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6be2b3a468bfa87be1ac012cae665223 最近幾年,地球因為人類文明現代化發展的長期影響之下,出現許多氣候變遷的徵兆,也讓更多人關心週遭氣候的變化。不過除了透過專業氣象預報單位的氣候監測來了解我們身處的環境生活品質,其實也有更便利的工具,可以提供我們更即時的環境資訊,包括氣溫、溼度、PM 2.5以及二氧化碳濃度…等數據,而且更棒的是,這樣的工具竟然可以讓你親手DIY做出來!

沒錯,真的不蓋你!由「創客基地」和「QNAP QIoT」聯手共同打造的「QNAP QIoT物聯網實驗室課程」系列第一堂課,就將引領大家透過 Arduino 平台打造出集結多樣化感測器的「MiniAiBox 空氣盒子」,可以輕鬆掌握所處空間的環境資訊,同時還能利用 QNAP 的 NAS 與物聯網專屬套件「 QNAP QIoT Suite Lite」將偵測的資料集中至NAS 中保存,並進行長期追蹤與分析!

▲T客邦「創客基地」與「QNAP QIoT」聯手打造的「QNAP QIoT物聯網實驗室課程」系列第一堂課,就將以「MiniAirBox」為主題,帶來有趣的課程,課程也選在位台北市的 T客邦總部舉行。
▲前來報到的學員,都可以拿到一個QNAP提供的精美提袋,裡面有什麼東西呢?
▲在袋子滿滿裝著今天上課用的 MiniAirBox 眾多領組件與外殼,另外還有最新一期的PC Home 雜誌,以及QNAP 產品的簡介哦!
接下來就讓小編為大家帶來當天課程直擊的花絮報導,內容精采請繼續看下去吧!
▲雖然課程當天有颱風來襲,不過學員們都風雨無阻地準時到達!這學習的精神值得給個讚啊!
在此次課程舉行的7月29日當天,剛好是今年第九號颱風「尼莎」登陸的時刻,不過所幸下午台北的風雨並不算大,因此學員們也都相當準時到達位於行天宮附近的 客邦總部,而且仔細瞧瞧還有不少熟面孔,都是先前曾經參加過創客基地課程的學員呢!
▲課程現場也展出了QNAP的 NAS 產品,同時也提供了現場學員優惠價格呢!
▲QNAP的 TS-453B是一款 4 Bay機種,可安裝最多4顆 3.5 / 2.5吋的SATA硬碟,並內建 Intel Celeron J3455 4核心 1.5GHz的高效能處理器,不僅支援4K影音轉檔,更內建有HDMI埠,可直接輸出4K UHD的影像。
▲另外款展出的QNAP NAS 是 2 Bay 的 TS-251A,內建了 Intel Celeron N3060 2核心 1.6GHz 處理器,同樣支援4K影像透過HDMI埠輸出,並具備高效率的 USB QuickAccess埠,傳輸資料更為快速!
▲現場也展出了此次課程教材「MiniAirBox」的提供者「科大創客屋」的各類型創客產品。
▲今日課程所使用的「MakerPro Mini Airbox」在現場也有販售哦!另外還有最近也有愈來愈多人玩的「LoRa板」!
▲「LoRa」技術主要的優點就是具備了長離傳輸與低功耗,並具備異步通信的網路特性,只有在數據需要傳送時,會採用事件驅動的方式來同步網路與檢查資訊,因此可以被應用在需要連結網路但傳輸頻寬不需要太大的物聯網應用上。
▲現場還展出了知名卡通TAYO小巴士所改裝的 LoRa套件(這個被小朋友看到應該會被搶去玩吧XD?)
▲在課程開始前,就已經有熟門熟路的學員開始檢查教學用的套件囉!

別以為 NAS 只能用來儲存資料!QNAP QIoT Suite Lite 更讓 NAS 變身成為物聯網開發利器!

