電腦科學LinkIt設計物聯網應用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

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本書以LinkIt7697開發闆為主，帶您進入物聯網的世界，適閤入門玩傢學習，或作為中學開設物聯網特色課程的教材。

本書特色

　　1、以LinkIt7697為控製核心，帶您手把手由基礎學習入門，最後進入手機及Wi-Fi遠端遙控，每個範例簡單易懂。
　　2、手機遙控部分搭配聯發科的LinkIt Remote App，隻需撰寫7697開發闆上的程式，而且Android及iSO中均可使用。
　　3、Wi-Fi遠端遙控部分搭配聯發科的MCS物聯網服務平颱，免架設伺服器，免寫伺服端程式。
　　4、書中延伸學習提供學習眉角，讓您輕鬆學習，不卡關!!
 

《城市脈動：智能基礎設施與未來生活圖景》 內容提要 本書深入剖析瞭當代城市建設與運營的核心挑戰，聚焦於如何通過前沿的智慧技術，構建一個更加高效、可持續和以人為本的未來城市生態係統。我們不再將城市視為孤立的建築群落，而是將其視作一個由數據流驅動的復雜生命體。全書分為四個核心闆塊，層層遞進地揭示瞭智能基礎設施從理論概念走嚮大規模落地的全過程。 第一部分：城市作為係統——理解復雜性與數據基石 本部分首先界定瞭“智慧城市”的真正含義，剝離瞭那些浮於錶麵的技術堆砌，直指其本質：一個高度整閤、自我優化和響應迅速的復雜巨係統。我們探討瞭構成現代城市係統的基本要素——交通流、能源網格、水資源分配和公共安全體係——這些係統如何相互依賴、相互影響。 重點內容包括： 1. 係統動力學與城市代謝： 采用係統思維模型，分析城市在能源消耗、物質流動（如垃圾處理和物流）方麵的“新陳代謝”模式。引入城市熱島效應、交通擁堵的臨界點分析，展示傳統城市管理模式的局限性。 2. 數據采集的物理層： 詳細介紹瞭支撐智慧城市運轉的傳感器網絡（IoT設備）、邊緣計算節點和高速通信基礎設施（如5G/6G在城市環境中的部署策略）。討論瞭如何從海量的異構數據源（如監控攝像頭、環境監測站、移動設備信令）中提取有意義的、可操作的情報。 3. 數據治理與互操作性標準： 闡述瞭在城市級彆實現數據共享的必要性和挑戰。分析瞭開放數據接口（APIs）的設計原則，以及不同城市部門（如交通局、電力公司、規劃部門）之間打破“數據孤島”的技術和製度障礙。 第二部分：智能基礎設施的重構——從被動到主動 本部分著重於如何利用數據和自動化技術，對城市的核心基礎設施進行根本性的智能化升級。我們探討的不再是單個設備的升級，而是整個網絡結構的韌性和自適應性。 1. 智慧交通：實時決策與路徑優化： 深入研究瞭自適應交通信號控製係統（ATCS）的最新進展，如何結閤AI算法預測未來五分鍾的路況，動態調整配時。同時，本書詳細分析瞭自動駕駛車隊與城市V2X（車對萬物通信）基礎設施的深度融閤場景，以及在突發事件中實現緊急通道的快速清空策略。 2. 韌性能源網格（Smart Grid）： 探討瞭分布式發電（如屋頂太陽能）接入大規模電網帶來的波動性管理問題。重點介紹瞭基於區塊鏈技術的能源交易微電網解決方案，以及如何利用預測性維護技術，在故障發生前識彆並隔離電網中的薄弱環節，確保供電的連續性。 3. 水資源與環境管理： 聚焦於城市供水管網的漏損檢測與預防。通過部署低功耗傳感器和聲學分析技術，實現對地下管網的實時“聽診”。此外，還涵蓋瞭基於空氣質量傳感器網絡的精細化汙染源溯源技術，為城市環境治理提供精準支撐。 第三部分：麵嚮市民的數字孿生與體驗 本部分將視角轉嚮城市的服務對象——市民。如何將復雜的底層技術轉化為直觀、易用的服務，是衡量智慧城市成功與否的關鍵標準。我們引入瞭“城市數字孿生（Digital Twin）”的概念，並探討其在城市規劃和市民服務中的實際應用。 1. 構建城市級數字孿生模型： 詳細說明瞭從傾斜攝影測量、激光雷達掃描到BIM/CIM模型的集成過程。這個實時更新的虛擬城市模型如何用於模擬新建築的日照影響、洪水路徑預演，以及疫情期間的人流密度評估。 2. 個性化公共服務交付： 研究瞭基於地理圍欄和用戶偏好的服務推送機製。例如，根據市民的齣行習慣和曆史偏好，推送最閤適的公共交通換乘建議，或在特定區域部署移動政務服務亭。 3. 增強現實（AR）在城市導航與應急中的應用： 探討瞭如何利用市民的智能手機或可穿戴設備，將數字信息疊加到物理環境中，用於曆史遺跡的導覽、復雜建築內部的尋路，以及在緊急疏散時提供清晰的虛擬指示牌。 第四部分：倫理、安全與可持續的未來 智慧城市的建設並非沒有代價。本部分著重探討瞭在追求效率最大化的同時，必須堅守的倫理底綫和安全紅綫。 1. 數據主權與隱私保護： 深入分析瞭差分隱私（Differential Privacy）和聯邦學習（Federated Learning）等先進的隱私增強技術，如何在不犧牲數據分析價值的前提下，保護個人身份信息。探討瞭城市數據資産的所有權和使用權問題。 2. 網絡安全與基礎設施的“免疫係統”： 鑒於關鍵基礎設施的高度互聯性，網絡攻擊的威脅被空前放大。本書闡述瞭如何建立多層次、自修復的網絡安全防禦體係，包括零信任架構在城市運營網絡中的部署，以及快速事件響應和業務連續性計劃。 3. 包容性與數字鴻溝： 批判性地審視瞭過度依賴高科技可能加劇社會不平等的問題。提齣瞭確保老年群體、低收入群體也能平等享受到智慧城市服務的策略，例如保留必要的非數字服務渠道，並設計適應性強的用戶界麵。 本書特色： 本書避免瞭對單一技術（如區塊鏈或AI）的過度神化，而是采用跨學科的集成視角，將工程學、城市規劃學、社會學和數據科學緊密結閤。它不僅提供瞭技術實現的藍圖，更探討瞭在復雜城市環境中進行技術治理和公共政策製定的深刻洞察。目標讀者包括城市管理者、基礎設施規劃師、信息係統架構師以及所有關心未來居住環境的市民。

