實戰Webduino：物聯網開發x智慧傢居應用x自走車 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• Webduino
• 物聯網
• 智慧傢居
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• 硬件開發
• DIY
• STEM教育
• 項目實戰

　　Webduino的誕生，替物聯網開啓瞭最關鍵的一條路，讓網頁開發者可以輕鬆跨入硬體的領域，讓硬體開發者可以立即使用網頁的服務。

　　隻要會做網頁，就能馬上體驗玩硬體的樂趣
　　雖然大傢都說Arduino的IDE很方便，可是那猶如天書的程式碼還是讓人覺得很難懂，有沒有更輕鬆的方法可以使用Arduino呢？如果您有這樣的期待，Webduino就是您最好的選擇。Webduino純粹利用HTML、Javascript等網頁程式語法進行開發，不需要學習艱難的C或C++，隻要會寫網頁，就可以藉由Arduino控製形形色色的傳感器，打開虛擬世界與真實世界的通道。

　　電腦、平闆、手機都支援
　　因為是藉由網頁控製元件或傳感器。因此，不論是Windows、Mac、Android或iPhone/iPad都可以順利運行，輕鬆實現跨平颱的控製。

智能生活新篇章：深入解析物聯網與嵌入式係統設計 內容提要： 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的視角，探索現代物聯網（IoT）技術的核心原理、關鍵架構以及在實際應用場景中的落地實施。我們聚焦於下一代智能設備的設計、構建與部署，覆蓋從底層硬件選型到雲端數據處理的完整技術棧。本書深入淺齣地介紹瞭嵌入式係統編程範式、傳感器與執行器的接口技術，以及如何利用現代通信協議（如MQTT、CoAP）實現設備間的穩定連接。同時，我們詳細剖析瞭數據安全、隱私保護以及邊緣計算在優化用戶體驗中的關鍵作用。本書不僅提供瞭理論指導，更結閤多個前沿案例，展示如何將復雜的概念轉化為高效、可靠的商業級解決方案。 第一部分：物聯網技術基石與架構 第一章：物聯網的演進與核心範式 本章首先界定物聯網的定義及其在工業、城市管理和個人消費領域的不同側重點。我們將追溯物聯網從M2M（機器到機器）通信發展至今的曆程，重點闡述支撐現代IoT生態的四大核心層級：感知層（設備與傳感器）、網絡層（連接與傳輸）、平颱層（數據處理與管理）以及應用層（用戶界麵與服務）。深入探討低功耗廣域網（LPWAN）技術，如LoRaWAN和NB-IoT，分析它們在帶寬、功耗與覆蓋範圍之間的權衡。此外，本章將係統梳理主流的IoT架構模型（如星型、網狀網絡、樹狀拓撲）及其適用場景。 第二章：嵌入式係統編程與微控製器選型 理解物聯網的本質在於理解嵌入式係統。本章將詳細介紹主流微控製器（MCU）的架構特點，包括基於Cortex-M內核的處理器特性，以及它們在內存管理、中斷處理和實時性方麵的要求。重點內容包括： 1. 實時操作係統（RTOS）基礎： 介紹FreeRTOS或Zephyr等輕量級RTOS的調度機製、任務同步（信號量、互斥鎖）和內存池管理。 2. 設備驅動開發： 詳細講解如何通過寄存器操作或硬件抽象層（HAL）來初始化和控製通用異步收發傳輸器（UART）、串行外設接口（SPI）和I2C總綫。 3. 固件的空中升級（OTA）： 探討實現安全、可靠的遠程固件更新機製所需的Bootloader設計和分區管理策略。 第三章：連接技術與網絡協議棧 本章專注於設備如何可靠地將數據傳輸至雲端或其他設備。我們不會局限於Wi-Fi或藍牙，而是深入探討更適用於大規模部署的協議： 1. MQTT 深度解析： 詳細講解QoS等級（0、1、2）對數據可靠性的影響，Broker的負載均衡與集群部署。分析Keep-Alive機製在維持長連接中的作用。 2. WebSockets 與 HTTP/2 在 IoT 中的應用： 比較這兩種協議在雙嚮實時通信中的性能差異和資源消耗模型。 3. 網絡安全基礎： 探討TLS/DTLS在傳輸層加密中的應用，以及如何使用預共享密鑰（PSK）或證書進行設備身份驗證。 第二部分：數據處理與平颱服務 第四章：雲平颱架構與數據流管理 本章剖析物聯網雲平颱的關鍵功能模塊，側重於服務解耦和彈性擴展。探討主流雲平颱（如AWS IoT Core, Azure IoT Hub）提供的設備注冊、身份管理和影子服務（Device Shadow）。內容包括： 1. 消息路由與規則引擎： 如何設置復雜的規則引擎來對傳入數據進行篩選、轉換和分發到不同的後端服務（數據庫、分析工具）。 2. 數據存儲選型： 針對時間序列數據（如InfluxDB或TimescaleDB）與關係型數據（PostgreSQL）在物聯網場景下的適用性分析。 3. 多租戶與權限隔離： 在平颱層設計，確保不同用戶或應用之間的數據和設備控製權不發生交叉。 第五章：邊緣計算與本地智能 隨著數據量的激增，將部分計算任務下放到網絡邊緣變得至關重要。本章探討邊緣計算的必要性、優勢與挑戰。 1. 邊緣代理設計： 如何在本地網關上部署輕量級的計算環境（如Docker或特定運行時），實現數據預處理和本地決策。 2. 本地化模型部署： 介紹如何將訓練好的機器學習模型（如TensorFlow Lite）部署到資源受限的邊緣設備上，實現實時異常檢測或分類任務。 3. 離綫操作與同步策略： 討論當網絡中斷時，邊緣節點如何維持關鍵業務的運行，並在恢復連接後安全高效地同步纍積數據。 第三部分：高級應用與係統集成 第六章：工業物聯網（IIoT）中的數據采集與協議轉換 本章聚焦於工業自動化領域對穩定性和安全性的苛刻要求。重點介紹工業現場總綫協議的演變： 1. Modbus 與 OPC UA 詳解： 深入分析Modbus（RTU/TCP）的結構，並詳細講解OPC UA作為下一代工業通信標準在麵嚮服務架構、安全性和信息模型方麵的優勢。 2. 網關化與協議棧： 如何設計協議轉換網關，將老舊的串行或現場總綫數據安全地封裝成基於IP的IoT協議進行傳輸。 第七章：係統級安全性與韌性設計 安全性是物聯網部署中不可妥協的一環。本章提供瞭一個係統的安全框架： 1. 硬件信任根（RoT）： 討論使用安全元件（SE）或可信平颱模塊（TPM）來存儲加密密鑰和建立設備初始信任的過程。 2. 生命周期安全管理： 從設備製造（零接觸配置）到退役（安全擦除），確保整個生命周期內密鑰的安全輪換和證書管理。 3. 漏洞響應與監控： 建立持續的安全監控體係，包括異常行為檢測和強製性的補丁管理流程。 第八章：麵嚮用戶的體驗設計與數據可視化 成功的物聯網應用需要直觀的用戶界麵和高效的數據反饋。本章探討如何將後端處理後的數據轉化為有價值的用戶洞察。 1. 時間序列數據可視化： 運用D3.js、Grafana等工具，設計高效的、可交互的時間軸圖錶，用於展示曆史趨勢和實時波動。 2. 反饋迴路設計： 如何設計低延遲、高可靠性的反饋機製，使用戶的遠程控製指令能夠即時（或在可接受的時延內）在物理世界中得到響應，並獲得操作結果的確認。 結語：展望未來趨勢 本書最後將對量子計算對當前加密算法的潛在衝擊、超低功耗5G技術的普及，以及AIoT（人工智能與物聯網的融閤）的未來方嚮進行前瞻性探討，引導讀者站在技術前沿，持續創新。 本書適閤具備一定C/C++或Python編程基礎，希望深入瞭解和實踐現代物聯網係統架構的工程師、研究人員及高級愛好者閱讀。

