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  • 風向、風速、溫溼度整合系統開發(氣象物聯網)
  • 點閱:34
  • 並列題名:A tiny prototyping web system for weather monitoring system (IOT for weather)
  • 作者: 曹永忠, 黃朝恭著
  • 出版社:渥瑪數位
  • 出版年:2019[民108]
  • 集叢名:物聯網系列
  • ISBN:9789865629854
  • 格式:PDF
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內容簡介

本書是『物聯網系列』之『氣象物聯網』的第二本書,是筆者針對環境監控為主軸,進行開發各種物聯網產品之專案開發系列,主要是給讀者熟悉使用Arduino MKR1000開發板來開發物聯網之各樣產品之原型(ProtoTyping),進而介紹這些產品衍伸出來的技術、程式攥寫技巧,以漸進式的方法介紹、使用方式、電路連接範例等等。

這幾年來,社會群眾的環境意識覺醒,對環境的污染與監控,也普遍提高,然而空汙直接影響居民的健康,在群眾自我覺醒的運動中,自造者結合的自造者運動(Maker Movement),影響了許多科技人士,運用感測科技與資訊科技的力量,結合臉書社群的號召,影響了全民空汙偵測的運動,筆者也是加入的先鋒者之一,筆者發現,目前空汙偵測,仍缺少二項資訊,那就是風向與風速等參考資訊,如果這兩項資訊可以加入在環境監控的資訊之中,那在空汙資訊的大數據分析之中,將會將空汙的汙染軌跡數位化,對整個社會,將產生更大的效用。

清水吳厝國小 校長黃朝恭 先生,校址位於台中國際機場邊,也是清水的偏鄉學校,在2017年12月28日啟用逢甲大學校友會 捐贈給吳厝國小的「「逢甲牛罵頭小書屋」,逢甲大學校友會總會長施鵬賢表示,知識就是力量,希望孩童能從小培養閱讀習慣。

逢甲牛罵頭小書屋出生的緣起,由於逢甲大學建築系在校園發起建築公益活動回饋社會,「逢甲建築小書屋」的想法浮現雛型:到偏鄉部落及有需要的地方為小朋友們蓋書屋,深信「知識就是力量」!「深耕50前瞻100」公益活動,目標偏鄉地區100座小書屋,臺中市清水區鰲峰山上的偏鄉小校,如下圖所示,何其有幸能成為逢甲小書屋NO.6-牛罵頭小書屋。

為了能夠讓逢甲小書屋NO.6-牛罵頭小書屋發揮更大的社會公益與學子安全,筆者與清水吳厝國小 校長黃朝恭 先生一同開發出風向、風速、溫溼度整合系統,所有的人都可以透過網際網路與手機APP(預定開發),可以隨時監看風向、風速、溫溼度等氣象資訊,未來在資源挹注之下,往後會再加入日照、紫外線(UV)、雨量、甚至地震感測器等多項感測功能,相信這樣的整合系統對於學子的健康與社區健康深感重要,鑑於如此,筆者將整個系統開發、建置、安裝與設定等經驗,分享餘本書內容,相信有心的讀者,詳細閱讀之,定會有所受益。

作者簡介

曹永忠 (Yung-Chung Tsao) ,國立中央大學資訊管理學系博士,目前為國立暨南國際大學電機工程學系、靜宜大學資訊工程學系兼任助理教授與自由作家,專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計、物聯網系統開發、Arduino開發、嵌入式系統開發。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、物聯網系統開發、軟硬體技術整合等領域,並持續發表作品及相關專業著作。
Email:prgbruce@gmail.com
Line ID:dr.brucetsao
WeChat:dr_brucetsao
作者網站:https://www.cs.pu.edu.tw/~yctsao/

臉書社群(Arduino.Taiwan):https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Github網站:https://github.com/brucetsao/
原始碼網址:https://github.com/brucetsao/eWind
Youtube:https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ
 
