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[ 教學技術文 ] MCS事件觸發功能進階教學——如何用更新後的 Webhook 功能連動外部服務?

作者/攝影

本文改編自聯發科技Cloud Sandbox(MCS)官方部落格上的文章,特此感謝聯發科技的授權,圖文版權均屬於聯發科技。

文章分類教學技術文

 

在之前的文章中,聯發科技的工程師介紹了在原型開發階段,事件觸發功能的最佳化,包含支援觸發條件的資料通道新增網頁警告的視覺化提示,以及如何自行定義該警告提示的嚴重性名稱而在這一篇文章,他們要教讀者們如何使用最佳化的 Webhook 功能,並以一個實例進行教學。若您尚未閱讀之前的文章,建議可看完後再回本文閱讀,以利交互搭配新功能一起使用。一起來閱讀吧!

延續之前的介紹,讀者們可看見連接MCS的工廠機台,在分別發生警告嚴重性為橘色 / 警告名稱為 Medium,以及警告嚴重性為紅色 / 警告名稱為High 兩種事件時,在測試裝置頁面的呈現,請參考下面2張圖:

圖1 顯示各別資料通道的網頁警示 | mcs.mediatek.com

 

圖2 在裝置列表頁面,僅顯示該裝置所有資料通到中警告嚴重性最高的警示燈號。 | mcs.mediatek.com

 

現在,除了網頁警告提示外,如果讀者們希望在事件發生的同時,能更進一步連動到某個遠端的實體裝置,例如智能音箱、無線燈泡⋯⋯等等,以提示在該地點的管理者,能否透過MCS實現呢?答案是可以的。

 

首先,我們必須選擇想要連動的物聯網裝置。除了挑選情境適合的裝置外,這個物聯網裝置在技術上必須滿足以下條件:

  1. 有對外開放的 API 接口

  2. API 支援 HTTP Restful 的通訊協定

 

讓我們假設情境設定如下:

工廠機台發生上述兩種事件觸發的緊急狀況時,透過 MCS 連動到管理者家中臥房的無線燈泡,而且燈泡直接顯示紅色或橘色燈光。在這個案例中,我選擇使用彩色的Wifi LED智能燈泡——美國LIFX 燈泡(也可選擇較常見的Philip Hue,只是筆者 2 年多前剛好為嘗鮮而購入)。從該公司網站上,我們可以確定產品都支援HTTP Restful的 API 接口,以利外部服務並與其整合。

圖3 截圖來源:美國LIFX 官網 https://www.lifx.com/

 

回到MCS,我們以設定橘色警告燈的Medium 觸發事件1為例。回到原型下事件觸發設定的步驟三進行編輯,在動作類型的選項,下拉新增 Webhooks。

圖4

 

如果過去曾用過Webhook這個功能,眼尖的讀者應該發現目前的Webhook 設定介面,我們新增了三個欄位:動作(Actions)標頭(Headers)內文(Body),這樣的格式也是今日普遍的HTTP Restful 請求格式。

圖5 上圖左為舊版 Webhook功能設定,上圖右為新版 Webhook功能設定。 | mcs.mediatek.com

 

讓我們到LIFX 官方的開發者頁面,找到改變燈泡行為(Set State的教學頁面(https://api.developer.lifx.com/docs/set-state),並將觸發該燈泡所需必要資訊填入MCS上的 Webhook 觸發動作頁面:

圖6

 

圖7 動作類型選取Webhook後的設定選單,填入LIFX 開發者頁面相關資訊。 | mcs.mediatek.com

 

動作:PUT

 

控制此燈泡的 HTTP 要求動作:

URL: https://api.lifx.com/v1/lights/:selector/state

其中selector為變數,可為all、label:[value]、id:[value] 任一種識別資訊指定想要連動的燈泡。

 

標頭Authorization:Bearer XXXXXXXXXXXX Content-Type:application

其中 Authorization 的值為使用者的識別碼,需在登入 LIFX cloud Home 頁面後,創建該 personal access tokens(LIFX 教學頁面有說明如何創建)。內文格式則為json。

 

內文

{
“power”: “on”,
“color”: “orange”
}

 

LIFX 的官方文件中有針對燈光的細節,例如亮度、燈光持續時間、模式等提供更完整說明,且對應的物件都可以放入內文。此情境中僅放入 power 及 color 兩個物件。接著,按下寄發 Webhook 按鈕,測試打到 LIFX服務的 Webhook 是否成功觸發燈泡開啟橘色燈光。讀者們可看見下圖中燈泡成功開啟橘光,按下儲存便完成這個事件觸發設定的更新。

圖8 按下測試按鈕,確認該燈泡有正確開啟橘色燈光。 | mcs.mediatek.com

 

依此類推,讓我們複製同樣設定在高警告嚴重性的 High事件——即當機台運轉狀態轉為弱時,同時觸發家中臥房的 LIFX 燈泡,開啟紅色燈光。在此設定中,除了內文的 「color」修改為「red」外,其餘資訊皆和事件1相同。

圖9 事件2的觸發事件設定內容 | mcs.mediatek.com

 

完成後,可看到在觸發條件和動作列表中,兩個告警事件後方的觸發動作下,已新增 Webhooks。至此,我們完成了工廠機台發生狀況時,透過 MCS 遠端連動家中臥室燈光的設定。

圖10

 

透過MCS事件觸發中的簡單設定,我們可輕鬆遠端連動除了智能燈泡外不同的物聯網裝置。除本文中的 LIFX燈泡或其它物聯網的硬體裝置外,當然也可透過 Webhook 的功能,在事件發生時連動到其他支援HTTP Restful 的軟體服務,如IFTTT、Slack 或 Line⋯⋯等等,讀者們可針對您所需的應用,選擇適當軟硬體產品,並參照該服務網站上的相關說明。

 

最後特別說明一下,這個案例是透過 MCS 本身的 Webhook功能控制 / 連動遠端軟硬體服務;相反地,若要透過第三方的軟體服務和MCS互動,則需透過申請appId及appSecret的方式,並透過該服務的webhook來和MCS互動。有興趣的讀者,可以複習此篇教學。

 

現在,馬上開始建立您的事件觸發情境吧!

 

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[ 介紹文 ] 2018.09.25- 當車子有了智慧,對我們的行車體驗有何影響?來看看Smart Car!

作者

Josh Go成功大學資訊工程系教授
黃崇明/成功大學資訊工程系博士生林士颺

圖片

pixabay

說明

轉載、改寫自「臺灣網路科教館」生活科學補給站內文章,特此致謝!原文請見

現今,車輛多半只負責運送乘客抵達目的地。然而,不久的將來,「智慧車」將提供過往未能達成的許多新功能,例如:主動式安全系統、自動駕駛系統、即時車流導航資訊系統⋯⋯等等。目前只出現在科幻電影內的許多特殊功能,即將實現於本文主角「智慧車」上。

 

什麼是智慧車?

「智慧車」不同於傳統汽車,它結合汽車、半導體、電子、資通訊及光電等科技於一身。其上整合應用多種不同感測器、雷達、無線通訊、攝影機等裝置,以達成我們需要的功能。「智慧車」的開發,通常以車輛安全、舒適便利及環保節能等三方向為主軸,可進一步探討如下:

圖1 廠商開發的智慧車

 

一、安全防護

車輛的安全性始終為車廠與駕駛關注的重要議題。以往,車廠透過許多技術提升車輛安全性,而未來的科技將更進一步於事故可能發生前,即產生安全防護。例如,在主動式防碰撞系統中,車輛利用裝配於其上裝置,提供的資訊進行運算,在事故可能發生前,即警示駕駛或產生相對應動作,例如自動減速⋯⋯等等,降低事故發生機率。

 

二、便利駕駛

未來的「智慧車」將提供更完整、豐富的功能,減輕駕駛負擔。其中一種無人駕駛的智慧車,許多科技大廠正積極研發中。無人智慧車提供語音或觸控螢幕,讓使用者輸入目的地,再依即時車流量資訊選擇最佳路線,將乘客以自動駕駛方式,安全運載至目的地。

圖2 無人智慧車提供語音或觸控螢幕(示意圖)

 

三、即時導航

以往的車輛導航系統,依全球定位系統(GPS)將車輛位置定位後,顯示於螢幕上,並依所設定目的地,找出較佳導航路線。而未來的即時導航系統,在尋找導航路線時,將同時考量車流量與擁塞⋯⋯等資訊,避免將車輛導引至塞車路段,讓駕駛可快速抵達目的地,同時降低廢氣污染,達成環保節能的目標。

 

四、車間通訊

「智慧車」能提供以往無法達成的許多功能。為達到這些功能,彼此交換車間訊息即為必須。除了行車資訊的傳遞和交換,「智慧車」更能透過車間通訊等方式,讓駕駛在車輛上連接各種不同網路。目前,車間通訊的重要發展,以結合通訊(Telecommunications)與資訊(Informatics)的車用資通訊(Telematics)技術為主。

 

五、環保要求

近年來,地球的平均溫度,因二氧化碳大量排放而日趨升高。為保護這獨一無二的地球,「智慧車」將以零汙染、零碳排的電力能源為動力系統。智慧車於日光充足時,利用太陽能電板補給電力;當日光微弱或夜晚時,可利用家用電源補足電力。此外,為便利使用者,不需電線的「無線充電系統」也將使用於智慧車上,只需將車開回車庫內(不需直接連接電源),即可自動替車子充電。

圖3 智慧車以電力能源做動力系統

 

六、延伸應用

除本身能提供的服務和功能外,「智慧車」更能擴展應用領域。例如,結合智慧型運輸系統(Intelligent Transport Systems,ITS) ,以提升先進交通管理服務、先進旅行者資訊服務、先進公共運輸服務、先進車輛控制安全服務、商車營運服務、緊急事故支援服務、電子收付費服務、資訊管理系統、弱勢使用者保護服務等九大領域。

 

小結

為更快速抵達目的地,以及有更安全、舒適的行車體驗,「智慧車」應運而生,並提供過往車輛未能具備的功能。而在不久的將來,過去只有在科幻電影中現身,車輛的種種炫麗功能,將可能一一實現在智慧車上。就讓我們拭目以待吧!

 

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[ LinkIt 7697 ] 環保的錦囊妙計:如何用LinkIt 7697搭配聯發科技MCS,製作出魚菜共生裝置

現今,由於環保意識抬頭,社會各界紛紛意識到對環境友好的農耕方法,以及永續經營的重要性。所以,魚菜共生的高用水性,以及養魚、蝦所產生廢棄物的再生利用,是非常好永續利用環境、資源的一種耕種方式。這一篇文章,就是用手把手的方式,教大家如何自己做一個魚菜共生的裝置,一起來看看!

