Ameba氣氛燈程式開發(智慧家庭篇) (電子書)

Ameba氣氛燈程式開發(智慧家庭篇) (電子書) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

曹永忠
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具体描述

  本書針對智慧家庭為主軸,進行開發各種智慧家庭產品之小小書系列,主要是給讀者熟悉使用Ameba RTL8195AM來開發物聯網之各樣產品之原型(ProtoTyping),進而介紹這些產品衍伸出來的技術、程式撰寫技巧,以漸進式的方法介紹使用方式、電路連接範例等等。
 
  Ameba RTL8195AM開發板最強大的不只是它簡單易學的開發工具,最強大的是它網路功能與簡單易學的模組函式庫,幾乎Maker想到應用於物聯網開發的東西,只要透過眾多的周邊模組,都可以輕易的將想要完成的東西用堆積木的方式快速建立,而且Ameba RTL8195AM開發板市售價格比原廠Arduino Yun或Arduino + Wifi Shield更具優勢,最強大的是這些周邊模組對應的函式庫,瑞昱科技有專職的研發人員不斷的支持,讓Maker不需要具有深厚的電子、電機與電路能力,就可以輕易駕御這些模組。
智能家居的未来:构建下一代互动体验 (电子书) 内容简介: 本电子书深入探讨了智能家居系统的核心技术、设计哲学以及面向未来的发展趋势。我们不再仅仅关注设备的联网,而是着眼于如何通过情境感知、自适应学习和无缝用户体验,将居住空间转变为真正智能、舒适且高效的生态系统。 本书的架构分为五个关键部分,层层递进地揭示了现代智能家居从底层硬件到顶层应用的全貌。 第一部分:智能家居生态系统的基石与架构 本章首先厘清了智能家居的定义与演进历程,重点分析了当前主流的技术栈与协议标准。我们不再停留在简单的Wi-Fi连接上,而是深入研究了Matter、Thread、Zigbee 3.0等低功耗、高可靠性网状网络协议的底层机制及其互操作性挑战。 物联网(IoT)基础: 详细解析了从传感器到云端的完整数据流,包括边缘计算(Edge Computing)在本地处理实时数据流中的关键作用,以减少对云端的依赖,提高响应速度和隐私保护能力。 互操作性难题的解决方案: 探讨了如何利用统一的语义模型(如SAREF或Schema.org)来标准化不同品牌设备的数据描述,这是实现真正“全屋智能”的先决条件。 系统架构设计: 比较了基于中心化网关(Hub-based)与去中心化(Hub-less)架构的优劣,并提出了适用于不同规模家庭的混合式架构模型。 第二部分:情境感知与环境理解技术 智能家居的价值在于“预判”而非“响应”。本部分聚焦于如何让系统真正“理解”用户所处的环境和需求。 多模态传感器融合: 探讨了集成温度、湿度、空气质量(VOC、PM2.5)、光照强度、运动(Presence Detection)以及声音事件识别(Sound Event Recognition)等多种传感器数据的融合算法。重点解析了如何利用概率模型来区分“人”的存在和“宠物”的存在,以避免误触发。 空间计算与定位技术: 详细介绍了超宽带(UWB)技术在室内高精度定位中的应用,如何结合SLAM(同步定位与地图构建)技术,绘制出高精度的家庭数字孪生地图,实现区域级、甚至家具级的精准控制。 用户行为建模: 引入了隐马尔可夫模型(HMM)和循环神经网络(RNN)的基本概念,用于学习用户在不同时间段、不同天气条件下的生活习惯(例如,清晨唤醒场景的亮度渐变曲线)。 第三部分:自适应决策引擎与自动化逻辑 这是智能家居系统的“大脑”所在。本章着重于构建一个灵活、可编程且具备学习能力的自动化决策系统。 IFTTT到高级脚本引擎: 从传统的“如果-那么-执行”逻辑(IFTTT)过渡到基于规则引擎(Rule Engine)的复杂逻辑构建,支持布尔代数、时间序列逻辑和事件触发器。 强化学习在能耗优化中的应用: 探讨了如何利用Q-Learning算法,让温控系统(HVAC)在满足用户舒适度的前提下,主动学习建筑的热惯性特征,最小化能源消耗。例如,系统学会了在用户回家前30分钟开始预热,而不是在用户到达时才开始制冷。 安全与隐私保障机制: 在系统决策过程中,如何对敏感数据(如摄像头流、麦克风数据)进行本地脱敏处理,以及如何设计授权层级,确保只有特定模块才能访问特定传感器数据。 第四部分:沉浸式与自然的人机交互(HMI) 未来的交互将是直观且非侵入性的。本书探讨了如何超越传统的App和语音助手。 环境反馈机制设计: 深入研究了光照反馈(Ambient Light Feedback)和触觉反馈(Haptic Feedback)在传递系统状态信息中的应用。例如,通过灯光的特定颜色脉冲,无声地告知用户“包裹已送达”或“空气质量下降”。 意图识别与上下文切换: 阐述了如何通过分析用户输入的语境(例如,在厨房说“打开音乐”和在卧室说“打开音乐”的默认行为差异),实现跨设备的无缝意图接力。 增强现实(AR)辅助配置: 介绍了如何利用智能手机的摄像头,通过AR技术实时叠加设备信息、网络状态或进行故障排除指导,极大地简化了新设备的安装和调试过程。 第五部分:面向未来的可持续性与边缘智能 展望未来十年,智能家居将更加注重能源效率和社会责任。 微电网集成与能源管理: 探讨了智能家居系统如何与家庭太阳能板、储能电池进行双向通信,实现电力的峰谷套利和负载优先级调度,将家庭打造成能源路由器。 边缘AI的部署挑战: 详细分析了在资源受限的微控制器(MCU)上部署轻量级机器学习模型(如TinyML)的技术栈,包括模型量化、剪枝和硬件加速器的利用。 韧性与去中心化: 强调在面对互联网断开或核心服务器故障时,本地系统如何保持基本运行能力(例如,基础照明和安全报警),确保系统的韧性。 本书适合对物联网底层技术有一定了解,并希望构建下一代、具备深度情境理解和自适应能力的智能家居解决方案的开发者、系统集成商和技术爱好者阅读。它提供的不仅是技术指南,更是一套构建未来居住环境的思维框架。