一般大家對於 NAS 的印象,多半停留在資料儲存與備份相關的應用,實際上透過網路連線與不同套件應用工具的安裝,更能讓 NAS 的應用層面更為廣泛!而國內知名的 NAS 大廠 QNAP 威聯通科技,就針對物聯網應用開發者的需求,打創出專屬的「QNAP QIoT Suite Lite」套件,讓開發者能夠以 NAS 為核心,輕鬆打造出理想中的物聯網應用情境,提供應用所需要的使用者管理、裝置管理、規則引擎與資訊儀表板…等主要功能,並能支援各類型的開發板與感應器。
為了加快開發者的開發效率,QNAP QIoT Suite Lite 也內建了支援多種開發裝置的「快速安裝導覽」功能,提供常見的 Arduino Yun、Raspberry Pi 與 Intel Edison 三大開發板的快速設定精靈功能,省下了繁雜的程式撰寫與套件搜尋時間,讓你用最快的速度進入狀況。
▲課程一開始,QNAP 策略管理部業務發展經理 Stacy 先為大家介紹 QNAP 專為物聯網開發所打造的應用套件「QIoT Suite Lite」

從零開始,動手組裝 MiniAirBox 空氣盒子!

在聽完了 Stacy 精采的介紹之後,接下來終於要進入今日課程的重頭戲-準備開始動手組裝 MiniAirBox 空氣盒!在課程開始之前,陳志明老師也貼心地詢問了大家過去使用 Arduino 開發的經驗,並花了一點時間為大家詳細解說 MiniAirBox 空氣盒 的硬體元件規格與功能,也算是讓大家在開始動手之前先暖暖身。除此之外,在上課前陳老師也早已經準備好圖文並茂的數位化講義,方便學員可以在動手組裝時按圖索冀,進一步增加組裝與程式測試的效率。
▲ 此次課程授課的陳志明老師,專注於智動化與物聯網發展的相關應用有長達20年的時間,在課程一開始他也先為大家詳細說明此次課程讓大家DIY的「MiniAirBox 空氣盒子」的所有元件內容與功能。
▲在上課前,陳老師就已經準備好完整的圖文教材,並直接發放給學員,讓學員可以對照他口述的內容,更詳細了解 MiniAirBox 空氣盒子各個元件的細部功能與組裝方式。
▲雖說 MiniAirBox 空氣盒子 小小一個,但裡頭的零件可不少呢!
▲這一塊就是由柯大所打造出來的 MiniAirBox 主板,相較於一般 Arduino 常用的麵包板需要注意電路正負極位置的連結,這款板子已經將各個元件的連結位置安排好,而且還有避免 Pin 腳插反的防呆設計,在安裝上要省事不少。
▲接下來就跟著陳老師的說明,一步一步將各個元件連結到主板上來吧囉!首先是得要接上電池並外接電源,來測試電池是否能正常蓄電。
▲除了電池之外,在 MiniAirBox 主板上還得連結上各類型的感測器、開關、藍牙模組、LED燈 與 AMOLED螢幕…等元件。
▲小小一片AMOLED螢幕,在通電後會自動顯示文字的符號進行測試。
▲組裝 MiniAirBox 的過程就像是在玩樂高積木一樣有趣,不過其實真的親自動手做還是有一定的難度,並不像用看的這麼簡單哦!
▲ 在完成元件的初步組裝之後,接下來陳老師也繼續帶領大家將 MiniAirBox 空氣盒子透過USB傳輸線連結至筆電上,並透過 Arduino IDE 開發版本 V1.6.9 工具,來進行硬體的基本測試,以及各個感測器功能的設定。
▲透過參數的設定並寫入MiniAirBox 空氣盒子韌體之中,就能從電腦端看到感測器的運作狀態了!上圖為PM2.5感測器所偵測到的數值變化,可以看到T客邦總部的PM2.5數值只有 3-4 μg/m3(微克 / 每立方公尺) ,屬於非常良好的品質,一般來說只要 PM 2.5的數值只要低於 15 μg/m3 都算是在良好的範圍之內。
▲在組裝的過程中,陳老師也透過投影片上的圖片來解說 MiniAirBox 各個元的細部功能。
▲在實作過程中,陳老師也直接在課堂中走動,讓學員們可以隨時發問問題,並進一步協助解決。
▲除了陳老師,在此次的課程中,柯大也擔任了最佳助教的角色哦!
▲在完成 MiniAirBox 空氣盒子各元件的組裝與程式測試之後,最後就要進入到將元件裝入3D列印的外盒之中囉!現場也準備了已經組裝至盒子內的成品,提供大家將元件組裝至盒內的參考。
▲為數眾多的元件與連結線,想要全部塞入盒子裡,還是得要花費一番功夫,光是元件放入盒內的順序…就十分重要哦!不過發現問題與排除困難,肯定也是成為 Maker 的最大樂趣來源之一吧?
▲手腳比較快的同學,在完成組裝的同時,也同步利用手機上的App 與 MiniAirBox 空氣盒子連線,將資料傳輸到手機上監看囉!
▲組裝完成的 MiniAirBox 空氣盒子就在小編手上啦!除了可以顯時即時環境數據的小螢幕,一旁的燈號也會依據空氣品質的不同而有燈號上的變化哦!