作者/攝影

CAVEDU教育團隊 薛皓云

文章分類教學技術文
時間2小時
成本3700+元
難度***
材料表1.LinkIt 7697開發板*1

(若欲購買,請洽機器人王國商城。)

2.RK IoT EXShield擴充板*1

(若欲購買,請洽機器人王國商城。)

3.5V1A變壓器*1

4.EIC 170孔麵包板*1

5.LED點矩陣 *1

6.土壤溼度感測器*1

7.繼電器模組*1

8.臥式有刷小水泵*1

9.Gravity:Waterproof DS18B20 Sensor Kit*1

(若欲購買,請洽機器人王國商城。)

10.Gravity:類比式酸鹼值感測器模組 *1

(若欲購買,請洽機器人王國商城。)

11.發泡煉石 60兩

12.SAMLA 11/22公升收納盒專用分隔板,透明 *1

13.SAMLA 收納盒 22公升 *1

14.跳線(母對母)10p

15.跳線(公對母)10p

16.塑膠軟管 45cm

 

需要的工具:

1.電工膠帶

2.熱熔膠槍

3.螺絲起子

硬體組裝:

1.將沉水馬達線透過杜邦線延長(紅正白負)

圖1

 

2.將沉水馬達利用熱融膠,黏至SAMLA收納盒 22公升底部角落。

圖2

 

3.將沉水馬達的線,利用熱融膠沿著箱子角落固定住。

圖3

 

4.接上塑膠軟管至沉水馬達上,並放著。

圖4

 

5.將RK IoT EXShield擴充板,利用熱融膠黏至SAMLA收納盒22公升側面(寬的那一面)。

圖5

 

圖6

 

6.在RK IoT EXShield擴充板上方,黏上繼電器。

圖7

 

7.將沉水馬達的白色電線接至繼電器上NO腳位

8.從繼電器COM腳位接一條跳線,至RK IoT EXShield的GND上。

圖8

 

9.繼電器上VCC、GND、IN,分別接上RK IoT EXShield的5V、GND、D8。

10.沉水馬達的正極,接於杜邦母頭左上角數來第4腳位。

圖9

 

11.將Waterproof感測器的水下感測器的黃、紅、黑線,分別接上Waterproof感測器轉接器的A、B、C。

圖10

 

12.將Waterproof感測器轉接器黏至外箱右上角上

圖11

 

13.將Waterproof感測器轉接器,接至RK IoT EXShield擴充版的D2。

14.將Waterproof感測器,放至SAMLA收納盒 22公升中。

圖12

 

15.裁切pH計的泡棉收納盒

圖13

 

圖14

 

16.將裁切完的泡棉,黏至SAMLA收納盒 22公升側面中間(窄的那一面)。

圖15

 

17.在SAMLA收納盒 22公升側面(窄的那一面),左下角黏上pH計轉接器。

18.接上pH計並放入泡棉收納盒中

圖16

 

19.將pH計轉接器,接至RK IoT EXShield擴充版的A1。

20.土壤感測器S、+、-,分別接至RK IoT EXShield擴充版的A0、5V、GND。

圖17

 

21.將發泡煉石,裝至SAMLA 11/22公升收納盒,專用分隔板中約5cm高。

圖18

 

22.將SAMLA 11/22公升收納盒專用分隔板,放至SAMLA 收納盒 22公升上,並將塑膠軟管從SAMLA 11/22公升收納盒專用分隔板中間穿出。

圖19

 

23.將土壤感測器置入發泡煉石中

圖20

 

24.將DHT11黏至RK IoT EXShield擴充板右下角

圖21

 

25.將DHT11的VCC、DATA、GND,分別接到RK IoT EXShield擴充版的VCC、A2(P16)、GND。

這樣硬體部分就大功告成囉!!

圖22

 

接下來是程式部分:

1.申請MCS(MediaTek Cloud Sandbox,簡稱MCS,由聯發科技所推出的雲端服務)帳號。

2.新增產品原型名稱設定如圖23

圖23

 

3.新增完畢後點選詳情

圖24

 

4.新增顯示通道酸鹼值——ID:ph;資料型態:浮點數;單位:N/A。

圖25

 

5.新增顯示通道水下溫度——ID:temp_wa;資料型態:浮點數;單位:攝氏。

圖26

 

6.新增顯示通道土壤溼度——ID:Mo;資料型態:分類Key1名稱:乾;Key1值:D;Key2名稱:濕;Key2值:W。

圖27

 

7.新增顯示通道室內溫度——ID:T;資料型態:整數;單位:攝氏。

圖28

 

8.新增顯示通道室內溼度——ID:H;資料型態:整數;單位:百分比。

圖29

 

9.新增測試裝置

圖30

 

10.完成後前往詳情

圖31

 

11.記下自己的 DeviceID 及 DeviceKey

圖32

 

12.開啟程式ino

13.將第7、8行的WiFi帳號密碼,更改成為自己的WiFi帳號密碼。

圖33

 

14.第10行中的MCS DeviceID及DeviceKey改成自己的ID及Key

圖34

 

15.將程式燒入至LinkIt 7697中,並將7697裝至RK IoT EXShield擴充板上。

16.接上5V1A電源等待7697連上網

 

這樣,我們自己的魚菜共生裝置就完成了!趕快動手嘗試一下喔!

 

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[新品開箱]為何非「掌中雷霆QBoat Sunny」不可呢?六大特點、五大原因一次帶您看

  是否有心想嘗試IoT領域,卻又十分擔心費用龐大?

不必擔心,QNAP近期推出的QBoat Sunny是一款極輕量化IoT微型伺服器,

能幫您省下在網路頻寬及雲端運算上相當可觀的費用!

以下這篇開箱文,將帶您深入了解QBoat Sunny在硬體、軟體上的特點,

以及為何非QBoat Sunny不可的五大理由。

作者/攝影

撰寫:宗諭

攝影:怡婷

文章分類開箱文
時間

成本
難度

  QNAP的QBoat Sunny自上市以來,就廣受各方關注,因為這款單板IoT微型伺服器,板身大小僅12公分;同時,QBoat Sunny提供輕量級虛擬化軟體容器Container Station及QIoT Suite Lite 物聯網開發套件服務,協助使用者輕易管理所有的 IoT 應用、裝置和資料,將QBoat Sunny 的高效能引進各種物聯網應用情境。

 

QBoat Sunny六大特點:

  • QBoat Sunny支援2260及2280規格的2 M key SATA SSD,讓您彈性選擇儲存裝置容量,並讓部署QBoat Sunny更簡單。在一般的開發板上,例如Raspberry Pi或Arduino,很少見到這樣的方式進行存儲,這是屬於NAS等級的存儲管理。

圖 1

 

圖2 支援2260及2280規格的 M.2 M key SATA SSD

 

  • QBoat Sunny具備USB 3.1 Gen 1連接埠及M.2 A key插槽,可使用各種 USB Dongle或2230規格的M.2擴充卡,讓使用者新增多種無線連接能力,串接更多物聯網裝置。

圖3 QBoat Sunny具備USB 3.1 Gen 1連接埠及M.2 A key插槽

 

圖4 QBoat Sunny有著相當強的連線能力,一般開發板無法比擬。

 

  • QBoat Sunny採用效能強勁的 AL-314 四核心處理器 (搭載 2GB 記憶體),具備多樣化軟硬體擴充功能,可以讓使用者自由搭配運用各種物聯網裝置及應用程式,適合用作霧運算或邊際運算伺服器。QNAP出品的部分NAS也是採用這顆CPU,其I/O能力算是相當好,足夠進行規則引擎的運算。

圖5 QBoat Sunny採用效能強勁的 AL-314 四核心處理器(搭載 2GB 記憶體)

 

  • QTS Lite作業系統的App Center提供了多種開發者工具,讓使用者可以快速地打造順暢、高效IoT工作環境。

圖6 App Center提供了多種開發者工具

 

  • Container Station 輕量級虛擬化平台能讓使用者以 Docker 輕鬆建構個人專屬的物聯網應用,只需最少時間,就可讓使用者的物聯網系統上線匯流,並集中管理及運用資訊。

圖7 Container Station 輕量級虛擬化平台

 

  • QIoT Suite Lite 是 QNAP 的物聯網開發套件,以熱門的開源套件 Node-RED 及 Freeboard 為基礎,並提供多樣化的實用模組讓使用者立即採用,加速開發與服務流程,讓使用者迅速建構理想的IoT情境。

圖8 QNAP 的物聯網開發套件——QIoT Suite Lite

 

外觀介紹

  打開QBoat Sunny的外箱,裡面很直接明瞭就是這塊單板的IoT微型伺服器。另外,還附有簡易的螺絲、工具及說明書,只要經過簡單組裝,就可以開始使用QBoat Sunny。

圖9 QBoat Sunny外箱

 

圖10 QBoat Sunny

 

  在板子的四角處,以四顆螺絲釘固定在一個銀色、鐵製的基座上,這個基座兩旁還向柵欄一樣豎立起來,主要目的是要保護QBoat Sunny,幫助散熱,並使它在運作上可以更加穩定。

圖11 QBoat Sunny的散熱基座

 

  首先仔細觀察一下這塊開發板,可以看到它採用的Annapurna Labs AL-314處理器,搭載2GB的記憶體,且有兩條M.2 SATA SSD 2260/2280插槽。

 

  QBoat Sunny具備3個Gigabit網路RJ45連接埠。在RJ45旁邊,有兩個USB 3.1 Gen 1 Type A連接埠,還有1條M.2 2230插槽供無線模組擴充使用。而在板子的另外一邊,則有一個紅色與一個綠色的插口,負責Audio in 與 Audio out的功能。

圖12 QBoat Sunny的音效插口

 

QBoat Sunny硬體規格:

  • 處理器——Annapurna Labs AL-314 quad core

    ARM Cortex-15 processor up to 1.7 GHz

  • 系統記憶體——2GB DDR3L

  • 儲存空間——512MB NAND flash, 2x M.2 2260/2280 SATA slots for SSDs (Key M)

  • 聯網設施——3x Gigabit Ethernet

  • USB – 2x USB 3.1 Gen1 ports

  • 音訊輸入/輸出插口——5mm audio out, 3.5mm audio in

  • 擴充設備

  • 1x M.2 Key A 2230 for Wi-Fi/藍芽

  • 40-pin連接器,針對 I2C, UART, SPI, SDIO, GPIO

  • 電源——12V/3A

  • 尺寸——144 x 126 x 33.5公釐 (加上散熱器底座)

  • 重量—— 490公克

  • 適合運作環境——0 to 35˚C, 5 to 95%, 非冷凝, 濕球溫度: 27˚C

圖13 QBoat Sunny硬體效能強悍

 

為何QBoat Sunny廣受市場期待?

  主要是因為,QBoat Sunny可連結多樣化的IoT開發板、裝置及應用,同時,可以作為小型/私有IoT應用的伺服器,以及大型/公共IoT環境進行霧運算(Fog computing)的節點或閘道。總之,這款高效能的IoT微型伺服器可以幫使用者省下可觀的頻寬及雲端運算的費用,同時能夠在多種情境下使用。

圖14 高效能的QBoat Sunny足以幫使用者省下可觀的預算

 

QBoat Sunny應用程式開箱

  按照使用說明書的步驟,將QBoat Sunny接上電源、路由器,同時在您的電腦上下載Qfinder Pro這個程式(適用windows、Mac、Linux),就可以進行登入,然後遠端使用QBoat Sunny。

 

  讓我們一起來看看QBoat Sunny所提供的服務。開發板上預載了QNAP開發的作業系統QTS Lite,這套作業系統匯聚了QNAP多年來在軟體開發上的精華,特別為IoT打造的作業系統。在QTS Lite桌面上有9 個圖標,接下來幫大家簡單介紹:

圖15 QTS Lite桌面

 

1.控制台:

  點入之後,主要可以看到系統的各種狀態,幫助您了解這台QBoat Sunny運作的情形。同時,可以在「權限」部分,設定不同使用者的登入與使用權限。

圖16 控制台內的各種功能

 

2.File Station檔案總管:

  進入後,可以看到主機內所有檔案存放的情形,還可以遠端掛載雲端硬碟。

圖17 透過檔案總管,管理所有檔案。

 

3.myQNAPcloud雲服務:

  可透過這項服務,一步步將QBoat Sunny設定成為一個私有雲,並可以在此頁面上遠端管理多台裝置。若您沒有將IoT裝置連上一些大型的cloud service,便可透過此程式遠端管理。

圖18 可在此設定私有雲服務

 

4.幫助中心:

  顧名思義,就是在使用QBoat Sunny碰到困難時,可以尋得幫助的地方。除了文字說明外,還可以在此搜尋到許多網路上的資源,更有支援平台,讓QNAP支援團隊透過「幫助中心」,解決使用者的問題。

圖19 需要支援嗎?來幫助中心就對了!