著者信息

作者簡介
 
曹永忠 (Yung-Chung Tsao) 
 
  國立中央大學資訊管理學系博士,目前在國立暨南國際大學電機工程學系與國立高雄科技大學商務資訊應用系兼任助理教授與自由作家,專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計、物聯網系統開發、Arduino開發、嵌入式系統開發。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、物聯網系統開發、軟硬體技術整合等領域,並持續發表作品及相關專業著作。
 
  Email:prgbruce@gmail.com
  Line ID:dr.brucetsao WeChat:dr_brucetsao
  作者網站:www.cs.pu.edu.tw/~yctsao/myprofile.php
  臉書(Arduino.Taiwan):www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
  Github網站:github.com/brucetsao/
  原始碼網址:github.com/brucetsao/ESP_Bulb 
 
許智誠(Chih-Cheng Hsu)
 
  美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)資訊工程系博士,曾任職於美國IBM等軟體公司多年,現任教於中央大學資訊管理學系專任副教授,主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘系統。
 
  Email: khsu@mgt.ncu.edu.tw
  作者網頁:www.mgt.ncu.edu.tw/~khsu/
 
蔡英德 (Yin-Te Tsai)
 
  國立清華大學資訊科學博士,目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授,靜宜大學資訊學院院長及靜宜大學人工智慧創新應用研發中心主任。曾擔任台灣資訊傳播學會理事長,台灣國際計算器程式競賽暨檢定學會理事,台灣演算法與計算理論學會理事、監事。主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發、智慧計算與應用。
 
  Email:yttsai@pu.edu.tw
  作者網頁:www.csce.pu.edu.tw/people/bio.php?PID=6#personal_writing
 
