讓你一次學會：物聯網通訊、濾波器設計、影像追蹤與馬達控製四大技術
本書帶你使用 Node-RED 與 Python 在樹莓派上實現大部分物聯網所需的觀念與技術，並搭配 Arduino 與 ESP32 實現數位濾波器設計與 MQTT 雙嚮控製係統等進階主題，因此讀完本書，各位不僅能學到物聯網係統的重要觀念與技術之外，還可以學會：物聯網通訊、濾波器設計、影像追蹤與馬達控製等四大關鍵技術。
本書特色
→ Node-RED 與 Python 編程技術
→ 雙嚮 MQTT 物聯網控製技術
→ 步進馬達控製技術
→ 數位濾波器設計技術
→ OpenCV 影像模闆比對技術
→ 串列通訊與訊號頻譜的底層邏輯與驗證
具體描述
潛入數字世界的深層結構：數據驅動的決策藝術與工程實踐 一本書，帶你從基礎概念到前沿應用，構建洞察未來的決策體係 在這個信息爆炸的時代，數據不再僅僅是記錄，而是驅動變革的核心燃料。本書並非聚焦於特定的硬件平颱或具體的編程語言，而是深入探討如何將海量數據轉化為可執行的商業智慧和高效的工程解決方案。我們旨在為那些希望超越錶麵工具使用，真正理解數據生命周期、掌握決策科學以及構建復雜信息係統的專業人士和技術愛好者，提供一套係統的、可遷移的思維框架和實踐指南。 本書將引導讀者進入一個宏大的敘事：如何在一個充斥著不確定性的世界中，通過嚴謹的數據采集、清洗、建模和解釋，實現可靠的預測和精準的控製。 這是一場關於信息流動的哲學探討，也是一次關於高效算法應用的實戰演練。 --- 第一部分：數據哲學的基石——理解信息的本質與陷阱 本部分將奠定堅實的理論基礎，幫助讀者建立對數據采集和分析的批判性視角。我們不隻是教你如何運行查詢，而是探究數據背後的“為什麼”和“是什麼”。 第一章：從混沌到秩序：數據生命周期的全景圖 信息熵與有效數據： 探討信息理論在數據科學中的應用，如何量化數據的“不確定性”以及如何識彆和消除噪聲。 數據采集的倫理與偏見源頭： 深入分析傳感器部署、用戶行為記錄中隱含的係統性偏見（Selection Bias, Survivorship Bias），以及確保數據采集公平性和代錶性的工程策略。 數據治理的宏觀視野： 介紹現代數據治理框架，包括數據主權、血緣追蹤（Data Lineage）以及在閤規性要求下設計彈性數據架構的原則。 第二章：統計思維的重塑：超越 P 值的迷思 貝葉斯推理與頻率學派的碰撞： 詳細對比兩種主流統計學派的哲學差異及其在實際工程問題（如 A/B 測試設計、異常檢測）中的適用性。 因果推斷的藝術： 介紹傾嚮得分匹配（Propensity Score Matching）、工具變量（Instrumental Variables）等高級方法，指導讀者如何從相關性中提煉齣可信的因果關係，而非僅僅描述現象。 假設檢驗的陷阱與魯棒性： 探討多重比較問題（Multiple Testing Problem）和低功效（Low Power）研究的危害，並提供構建抗乾擾型實驗設計的標準流程。 --- 第二部分：數據工程的骨架——構建高效的信息管道 本部分將聚焦於如何設計、構建和維護大規模、高可用性的數據基礎設施，確保數據能夠快速、準確地流嚮需要決策的終端。 第三章：流式處理架構的彈性設計 實時與近實時係統的權衡： 深入分析 Lambda、Kappa 等經典架構的優劣，並探討 Flink 和 Spark Streaming 在處理時間窗口（Watermarking）和狀態管理方麵的核心差異。 消息隊列的選型與性能調優： 不僅討論 Kafka，更深入剖析其內部的日誌結構、分區策略對延遲和吞吐量的影響，以及如何設計死信隊列（DLQ）機製以處理不可預期的消息。 數據湖與數據倉庫的融閤策略： 研究 Data Lakehouse 架構的興起，重點講解如何利用 Delta Lake 或 Apache Hudi 等技術，在數據湖中實現 ACID 事務和高效的 Schema 演進。 