 

5.App Center:

  可在這裡下載一些額外功能的程式,或是幫已安裝程式下載更新檔。App Center內已經有一些開發平台程式,例如Node.js、Perl、Python,可以讓IoT Maker大展長才、玩得淋漓盡致!

圖20 這裡有一些可用程式提供下載

 

6.QTS SSL Certificate、CloudLink雲聯通:

  這兩個應用程式主要都是與前面介紹過的「myQNAPcloud雲服務」一起配合,讓私有雲的建構更加完備、完善。

 

7.Container Station:

  是這款QBoat Sunny主打的功能之一,若您已有運作中IoT環境,可以透過這款虛擬容器軟體,很容易就可以將現有軟體套件轉移到QBoat Sunny。

圖21 方便易用的虛擬容器軟體

 

8.QIoT Suite Lite:

  亦是QBoat Sunny主打的應用之一。使用前必須再輸入帳號/密碼登入,登入之後可以看出是一個整合介面,可以用來管理IoT應用、IoT裝置,以及裝置的種類,還有使用者。初步看起來是十分淺顯易上手,好操作、使用。同時還有「快速設定精靈(Quick Setup Wizard)」可以幫助使用者。

圖22 QIoT Suite Lite的介面完整且容易操作

 

結論:必敗QBoat Sunny的5大原因

  1. 機身輕薄靈巧、效能強大。

  2. 軟硬介面容易操作,好上手。

  3. 應用程式功能完整,且可持續擴充。

  4. 雲端應用程式方便使用,輕鬆建立私有雲。

  5. IoT應用程式整合完整,容易建立物聯網裝置;若有現成物聯網裝置,也可透過虛擬容器,輕鬆匯入。

 

  若讀者們想更深入了解QBoat Sunny及QIoT Suite Lite,歡迎收看以下影片:

 

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[2017年度大回顧] 看看我們做了哪些計畫吧!

2017年團隊們挑戰了大大小小的嘗試,包含開立新課程、新書籌備、物聯網專案計畫、企業夥伴們的合作、參與世界各地Maker Faire、籌辦華山展覽以及年度合作活動等等(開創活動新品牌-放課後Fun School),2018我們也會持續提供優質服務內容給大家,還請多多支持哦。

作者/攝影 曾吉弘/Cavedu教育團隊各同仁
時間 2017整年度

2017年做了很多好玩的事情也有新嘗試,首先要說的是我們提供的服務內容:

  • 教師研習及學習課程(CAVEDU)
  • 專題設計製作(CAVEDU,可委託外包)
  • 物聯網空間/功能規劃(CAVEDU,可委託外包)
  • IoT雲服務應用(CAVEDU)
  • 書籍撰寫/出版(CAVEDU、翰吉,可委託出版)
  • 工作坊活動及合作策展(放課後)
  • 開發板與周邊商品販售(機器人王國)

新課程研發

教學場域一直在變化,但初衷不變。我們從小學、國中高中及大學相關課系(資訊、機械及電子與數位互動藝術等)到成人學習都有對應的科技動手做課程。也在T客邦創客基地與 Fablab Taipei 開設晚間的帶狀課程。主題從簡易程式概念培養、基礎電子電路設計、手機app、機器人控制與雲端應用開發等等,相當豐富喔!

課程分類請按我

 

新合作夥伴

1+1 > 2,很高興能與DFRobot、Intel、Mouser與RS Components 推廣相關產品服務,也密切與MTK、QNAP、Zyxel 針對物聯網教室提供規劃方案,老師們不用再為了新程式、新開發板傷腦筋,問我們就對了!(公司名稱按字母順序排列)

 

全產品研發計畫

 

針對108課綱,我們推出了[物聯網教學箱]與[RK物聯網擴充板],兩者都是針對教室情境使用,元件管理非常方便。

另外RK物聯網擴充板則可同時支援LinkIt Smart 7688 Duo與 LinkIt 7697這兩套我們這兩年開課最熱門的物聯網開發板,接腳可外接麵包板、Seeed Studio Grove接頭的感測器(擴充板中央區域),以及3 pin接頭(擴充板右側)。

 

新書出版

今年完成了五本書:出版一本書:[實戰物聯網:LinkIt Smart 7688 Duo],另外翻譯了四本書籍。明年預計出版的書籍主題有物聯網(使用LinkIt 7697)、基礎電路設計(使用Mouser MultiSIM BLUE)以及AI等主題。

 

翻譯書籍列表:

CAVEDU書籍列表

 

創辦活動品牌「放課後」

2017年5/27, 28我們在華山文創園區舉辦放課後,邀您重拾下班下課後的快樂。攤位總覽影片請點我

也參加了香港、新加坡、西安與東京等Maker Faire,並受邀分享與辦理許多工作坊向很多人見證台灣的能量。

 

阿吉老師赴MIT擔任訪問學者

CAVEDU與 MIT App Inventor小組(屬於CSAIL(電腦科學與人工智慧實驗室)下)一直有密切的合作。阿吉老師於今年十月受邀擔任訪問學者,協助整合物聯網開發板至App Inventor中、元件測試與教材編寫等等。大家可以關注阿吉老師的MIT生活日誌以及12/17 FabLab Taipei的分享影片

 

阿吉老師@MIT App Inventor team list

 

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為擴大各式計畫2018年度團隊將招募開發工程師及課程講師等新血,如果您想為台灣的教育出一份力並喜歡我們的風格,歡迎加入我們!

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相關文章:

[Micro:bit] 使用MicroPython與Boson套件設計智慧風扇

本篇文章將帶領讀者使用Microbit輕鬆打造一台小型的智慧風扇,有興趣的朋友不妨參考一下本文,一起來動手DIY吧!

作者/攝影  袁佑緣
時間  3小時
成本
難度  * * *
材料表
  • Micro:bit
  • 樂高積木
  • Micro:bit Boson 擴充版

 

介紹

本篇文章的主角是BBC推出的微型電腦micro:bit,有興趣的朋友不妨參考一下micro:bit的官方網站(http://microbit.org/),裡面有許多適合入門又豐富有趣的應用喔!

而為了要打造一台電動風扇,我們需要加裝額外的擴充版跟電子元件,本文所使用的是DFRobot推出的Boson擴充版,Boson是DFRobot 所推出的一系列電子套件,外型就像積木一樣,除了相容於LEGO之外,還可以用金屬羅絲固定,並且附有磁吸式的底座,容易組裝也容易拆卸,且電路的接口都有經過特別的設計,隨插及用,非常適合沒有電路基礎的小朋友們入門電子實做的世界!

 

想了解更多boson kit相關資訊的朋友,不妨去參考一下DFRobot的官方網站說明喔(https://www.dfrobot.com/blog-630.html)!

準備

經過前面的介紹,接下來我們就要來正式進入我們的實做部份了,首先我們在軟體以及硬體上做一些準備。

 

組裝擴充版

準備我們的micro:bit以及Boson擴充板,組裝圖如下,記得micro:bit的logo朝下面,有LED陣列的那面朝上喔,如果說到時候燒錄程式失敗的話,就會用LED陣列顯示出錯誤訊息。

micro:bit控制板

組裝micro:bit boson擴充板

組裝完成!

 

風扇製作

本範例的硬體主要是用LEGO來做,請參考下方的圖片,零件上用LEGO動力機械的基本套件就能完成囉,當然有興趣的朋友也可以自己DIY設計一個獨特風格的電風扇底座,只要記得上面要有四個boson的座,在待會的實做部份我們會慢慢放入感測器以及馬達、風扇。

軟體安裝

Micro:bit 預設的程式撰寫環境有兩種,一種是圖形化的JavaScript Blocks Editor,另外一種則是我們接下來用的MicroPython Editor。

Microbit let’s code 網站:http://microbit.org/code/

MicroPython 線上編輯器

 

 

MicroPython是將原本就容易學習的程式語言Python實做到為微控制板的架構上,好比說是micro:bit,以下是micro:bit MicroPython的詳細說明文件(http://microbit-micropython.readthedocs.io/en/latest/tutorials/introduction.html),裡面有詳細敘述許多的功能,以及API取用的方法,比起圖形化的Block Editor 來說雖然難度上升了一點,但是彈性也增加了,可以讓我們程式撰寫的功能範圍變得更廣!

MicroPython for micro:bit文件

 

除了使用剛剛在官網看到的線上版,也可以下載MicroPython文件中推薦的Mu Editor(https://codewith.mu/#download),這款編輯器主打簡單、易學,初學者只要專心在學習如何撰寫MicroPython上就好。

Mu 編輯器

 

除此之外,這個編輯器還是跨平台的,不只Windows平台上可以執行,macOS或者是Linux也可以,請讀者依照自己的作業系統環境來下載。

下載Mu Editor

 

下載完成後,打開來之後就會有如下圖的編輯器,當我們要上傳程式碼的時後,請先將micro:bit用usb線接到電腦上,再按下flash的按鈕就行囉!

實做

STEP1:控制馬達 

首先我們先加入Boson套件中的馬達,請裝在基座的正中間,組裝如下圖。

裝完馬達跟風扇之後,接下來請把Boson的訊號線接到micro:bit Boson擴充板的8號腳位上,也就是右上角的那個插座,如下圖。

再來請打開我們的Mu Editor,並打上以下的範例程式碼。

from microbit import *

mode = [700, 900, 1023]
while True:
    for speed in mode:
        print(speed)
        pin8.write_analog(speed)
        sleep(1000)

 

程式碼解說

首先從microbit這個Python函式庫中引入所有的函式,也就是把我們所需要的工具都加進這支程式當中。

接下來再宣告一個變數mode,為三個數字的串列(list),其實就是建造一個三段變速的電風扇,而裡面的數字大小代表的則是馬達的輸出馬力,數字越大就會越強,風力也越大,注意到1023是最高的馬力,而最低馬力700則是個建議的數值,太低的話有可能馬達會轉不到風扇,這點要特別注意喔!

最後我們有一個大大的while迴圈,裡面在包著一個for迴圈,所謂的迴圈就是會在某種條件下一直執行動作的意思,好比說while True就是一直迴圈,for speed in mode就是在三段變速中各執行一次的意思。

至於for迴圈裡面的所執行的動作,就是很直接的把我們的馬達設成三段變速中的速度囉!其中要注意的是,我們所使用是函式(function)是write_analog,意思就是用類比(analog)電壓去驅動我們風扇的馬達,因為用數位的模式就只有開跟關的模式,為了要做到變速的模式,才需要用到類比控制喔!

 

 

 

STEP2:開關控制 

有了馬達之後,我們學會了撰寫程式碼來控制電風扇,但是這樣在使用上可能還不夠直接,如果說我們要像生活中的電風扇一樣,可以有個按鈕來開關電風扇呢?這時候就需要加裝感測器(sensor)啦,請依照下方的組裝圖加上一個Boson套件的按鈕,並把它接到擴充版上的腳位12上。

以下是這個範例的程式碼。

from microbit import *

fan_switch = False
while True:
    if pin12.read_digital():
        fan_switch = not fan_switch
        print('ON' if fan_switch else 'OFF')
        pin8.write_digital(int(fan_switch))
        while pin12.read_digital():
            sleep(100)

 

程式碼解說

在這個範例中,我們把重點放在風扇的開關上,所以在控制轉動風扇的馬達時,我們使用的就不是像前面變速式的類比(analog)方式,而是開跟關兩種模式互相切換的數位(digital)方式,所以用的函式是用write_digital。

在程式中,我們有宣告一個變數fan_switch,用來儲存現在使用者控制風扇的按鈕狀態(第12號腳位),每當使用者按下開關又放開之後,就會改變一次fan_switch的狀態,有可能是從開的狀態轉成關(ON->OFF),或者是相反,只要我們把這個fan_switch變數轉成數字後丟到控制馬達的函式上,就能夠達到開關風扇的功能囉!