吳佳駿 (Chia-Chun Wu)
 
  國立中興大學資訊科學與工程學系博士,現任教於國立金門大學工業工程與管理學系專任助理教授,目前兼任國立金門大學計算機與網路中心資訊網路組組長,主要研究為軟體工程與應用、行動裝置程式設計、物件導向程式設計、網路程式設計、動態網頁資料庫、資訊安全與管理。
 
  Email: ccwu0918@nqu.edu.tw

图书目录

自序
 
物聯網系列
控制LED燈泡
發光二極體
控制發光二極體發光
章節小結
控制雙色LED燈泡
雙色發光二極體
控制雙色發光二極體發光
章節小結
控制全彩LED燈泡
全彩二極體
控制全彩發光二極體發光
章節小結
全彩LED燈泡混色原理
全彩二極體
混色控制全彩發光二極體發光
章節小結
透過藍芽控制全彩LED燈泡
全彩二極體
透過藍芽控制全彩LED燈泡發光
章節小結
基礎程式設計
如何執行AppInventor程式
上傳電腦原始碼
Ameba藍芽通訊
手機安裝藍芽裝置
安裝Bluetooth RC APPs應用程式
BluetoothRC應用程式通訊測試
Ameba RTL8195AM藍芽模組控制
手機藍芽基本通訊功能開發
章節小結
手機應用程式開發
開啟新專案
控制全彩LED圖形介面開發
藍芽基本通訊畫面開發
預覽全彩LED圖形介面
控制介面開發
Debug介面開發
系統對話元件開發
修改系統名稱
控制程式開發-初始化
控制程式開發-系統初始化
系統測試-啟動AICompanion
系統測試-進入系統
系統測試-控制RGB燈泡並預覽顏色
系統測試-控制RGB燈泡並實際變更顏色
結束系統測試
章節小結
本書總結
作者介紹
附錄
Ameba RTL8195AM腳位圖
Ameba RTL8195AM更新韌體按鈕圖
Ameba RTL8195AM 更換DAP Firmware
Ameba RTL8195AM 安裝驅動程式
Ameba RTL8195AM使用多組UART
Ameba RTL8195AM使用多組I2C
參考文獻

图书序言

  • ISBN:9786263320659
  • EISBN:9786263322615
  • 規格:普通級 / 初版
  • 出版地:台灣
  • 檔案格式:EPUB固定版型
  • 建議閱讀裝置:平板
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:26.8MB

图书试读

 
  Ameba RTL8195AM系列的書是我出版至今四年多,出書量也破九十本大關,專為瑞昱科技的Ameba RTL8195AM開發板謝的第一本教學書籍,當初出版電子書是希望能夠在教育界開一門Maker自造者相關的課程,沒想到一寫就已過四年,繁簡體加起來的出版數也已也破九十本的量,這些書都是我學習當一個Maker累積下來的成果。
 
  這本書可以說是我的書另一個里程碑,之前都是以專案為主,以我設計的產品或逆向工程展開的產品重新實作,但是筆者發現,很多學子的程度對一個產品專案開發,仍是心有餘、力不足,所以筆者鑑於如此,回頭再寫基礎感測器系列與程式設計系列,希望透過這些基礎能力的書籍,來培養學子基礎程式開發的能力,等基礎扎穩之後,面對更難的產品開發或物聯網系統開發,有能游刃有餘。
 
  目前許多學子在學習程式設計之時,恐怕最不能了解的問題是,我為何要寫九九乘法表、為何要寫遞迴程式,為何要寫成函式型式…等等疑問,只因為在學校的學子,學習程式是為了可以了解『撰寫程式』的邏輯,並訓練且建立如何運用程式邏輯的能力,解譯現實中面對的問題。然而現實中的問題往往太過於複雜,授課的老師無法有多餘的時間與資源去解釋現實中複雜問題,期望能將現實中複雜問題淬鍊成邏輯上的思路,加以訓練學生其解題思路,但是眾多學子宥於現實問題的困惑,無法單純用純粹的解題思路來進行學習與訓練,反而以現實中的複雜來反駁老師教學太過學理,沒有實務上的應用為由,拒絕深入學習,這樣的情形,反而自己造成了學習上的障礙。
 