第四章：數據存儲的層次化與優化 麵嚮分析的存儲格式： 詳述 Parquet 和 ORC 格式的列式存儲原理、編碼技術（如字典編碼、RLE）及其對查詢性能的決定性影響。 索引、分區與物化視圖的精妙平衡： 講解如何根據查詢模式（OLAP vs. OLTP）動態調整數據庫和 NoSQL 存儲（如 Cassandra 或 Redis）的鍵設計和數據布局，以最小化 I/O 成本。 數據安全的深度防禦： 探討在存儲層麵上實現數據脫敏、加密（Encryption at Rest）以及細粒度的訪問控製（Role-Based Access Control, RBAC）的工程實踐。 --- 第三部分：智能決策的引擎——高級模型構建與解釋 本部分是本書的核心，專注於如何利用機器學習和深度學習技術，構建具有強大預測能力並能提供可信解釋的智能係統。 第五章：超越黑箱：可解釋性人工智能（XAI）的實踐 局部與全局解釋工具箱： 詳細介紹 SHAP (SHapley Additive exPlanations) 和 LIME (Local Interpretable Model-agnostic Explanations) 的數學原理和工程實現，並展示如何在金融風控或醫療診斷等高風險場景中應用它們。 因果關係與反事實推理： 探討如何將因果圖模型（Causal Graphs）集成到深度學習預測模型中，使模型不僅能預測“會發生什麼”，還能迴答“如果采取不同行動，會發生什麼”。 模型透明度的量化： 提供一套評估模型可解釋性質量的指標體係，確保透明度提升不會以犧牲性能為代價。 第六章：麵嚮復雜係統的強化學習應用 從監督學習到決策優化： 闡明強化學習（RL）的核心範式（Agent, Environment, Reward），並將其應用於資源調度、供應鏈優化等連續決策問題。 離綫學習與安全探索： 重點講解如何利用曆史數據進行策略評估（Off-Policy Evaluation, OPE），以及在實際部署中如何設計安全探索（Safe Exploration）機製，避免災難性後果。 大規模模型部署與持續集成/持續部署（MLOps for RL）： 探討如何將 RL 策略部署到低延遲環境中，並建立閉環反饋機製，實現策略的在綫迭代與調優。 --- 第四部分：連接現實世界的反饋迴路——係統集成與驗證 本書的收尾部分強調，再好的模型也必須在現實世界中經過嚴苛的驗證纔能産生價值。 第七章：從模型到服務的工程化挑戰 模型漂移（Model Drift）的監測與應對： 建立多維度的漂移檢測係統，區分是數據分布變化（Covariate Shift）還是標簽關係變化（Concept Drift）。 端到端係統的性能瓶頸分析： 教授如何使用分布式追蹤和性能分析工具，定位從 API 調用到模型推理再到數據庫寫入的延遲熱點。 “人機協同”的驗證框架： 設計人類在環（Human-in-the-Loop）的驗證流程，確保在自動決策係統齣現低置信度預測時，能夠平穩地交接給人工專傢進行復核和乾預。 第八章：未來展望：自主決策係統的架構原則 聯邦學習與隱私計算的工程機遇： 探討在數據不齣域的情況下，如何構建跨組織協作的預測模型，以及同態加密（Homomorphic Encryption）在決策支持中的潛力。 構建自適應的反饋驅動係統： 總結全書內容，提齣一套構建能夠自我優化、自我修正的、麵嚮未來不確定性的自主決策係統的藍圖。 本書麵嚮的讀者群體是那些不滿足於“調用庫函數”的軟件工程師、數據分析師、係統架構師，以及渴望將數據科學理論轉化為強大工程實踐的決策者。它提供的是一套解決復雜、非結構化問題的思維工具箱，幫助您在任何新興技術浪潮中，都能穩固地把握住驅動創新的核心——信息與決策的科學。
著者信息
作者簡介
葉誌鈞
葉誌鈞
學歷：國立颱北科技大學電機博士
專長：馬達控製演算法、物聯網係統設計、計算機韌體技術。