請參考下面的示範影片,讀者是否能能順利做到開關風扇呢?

https://youtu.be/QeR3TxfTs5g)

 

STEP3:風量調整

 

接下來我們來整合一下前面兩步的範例,除了要能夠開關之外,還要加入一個旋鈕來調整風力大小,讓這個風扇更加的貼近使用者!

請按照下圖,加裝一個Boson 旋鈕套件到風扇的基座上,並把訊號線接到擴充板的0號腳位上,也就是板子的左上角。

以下是這個範例的程式碼。

from microbit import *

fan_switch = False
fan_mode = ["slow", "medium","fast"]
fan_power = [700, 900, 1023]

def fan_mode_switch(value):
    interval = int(1023/3)
    for i in range(3):
        if value >= i * interval and value < (i+1)*interval:
            break
    return fan_mode[i], fan_power[i]

previous_mode, power = fan_mode_switch(pin0.read_analog())

while True:
    if pin12.read_digital():
        fan_switch = not fan_switch
        print('Fan status: ' + ('ON' if fan_switch else 'OFF'))
        while pin12.read_digital():
            sleep(100)
    if fan_switch:
        mode, power = fan_mode_switch(pin0.read_analog())
        if mode is not previous_mode:
            previous_mode = mode
            print("Fan mode: ", mode)
            pin8.write_analog(power)
    else:
        previous_mode = 'OFF'
        pin8.write_analog(0)
    sleep(300)

程式碼解說

程式好像比起前面兩個程式碼加起來多了不少,就讓我們慢慢來拆解看看是怎麼實作的吧!

首先我們比起STEP1中的三段變速又更明確的定義了馬力(fan_power)跟風速模式(fan_mode)了,並且我們用def定義了一個自己的函式出來,這個fan_mode_switch函式主要會從吃進來的value值,也就是我們旋鈕轉到的數值,來決定我們現在風扇的模式,並輸出對應的馬力值。

而我們是如何判斷風扇馬力的模式呢?其實就是把我們的旋鈕數值(0到1023)分成三等份,然後看看當下使用者轉到的數值是落那一個區間上,就把它對應到三種不同的風力模式(slow, medium, fast)。

最後,這隻範例程式碼還有一個小細節是值得初學者去注意的,當我們在切換模式的時候,我們都必須要注意只有當前一刻風力模式跟此刻轉到的風力模式時才需要去改變我們馬達的轉速,同時顯示的馬力大小才需要去更新,所以我們會用一個previous_mode變數來儲存上一刻的模式喔!

以下是我們的示範影片。

 

STEP4:智慧風扇

最後,我們還想要加入一些常見的風扇沒有的功能,來讓我們的小風扇更加的智慧化,並貼近使用者的使用環境。請依照下面的組裝圖加上一個Boson套件的motion 感測器,並把訊號線接到1號腳位上。

而什麼是motion sensor呢?其實就是所謂的PIR(Passive Infrared Sensor),常見的用途就是用來偵測人體的接近(靠著生物體的紅外線),有時候我們在逃生梯上下樓時,電燈自動會開啟其實就是因為有這種感測器,它會自動偵測有人在走動來自動打光。

而我們想要實做的功能就是除了STEP3中有的功能以外,還要加入一個情境,如果偵測到有人的話,例如說偵測到人的手,就會自動開啟電風扇,而不需要特地去壓按鈕還開電風扇,一起來看是如何實做的吧!

以下是這個範例的程式碼。

from microbit import *

fan_switch = False
fan_mode = ["slow", "medium","fast"]
fan_power = [700, 900, 1023]

def fan_mode_switch(value):
    interval = int(1023/3)
    for i in range(3):
        if value >= i * interval and value < (i+1)*interval:
            break
    return fan_mode[i], fan_power[i]

previous_mode, power = fan_mode_switch(pin0.read_analog())

while True:
    if pin12.read_digital():
        fan_switch = not fan_switch
        print('Fan status: ' + ('ON' if fan_switch else 'OFF'))
        while pin12.read_digital():
            sleep(100)
    if fan_switch:
        mode, power = fan_mode_switch(pin0.read_analog())
        if mode is not previous_mode:
            previous_mode = mode
            print("Fan mode: ", mode)
            pin8.write_analog(power)
    elif pin1.read_digital():
        fan_switch = True
        print('Fan status: ' + 'ON')
    else:
        previous_mode = 'OFF'
        pin8.write_analog(0)
    sleep(300)

程式碼解說

比起STEP3的程式碼,我們延伸了主結構中的if…else…,將fan_switch的狀態以外,再新增(elif)了一個motion sensor的狀態(pin1.read_digital),注意到motion sensor只能偵測是否有人靠近,所以使用的是數位的訊號(digital),它無法偵測距離多寡,而且如果身體靜止一段時間的話,也不會觸發motion sensor喔!

以下是我們最後完成的智慧風扇影片,可以用按鈕開關風扇,還可以用旋鈕調整轉速,並且還能用motion sensor在有人的時候自動開啟風扇!

 

相關文章:

 

 

 

 

[LinkIt 7697開發板教學]BLE藍牙簡介

本文要介紹聯發科技實驗室7697開發板的BLE藍牙4.0通訊機制,包含central、iBeacon 以及 peripheral 等三種角色。

作者/攝影 曾吉弘
時間  3小時
成本  LinkIt 7697開發板
難度  * * *
材料表
  • 個人電腦
  • LinkIt 7697 開發板

LinkIt 7697的BLE

LinkIt 7697支援藍牙低功耗通訊協定Bluetooth Low Energy),但不支援傳統的 profile 像是 Bluetooth BR 或 EDR。Bluetooth Low Energy 裝置可作為 central 或 peripheral 裝置。peripheral裝置(像是心跳計) 會把關於本身的資料廣播出去。central裝置則會尋找附近的peripheral裝置,並可進一步連到peripheral 來存取其屬性,例如服務(service)或特徵(chracteristic)。

*BLE peripheral 與 Central   001

LinkIt 7697 提供了以下 Arduino 函式庫類別:

  • LBLE:用來初始化 Bluetooth Low Energy子系統subsystem
  • LBLECentral:提供central裝置的基本功能,例如掃描鄰近的peripheral
  • LBLEPeripheral:提供peripheral裝置的基本功能:
    • 設定advertisement package
    • 設定 characteristic與service(UUID).

7697 可用作 Central、iBeacon 以及 peripheral,請看以下介紹:

 

7697作為Central

7697的LBLE 函式庫可讓 7697 成為一個central裝置來掃描附近的BLE裝置。如以下程式中的scanner

LBLE.begin();
while(!LBLE.ready())
{
delay(10);
}
Serial.println(“BLE ready”);

//開始掃瞄鄰近的廣播資料
LBLECentral scanner;
scanner.scan();

呼叫scan()之後,central裝置就會不斷蒐尋附近的Blueotooth裝置,掃描結果會更新在LBLECentral類別,後續可呼叫 getPeripheralCount() 來取得掃瞄到的 peripheral 裝置數量。

for(int i = 0; i < scanner.getPeripheralCount(); ++i)
{
Serial.println(scanner.getName(i));
}

請注意藍牙 peripheral 的廣播內容會因不同的裝置而異,例如,一台 iBeacon 裝置丟出來資料可能會有 connectivity flag 以及製造商資料,但心跳計則可能包含 service UUID 與裝置名稱。

常見的情境是 central 去掃描附近的 iBeacon 裝置,在此會用到兩個方法isIBeacongetIBeaconInfo,用來解析iBeacon廣播資料相當好用。有掃到裝置的話,就可由Arduino IDE 的 serial monitor 畫面看到該裝置的基本資料。

 

File > Examples > LBLE > ScanPeripherals

#include <LBLE.h>
#include <LBLECentral.h>

LBLECentral scanner;

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  //初始化BLE
  Serial.println("BLE begin");
  LBLE.begin();
  while (!LBLE.ready()) {
    delay(10);
  }
  Serial.println("BLE ready");

  //開始掃瞄鄰近的廣播資料
  scanner.scan();
}

void printDeviceInfo(int i) {
  Serial.print("Addr: ");
  Serial.println(scanner.getAddress(i));
  Serial.print("RSSI: ");
  Serial.println(scanner.getRSSI(i));
  Serial.print("Name: ");
  Serial.println(scanner.getName(i));
  Serial.print("UUID: ");
  if (!scanner.getServiceUuid(i).isEmpty()) {
    Serial.println(scanner.getServiceUuid(i));
  } else {
    Serial.println();
  }
  Serial.print("Flag: ");
  Serial.println(scanner.getAdvertisementFlag(i), HEX);
  Serial.print("Manu: ");
  Serial.println(scanner.getManufacturer(i));

  if (scanner.isIBeacon(i)) {
    LBLEUuid uuid;
    uint16_t major = 0, minor = 0;
    uint8_t txPower = 0;
    scanner.getIBeaconInfo(i, uuid, major, minor, txPower);

    Serial.println("iBeacon->");
    Serial.print("    UUID: ");
    Serial.println(uuid);
    Serial.print("    Major: ");
    Serial.println(major);
    Serial.print("    Minor: ");
    Serial.println(minor);
    Serial.print("    txPower: ");
    Serial.println(txPower);
  }
}

void loop() {
  delay(3000);

  //顯示找到的peripheral裝置
  Serial.println(scanner.getPeripheralCount());
  for (int i = 0; i < scanner.getPeripheralCount(); ++i) {
    Serial.println("---");
    printDeviceInfo(i);
  }

  Serial.println("----------------------");
}

 

7697作為iBeacon

iBeacon是一個只會廣播(advertise)資料的BLE裝置,廣播的資料格式可以自訂。請注意做為 iBeacon 的 BLE 裝置無法被連接。

請用LBLEAdvertisement類別就能產生所需的iBeacon廣播資料。並可呼叫configAsIBeacon方法將廣播資料設定為iBeacon格式,如以下程式碼所示:

LBLEAdvertisementData beaconData;
beaconData.configAsIBeacon(“E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0”, 01, 02, -40);

  • E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0是您的 iBeacon UUID。這個值您可以自行產生。E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0因為是iOS AirLocate iBeacon example 中所用的UUID,因此許多 iOS 工具程式都有內建設定來搜尋這組UUID。
  • 01與02是 major ID 與 minor ID,可用來區別不同的iBeacon裝置。例如,您可能會在會議室或辦公室放置多台7697。您可把 major number 設為樓層,minor number 則是房間編號等。這樣一來iBeacon scanner只要透過這兩個數字就能知道使用者現在是在哪一層樓的哪一間房間了。
  • 最後一個數字Tx Power,-40,代表該裝置的發送功率。beacon scanner只要去比較這個數值與實際的訊號強度就能約略估算距離。實際的發送功率會根據天線設定方式而有異,所以建議這個數值要與 scanner 一併校正。

廣播資料設定完成之後,只要呼叫LBLEPeripheral的 advertise方法就能開始廣播資料:

LBLEPeripheral.advertise(beaconData);
LinkIt 7697 會馬上開始廣播資料,呼叫 stopAdvertise() 即可停止廣播。

7697 有現成的範例(BeaconAdvertisement),您可運用Locate Beacon這類的 ibeacon 工具來搜尋。以下是這個 app 的搜尋畫面擷圖:

File > Examples > LBLE > BeaconAdvertisement

#include <LBLE.h>
#include <LBLEPeriphral.h>

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  //初始化BLE
  Serial.println("BLE begin");
  LBLE.begin();
  while (!LBLE.ready()) {
    delay(100);
  }
  Serial.println("BLE ready");