  本系列的書籍,針對目前學習上的盲點,希望讀者從感測器元件認識、、使用、應用到產品開發,一步一步漸進學習,並透過程式技巧的模仿學習,來降低系統龐大產生大量程式與複雜程式所需要了解的時間與成本,透過固定需求對應的程式攥寫技巧模仿學習,可以更快學習單晶片開發與C語言程式設計,進而有能力開發出原有產品,進而改進、加強、創新其原有產品固有思維與架構。如此一來,因為學子們進行『重新開發產品』過程之中,可以很有把握的了解自己正在進行什麼,對於學習過程之中,透過實務需求導引著開發過程,可以讓學子們讓實務產出與邏輯化思考產生關連,如此可以一掃過去陰霾,更踏實的進行學習。
 
  這四年多以來的經驗分享,逐漸在這群學子身上看到發芽,開始成長,覺得Maker的教育方式,極有可能在未來成為教育的主流,相信我每日、每月、每年不斷的努力之下,未來Maker的教育、推廣、普及、成熟將指日可待。
 
  最後,請大家可以加入Maker的Open Knowledge的行列。
 
曹永忠 於貓咪樂園

用户评价

评分

對於剛接觸物聯網(IoT)領域的新手來說,「開發」兩個字聽起來或許有點嚇人,但如果能透過一個相對友善的平台,例如書名暗示的Ameba,來切入智慧家庭的應用,那會是個很好的起點。我希望這本書在內容編排上,能像是一個循序漸進的教學指南,而不是直接丟給讀者一堆複雜的API文件。特別是對程式邏輯不太熟悉的讀者來說,能否用清晰的比喻和圖示,解釋清楚「狀態機」是如何控制燈光的開關與顏色轉換的,這點非常重要。此外,氣氛燈的「美感」往往來自於漸變的平滑度,也就是說,如何寫出不生硬、看起來很「自然」的光影過渡效果,是區分業餘和專業的關鍵。我非常期待書中能針對「動畫曲線」或「延遲處理」等方面提供深入的程式技巧分享。再者,既然是「智慧家庭篇」,也應該要探討如何與其他智慧家庭中樞(Hub)進行連動,例如能否透過Google Home或HomeKit發送指令來觸發特定的氣氛燈場景?如果能涵蓋跨平台整合的基礎概念,那麼這本書的應用範圍就不僅限於單純的氣氛燈,而是能成為通往更廣闊智慧家庭自動化世界的一把鑰匙。

评分

坦白講,現在市場上充斥著各種標榜「智慧生活」的產品,但很多時候,我們買到的成品都無法完全符合我們內心對「理想情境」的想像,總覺得少了那麼一點點個人化的味道。這就是為什麼我對這本《Ameba氣氛燈程式開發(智慧家庭篇)》感到好奇。它強調的是「開發」,這意味著我們不再只是被動地接受廠商設定好的功能,而是可以主動去設計和創造屬於自己的燈光體驗。我比較關注的是,Ameba這個平台相較於其他主流的物聯網平台(例如Arduino或Raspberry Pi),在開發氣氛燈這類視覺化、即時性要求高的應用上,有什麼獨到的優勢?是不是在處理顏色變化和同步性上表現得特別出色?對於台灣的電子零件供應鏈來說,使用Ameba開發的周邊設備容易取得嗎?如果需要特殊模組,在台灣的通路能否輕鬆購得,也是我評估這本書實用性的重要指標。如果書中能包含一些進階的技巧,例如如何串接溫濕度感測器,讓燈光顏色隨著室內環境微調,那就更棒了。畢竟,智慧家庭的精髓就在於「自動化」與「環境感知」,而不僅僅是手機遙控。這本書若能提供一個紮實的開發框架,讓我能把這個氣氛燈擴展成一個更複雜的環境控制系統,那它的價值就會大大提升。