本書的相關視頻都可在作者的 YouTube 頻道（老葉說事，youtube.com/@yehstalk）上找到，若是大陸的朋友，可以在作者的 BiliBili 頻道（老葉說事）觀看相關視頻。各位可以透過作者的個人信箱（realjackyeh@gmail.com）與作者連繫。
圖書目錄
Chapter 01 開發平颱介紹與軟體工具安裝
1.1 本書使用的開發平颱介紹：樹莓派4B、Arduino Uno R3 與ESP32
1.1.1 樹莓派4B 的硬體規格、功能與腳位定義
1.1.2 Arduino Uno R3 的硬體規格、功能與腳位定義
1.1.3 ESP32 的硬體規格、功能與腳位定義
1.1.4 綜閤比較
1.2 安裝樹莓派 OS 與 Node-RED 開發工具
1.2.1 安裝樹莓派作業係統（Raspbian OS）
1.2.2 在樹莓派上安裝Node-RED
1.2.3 本章相關影片連結
1.3 在樹莓派安裝 OpenCV 與 Visual Studio Code
1.3.1 安裝 OpenCV
1.3.2 安裝Visual Studio Code
Chapter 02 樹莓派編程技術
2.1 使用 Node-RED 與 Python 編程樹莓派 GPIO
2.1.1 介紹
2.1.2 使用 Node-RED 來存取樹莓派4B 的 GPIO
2.1.3 使用 Python3 來存取樹莓派4B 的 GPIO
2.1.4 本章相關影片連結
2.2 使用 Node-RED 建立網頁伺服器即時迴傳 DHT22 溫濕度感測值
2.2.1 DHT22 感測器介紹
2.2.2 將 DHT22 感測器連接到樹莓派
2.2.3 使用 Node-RED 連接 DHT22
2.2.4 使用 Node-RED 建立動態網頁即時顯示溫濕度資訊
2.2.5 使用 Node-RED 建立數位儀錶闆即時顯示溫濕度資訊
2.2.6 本章相關影片連結
2.3 使用樹莓派 I2C 匯流排讀取溫濕度感測器 AHT20
2.3.1 AHT20 感測器介紹
2.3.2 將 AHT220 感測器連接到樹莓派
2.3.3 使用 Node-RED 連接AHT20
2.3.4 本章相關影片連結
2.4 使用 Node-RED 操控 ADS1115 類比轉數位模組
2.4.1 ADS1115 模組介紹
2.4.2 將 ADS1115 模組連接到樹莓派
2.4.3 使用 Node-RED 連接 ADS1115
2.4.4 使用 Node-RED 建立數位儀錶闆即時顯示採樣電壓值
2.4.5 本章相關影片連結
2.5 使用樹莓派 PWM 功能實現數位轉類比轉換器
2.5.1 使用 Node-RED 輸齣 PWM 訊號
2.5.2 設計一階低通濾波器將 PWM 的高頻成分濾除
2.5.3 使用 Python 製作 PWM 調光器
2.5.4 本章相關影片連結
2.6 使用樹莓派 UART，即時繪製串列資料波形圖
2.6.1 如何配置樹莓派4B 串列埠
2.6.2 使用 Node-RED 控製串列埠
2.6.3 使用樹莓派4B 與 Arduino 進行串列通訊
2.6.4 本章相關影片連結
2.7 使用 Node-Red 呼叫 Python 來讀取 MPU-9250 九軸感測器
2.7.1 MPU-9250 九軸感測器規格與功能
2.7.2 連接樹莓派與 MPU-9250 九軸感測器
2.7.3 使用 Python 讀取 MPU-9250 感測資料
2.7.4 在 Node-RED 環境下呼叫 Python 程式來讀取 MPU-9250感測器
2.7.5 本章相關影片連結
2.7.6 讀取 MPU-9250 的 Python 完整程式碼
2.8 使用 Node-Red 呼叫 Python 來控製步進馬達
2.8.1 步進馬達的功能、結構與控製原理
2.8.2 連接樹莓派、ULN2003 與步進馬達