黃朝恭 校長
壹、學歷
 國立臺中師範學院教育測驗統計研究所碩士
 國立臺中師範學院數理教育學系畢業
 省立臺中師範學院五專部普通師資科數學組畢業
 臺中縣立清水區清泉國中畢業
 臺中縣立清水區三田國小畢業
貳、經歷
 臺中市清水區吳厝國民小學校長(1030801 ~ 迄今)
 臺中市國民教育輔導團資訊教育議題輔導小組副召集人(1030801 ~ 迄今)
 教育局體育保健科見習候用校長 (1020801 ~ 1030731)
 臺中市清水區吳厝國民小學總務主任(1010801 ~ 1020801)
 臺中市清水區吳厝國民小學輔導主任兼資訊教師(990801 ~ 1010801)
 臺中縣清水區吳厝國民小學教務主任兼資訊教師(980801 ~ 990801)
 臺中縣清水區吳厝國民小學教導主任兼資訊教師(940801 ~ 980801)
 臺中縣清水區吳厝國民小學級任教師兼資訊教師(920801 ~ 940801)
 臺中縣清水區清水國民小學設備組長 (870801 ~ 920801)
 臺中縣清水區清水國民小學教師 (830801 ~ 870801)
 臺中縣清水區西寧國民小學教師 (810801 ~ 830801)
 臺中縣清水區東山國民小學教師 (770801 ~ 810801)
參、訓練及考試
 臺中縣九十一學年度國民中小學學校教職員資訊基本能力檢測合格
 臺中縣九十二學年度國民中小學網路管理人員資訊能力檢測合格
 臺中縣九十二學年度國民中小學學校教職員資訊進階能力檢測合格
 教育部資訊種子教師第13期民國八十四年班(中央大學資策會合辦)
 國立彰化師範大學八十四學年度電腦輔助教學設計肆學分班
 國立中興大學八十八學年度臺灣學術網路技術管理教師班參學分班
 98-101學年度參加教師專業發展評鑑計畫
 臺中縣九十八年優良教育人員
 臺中市101年防火管理人員初階訓練合格
 教師專業發展評鑑初階人員陪訓及格
 教師專業發展評鑑進階人員陪訓及格
 教師專業發展評鑑教學輔導教師培訓貳學分
 臺中縣第二期國民中小學主任儲訓班
 臺中市校長班國立教育研究院校長儲訓班第134期
 
肆、自傳
■個人理念
教育大師佐藤學:「真正的教育是所有人一起學習」,投入基層教育工作三十年,至今我仍熱愛這份志業,期許站得越高能看得越廣,以教學專業和豐富經驗能服務更多人,讓社會更美好。
 
■學習成長
出生於清水農村,父母親均未受過正統教育,本身亦未進過幼稚園與補習班,受國中小老師教誨感動,立下能為人師表之志願。國中畢業幸運考上臺中師專,接受正統師資訓練,畢業後分發故鄉,歷經導師、專任教師、設備組長。
「教然後知不足」,於是致力在職進修,曾甄選至中央大學接受資訊種子教師訓練,後進入國立臺中師院數理教育學系,同時考上該校教育測驗統計研究所,歷經三年在職進修,千禧年得到碩士學位;而後參加臺中縣第二期主任甄選,學習豐碩,眼界更廣,時常參加線上進修課程,終身學習。
 
■專業發展
資訊教育方面:曾參與清水國小有線電視各班視聽設計與規劃,規劃新穎電腦教室,建置全校電腦網路,並兩度參加大型與偏遠小型學校教育部資訊種子學校計畫,學習運用資訊科技教學新模式,今年加入臺中市ICT資訊融入教學計畫,並代表參加教育部資訊典範團隊選拔,擔任臺中市國民教育輔導團資訊教育議題輔導小組副召集人多年。
推動閱讀方面:於清水國小推動閱讀活動「k書王」,吳厝國小編寫
教師專業方面:參加「教師專業發展評鑑計畫」及12,提昇本校教師的教學專業知能,成立專業學習社群,擔任領頭羊,增進與分享教學伙伴的教學新知,並應用於學生學習,建置吳厝國小良好閱讀空間:牛罵頭書屋、樂讀角、音閱花坊、社區共讀站,營造書香校園。
Email: chaokung@wtes.tc.edu.tw
作者網站:吳厝的阿恭校長http://wu-tso-principal.blogspot.com/
臉書:https://www.facebook.com/profile.php?id=100002154814193