评分

這本關於智慧家庭氣氛燈開發的書,從書名看起來,似乎把焦點放在了「開發」這兩個字上,這對我這種偏好實際操作勝過純理論的人來說,是個很大的誘因。我對於電子DIY一直有股熱忱,但常常遇到的問題是,理論很懂,真正要動手串接各種感應器和模組時,就容易卡關,特別是軟體層面的整合,常常搞得人焦頭爛額。我希望這本書的內容,能夠更側重在「如何把想法變成現實」的過程中,詳細說明Ameba平台的特性、如何與硬體(例如LED燈條、微控制器)進行溝通,以及最關鍵的——如何撰寫程式碼來控制這些設備。畢竟,氣氛燈的「氣氛」是來自於程式的精妙設計,而不是燈本身。我期待書中能有關於不同「情境模式」的設計思路分享,比如「閱讀模式」應該是柔和的白光,「電影模式」則是偏暗的藍光或琥珀色,這些細微的調整背後,需要怎樣的邏輯來實現?如果作者能分享一些踩過的「坑」和解決方案,那對於想自己動手做的讀者來說,簡直是無價之寶。我更希望看到一些關於使用者介面(UI)設計的討論,畢竟最終操作氣氛燈的是使用者,一個好用的App介面或簡單的實體按鈕控制,跟程式後台的穩定性同等重要。總體來說,我希望這本書能成為一本實戰型的開發手冊,而不是高深的學術論述。

评分

这本书的书名光看就覺得很吸引人,「Ameba氣氛燈程式開發(智慧家庭篇)」,光是「Ameba」這個名字,就讓人聯想到日本那種精緻、注重細節的生活美學,再加上「氣氛燈」,腦中馬上浮現出那種透過光影變化來營造居家情境的畫面,實在是很貼近現代人對生活品質的追求。雖然我對程式開發還在摸索階段,但光是這個主題,就讓我覺得很有學習的價值,畢竟現在智慧家庭的趨勢是擋不住的,家裡的各種電器、燈光都能用手機控制,甚至設定自動化場景,那種掌控一切的感覺真的很棒。我特別期待書中能深入探討如何利用Ameba這個平台,去實現一些有趣又實用的功能,比如說,能不能設定成隨著音樂的節奏變換燈光顏色?或者,當我一踏進家門,氣氛燈就能自動調到最舒服的暖白色?這些實際應用層面的細節,才是真正吸引我的地方。如果內容能多放一些實際的程式碼範例,讓我這個新手也能邊看邊操作,那就更好了,畢竟理論講再多,不如親手做出來的成就感來得實在。這本書的定位很明確,就是針對智慧家庭的應用,讓我感覺作者對這個領域的理解應該很透徹,希望能從中學到一些業界的實務經驗,而不只是課本上的死知識。總之,光是書名帶給我的想像空間,就已經讓我覺得這是一本值得入手的工具書。

评分

從一個注重居家生活儀式感的角度來看,氣氛燈絕不只是照明工具,它是一種情緒的載體。這本《Ameba氣氛燈程式開發(智慧家庭篇)》的書名,成功地將「科技的冰冷」與「生活的溫度」結合在一起。我最期待的,是書中能提供如何透過程式設計,來捕捉和重現特定生活場景中那種微妙的「氛圍感」。舉例來說,模擬「清晨陽光灑落」的光線變化,需要的不只是簡單的亮度提升,更包含色溫的細膩調整,從極暖到中性白的漸進過程。我想知道,在Ameba的環境下,如何精準地控制這些參數,並將其編程化、可重複化。這背後牽涉到的可能還有「時間排程」和「感測器輸入」的整合,例如,是否能讓氣氛燈在偵測到有人進入特定區域時,才以特定的「歡迎光臨」模式啟動?如果書中能分享一些關於色彩心理學在燈光設計中的應用,並將之轉化為程式碼邏輯,那麼這本書的深度和實用性將會大大超越一般的技術手冊。它不再只是一本教你怎麼寫程式的書,而是一本教你如何用程式來「美化生活」的指南。

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