  //將廣播資料設定為iBeacon.
  LBLEAdvertisementData beaconData;

  //以下是AirLocate通用的UUID.
  LBLEUuid uuid("E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0");
  beaconData.configAsIBeacon(uuid, 01, 02, -40);

  Serial.print("Start advertising iBeacon with uuid=");
  Serial.println(uuid);

  //開始廣播
  LBLEPeripheral.advertise(beaconData);
}

void loop() {
  // The underlying framework will advertise periodically.
  // we simply wait here.
  // You can use iBeacon apps such as
  // "Locate Beacon" by Radius Networks on iOS devices to locate this beacon.
  delay(3000);
}

7697作為peripheral

第三種應用是將 7697 作為周邊,這時我們就能從別的裝置去連接它。這也是CAVEDU之前在使用LinkIt ONE較常用的方式,搭配手機來與開發板互動。

 

peripheral device裝置上需要先建立一個 GATT 伺服器,才能讓其他的 BLE central 連到這個peripheral。GATT伺服器包含了一組屬性:service與characterstic。像是心跳帶這類的服務就是用UUID來區分。一個服務可能包含多個具有數值(value)的特徵(characteristic),例如心跳帶服務就應該會有一個heart rate measurement value特徵。BLE central裝置就可以發送需求來讀寫這些數值。

關於GATT屬性,請參考Bluetooth.com 或 https://learn.adafruit.com/introduction-to-bluetooth-low-energy/gatt#services-and-characteristics

啟動GATT伺服器之前,需要定義這個服務以及我們要用到的特徵。由於服務與特徵都是永久性(persistent),並且應該會被其他central裝置頻繁讀寫,在此把service與characteristic定義為global是比較好的做法,如下所示:

#include <LBLE.h>
#include <LBLEPeriphral.h>

//定義具備一個特徵GATT服務
LBLEService ledService(“19B10010-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214”);
LBLECharacteristicInt switchCharacteristic(“19B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214”, LBLE_READ | LBLE_WRITE);

  • 19B10010-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214是服務UUID,可供其他central裝置尋找到它。
  • 19B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214是特徵UUID。. GATT通訊協定會把特徵視為一個緩衝器,長度最大可到512位元組。 LBLECharacteristicInt可用來定義整數型別的特徵,您再用setValue() 去設定其整數參數即可,不必去動到緩衝器內部。

定義好服務與特徵之後,接著要定義它們的關係,再把這些服務加入peripheral裝置,如下所示:

void setup() {
//將特徵加入ledService
ledService.addAttribute(switchCharacteristic);

//將服務加入GATT伺服器(即一個 BLE peripheral)
LBLEPeripheral.addService(ledService);
使用以下語法來初始化GATT伺服器:

LBLEPeripheral.begin();
請注意一旦呼叫begin()之後,就無法加入更多service,也無法修改service與characteristic之間的關係了。

peripheral裝置現在已準備好由central裝置來連線,並可藉由isWritten()檢查特徵值是否有被外部裝置來修改:

 

File > Examples > LBLE > SimplePeripheral

 

為了安全性起見,裝置的addr 不會直接寫在板子上(當然也是有這麼做的)。本範例透過以下語法將 7697 addr 顯示於 serial monitor 中,您再修改 App Inventor 即可。

 

Serial.println(LBLE.getDeviceAddress());

 

#include <LBLE.h>
#include <LBLEPeriphral.h>

// Define a simple GATT service with only 1 characteristic
LBLEService ledService("19B10010-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214");
LBLECharacteristicInt switchCharacteristic("19B10011-E8F2-537E-4F6C-D104768A1214", LBLE_READ | LBLE_WRITE);

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);

  Serial.begin(9600);

  //初始化BLE
  Serial.println("BLE begin");
  LBLE.begin();
  while (!LBLE.ready()) {
    delay(100);
  }
  Serial.println("BLE ready");
  Serial.print("device address is:");
  Serial.println(LBLE.getDeviceAddress()); //顯示7697 BLE addr

  //設定廣播資料
  // In this case, we simply create an advertisement that represents an
  // connectable device with a device name
  LBLEAdvertisementData advertisement;
  advertisement.configAsConnectableDevice("BLE LED");

  // Configure our device's Generic Access Profile's device name
  // Ususally this is the same as the name in the advertisement data.
  LBLEPeripheral.setName("BLE LED");

  // Add characteristics into ledService
  ledService.addAttribute(switchCharacteristic);

  // Add service to GATT server (peripheral)
  LBLEPeripheral.addService(ledService);

  //啟動GATT伺服器,此時已可被連線
  LBLEPeripheral.begin();

  //開始廣播
  LBLEPeripheral.advertise(advertisement);
}

void loop() {
  delay(100);
  if (switchCharacteristic.isWritten()) {
    const char value = switchCharacteristic.getValue();
    switch (value) {
      case '1':
        digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); //7697就是D7, 其他Arduino為D13
        break;
      case '0':
        digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
        break;
      default:
        break;
    }
  }
}

Android端(App Inventor)

要寫一個小程式來與7697互動,在此推薦使用App Inventor來編寫Android端程式,一方面是圖形化介面開發非常快,另一方面則是手機端有許多豐富的資源,可以讓您的專題更完整。別忘了參考CAVEDU所開發的App Inventor中文學習網喔!

請登入App Inventor (http://ai2.appinventor.mit.edu) 之後建立一個新的專案,或由此下載本範例所需之 .aia 檔

 

Designer 頁面

本範例用到的元件有多個按鈕、顯示訊息用的 Labe; 當然也需要用到最新的 BluetoothLE 元件。Designer 頁面完成如下圖,您只要做得差不多就好,不需要一模一樣。

 

Blocks 頁面

STEP1:

宣告 addr 變數,代表所要連線的7697 藍牙位址。

Screen1初始化時,要求 BluetoothLE元件開始掃瞄,連線成功的話會自動呼叫BluetoothLE.Connnected事件,並修改相關元件的設定。

STEP2:

按下連線按鈕時,根據按鈕的文字來決定要連線或斷線。您也可以使用兩個獨立的按鈕來做到這件事。

STEP3  :

斷線時呼叫BluetoothLE事件,並將元件回復到初始狀態等候下一次連線。

 

STEP4  :

按下按鈕時,透過 WriteIntValue 方法分別發送 1 與 0 出去,7697 接到這兩個整數值之後就會執行對應的動作。您可以依照這樣的架構加入更多按鈕或其他二元觸發條件(例如Google語音辨識、感測器值等等)。別忘了 7697 端也要加入更多case 來接收您新增的控制碼。

操作

請先上傳7697端的程式並開啟serial monitor來看看狀態,在此7697是一個peripheral。請點選App端的 Connect按鈕就會連線,連線成功即可點選ON/OFF按鈕(在連線成功之前不可按)來控制7697的 D7 USR LED燈亮滅。

 

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[課程紀錄]170615,16 國中小自造者教育師資培訓營@日新國小

作者/攝影 曾吉弘/趙偉伶
課程時間 2017 6/ 15 16 
課程講師 徐豐智、趙偉伶、陳煜倫
課程場地  台北市日新國小 / 台北市自造教育示範中心

l來自台北市二十多位國小教師齊聚一堂,一起來認識如何將新的物聯網開發板 LinkIt 7697 應用於國小教學,為此聯發科技實驗室特別開發了以 Google Blockly 為基礎的 Blocklyduino 圖形化介面,不僅具備了圖形化介面,相關周邊如各種感測器的指令,還有Wi-Fi / BLE / 雲服務的指令也都有了,可以說是相當完整。

Blocklyduino 各作業系統版本下載頁面

106年度臺北市政府教育局與財團法人聯發科技教育基金會自造者教育合作計畫之夏令營報連結(請點選報名)

本次課程除了感謝台北市日新國小暨台北市自造教育示範中心聯發科技教育基金會的大力支持,讓所有老師都能有一套完整的設備帶回去慢慢研究。最感謝的當然就是兩天超認真上課的各位老師囉,期待各位能實際運用LinkIt 7697 x Blocklyduino於課堂中。

這兩天課程上了什麼呢?

6/156/16
  • 安裝程式環境
  • 接線讓LED亮
  • 組裝搶答器按鈕
  • 寫程式
  • 組裝搶答器外殼
  • 光線感測器程式講解
  • 組裝繼電器
  • 講解繼電器程式
  • 溫溼度感測器程式講解
  • 物聯網教室/物聯網屋demo

 

投影片:


來看課程花絮吧~

日新國小徐臺屏老師,近年推廣maker教育不遺餘力,本次活動很高興能在日新國小舉行,場地非常專業,相信上課的老師們都有同感。

(聯發科技教育基金會 Alan & Cynthia)


第一天:Blocklyduino 環境應用與搶答器製作

動手做就是快樂,哪怕手上都是雷切灰~

慢慢有樣子出來了

 

第二天:使用 :Blocklyduino 結合 MCS雲服務

第二天的課程內容是將7697的資料上傳到MCS雲服務,對小朋友來說就能從網頁上去監測某些感測器數值的變化。在此有請聯發科技基金會Alan來分享開發祕辛。

上傳之後除了可以看到最新一筆資料,也可以用折線圖的方式來呈現歷史資料,馬上知道數值的變化趨勢喔!

當然有了手機app,就可以設定當感測器值滿足我們所設定的條件時,自動推播訊息給您(這位老師的訊息有點… 但我想小朋友發的推播訊息內容應該會更勁爆吧)

樂高物聯網小屋示範

CAVEDU針對教學場域的物聯網應用也是很積極在推動的,除了有比較貼近生活情境的應用之外,還有一個比較整合性的思考。學生可以去構思在一個場域(教室、家庭或百貨公司)需要應用哪些技術可以解決現實生活中的問題。使用Blocklyduino 編寫 LinkIt 7697 板子的程式,再搭配 MCS 雲服務,看起來是相當不錯的選擇。可以從雲端控制電器狀態,也可以多人透過網頁/app 來觀看場域狀態。如果滿足某些條件的話,還可以寄發email / app 推播或經由 webhook 觸發其他應用程式,非常方便!

 

(更多資訊請參考,可以名正言順買樂高了![物聯網屋專題實作計畫]用LEGO®製作物聯網屋)

透過手機就能控制家中各種簡易電器開關,是不是很方便呢?

更多照片請參考台北市自造教育示範中心的Facebook粉絲頁,本文部分照片經中心同意使用之,特此感謝。

註:台灣如 webduino, iFrog 以及 Motoduino 也有類似的Blockly 圖形化環境並針對自家產品最佳化,也請點選上述連結來看看喔!

相關文章:

[課程紀錄]物聯網大專教師研習-使用LinkIt 7697@經濟部通推小組

作者/攝影 曾吉弘
課程時間  2017 5/12
課程講師 曾吉弘
課程場地 經濟部通訊產業發展推動小組會議室

台北市中山區長安東路一段18號6F

通訊大賽物聯網組的大專教師研習開跑,2015年是LinkIt ONE, 2016是 LinkIt 7688,今年則是一片可愛的LinkIt 7697 (具備 Wi-Fi, BLE 的 Arduino相容板)。

7697的投影片在此(還有學習筆記),快100頁喔,喜歡就幫忙分享出去吧!