  • 自序(第ii頁)
  • 目錄(第iv頁)
  • 圖目錄(第viii頁)
  • 表目錄(第xv頁)
  • 物聯網系列(第1頁)
  • 使用風速偵測感測器(第4頁)
    • 風速感測器硬體介紹(第5頁)
    • 風速感測器硬體規格(第6頁)
    • 風速感測器組立(第7頁)
    • 風速感測器接腳說明(第10頁)
    • 風速感測器電源與訊號連接(第11頁)
    • 架設風速感測器(第12頁)
    • 風速感測器原廠軟體工具測試(第12頁)
    • 通訊方式(第17頁)
    • 使用 AccessPort 通訊工具取得風速(第18頁)
    • 解譯風速感測器回傳資料(第22頁)
    • 章節小結(第24頁)
  • 使用風向偵測感測器(第26頁)
    • 風向感測器硬體介紹(第27頁)
    • 風向感測器硬體規格(第28頁)
    • 風向感測器組立(第30頁)
    • 風向感測器接腳說明(第32頁)
    • 風向感測器電源與訊號連接(第33頁)
    • 架設風向感測器(第34頁)
    • 風向感測器原廠軟體工具測試(第35頁)
    • 風向感測器通訊方式(第39頁)
    • 使用 AccessPort 通訊工具取得風向(第41頁)
    • 解譯風向感測器回傳資料(第46頁)
    • 章節小結(第48頁)
  • 使用溫濕度感測器(第50頁)
    • 溫濕度感測器硬體介紹(第51頁)
    • 工業溫濕度感測模組(第51頁)
    • 溫濕度感測器硬體規格(第52頁)
    • 風向感測器組立(第53頁)
    • 溫濕度感測器接腳說明(第54頁)
    • 風向感測器電源與訊號連接(第56頁)
    • 溫濕度感測器通訊方式(第57頁)
    • 解譯溫濕度感測器回傳資料(第59頁)
    • 章節小結(第61頁)
  • Arduino MKR1000 介紹(第63頁)
    • 掃描 MAC 位址(第65頁)
    • 掃描熱點(第69頁)
    • 掃描熱點進階資訊(第74頁)
    • 掃描開發軔體版本(第79頁)
    • 更新韌體(第82頁)
    • Ping 主機(第94頁)
    • 連接熱點(無密碼)(第99頁)
    • 連接熱點(WPA)(第103頁)
    • 連接熱點(WEP)(第107頁)
    • 建立簡單熱點專用之網頁伺服器(第111頁)
    • 連接熱點建立簡單網頁伺服器(第118頁)
    • 連接熱點建立網頁伺服器(第124頁)
    • 連上網頁(第130頁)
    • 使用 SSL 連上網頁(第134頁)
    • 使用 UDP 取得網路時間(第138頁)
    • 章節小結(第144頁)
  • 吳厝國小樹屋(第146頁)
    • 逢甲牛罵頭小書屋出生故事(第147頁)
    • 章節小結(第162頁)
  • 雲端資料庫建置(第164頁)
    • 資料庫建置(第164頁)
    • 網頁伺服器安裝與使用(第164頁)
    • 建立資料庫(第167頁)
    • 建立資料表(第169頁)
    • 章節小結(第172頁)
  • 雲端網站建置(第174頁)
    • 網站 php 程式設計(插入資料篇)(第174頁)
    • 使用瀏覽器進行 windadd 程式測試(第182頁)
    • 章節小結(第183頁)
  • 整合系統開發(第185頁)
    • Arduino MKR1000 開發板(第185頁)
    • 硬體架構(第187頁)
    • 感測器實體建置(第191頁)
    • 完成氣象感測模組電力供應與資料傳輸連接(第196頁)
    • 使用樹梅派建立雲端主機(第197頁)
    • 氣象站整體架構(第198頁)
    • 將讀取風向感測、風速感測、溫溼度感測器等模組感測值送到網頁(第198頁)
    • 風向顯示網頁設計(第213頁)
    • Hight Chart 數位儀表板(第218頁)
    • 風向站之數位儀表板開發(第219頁)
    • 章節小結(第238頁)
  • 作者介紹(第240頁)
  • 附錄(第243頁)
    • RS - FS - N01 風速變送器使用說明書(485 型)(第243頁)
    • RS - FX - N01 風向變送器使用說明書(485 型)(第254頁)
    • 壁掛王字殼溫濕度變送器用戶手冊(485 型)(第265頁)
  • 參考文獻(第279頁)
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