物聯網平台Raspberry PI

教材模組教學目標

  • 嵌入式系統為資訊融入生活之核心元件,物聯網系統則為工業4.0等應用之核心技術。兩者之整合可建立各種應用,如:智慧家庭、智慧城市、智慧工廠等。
  • 透過各項實驗模組介紹物聯網與嵌入式系統概念,提供學生基礎知識與實作經驗。

子模組一:物聯網平台Raspberry PI

教學目標
  • 本課程將以實作動手為主,以一系列實驗為基礎,透過一連串的實驗,讓同學接觸並學習操作物聯網平台(樹梅派),從無到有建立一個物聯網系統應用。
  • 過程中,學員可了解物聯網感測技術原理、核心網路技術與雲端平台之整合技術。
  • 透過專題實作,讓學員瞭解物聯網相關之研究領域及應用能力。
課程大綱
  • 單元1:Raspberry PI Introduction
  • 單元2:Raspberry PI GPIO and Python
  • 單元3:Input and output of Raspberry PI
  • 單元4:Communications (Wi-Fi, Bluetooth, Arduino)
  • 單元5:Integration with Cloud platform
  • 實驗:In-class discussions, quiz, hands-on labs

範例Quiz:DIY倒車雷達

  • 結合LED+溫濕度+超音波感測器,設計溫度校正功能,當目標物距離靠近時,閃爍頻率變高
    • 距離30cm以上, LED沒反應
    • 小於30cm, LED開始閃爍
    • 小於15cm, LED的閃爍變快

範例 discussions:慣性感測元件資訊

  • 紀錄加速度的數值, 觀察並畫出靜止與搖晃狀態的資訊
可分享教材模組內容說明
 授課教材投影片教材5份共382頁,內含實驗手冊與題目,可參閱附件之範例教材
所需實作平台配備與經費需求預估 (以模組教學實作所需基本軟、硬體平台估算)
實作平台配備說明:(每份供1位同學使用)
建議如下規格之零件:

  • 物聯網平台:Raspberry PI3 (含電源供應器、記憶卡、螢幕線或USB-to-Serial傳輸線)
  • 電子零件:電阻、LED燈泡、麵包板、杜邦線、可變電阻
  • 感測器:溫濕度、超音波、3軸加速度/電子羅盤/陀螺儀、氣壓計、光敏電阻、伺服馬達、Raspberry PI相機模組
  • 軟體:Raspbian (OS), PL2303HX driver (USB-to-Serial driver)

★選用感測器(optional):氣體濃度感測器、懸浮粒子感測器、EMG感測器(人體脈搏) 、心律感測器

設備經費需求:每份約 NT$5700,選用感測器約NT$5500。依照上課人數決定經費總金額。

聯盟/示範教學實驗室可提供之訓練與技術支援 (含實驗示範影片)

  • 直接接洽聯絡窗口

聯絡窗口

負責窗口:吳昆儒

Email:wufish@g2.nctu.edu.tw