當天上課內容如下:

  • 7697 硬體介紹以及當作 Arduino使用
  • 基礎電路操作 – 使用 BlocklyDuino 與 Arduino IDE
  • BLE 基礎介紹,使用App Inventor 編寫Android app 來控制 7697
  • 由MCS雲服務來控制7697腳位
  • 上傳感測器資料到 MCS 雲服務指定之資料頻道
  • 如何外部取得 MCS channel 的資料點 (JSON format)

這次有個重要的亮點是 BlocklyDuino 圖形化介面(離線執行,載點請按我),除了基本的I/O指令之外,Seeed Grove套件、Adafruit 套件甚至 IFTTT, Blynk 等雲端服務等都寫好了。請一定要試試看。

對於小朋友來說,拉拉方塊就能寫好當然是最棒啦。但如果是會Arduino IDE 語法的朋友,可以轉成Arduino 語法之後再進行最佳化。不管怎樣,聽起來都是很棒的東西呢。

BlocklyDuino 主畫面

上圖之積木方塊轉為Arduino 語法

BlocklyDuino 之設定畫面

其實像是 IFrog ICblockwebduino 或是 Motoduino慧手科技的motoblockly 都有類似的服務。 

上課實況,感謝諸多老師參加喔!

上課會使用 7697 搭配簡易電子元件來做到各種互動功能,不過物聯網系列的課程重點都是在資料聯網之後的應用,能夠正確控制周邊應該是最大公因數,在此也感謝許多廠商努力提供好用的軟硬體。

使用App Inventor 藉由 BLE 通訊來與 LinkIt 7697 互動

下圖是上傳光敏電阻資料到 MCS 的資料頻道上:

LinkIt 7697(數大就是美)

Motoblockly.com 主畫面

webduino (轉 javascript) 主畫面

 

相關文章:

 

[物聯網屋專題實作計畫]用LEGO®製作物聯網屋

誤:為了名正言順的動用公司資金玩LEGO,特別提案製作LEGO物聯網企劃。

正:為了提供更好的物聯網學習體驗,使用互動性、模組化最佳的LEGO積木為素材,整合Linkit Smart 7688 Duo物聯網開發板、聯發科雲端服務(MCS)、Seeed Grove感應器,打造【CAVEDU第三代物聯網屋】。

作者/攝影  鄭建彥/CAVEDU教育團隊
時間
  •  30分鐘(開箱時間)
  • 2~5分鐘(製作時間)
成本
  • Linkit Smart 7688 Duo
  • Linkit Smart7688 Duo Arduino相容擴充轉接板
  • LEGO 75827
  • Grove加速度感應器
  • Grove火焰感應器
  • Grove溫溼度感應器
  • Grove 水感應器
  • 風扇模組
  • 5mmLED
難度 

我們家老闆也不是那麼好騙的,哪有這麼隨便就讓我們動用公司資源開專案,一定要有範例佐證一下。

還好我出門遊玩工作時,有順手拍照記錄的好習慣。

這是2016 CAVEDU物聯網應用發表會,亞馬遜雲端服務(AWS)所展出的LEGO物聯網屋。

2016年的新加坡Maker Faire,Cognizant的攤位活動也是LEGO小屋+樹莓派+平板

 

已經可以證明使用LEGO為房屋素材,是世界級大廠的共同選擇,所以我們選用LEGO也只是剛好跟上一流國際科技品牌的腳步而已。

我們在玩了評測好幾間LEGO屋之後,決定選用LEGO 75827。

是的,就是那棟魔鬼剋星消防局總部,滿滿三層樓的回憶與感動(想當年那卷魔鬼剋星錄影帶我也是一看再看啊!)。

這麼豐富的零件,讓滿懷感動的我們,花了好幾個晚上組裝才完成。

 

說好的物聯網功能呢?

首先,先研究如何將感應器跟LEGO積木裝在一起。Seeed Studio推出了可以將Grove系列模組跟LEGO積木結合的保護殼(工商服務:http://shop.robotkingdom.com.tw/seeedstudio/grove.html),剛好解決這個問題。

接下來就可以輕鬆愉快的Grove感應器們裝上去了。

 

安頓好了各輸出入模組,下個問題才讓我們手忙腳亂,線 要 按 怎 牽 ?

每個樓層都有好幾個模組,每個模組都要拉線到控制板上,這麼多線要如何安全、整齊的配置呢?我們製作了這個黑盒子(商業機密,恕不公開內部照片),解決了這個惱人的問題。

 

好用又好玩的LEGO物聯網屋就完成啦。

 

等等,你以為我們這樣就滿意了。

我們再接再厲的改裝了LEGO辛普森他們家。

 

下個改裝目標據說是這個

 

想看實體嗎?歡迎在2017/5/27、28來華山1914文創園區的東二館,我們會在【放課後】展出。

購票網址:http://shop.robotkingdom.com.tw/funschool/funschool.html

 

相關文章:

[LattePanda教學] lattepanda + Azure #2 上傳類比資料到Azure IoT hub

作者/攝影  曾吉弘
時間  3小時
成本  Lattepanda
難度  * * * * *
材料表
  • 個人電腦 (作業系統可用 Windows, Mac OSX 與 Linux,本範例使用 Windows 7)
  • Lattepanda Windows 單板電腦

請參閱 [LattePanda教學] lattepanda + Azure #1 環境建置] 本文將介紹如何上傳類比資料(電位計)到Azure IoT hub,並可在 Visual Studio 與 Power BI 中檢視資料。

環境建置

硬體

在此有兩種做法,使用 Lattepanda 感測器套件 中的 Analog Rotation Potentiometer sensor 接在 Lattepanda 上的 Gravity 4號接腳上,請參考下圖:

或採用一般的電位計,中央腳位接到 Lattepanda A0腳位,另外兩隻腳一端接 5V,一端接GND即可,完成如下圖:

Lattepanda Arduino

 

請上傳StandardFirmata Lattepanda Arduino 晶片中,別忘了 Board 要選 Arduino LeonardoCOM port 請根據 Windows裝置管理員為準,本程式中為 COM4

Lattepanda Windows端:

請用 git client 下載 azure iot sdk,請安裝 Windows git 工具之後在 powershell (cmd + r 之後搜尋 powershell )下執行以下指令把檔案下載到 lattepanda。在此我們預設的路徑皆為 C:\Users\Lattepanda:

git clone https://github.com/Azure/azure-iot-sdks.git

完成之後在其中的 /build 資料夾中找到 dev-setup.cmd,點擊兩下即可開始安裝程序。安裝完成之後可在同路徑下看到多了一個 node_modules 資料夾。

安裝Node.js所需套件

請在powershell 中執行以下指令,johnny-five serialport 這兩個是我們在 app.js 中會用到的套件:

npm install johnny-five serialport

 

建立Azure storage

Azure Storage

Azure Storage 是微軟所提供的雲端儲存方案,提供不同客戶在耐用性、取得性以及規模彈性上的各種需求,大到科學、金融用的數百TB以上資料,小到個人網站,都可在此完成。

請登入Azure portalNew -> Storage -> Storage account。並根據以下參數來建立 Storage account:

Name:自行取一個名稱,在此為 cavedu

Storage service ecryption: Disabled

Subscription: Free Trial (根據您帳號而定)

Resource group: Create new 或 USe existing 都可以,在此我建立一個新的: cavedu

location: 根據您所在地,在此我選 East Asia

建立完成後會看到以下畫面,請注意右下角的 URL 要記起來,後續與 Power BI 連接時會用到

Settings / Access Keys 下面的 key1 / key2也記起來,請任選一組輸入在後續要執行的程式中。

程式說明

Lattepanda Arduino

請確認 StandardFirmata 程式已經上傳 Lattepanda Arduino 晶片並執行,如果不確定的話可以再上傳一次或按下板子上的 Reset 鈕讓 Arduino 晶片重新執行程式。Arduino端程式一定要先執行,後續 app.js 去呼叫 Arduino COM port 時才可正常運作,否則就會顯示錯誤訊息。

Lattepanda Windows

請開啟power shell,切換到您解壓縮 azure-iot-sdk的資料夾下,(我們的路徑是 C:\Users\lattepanda),使用您喜歡的編輯程式建立一個名為 app.js 的檔案並貼入以下內容。您只要修改 accountNameaccountKeytableName這三筆資料即可,如下圖:

app.js

var azure = require('azure-storage');
var five = require('johnny-five');

var accountName = 'XXX'; // Enter your Azure storage account name
var accountKey = 'OOO'; // Enter your Azure storage account key
var tableName = 'MyLightSensorData'; // Name of your table to store the light sensor data

var arduinoPort = 'COM4';// Enter your Arduino Port

var tableService = azure.createTableService(accountName, accountKey);

if (CreateTable()) {
InitializeBoard();
}

// Create a table in Azure storage
function CreateTable() {
tableService.createTableIfNotExists(tableName, function (error, result, response) {
  if (error) {
    console.log(error);
    return false;
  }
});
return true;
}

// Initialize the Arduino board with Johnny-Five
function InitializeBoard() {
var board = new five.Board({ port: arduinoPort });

board.on('ready', function () {
  lightSensor = new five.Sensor({
    pin: "A0",
    freq: 30000 // 上傳間隔30秒
  });

  lightSensor.on('change', function () {
    InsertValue(this.value);
  });
});
}

function InsertValue(value) {
console.log('Value to insert: ' + value);

//建立一個實體,將光感測器值與日期存在資料表中
var entGen = azure.TableUtilities.entityGenerator;
var entity = {
  PartitionKey: entGen.String('Light'),
  RowKey: entGen.String(String(Date.now())),
  intValue: entGen.Int32(value),
  dateValue: entGen.DateTime(new Date().toISOString()),
};

//將實體插入Azure storage table
tableService.insertEntity(tableName, entity, function (error, result, response) {
  if (error) {
    console.log(error);
  }
});
}

 

執行與檢視資料

請在powershell 下切換到您的您解壓縮 azure-iot-sdk的資料夾下(我們的路徑是 C:\Users\lattepanda),執行以下指令來執行程式。 /XX 資料夾之後執行以下指令:

node app.js

即可看到以下畫面,由console中可看到程式已經陸續上傳多筆資料了。後續我們會在 VisualStudio 中檢視您所上傳的資料。

回到 Azure portal 的 storage acount,在左側選單中找到 Activity log選項,可以看到方才執行的動作。

在 Visual Studio中檢視資料

開啟VisualStudio時,請點選Connect to Azure並用您的Azure帳號登入。

在工具列的 View 中,點選 Server Explorer

登入您的 Azure 帳號之後,即可在 Storage 選項中找到您所建立的 Table 名稱(MyLightSensorData),點選即可看到資料喔!