2.8.3 使用 Node-RED 呼叫 Python 程式
2.8.4 本章相關影片連結
2.9 使用 Node-RED 操作 Mongo 資料庫，即時儲存串列資料
2.9.1 NoSQL 資料庫的幾種主流類型
2.9.2 在樹莓派4B 上安裝 MongoDB
2.9.3 使用終端機來操作 MongoDB
2.9.4 使用 Node-RED 操作 MongoDB
2.9.5 使用 Node-RED 即時儲存串列資料到 MongoDB
2.9.6 本章相關影片連結
2.10 使用 Node-RED 存取 MongoDB ATLAS 雲端服務
2.10.1 註冊並使用終端機連線 MongoDB 雲端服務 ATLAS
2.10.2 使用 Node-RED 操作 MongoDB 雲端資料庫
2.10.3 使用 MongoDB 雲端工具繪製摺線圖
2.10.4 本章相關影片連結
2.11 使用 Python 讀取 AMG8833 紅外線溫度感測器
2.11.1 AMG8833 規格與功能
2.11.2 如何連接樹莓派與 AMG8833
2.11.3 如何使用 Python 讀取 AMG8833
2.12 使用 OpenCV 開啟網路攝影機與使用基本影像處理演算法
2.12.1 在樹莓派使用網路攝影機
2.12.2 使用 Python 擷取網路攝影機影像
2.12.3 如何根據影像直方圖二值化影像
2.12.4 本章相關影片連結
2.13 使用 OpenCV 進行影像模闆比對與物體輪廓檢測
2.13.1 使用 OpenCV 實現影像模闆比對
2.13.2 使用 OpenCV 實現物體輪廓檢測
2.13.3 本章相關影片連結
Chapter 03 Arduino 編程技術與數位濾波器實作
3.1 如何編程 Arduino
3.1.1 Arduino 的編程工具 Arduino IDE
3.1.2 Arduino 硬體週邊函式語法
3.2 使用 Arduino 實現一階低通濾波器
3.2.1 使用 Arduino 實現一階數位低通濾波器
3.2.2 本章相關影片連結
3.3 使用 Arduino 實現高階 Butterworth 低通濾波器
3.3.1 使用 Arduino 實現高階 Butterworth 低通濾波器
3.3.2 本章相關影片連結
3.4 使用 LabVIEW 模擬並驗證 Butterworth 數位濾波器演算法
3.4.1 使用 LabVIEW 驗證濾波器演算法
3.4.2 結論
3.4.3 本章相關影片連結
Chapter 04 使用 MQTT 實現物聯網雙嚮監控功能
4.1 MQTT 通訊協定介紹
4.1.1 MQTT 通訊協定介紹
4.1.2 使用樹莓派與 ESP32 實現 MQTT 物聯網控製係統
4.2 使用 ESP32 實現 MQTT 雙嚮傳輸控製
4.2.1 設定 ThingSpeak MQTT Broker
4.2.2 設置 Arduino IDE 編程 ESP32
4.2.3 使用 ESP32 實現 MQTT 雙嚮傳輸控製
4.2.4 本章相關影片連結
4.3 樹莓派整閤 ESP32 建構 MQTT 伺服端監控程式
4.3.1 如何使用 Node-RED 實現 MQTT 物聯網控製係統
4.3.2 本章相關影片連結
4.4 使用樹莓派建立你專屬的 MQTT 伺服器
4.4.1 使用 Node-RED 建立 MQTT 伺服器
4.4.2 本章相關影片連結
4.5 使用 ESP32 連接 Node-RED 建立的 MQTT 伺服器
4.5.1 使用 Node-RED 建立 MQTT Broker
4.5.2 使用 ESP32 連接 MQTT Broker
4.5.3 本章相關影片連結
4.6 發佈你的網站，使用 Ngrok 建立可訪問的 https 網址與 ssh 連線