作者簡介

Webduino開發團隊

許益祥 Marty

　　一個從後端一直玩，一直玩到前端的技術狂熱者，喜歡將復雜技術經由封裝成元件，讓更多開發者能組裝齣有趣的應用或App，目前正努力推廣用Web技術來控製Arduino的OpenSource「Webduino」。

張宗彥 OXXO

　　畢業於中央大學物理係和颱灣藝術大學多媒體動畫研究所，曾任職於鴻海與中冠資訊，目前負責Webduino視覺形象和課程教材規劃，喜好跨領域的整閤創新，專精視覺設計及網頁前端技術，OXXO.STUDIO部落格作者。

柯名澤

　　因為對Marty的景仰，有如滔滔江水，連綿不絕而加入Webduino，夢想是Web一統世界。

黃聖原 Sheng

　　畢業於高雄大學應用數學係及統計學研究所，曾任職於中冠資訊，目前負責Webduino産品開發，專精於前端網頁技術。

Chapter 01｜踏入物聯網的第一步
Chapter 02｜認識 Webduino
Chapter 03｜快速上手 HTML
Chapter 04｜越來越夯的 CSS
Chapter 05｜用 Blockly 玩轉 Javascript
Chapter 06｜點亮人生的第一顆 LED
Chapter 07｜轉吧七彩霓虹燈
Chapter 08｜隔空控製的特異功能
Chapter 09｜聆聽世界的聲音
Chapter 10｜小小作麯傢
Chapter 11｜點點按按好好玩
Chapter 12｜機器人的關節技
Chapter 13｜光敏電阻與可變電阻
Chapter 14｜韆變萬化跑馬燈
Chapter 15｜三軸加速感應器
Chapter 17｜繼電器與智慧插座
Chapter 18｜萬能自走車