在PowerBI中檢視資料( 選用)

Power BI 是微軟提供的商務分析工具套件,可用來分析資料及共用深入資訊。透過自行定義或預設的儀表板模組,使用者可以匯入、分析並取得資料中的重要資訊,協助決策。

登入Power BI 之後,您可以在此檢視 Azure storage 中的資料,就是上述我們所執行的程式結果。請點選下圖的 [取得 資料庫],並登入您的 Azure 帳號再輸入您的 server 路徑以及資料庫名稱,完成之後即可看到同一筆資料了

參考資料:

 

  1. 建議使用powershell,開啟方法:win+R快捷見,然後輸入powershell就可以開啟了
  2. 建議使用git,下載網址:https://git-scm.com/download/win

Git – Downloading Package

The entire Pro Git book written by Scott Chacon and Ben Straub is available to read online for free. Dead tree versions are available on Amazon.com.

git-scm.com

  1. 打開powershell,cd 到你想裝的地方,預設是直接在使用者的家目錄,然後輸入git clone https://github.com/Azure/azure-iot-sdks.git

Azure/azure-iot-sdks

azure-iot-sdks – SDKs for a variety of languages and platforms that help connect devices to Microsoft Azure IoT services

github.com

  1. 根據教學文它需要把其中node的submodule一併裝進來,所以輸入:git submodule update –init — node

這樣就搞定了

 

相關文章:

 

[LattePanda教學] lattepanda + Azure #1 環境建置

作者/攝影  曾吉弘
時間  3小時
成本  Lattepanda
難度  * * * * *
材料表
  • 個人電腦 (作業系統可用 Windows, Mac OSX 與 Linux,本範例使用 Windows 7)
  • Lattepanda Windows 單板電腦

本文說明如何在lattepanda上建置 Azure IoT 相關環境,包含:

  1. 下載相關檔案
  2. 安裝Visual Studio 2015
  3. 設定Azure portal 與 Storage acount

STEP 1 下載相關檔案

接下來要說明如何建置Microsoft Azure IoT SDK for Node.js的開發環境(您也可以採用C#來開發 Azure 相關應用,後續我們會專文介紹)請根據以下步驟操作:

  • 安裝 Node.js http://nodejs.org/,您可在 cmd 中用這個指令檢查 Node.js的版本,本專案需要 0.12.x 以上:node –version
  • 在cmd下輸入 node 進入 Node.js command prompt,切換到方才從 github 下載並解壓縮的 azure-iot-sdks /node 資料夾中。請執行 build\dev-setup.cmd 完成環境建置,如下圖:

STEP2 設定微軟IoT Hub

  接下來將介紹如何在 Azure 中建立一個 IoT hub,接著讓您的裝置與 IoT hub 完成介接,兩者即可通訊了。

建立一個IoT hub

  請由 Azure Portal 建立一個可用於您裝置(Lattepanda或其他聯網裝置)的IoT hub。

  1. 登入Azure Portal,如果尚未具有帳號的話請申請一個。
  2. 請點選左上角的[+ New] -> Internet of Things,由畫面右側找到Azure IoT Hub

3.這時需要新增訂閱帳戶,在此請先點選 Free Trial 為期一個月的免費試用方案,日後您可根據個人需求選擇合適的付費方案。請注意,Free trial 一樣須完成電話號碼與信用卡認證,但Free trial 不會向您收取任何費用。

4.New IoT Hub視窗中輸入相關訊息,打*者代表必填欄位,完成如下圖。

  • Name:幫您的IoT hub取個名字吧,系統會自動檢查您希望的名稱是否可用,以綠色勾勾表示。
  • Pricing and scale tier:使用預設的S1 – Standard 即可。
  • Resource group:您可建立新的資源團體或選擇既有的。請參考 Using resource groups to manage your Azure resources
  • Location :請選擇您所在地區即可。

5.IoT hub設定好之後請點選Create ,在此須等候一小段時間。完成之後即可在Azure portal 看到它,您可以自由更改 protal 上各元件的位置。

6.建立好IoT hub之後,點選它,記下右上角的 hostname URI(例如下圖的 lattepanda.azure-devices.net )之後點選左側選單的 Shared access policies.

7.在Shared access policy中,選擇iothubowner(代表我們需要 registry write, service connect 與 device connect 等最高權限),最後把最右側的 Connection string (HostName=lattepanda.azure-devices.net;SharedAccessKeyName=iothubowner;SharedAccessKey=OOOXXX 這一大串) 記下來,後續會用到。

STEP3: 安裝Visual Studio

STEP4: 設定Azire Storage account

請由此申請一個 Azure Storage Accout(https://azure.microsoft.com/en-us/documentation/articles/storage-create-storage-account/#create-a-storage-account  ,需登記信用卡,但在此不會收取任何費用)

IoT hub建立完成了,上一部的connection string 需搭配 iothub-explorer 或 Device Explorer工具來使用。這個字串可讓外部應用程式在IoT hub 上執行相關的管理動作,例如在 IoT hub 上新增裝置。

STEP3: 安裝Visual Studio

STEP4: 設定Azire Storage account

下一篇將告訴您如何將 Lattepanda 的類比腳位資料上傳到 Azure IoT hub,您可在這個腳位上使用電位計、光敏電阻或彎曲度電阻等類比元件。  

 

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[TJBOT紙板機器人] 第一次製作機器人就上手-程式進階篇_語音控制LED

本文將介紹如何在 Raspberry Pi 上設定 TJBot 所需之硬體與軟體環境,並結合 IBM Bluemix 的 Sppech to text 服務打造一台能以語音指令控制LED的機器人。

機器人外殼組裝請參考:http://wp.me/p3T9Qk-5B1

作者/攝影  曾吉弘
時間  6小時(組裝、環境設定與編寫程式等)
成本
難度 * * * * * * *
材料表
  • TjBot紙板模型(未組裝) X1
  • 樹莓派 Raspberry Pi 3 Model B X1
  • 5V3A USB交換式電源供應器 X1
  • Class 10 16G micro SD卡 X1
  • 小喇叭 X1
  • USB 迷你麥克風 X1
  • LED 5mm 白發紅光 X1
  • SG90小型伺服機 X1
  • EIC 170孔麵包板 X1
  • 電阻 220歐姆 X1
  • 線材 X1

1.Raspberry Pi設定

請燒錄最新的 Raspbian 作業系統讓 Raspberry Pi 開機,本文使用 Raspberry Pi 3,但經測試,Raspberry Pi 2 也可正常使用。

2.安裝所需套件

Raspberry Pi 連上網路之後,請依序在 Raspberry Pi 的 terminal 中執行以下指令:

  • sudo apt-get update   (更新可用軟體)
  • sudo apt-get dist-upgrade   (升級軟體)
  • curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_6.x | sudo -E bash –
  • sudo apt-get install -y nodejs   (安裝js)
  • sudo apt-get install alsa-base alsa-utils (安裝alsa聲音程式)
  • git clone https://github.com/ibmtjbot/tjbot.git (取得本專案之github source)
  • cd tjbot/recipes/speech_to_text (切換到指定資料夾)
  • npm install   (安裝所需之npm套件與檔案)
  • npm install onoff

安裝完之後您的資料夾應該長這樣,有一個 /node_modules 資料夾,裡面是必要的函式庫:

3. Bluemix 設定

本段將介紹如何在 IBM Bluemix 上建立一個 Speech to text 服務。這個服務可以把我們對麥克風說的話轉成文字,讓Raspberry Pi 來辨識並執行對應動作

請註冊一個免費的 IBM bluemix 帳號

 

完成之後完成之後可於畫面左上角點選 [服務]/ [Watson] 即可看到我們所建立的 my-stt-service 服務。

4. 所需零件

所需硬體

   5. 硬體設定

請如下圖連接硬體,GND接到 Pi 的GND,LED則分別將正極接到Raspberry Pi 3 的GPIO14腳位(下圖右排,第4隻),負極則接到Raspberry Pi 3 的GND腳位(下圖右排,第3隻)

 

stt.js

程式大致上分成以下步驟:

  1. 設定Bluemix
    在此須正確輸入您的 Bluemix 帳號密碼
  2. 設定麥克風
    設定麥克風來取得您說話時的語音輸入檔。更多資訊請參考https://www.npmjs.com/package/mic
  3. 把語音指令轉成文字
    本步驟會把麥克風所錄製的聲音檔送到 “Watson Speech to Text”服務,並以”textStream” 回傳轉譯後的文字。可用的語系有以下,請由程式碼中的 var recognizeparams = {
    content_type: ‘audio/l16; rate=44100; channels=2’,
    model: ‘en-US_BroadbandModel’
    };

來設定:

  • zh-CN_NarrowbandModel
  • zh-CN_BroadbandModel
  • pt-BR_NarrowbandModel
  • pt-BR_BroadbandModel
  • ja-JP_NarrowbandModel
  • ja-JP_BroadbandModel
  • fr-FR_BroadbandModel
  • es-ES_NarrowbandModel
  • es-ES_BroadbandModel
  • en-US_NarrowbandModel
  • en-US_BroadbandModel (預設)
  • en-UK_NarrowbandModel
  • en-UK_BroadbandModel
  • ar-AR_BroadbandModel

4.解析文字

在此會在解析後文字中找尋有沒有我們所設定的關鍵字,例如”on”、”off”與”light”。您可以說各種組合,例如”lights on”、”turn the lights on”或”turn on the lights”等等,在此我們使用的文字解析服務而非單純的字串辨識。您可由 parseText 函式中可看到定義關鍵字的方式,您可以根據這樣的架構加入更多關鍵字以及配對,一步步讓您的TJbot 更聰明。

/************************************************************************
* Copyright 2016 IBM Corp. All Rights Reserved.
*
* Watson Maker Kits
*
* This project is licensed under the Apache License 2.0, see LICENSE.*
*
************************************************************************
*
* Control a NeoPixel LED unit connected to a Raspberry Pi pin through voice commands
* Must run with root-level protection
* sudo node stt.js

 Based on example NeoPixel code by Jeremy Garff (jer@jers.net)

 Follow the instructions in http://www.instructables.com/id/Use-Your-Voice-to-Control-a-Light-With-Watson/ to
 get the system ready to run this code.
*/

//modified to single LED version, no NeoPixel needed, CAVEDU, Feb 2017

//STEP1
var watson = require('watson-developer-cloud');
var config = require('./config');  // gets our username and passwords from the config.js files
var speech_to_text = watson.speech_to_text({
    username: config.username,
    password: config.password,
    version: config.version
});

//STEP2
// Initiate Microphone Instance to Get audio samples
var mic = require('mic');
var micInstance = mic({ 'rate': '44100', 'channels': '2', 'debug': false, 'exitOnSilence': 6 });
var micInputStream = micInstance.getAudioStream();

micInputStream.on('data', function(data) {
    //console.log("Recieved Input Stream: " + data.length);
});

micInputStream.on('error', function(err) {
    console.log("Error in Input Stream: " + err);
});

micInputStream.on('silence', function() {
    // detect silence.
});
micInstance.start();
console.log("TJBot is listening, you may speak now.");

//設定GPIO來控制LED亮滅
var Gpio = require('onoff').Gpio;
var led = new Gpio(14, 'out');

//STEP3
var recognizeparams = {
  content_type: 'audio/l16; rate=44100; channels=2',
  model: 'en-US_BroadbandModel'  //請由此設定語系
};
var textStream = micInputStream.pipe(
    speech_to_text.createRecognizeStream(recognizeparams)
);

//STEP4
textStream.setEncoding('utf8');
textStream.on('data', function(str) {
    console.log(' ===== Speech to Text ===== : ' + str); // print each text we receive
    parseText(str);
});

textStream.on('error', function(err) {
  console.log(' === Watson Speech to Text : An Error has occurred =====') ; // handle errors
  console.log(err) ;
  console.log("Press <ctrl>+C to exit.") ;
});

function parseText(str) {
    if (containsText(str, "light") && containsText(str, "on")) {
        console.log("Turn ON");
        led.writeSync(1)
    } else if (containsText(str, "light") && containsText(str, "off")) {
        console.log("Turn OFF");
        led.writeSync(0)
    } else {
        console.log("Please say something like turn on/off the light");
    }
}

function containsText(str, keyword) {
    return str.indexOf(keyword) >= 0;
}

7. 測試與執行

請回到您的Pi,把上述程式碼中的 username 與 password 改成您個人的 Bluemix 帳號密碼即可。請在 terminal 中輸入以下指令即可執行本程式:

 

sudo node stt.js

 

請對您的 TJBot 說話吧,只要一句話中包含了關鍵字”on”與”light”,就會亮燈,如果包含關鍵字”off”與”light”則會熄燈。因此您可以說 “light on” 或是 “turn on the light” 都是可以的。

 

如果無法辨識關鍵字會提示您相關的關鍵字。從 parseText 函式中可看到定義關鍵字的方式,您可以根據這樣的架構加入更多關鍵字以及配對,讓您的TJBot 更聰明喔!