MiniAirBox 空氣盒子連結 QIot Suite Lite 連結應用

在完成了MiniAirBox 空氣盒子的基本組裝之後,基本上這個裝置就可以獨立運作,或是透過藍牙與手機連結,查看感測器蒐集的相關數據,不過今天課程的另一個重點,當然還是在於 MiniAirBox 空氣盒子 與 QIot Suite Lite 的整合應用啦!於是在課程最後 QNAP的工程師 Tim 也壓軸登場,實際為大家解說如何將 MiniAirBox 空氣盒子連結到已經安裝 QIot Suite Lite 的 QNAP NAS上。
▲最後QNAP的工程師 Tim 壓軸登場,來為大家介紹如何將 MiniAirBox 空氣盒子的數據透過 QNAP QIoT Suite Lite 串接至 NAS 中進行追蹤並呈現在儀錶板上。
由於先前組裝的 MiniAirBox 空氣盒子 搭配了藍牙模組,可連結到手機上進行資料傳輸,但若是要讓裝置能夠連入區網內的 NAS,就需要利用 Arduino 的 Wi-Fi t模組「ESP8266」來取代原本的藍牙模組,並使用 NodeMcu firmware 寫入 Wi-Fi 連線與 MQTT 連線的 LUA程式,才能讓兩者連線並進行資料傳輸。在現場 Tim 也示範了利用 QIot Suite Lite 設定MiniAirBox 空氣盒子的規則,在環境「濕度過高」的情況下,透過即時通訊工具 Telegram 傳送通知到手機上頭的應用方式。
▲經由 Tim 的解說之後,學員也實際透過無線網路,連結到現場已安裝 QIoT Suite Lite 的TS-453B上頭囉!
相較於文字化的程式開發工作,QIot Suite Lite 的另一個便利利十足的功能就是「圖像化流程設計」工具,透過以 Node-RED 為基礎所開發的規則引擎,可以直接用圖像化拖曳的方式,來快速打造出一組物聯網應用方式,不僅可以直覺呈現程式運行的方式,也能大幅縮短程式撰寫的開發時間。
▲在課後也有不少學員圍著 Tim 詢問有關於 QNAP QIoT Suite Lite 應用的細節,看來這套物聯網開發套件的功能真的還蠻吸引人的呢!
除此之外,QIot Suite Lite 也進一步整合了知名的儀表板工具「Freeboard」,讓開發者可以快速將物聯網裝置所蒐集的數據介接至儀表板工具程式,方便我們進行長時間的追蹤與分析,甚至還能自行設計視覺效果呢!
▲還是大學生的兩位學員,是第一次參加創客基地的課程,也是初次動手進行DIY開發,最後也順利地將 MiniAirBox 空氣盒子 組裝完成,而他們也表示,能夠親手打造出物聯網裝置的感覺真的很棒呢!
*「QNAP QIoT物聯網實驗室課程」的第一堂課是不是看起來很棒、也讓你後悔沒有及時報名呢?沒關係,現在報名系列課程第二彈:智慧植栽實作坊也來得急!8月26日一起來和我們共同打造有趣的「智慧植栽」裝置吧!--> 快到這裡報名

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