作者簡介

曾希哲

　　喜歡創客的花蓮中學老師
　　國立颱灣海洋大學電機工程碩士
 

序
推薦序

第1章 LinkIt 7697及BlocklyDuino V3簡介
1-1 LinkIt 7697簡介
1-2 LinkIt 7697驅動程式下載及安裝
1-3 BlocklyDuino下載及安裝
1-4 BlocklyDuino功能說明
1-5撰寫第一個程式
1-6 延伸練習

第2章 基礎感測器
2-1 LinkIt 7697及擴充闆功能說明
2-2 單顆LED控製
2-3紅綠燈控製
2-4 按鈕開關控製LED
2-5 呼吸燈控製
2-6 可變電阻控製LED
2-7 延伸練習

第3章 進階感測器
3-1文字型LCD
3-2溫濕度計
3-3電子量尺
3-4 電子骰子
3-5 體感操控
3-6 RFID刷卡
3-7 延伸練習

第4章 BLE藍牙控製
4-1 LinkIt Remoto App及手機畫麵控製
4-2手機單次控製
4-3 手機連續控製
4-4 手機控製三色LED
4-5 手機溫濕度計
4-6 延伸練習

第5章 WiFi控製
5-1 WiFi簡介及無綫熱點連綫
5-2 網路校時時鍾
5-3 RFID刷卡傳LINE簡訊
5-4 MCS介紹及網頁遠端監控LED
5-5 雲端溫濕度監控
5-6 MCS雲端運算
5-7 延伸練習

 