 

參考資料:

http://www.instructables.com/id/Use-Your-Voice-to-Control-a-Light-With-Watson/

 

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[TJBOT紙板機器人] 第一次製作機器人就上手-組裝篇

[DuoKit Browser ] 7688物聯網開發板的iOS解決方案

本系列文將介紹 DuoKit 與 DuoKit Browser 這個 iOS 裝置端的控制方案,您可以透過網頁以及 iOS app ( iphone 或 iPad)與您的 7688 (Arduino Yun系列板子也可以) 開發板互動。

作者/攝影  曾吉弘
時間  3小時
成本
難度  * * *
材料表
  • iOS 裝置,例如 iphone 與 ipad,作業系統版本為 iOS7以上
  • 7688 Duo 開發板  


DuoKit 為聯發科技為 LinkIt Smart 7688 Duo 以及其他 Arduino Yún 相容開發板(Arduino + OpenWRT)建構的開源專案,只需要簡單設定就能控制/存取區域網路內的開發板。此外,DuoKit運作時不需要外部網路連線也不需要中央雲服務,控制端裝置僅需與開發板位於同一區域網路之中,即可從行動裝置端(手機或電腦)進行偵測與存取。也不需要額外申請帳號,更適合隱私需求較高的智慧家庭環境。

如果您擁有 iOS 裝置(例如:iPhone、iPad),DuoKit Browser 為 DuoKit 所對應的管理工具,或透過瀏覽器使用 REST API 進行相關控制,或自行撰寫您常用用平台上的控制工具。

本文將介紹如何匯入 DuoKit 函式庫到您的 Arduino IDE中,就能透過 Restful API 控制/讀取7688 Duo 的腳位狀態。

DuoKit 環境設定

    接著介紹如何建置 DuoKit 所需的運作和開發環境。

安裝 Arduino 函式庫

  • 請下載Arduino IDE (http://arduino.cc),解壓縮即可  
  • 請到 GitHub 下載 DuoKit 的最新版本函式庫(https://github.com/x43x61x69/DuoKit/archive/master.zip),並解壓縮。
  • 開啟 Arduino IDE,點選「 Sktech → Include Library → Add .ZIP Library…

  • 選取於上一步驟中解壓縮文件夾內的「lib → Arduino → DuoKit」資料夾並按「選擇」,完成之後即可在 Example下看到 DuoKit 這個資料夾。

開發板設定:首次使用 DuoKit 時,依據開發板型號需先進行相關設定。

  • 請先確認您的 LinkIt Smart 7688 Duo 韌體版本是否為 0.9.4 或更高的版本,以避免網路相關的問題(版本可透過開發板 WebUI 介面查詢)。
  • 使用 putty 或其他連線程式連線至您的裝置,在terminal中使用下列指令開啟的 Yún Bridge 服務(預設為關閉):

 

uci set yunbridge.config.disabled='0'
uci commit
reboot
DuoKit 函式庫內建數個範例,草稿碼皆可透過 Arduino IDE 選單中的「檔案 → 範例 → DuoKit」中查看。DuoKit 的基本架構如下:

#include <DuoKit.h>           	// 引入 DuoKit 函式庫
DuoKit duokit;                    	// 宣告 DuoKit 物件
void setup()
{
	duokit.begin();  // 初始化 DuoKit
}
void loop()
{
	duokit.loop();	// DuoKit 核心功能
}

您可以在原本的專案中加入以上程式碼就能 DuoKit 大多數的功能,例如:透過 DuoKit Browser 對開發板進行基本控制。DuoKit 包含了多項進階功能:

  • 設定腳位I/O模式
  • 存取腳位狀態
  • 存取變數
  • 自定義使用者介面

  DuoKit Browser則可實作上述的功能,只要加入對應的程式碼即可透過 DuoKit Browser 控制 7688 Duo 開發板。

 

請上傳範例「Basic」至開發板,即可透過 REST API 存取相關變數(以 LinkIt Smart 7688 Duo 預設名稱為例):

  •  讀取變數「count」: http://mylinkit.local/arduino/read/count
  •  修改變數「count」為 123.45http://mylinkit.local/arduino/update/count/123.45

或者,您可以透過 DuoKit Browser 視覺化瀏覽範例內的設定值,詳細請見之後的「透過 DuoKit 定義預設使用者操作介面」內容。

* 註:DuoObject 所使用的字串型別為 String(字串物件)而非 C 語言的 char 陣列。

  •  透過 DuoKit 定義預設使用者操作介面:

與變數存取類似,您亦可透過 DuoKit 中的 DuoUI 物件,於 Arduino 草稿碼當中定義一組預設的使用者操作介面設定細節(參考範例「Basic」)。在 DuoKitBrowser 內呈現結果如圖所示:

首先,您必須先初始化一個 DuoUI 陣列(範例中長度為 6):

DuoUI layout[6];

接著設定陣列內的物件:

void setup()
{
	// 略
	duokit.layoutProfile = "Basic Controller”;  // 裝置名稱(選擇性)
 
	layout[0].type  	= DuoUIWebUI;                           	// 第一個物件類型為 WebUI 介面
	layout[0].name  	= "Access WebUI";                    	// 此項目的說明文字
 
	layout[1].type  	= DuoUISwitch;                          	// 第二個項目類型為開關
	layout[1].name  	= "Built-in LED";                        	// 範例為內建的 LED 燈
	layout[1].pin   	= LED_BUILTIN;                          	// 內建 LED 的腳位,7688 Duo 為 13
	layout[1].interval  = 10;                                             	// 自動刷新的時間間隔。不設定或設定為 0 則停用自動刷新
 
	layout[2].type  	= DuoUIValueGetter;    	// 第三個項目類型為數值顯示
	layout[2].name  	= "Program started";   	// 範例為程式執行時間
	layout[2].key   	= "boot";                                    	// 為前述 DuoObject 陣列中的對應關鍵字名稱
	layout[2].interval  = 5;
 
	layout[3].type  	= DuoUIValueSetter;    	// 第三個項目類型為數值設定
	layout[3].name  	= "This is count";        	      // 範例為變數「count」
	layout[3].key   	= "count";
	layout[3].interval  = 10;
 
	layout[4].type  	= DuoUIValueSetter;
	layout[4].name  	= "This is fixed";
	layout[4].key   	= "fixed";
	layout[4].interval  = 10;
 
	layout[5].type  	= DuoUISlider;             	// 第五個項目類型為滑桿(Slider)
	layout[5].name  	= "Slider for fixed";
	layout[5].key	   = "fixed";
	layout[5].min   	= 0;                                            	// 滑桿的最小值
	layout[5].max   	= 9999;                                     	// 滑桿的最大值
	layout[5].interval  = 10;
 
	duokit.setLayout(layout, 6);                                        	// 將初始化完成的 DuoUI 陣列指向 DuoKit 物件
	// 略
}

使用 DuoKit Browser

DuoKit Browser 為 DuoKit 在 iOS 上一款免費且開源的對應控制程式。您只需要具備 iOS 裝置,搭配 DuoKit 即可專注於開發板端的設計,輕鬆透過行動裝置實現智慧家庭;亦可以依自己的需求客製化相關的進階功能,可以免費於 App Store 下載(https://itunes.apple.com/us/app/id1196094443):

您可依照個人喜好或需求更改上述 DuoUI 的值,每個 DuoUI 物件所需的參數可在 DuoKit Github 找到相關文件。

下一篇將介紹如何透過 DuoKit Browser 控制 7688 板子的腳位狀況

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[誰偷喝我的五十嵐?] 使用7688 Duo與MCS雲服務打造小偷偵測系統

本文說明如何使用 7688 Duo 搭配 Mediatek Cloud Sandbox 雲服務做一個小偷偵測系統

作者/攝影  曾吉弘
時間  3小時
成本
  • 7688 Duo 開發板 = $600
  • PIR 紅外線感測器 = $
  • Webcam (Logitech C170) = $600
  • USB OTG轉接線 = $100
難度  * * * * * * *
材料表
  • 可聯網的個人電腦 (作業系統可用 Windows, Mac OSX 與 Linux,本範例使用 Windows 7) 只要能SSH登入 7688 來編寫 Node.js程式即可
  • 7688 Duo 開發板
  • PIR 紅外線感測器
  • Webcam (Logitech C170)
  • USB OTG轉接線


1.MCS端設定

  • 請登入Mediatek Cloud Sandbox,建立一個原型,裡面需有一個 Image Display channel,在此 channelId 為 image。這筆資訊需寫在 Node.js 程式中不可寫錯

  • 針對這個原型建立一個測試裝置,並記下 DeviceId, DeviceKey

2.7688 Duo 端設定

    • 將PIR感測器接好,訊號腳位接到D7,另外的Vcc 與 GND 就這是因為 7688 Duo 的 GPIO(0)與MCU D7連通,所以我可以用 pin.read(); 語法去讀取PIR是否被觸發。
    • 如果您有 7688 Duo 擴充板的話,就可以直接把 webcam 接上擴充板上的 USB host 接口,不然就需要額外的 USB OTG轉接線。

    • 請先將您的7688 Duo 連上外部網路,並SSH登入。請先執行以下指令來更新與安裝必要的函式庫:
      1. $ opkg update      (更新可用軟體)
      2. $ opkg install fswebcam  (拍攝照片軟體)
      3. $ npm install mcsjs   (Node.js的 mcs 函式庫)
      4. $ npm install bluebird –save  (另一個本範例所需的函式庫)
    • 使用 vim 或 nano 開啟一個 .js 檔並貼上以下內容,請把相關資訊改為您的資料。

                  $ nano imageupload.js


var m=require('mraa');
var mcs = require('mcsjs');   //匯入所需函式庫
var exec = require('child_process').exec;
var Promise = require('bluebird');
var fs = Promise.promisifyAll(require("fs"));

var pin=new m.Gpio(0);  //GPIO(0) -> D7
pin.dir(m.DIR_IN);          //設定該腳位為輸入模式

var myApp = mcs.register({
  deviceId: 'XXXXX',
  deviceKey: 'OOOOO',   //在此填入您MCS test device 的 ID, Key
  host: 'api.mediatek.com'
});


checkButton();

function checkButton() {
  var btn=pin.read();  //讀取PIR腳位狀態
  if(btn==0) {
     //一秒之內只能按一次,這個偵測頻率可自行修訂
    setTimeout(checkButton,1000);   
    console.log('button pressed');
    takeSnapshot();
  }
  else setTimeout(checkButton,100);  //每0.1秒讀取一次D7狀態
}

function takeSnapshot() {

    child = exec('fswebcam -i 0 -d v4l2:/dev/video0 --no-banner -p YUYV --jpeg 95 --save /tmp/test.jpg',
      function (error, stdout, stderr) {
      console.log('stdout: ' + stdout);
      console.log('stderr: ' + stderr);
      if (error !== null) {
        console.log('exec error: ' + error);
      }
      //讀取已拍照的圖檔
      fs.readFileAsync('/tmp/test.jpg')
        .then(function(data) {
        myApp.emit('Image','', new Buffer(data).toString('base64'));
      });
    });
}

 

 

 

3.檔案確定都好了之後,使用 Ctrl + x離開 nano (vim 的話是 :wq),使用以下語法執行:

              $ node imageupload.js

4.請在PIR感測器前方,如果一直觸發或一直無法觸發,請調整PIR感測器上的十字鏍絲來得到比較好的偵測效果(應該說…  PIR的效果不算太好,受不了的話可以改用更簡單的 pushbutton)。您就能在MCS test device頁面上看到有照片被上傳了,可以點選該資料頻道右上角->打開歷史資料,就可以看到到底有幾張照片。

5.在此有個有趣的事情值得大家關注一下,我們每次照相的檔名都是 test.jpg,所以您如果在多次拍照之後,到 /tmp 資料夾中看看,一樣只有一張 test.jpg,因為每次都會覆寫掉前一張照片。但是這不會影響MCS上傳的功能。

 

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