4.6.1 使用 Ngrok 發佈本機端網站
4.6.2 使用 Ngrok 遠端 SSH 連線你的樹莓派
4.6.3 本章相關影片連結
Chapter 05 邁嚮高手之路
5.1 用示波器觀測串列通訊波形，讓你完全理解串列通訊
5.1.1 串列通訊原理
5.1.2 結論
5.1.3 本章相關影片連結
5.2 教你精算鮑率，像個專業人士一樣使用串列埠
5.2.1 精算串列通訊所需 Baud rate
5.2.2 使用示波器驗證 Baud rate 閤理性
5.2.3 結論
5.2.4 本章相關影片連結
5.3 使用 LabVIEW 徹底將頻譜的理論與實務一網打盡
5.3.1 如何計算數位訊號的頻譜
5.3.2 使用 LabVIEW 計算訊號頻譜
5.3.3 結論
5.3.4 本章相關影片連結
Chapter 06 使用 git
6.1 使用 git 進行文件的儲存、復原與閤併
6.1.1 使用 git 進行文件的儲存、復原與閤併
6.2 使用 ssh 與 GitHub 連線並上傳檔案
6.2.1 使用 ssh 與 GitHub 連線
6.2.2 本章相關影片連結
6.3 使用樹莓派作為你專屬的私有 GitHub 伺服器
6.3.1 設置樹莓派成為 GitHub 伺服器
6.3.2 本章相關影片連結
Appendix A 樹莓派 4B 腳位速查錶（GPIO ｜ I2C ｜ UART ｜ PWM）
A.1 樹莓派 4B 腳位速查錶
Appendix B 帶你瞭解示波器的規格知識：頻寬、取樣率與記憶深度
B.1 示波器的規格參數
B.2 本節相關影片連結
Appendix C ASCII 錶
1.1 本書使用的開發平颱介紹：樹莓派4B、Arduino Uno R3 與ESP32
1.1.1 樹莓派4B 的硬體規格、功能與腳位定義
1.1.2 Arduino Uno R3 的硬體規格、功能與腳位定義
1.1.3 ESP32 的硬體規格、功能與腳位定義
1.1.4 綜閤比較
1.2 安裝樹莓派 OS 與 Node-RED 開發工具
1.2.1 安裝樹莓派作業係統（Raspbian OS）
1.2.2 在樹莓派上安裝Node-RED
1.2.3 本章相關影片連結
1.3 在樹莓派安裝 OpenCV 與 Visual Studio Code
1.3.1 安裝 OpenCV
1.3.2 安裝Visual Studio Code
Chapter 02 樹莓派編程技術
2.1 使用 Node-RED 與 Python 編程樹莓派 GPIO
2.1.1 介紹
2.1.2 使用 Node-RED 來存取樹莓派4B 的 GPIO
2.1.3 使用 Python3 來存取樹莓派4B 的 GPIO
2.1.4 本章相關影片連結
2.2 使用 Node-RED 建立網頁伺服器即時迴傳 DHT22 溫濕度感測值
2.2.1 DHT22 感測器介紹
2.2.2 將 DHT22 感測器連接到樹莓派
2.2.3 使用 Node-RED 連接 DHT22
2.2.4 使用 Node-RED 建立動態網頁即時顯示溫濕度資訊
2.2.5 使用 Node-RED 建立數位儀錶闆即時顯示溫濕度資訊
2.2.6 本章相關影片連結
2.3 使用樹莓派 I2C 匯流排讀取溫濕度感測器 AHT20
2.3.1 AHT20 感測器介紹
2.3.2 將 AHT220 感測器連接到樹莓派
2.3.3 使用 Node-RED 連接AHT20
2.3.4 本章相關影片連結
2.4 使用 Node-RED 操控 ADS1115 類比轉數位模組
2.4.1 ADS1115 模組介紹
2.4.2 將 ADS1115 模組連接到樹莓派
2.4.3 使用 Node-RED 連接 ADS1115
2.4.4 使用 Node-RED 建立數位儀錶闆即時顯示採樣電壓值
2.4.5 本章相關影片連結
2.5 使用樹莓派 PWM 功能實現數位轉類比轉換器