1-1 LinkIt 7697簡介
 
近來物聯網蓬勃發展，國內外各傢廠商紛紛推齣物聯網發展平颱，國內知名廠商聯發科技公司於2017年推齣全新物聯網開發闆LinkIt 7697（以下簡稱7697），又於2018年7月推齣適用於常見Arduino相容感測器的Nano Breakout擴充闆，也將其Blockly積木程式開發工具改版為BlocklyDuino V3，讓 7697成為最容易上手的物聯網開發工具之一。
 
 7697使用聯發科技公司所設計的MT7697晶片作為主控製器，該晶片核心為ARM Cortex-M4，運行時脈為192MHz，同時提供藍牙4.0與Wi-Fi無綫網路兩種無綫通訊功能，並支援GPIO、UART、I2C、SPI、PWM、ADC等介麵，讓使用者可以在7697上同時使用藍牙4.0與Wi-Fi無綫網路。並可搭配聯發科所發展的雲端資料服務平颱（MediaTek Cloud Sandbox，MCS），非常適閤做為學習物聯網的工具，或是快速開發物聯網裝置原型。
 
1-2 LinkIt 7697驅動程式下載及安裝裝
 
使用7697進行開發時，透過USB連接綫與電腦相連，可燒錄程式或使用序列埠監看7697的運作狀況，另外透過杜邦綫與感測模組相連，可監控各種環境感測裝置。
 
7697需要安裝USB驅動程式纔能連接到電腦，請到Silicon Labs網站下載驅動程式，下載網址為：www.silabs.com/products/development-tools/software/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
 
請選擇網頁中適閤的作業係統版本下載，本書均以Windows 10 64位元作業係統為例，點選箭頭處之超連結，即可下載。
 
驅動程式下載後，解壓縮檔案，進入資料夾可發現下圖中兩個安裝檔案，如果你的電腦是64位元，請執行CP210XVCPInstaller_x64.exe，如果你的電腦是32位元，請執行CP210XVCPInstaller_x86.exe。

评分☆☆☆☆☆

我非常喜歡《電腦科學LinkIt設計物聯網應用》這本書的切入點。作為一個過去主要專注於純軟體開發的工程師，對於硬體互動、嵌入式係統以及物聯網的架構一直有些好奇，但又覺得距離遙遠。這本書卻以一個非常友善且具體的平颱——LinkIt開發闆——作為起點，將抽象的電腦科學概念，例如資料結構、演算法、網路協定等，透過實際的硬體互動和應用場景，變得生動而易於理解。書中對感測器資料的處理、無線通訊的實現、以及雲端平颱的串接，都有詳盡的步驟說明，並且會適時穿插相關的原理性探討，這對於我來說，是非常有效的學習方式。我不再隻是被動地學習API，而是能透過實際操作，建立起對整個物聯網生態係統的宏觀認識。書中提供的範例專案，都具有一定的實用性，這也讓我更有動力去深入研究，並思考如何將這些知識應用到我自己的工作領域，或者開發齣屬於自己的創意專案。這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，引導我跨越技術的鴻溝，探索物聯網的無限可能。

评分☆☆☆☆☆

我對《電腦科學LinkIt設計物聯網應用》這本書的評價，可以用「驚喜連連」來形容。身為一名對科技趨勢頗為關注的科技愛好者，我一直對物聯網的潛力深感興趣，但對於如何實際動手做，卻常感到摸不著頭緒。這本書的齣現，簡直是及時雨！它以LinkIt開發闆為核心，引導讀者一步步踏入物聯網的奇妙世界。最讓我印象深刻的是，書中對於「電腦科學」的結閤，並非隻是單純的硬體教學，而是將許多潛藏在背後的程式邏輯、演算法概念，巧妙地融入其中。例如，在處理感測器資料時，作者會解釋為何需要進行濾波，背後可能涉及的數學原理；在設計通訊架構時，也會探討封包傳輸、錯誤校正等概念。這些內容讓整個學習過程變得更加有深度，不再隻是死記硬背，而是真正培養瞭解決問題的能力。書中的圖示和範例程式碼都非常清晰易懂，讓我能夠毫不費力地跟隨操作。更難能可貴的是，書中提到的應用場景，都非常貼近我們的生活，從智慧居傢到穿戴裝置，讓我能想像這些技術如何改變我們的未來。這本書不僅是學習物聯網技術的入門指南，更是一本啟發思考、激發創意的寶庫，我強烈推薦給所有對科技充滿熱情的朋友。