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《實戰Webduino：物聯網開發x智慧傢居應用x自走車》的書名光看就讓人熱血沸騰！我本身就對那些能動起來、能感應周圍環境的裝置特彆著迷，加上現在智慧傢居這麼夯，我一直想找一本能帶我從零開始、實際操作的書。這本書名裏頭的“實戰”兩個字，簡直是我的救星！我厭倦瞭那些隻會講理論，讀完還是一頭霧水的書。這本書承諾物聯網開發、智慧傢居和自走車這三大熱門領域，聽起來就包含瞭大量硬核的技術乾貨。我特彆期待書中能有詳細的電路圖、代碼範例，甚至是實際組裝的步驟，最好還能配上一些生動形象的圖解，讓我這個動手能力不強的人也能看得懂。而且，能夠結閤自走車這個具象化的項目，感覺學習過程會更有趣，也能更快地看到成果，不隻是停留在紙上談兵。希望這本書能真的像書名一樣，讓我踏上“實戰”之路，做齣屬於自己的物聯網小玩意！

评分☆☆☆☆☆

對於我們這種生活在颱灣的讀者來說，智慧傢居已經不再是遙不可及的概念，身邊也越來越多朋友開始嘗試在傢中安裝一些智能設備。但要說真正自己動手去搭建一個完整的智慧傢居係統，還是覺得門檻有點高。《實戰Webduino：物聯網開發x智慧傢居應用x自走車》這本書，光看書名就讓我覺得它很有潛力！“物聯網開發”和“智慧傢居應用”是直接的切入點，我特彆想知道它會用什麼樣的技術棧來實現，有沒有比較新的、或者說是在颱灣比較容易取得的軟硬件資源？我希望書中能有詳細的步驟，教我們如何搭建一個基礎的物聯網平颱，然後在此基礎上開發各種智慧傢居應用，比如遠程控製傢電、監測環境數據、甚至是實現一些場景聯動。而且，如果它能結閤“自走車”的概念，比如讓自走車成為智慧傢居係統的一部分，執行一些移動式的任務，那就更具創新性和趣味性瞭！

评分☆☆☆☆☆

這本書的結構設置，從“物聯網開發”到“智慧傢居應用”再到“自走車”，這個循序漸進的教學方式，對我來說非常有吸引力。我之前有接觸過一些Arduino之類的開發闆，但總覺得離實際應用還有些距離。《實戰Webduino：物聯網開發x智慧傢居應用x自走車》這本書，似乎能夠將這些零散的知識點串聯起來，並且提供一個具體的實踐方嚮。我特彆好奇“Webduino”這個技術，它在物聯網開發中扮演什麼樣的角色？是不是能夠簡化代碼編寫，讓開發過程更高效？書中關於“智慧傢居應用”的部分，我希望能夠看到一些比較貼近我們生活的案例，比如如何用它來打造一個智能的垃圾桶、自動澆花係統，或者是一個簡易的室內環境監測站。而“自走車”的加入，則為整個學習過程增添瞭動手的樂趣，我希望能看到如何將它與前麵提到的智慧傢居係統結閤，實現更智能化的控製和互動。

评分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直是為我這樣卡在“想做但不知怎麼做”階段的讀者量身打造的！我經常在網上看到各種炫酷的智慧傢居項目，或者關於如何用ESP32、Arduino之類的做各種自動化設備，但一看到滿篇的代碼和電路圖就頭大。這本書直接點齣瞭“Webduino”，這讓我眼前一亮。我對“Web”這個詞一點都不陌生，平時上網衝浪、開發網站什麼的都離不開它。如果能把Web的技術跟物聯網結閤起來，是不是意味著我可以用我熟悉的前端知識，去控製那些硬體設備？這聽起來太有吸引力瞭！我特彆想知道，這本書會怎麼講解Webduino這個框架，它的優勢在哪裏？是不是真的能夠簡化物聯網開發的流程？書中關於智慧傢居的應用部分，我更是迫不及待想看，有沒有一些實際的案例，比如智能燈光控製、溫濕度監測、甚至是安防報警之類的，而且最好是能用手機APP來控製的，這樣纔夠“智慧”嘛！

评分☆☆☆☆☆

我一直以來對機器人和自動化裝置都充滿好奇，尤其是能自己“思考”並做齣反應的自走車，簡直是我的童年夢想！《實戰Webduino：物聯網開發x智慧傢居應用x自走車》這本書的齣現，讓我覺得這個夢想觸手可及。書名裏的“自走車”幾個字，直接戳中瞭我的興趣點。我希望這本書不隻是停留在理論層麵，而是能夠指導我從零開始，選擇閤適的電子零件、電機、傳感器，然後一步步地組裝齣一輛能夠自主行走的自走車。更重要的是，我希望書中能夠詳細講解如何用Webduino來控製這輛自走車，讓它能夠接收指令、避開障礙物，甚至實現一些簡單的路徑規劃。而且，如果能結閤智慧傢居的應用，比如讓自走車能夠在傢中巡邏，或者作為移動的智能助手，那簡直是太酷瞭！我對書中的“實戰”內容充滿期待，希望它能給我帶來寶貴的動手實踐經驗。