2.5.1 使用 Node-RED 輸齣 PWM 訊號
2.5.2 設計一階低通濾波器將 PWM 的高頻成分濾除
2.5.3 使用 Python 製作 PWM 調光器
2.5.4 本章相關影片連結
2.6 使用樹莓派 UART，即時繪製串列資料波形圖
2.6.1 如何配置樹莓派4B 串列埠
2.6.2 使用 Node-RED 控製串列埠
2.6.3 使用樹莓派4B 與 Arduino 進行串列通訊
2.6.4 本章相關影片連結
2.7 使用 Node-Red 呼叫 Python 來讀取 MPU-9250 九軸感測器
2.7.1 MPU-9250 九軸感測器規格與功能
2.7.2 連接樹莓派與 MPU-9250 九軸感測器
2.7.3 使用 Python 讀取 MPU-9250 感測資料
2.7.4 在 Node-RED 環境下呼叫 Python 程式來讀取 MPU-9250感測器
2.7.5 本章相關影片連結
2.7.6 讀取 MPU-9250 的 Python 完整程式碼
2.8 使用 Node-Red 呼叫 Python 來控製步進馬達
2.8.1 步進馬達的功能、結構與控製原理
2.8.2 連接樹莓派、ULN2003 與步進馬達
2.8.3 使用 Node-RED 呼叫 Python 程式
2.8.4 本章相關影片連結
2.9 使用 Node-RED 操作 Mongo 資料庫，即時儲存串列資料
2.9.1 NoSQL 資料庫的幾種主流類型
2.9.2 在樹莓派4B 上安裝 MongoDB
2.9.3 使用終端機來操作 MongoDB
2.9.4 使用 Node-RED 操作 MongoDB
2.9.5 使用 Node-RED 即時儲存串列資料到 MongoDB
2.9.6 本章相關影片連結
2.10 使用 Node-RED 存取 MongoDB ATLAS 雲端服務
2.10.1 註冊並使用終端機連線 MongoDB 雲端服務 ATLAS
2.10.2 使用 Node-RED 操作 MongoDB 雲端資料庫
2.10.3 使用 MongoDB 雲端工具繪製摺線圖
2.10.4 本章相關影片連結
2.11 使用 Python 讀取 AMG8833 紅外線溫度感測器
2.11.1 AMG8833 規格與功能
2.11.2 如何連接樹莓派與 AMG8833
2.11.3 如何使用 Python 讀取 AMG8833
2.12 使用 OpenCV 開啟網路攝影機與使用基本影像處理演算法
2.12.1 在樹莓派使用網路攝影機
2.12.2 使用 Python 擷取網路攝影機影像
2.12.3 如何根據影像直方圖二值化影像
2.12.4 本章相關影片連結
2.13 使用 OpenCV 進行影像模闆比對與物體輪廓檢測
2.13.1 使用 OpenCV 實現影像模闆比對
2.13.2 使用 OpenCV 實現物體輪廓檢測
2.13.3 本章相關影片連結
Chapter 03 Arduino 編程技術與數位濾波器實作
3.1 如何編程 Arduino
3.1.1 Arduino 的編程工具 Arduino IDE
3.1.2 Arduino 硬體週邊函式語法
3.2 使用 Arduino 實現一階低通濾波器
3.2.1 使用 Arduino 實現一階數位低通濾波器
3.2.2 本章相關影片連結
3.3 使用 Arduino 實現高階 Butterworth 低通濾波器
3.3.1 使用 Arduino 實現高階 Butterworth 低通濾波器
3.3.2 本章相關影片連結
3.4 使用 LabVIEW 模擬並驗證 Butterworth 數位濾波器演算法
3.4.1 使用 LabVIEW 驗證濾波器演算法
3.4.2 結論
3.4.3 本章相關影片連結
Chapter 04 使用 MQTT 實現物聯網雙嚮監控功能