评分☆☆☆☆☆

從一個完全沒有接觸過硬體，但對軟體開發有點基礎的角度來看，《電腦科學LinkIt設計物聯網應用》這本書，我隻能說，簡直是為我量身打造的！我一直很想進入物聯網這個領域，但市麵上很多書籍要麼太過理論，要麼就是純粹的操作手冊，很難找到一個平衡點。這本書在這一點上做得非常齣色，它並沒有忽略電腦科學的基礎，而是將其融入到LinkIt開發闆的實際應用中。我特別欣賞作者對於程式碼的註解，以及對每一個函數、每一個指令的詳細解釋，這讓我在撰寫程式時，能夠更清楚地理解其背後的邏輯，而不是盲目地複製貼上。書中提到的物聯網專案，從簡單的LED控製到較複雜的資料傳輸，都循序漸進，難度適中，讓我能夠在不斷的實踐中建立信心。而且，作者還會分享一些實用的除錯技巧和開發者經驗，這對於初學者來說，是非常寶貴的。我認為這本書最棒的地方在於，它不僅僅教你「怎麼做」，更讓你理解「為什麼這麼做」，這纔是真正掌握一項技術的關鍵。對於像我一樣，想從軟體跨足物聯網領域的讀者，這本書絕對是一個絕佳的起點。

评分☆☆☆☆☆

這本書真的是讓我驚艷到瞭！身為一個對電腦科學和物聯網有點興趣，但又常常覺得無從下手的人，我一直在尋找一本能夠引導我入門的讀物，而《電腦科學LinkIt設計物聯網應用》恰好填補瞭這個空白。書中對於LinkIt開發闆的介紹非常細緻，從硬體連接到軟體開發，每一個步驟都講解得清清楚楚，即使我之前對硬體方麵接觸不多，也能跟著書裡的範例一步步完成。更讓我印象深刻的是，它不隻是教你如何操作，更深入淺齣地解釋瞭背後的電腦科學原理，像是資料傳輸、感測器原理等等。這些內容對於理解物聯網的運作機製非常有幫助，讓我不再隻是機械地複製貼上程式碼，而是真正理解為什麼這樣做。而且，書中提供的應用案例也非常貼近生活，像是智慧傢庭、環境監測等等，讓我能夠想像如何將學到的知識應用到實際生活中，激發瞭我更多創新的想法。我尤其喜歡書中對於除錯方法的討論，這絕對是開發過程中不可或缺的一環，它讓我少走瞭很多冤枉路。總體來說，這本書的內容豐富紮實，循序漸進，對於想要進入物聯網領域的初學者來說，絕對是一本值得推薦的入門寶典，讓學習過程充滿樂趣與成就感。

评分☆☆☆☆☆

這次有幸拜讀瞭《電腦科學LinkIt設計物聯網應用》這本著作，著實讓我眼前一亮。對於我這種長期在資訊領域打滾，但對「物聯網」這個新興領域 still 感到一知半解的開發者來說，這本書提供瞭一個極佳的切入點。它巧妙地將電腦科學的基礎理論與LinkIt硬體平颱的實際應用結閤起來，形成瞭一種相當有力的教學模式。書中對於各種感測器的原理、資料的擷取與處理，以及如何透過網路將這些資訊傳輸到雲端，都有非常詳盡的說明。特別是書中對於通訊協定的介紹，像是MQTT，用非常清晰的比喻和圖解，讓我這個原本對網路底層架構有點模糊的讀者，瞬間豁然開朗。它不僅僅是教你如何串接硬體，更是讓你理解背後的邏輯，如何設計齣更穩定、更有效率的物聯網係統。我非常欣賞作者對於實務操作的重視，每一個範例都經過精心設計，讓讀者能夠邊學邊做，親身體驗從概念到實體的過程。這本書的架構安排也很閤理，循序漸進，不會讓初學者感到 overwhelming，同時又能滿足進階讀者對更深層次技術探討的需求。我認為這是一本結閤理論與實踐的優秀教材，對於想在這個領域有所發展的人來說，絕對是不可多得的參考書籍。