電信智慧聯網大平台
4-4 微軟Azure AIoT 平台
4-5 Google Cloud Vision 平台
4-6 Amazon AWS 平台
4-7 LINE Bot 聊天機器人
課後習題
Chapter 5 Google Apps Script
5-1 Google Apps Script 介紹
5-2 使用Google Apps Script 進行字串輸入與輸出
5-3 使用Google Apps Script 存取Google Sheets
5-4 使用ESP32-CAM 存取Google 試算表
5-5 使用Google Apps Script 接收ESP32-CAM 圖片
課後習題
Chapter 6 REST 風格與MQTT 協定
6-1 REST 風格
6-2 利用ThinkSpeak 網站:REST 發送資料
6-3 利用ThinkSpeak 網站:MQTT 發布資料
6-4 利用ThinkSpeak 網站:MQTT 訂閱與接收資料
6-5 利用中華電信AIoT 網站:REST 發送資料
6-6 利用中華電信AIoT 網站:MQTT 發布資料
6-7 利用中華電信AIoT 網站:MQTT 訂閱與接收資料
課後習題
Chapter 7 人臉與車牌辨識
7-1 建立臉部群組與註冊人臉
7-2 即時影像臉部辨識
7-3 以圖檔測試車牌辨識
7-4 即時影像車牌辨識
課後習題
Chapter 8 雲端上傳與遠端控制
8-1 HTTP 讀取溫濕度(需有內網)
8-2 LineBot API 之Push
8-3 LineBot API 之Reply
8-4 使用LINE 經ThingSpeak 控制LED
8-5 使用LINE 經中華電信控制LED
8-6 使用LINE 經中華電信讀取溫濕度
8-7 使用LINE 經中華電信與Google 讀取ESP32-CAM 圖片
8-8 綜合拼盤
8-9 取得LINE 的group ID
課後習題
Chapter 9 與其他周邊模組的連接
9-1 NodeMCU-32S 測試
9-2 LCD 模組
9-3 光敏電阻/土壤濕度/MQ2 氣體感測器/火焰感測器
9-4 觸摸感測器/人體感測模組
9-5 繼電器/水泵/蜂鳴器
9-6 伺服機SG-90
9-7 超音波模組
9-8 錄放音模組
9-9 RFID 模組
課後習題
附錄A-1 Win10 行動熱點
A-2 Arduino IDE 無網路部署
A-3 實習器材總表
A-4 無內建USB 的ESP32-CAM 燒錄方式
A-5 Google Apps Script 操作注意事項
A-6 課後習題參考答案
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