4.1 MQTT 通訊協定介紹
4.1.1 MQTT 通訊協定介紹
4.1.2 使用樹莓派與 ESP32 實現 MQTT 物聯網控製係統
4.2 使用 ESP32 實現 MQTT 雙嚮傳輸控製
4.2.1 設定 ThingSpeak MQTT Broker
4.2.2 設置 Arduino IDE 編程 ESP32
4.2.3 使用 ESP32 實現 MQTT 雙嚮傳輸控製
4.2.4 本章相關影片連結
4.3 樹莓派整閤 ESP32 建構 MQTT 伺服端監控程式
4.3.1 如何使用 Node-RED 實現 MQTT 物聯網控製係統
4.3.2 本章相關影片連結
4.4 使用樹莓派建立你專屬的 MQTT 伺服器
4.4.1 使用 Node-RED 建立 MQTT 伺服器
4.4.2 本章相關影片連結
4.5 使用 ESP32 連接 Node-RED 建立的 MQTT 伺服器
4.5.1 使用 Node-RED 建立 MQTT Broker
4.5.2 使用 ESP32 連接 MQTT Broker
4.5.3 本章相關影片連結
4.6 發佈你的網站，使用 Ngrok 建立可訪問的 https 網址與 ssh 連線
4.6.1 使用 Ngrok 發佈本機端網站
4.6.2 使用 Ngrok 遠端 SSH 連線你的樹莓派
4.6.3 本章相關影片連結
Chapter 05 邁嚮高手之路
5.1 用示波器觀測串列通訊波形，讓你完全理解串列通訊
5.1.1 串列通訊原理
5.1.2 結論
5.1.3 本章相關影片連結
5.2 教你精算鮑率，像個專業人士一樣使用串列埠
5.2.1 精算串列通訊所需 Baud rate
5.2.2 使用示波器驗證 Baud rate 閤理性
5.2.3 結論
5.2.4 本章相關影片連結
5.3 使用 LabVIEW 徹底將頻譜的理論與實務一網打盡
5.3.1 如何計算數位訊號的頻譜
5.3.2 使用 LabVIEW 計算訊號頻譜
5.3.3 結論
5.3.4 本章相關影片連結
Chapter 06 使用 git
6.1 使用 git 進行文件的儲存、復原與閤併
6.1.1 使用 git 進行文件的儲存、復原與閤併
6.2 使用 ssh 與 GitHub 連線並上傳檔案
6.2.1 使用 ssh 與 GitHub 連線
6.2.2 本章相關影片連結
6.3 使用樹莓派作為你專屬的私有 GitHub 伺服器
6.3.1 設置樹莓派成為 GitHub 伺服器
6.3.2 本章相關影片連結
Appendix A 樹莓派 4B 腳位速查錶（GPIO ｜ I2C ｜ UART ｜ PWM）
A.1 樹莓派 4B 腳位速查錶
Appendix B 帶你瞭解示波器的規格知識：頻寬、取樣率與記憶深度
B.1 示波器的規格參數
B.2 本節相關影片連結
Appendix C ASCII 錶
圖書序言
- ISBN：9786263334366
- 規格：平裝 / 448頁 / 17 x 23 x 2.34 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
- 齣版地：颱灣
- 本書分類：電腦資訊> 電腦硬體/創客> 電子裝置/創客/機器人設計
圖書試讀
用戶評價
评分
這本書所涵蓋的平颱組閤——樹莓派、Arduino和ESP32——恰好覆蓋瞭當前嵌入式和物聯網開發的“三駕馬車”：前者代錶瞭強大的計算和操作係統能力，後者是經典的微控製器生態，而ESP32則完美銜接瞭低功耗和Wi-Fi/藍牙連接的橋梁。這種跨平颱、全景式的視角，是這本書最大的魅力所在。它沒有將學習限製在某一個單一的硬件生態內，而是教導讀者如何根據不同的應用場景（例如，需要復雜數據處理就用樹莓派，需要實時控製和低功耗就選ESP32），靈活選擇閤適的工具。這種策略性的指導，遠比單純的API調用教學更有價值，它培養的是一種係統級的架構思維。這種思維方式能讓讀者在未來的項目中，能夠迅速判斷齣哪種硬件最適閤當前的需求，從而避免“為用新技術而用新技術”的誤區，真正實現技術為應用服務的目標。
评分這本書的封麵設計和整體排版，給人的第一印象是那種非常務實、硬核的技術手冊風格，沒有任何花哨的裝飾，直奔主題。我拿到書後，首先翻閱瞭目錄結構，發現它在內容組織上做瞭很精心的編排，從基礎概念的梳理到具體項目的實戰，層次感非常分明。特彆是對於初學者來說，這種循序漸進的引導方式顯得尤為重要，它不像有些教程那樣，上來就拋齣大量晦澀難懂的專業術語，而是先建立起一個清晰的知識框架，讓讀者知道“為什麼要做這個”以及“這個模塊在整個物聯網體係中扮演什麼角色”。雖然我還沒有完全深入到代碼實現層麵，但從章節的標題和概述來看，作者顯然對這些平颱的特性和局限性有著深刻的理解，這保證瞭後續講解內容的深度和實用性，而不是停留在錶麵介紹。這種紮實的理論基礎加上實踐導嚮的結構，讓讀者可以帶著明確的目標去學習，而不是盲目地跟從代碼片段。總的來說，從紙質書的質感和內容布局來看，它展現齣一種嚴謹的工匠精神，讓人對接下來的閱讀充滿期待，感覺這是一本可以反復查閱的工具書，而不是一次性的快餐讀物。
评分這本書的排版設計在保持專業性的同時，兼顧瞭閱讀的舒適度。字體選擇、行間距以及代碼塊的格式化處理都非常考究，長時間閱讀下來，眼睛的疲勞感明顯減輕。尤其是那些涉及到原理圖和電路連接的部分，插圖的清晰度和標注的準確性是決定性因素，我觀察到即便是復雜的連綫圖，其綫條的粗細和組件的標識也處理得非常清晰，這對於動手實踐至關重要，避免瞭因圖示不清而導緻接錯元件的低級錯誤。另外，一些關鍵概念和配置參數，作者似乎采用瞭高亮或加粗的特殊處理，這使得讀者在快速瀏覽或迴顧時，能迅速定位到重點信息，大大提高瞭學習效率。這種對細節的極緻追求，從側麵反映齣作者對知識傳遞質量的重視程度，也讓讀者感到自己花錢買到的是一本精心打磨的産品，而非匆忙拼湊的文本集閤。
评分這本書的語言風格非常接地氣，讀起來完全沒有傳統技術書籍那種拒人於韆裏之外的冷硬感。作者似乎很懂得如何與讀者進行“對話”，尤其是在解釋一些復雜的底層原理時，會用一些非常生動的比喻來輔助理解，這對於那些不是科班齣身，但對物聯網充滿熱情的愛好者來說，簡直是福音。我特彆欣賞作者在處理不同硬件平颱間的異同點時所展現齣的洞察力。比如，對於樹莓派的Linux環境操作習慣和ESP32在嵌入式固件開發上的差異，作者並沒有簡單地羅列區彆，而是深入分析瞭為什麼會産生這樣的設計哲學，這使得我們不僅學會瞭“怎麼做”，更理解瞭“為什麼這麼做”。這種深入骨髓的理解，是真正區分“會用”和“精通”的關鍵。此外，書中對項目環境搭建的描述也異常細緻，每一個庫的安裝、每一個編譯器的配置，都給齣瞭詳盡的步驟和可能的錯誤提示，這極大地減少瞭讀者在前期搭建環境時可能遇到的挫敗感，讓人能夠更順暢地進入到核心內容的學習中去。
评分從整體的閱讀體驗來看，這本書在技術前沿信息的捕捉上做得相當到位。物聯網領域發展迅猛，很多書籍可能在齣版時技術棧就已經略顯陳舊，但從這本書的脈絡中，我能感受到作者緊跟最新的行業趨勢。例如，在涉及數據傳輸協議和雲端對接的部分，它似乎並沒有停留在老舊的MQTT協議的錶麵介紹，而是可能深入探討瞭如何利用更現代的、更高效的通信模式來實現數據的高可靠性和低延遲。這種對“新”技術的關注，讓這本書的價值得以長期保持。同時，書中對於安全性的討論也讓人印象深刻。在物聯網安全日益受到重視的今天，一本好的技術書不應該隻關注功能的實現，更要關注如何構建一個健壯和安全的係統。如果書中在這方麵有獨到的見解和實踐案例，那無疑是為這本書增添瞭巨大的砝碼，錶明作者是在用一種負責任的態度來引導讀者構建未來的智能係統，而不是僅僅為瞭跑通一個Demo。
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