本書是『ESP係列程式設計』使用ESP 32開發闆，特別為大學課程之教學用書，主要教導新手與初階使用之讀者熟悉使用ESP32開發闆，進入物聯網網路的連接、應用，並連接感測元件，可以將資料上傳到雲端。
本書一個特點就是從最基本的GPIO使用到最後建立與設計整個雲端平颱的架構與應用，全部含括在內。最先開始使用最基礎的溫溼度感測器，進而製作一個網際網路的物聯網的基礎應用，並應用LINE的工具，介紹訊息推播，可以即時告知使用者感測訊息，並且對於雲端平颱的安裝、建置、設定、資料庫規劃、進而建立資料代理人(DB Agent)的機製，並且可以與MQTT Broker通訊與交換資料，並且可以透過異質語言，如Python，建立資料介麵代理人程式(Data Visualized Agent)機製，拓展的物聯網的強大外掛能力，進而可以進行大數據運算與資訊視覺化的強大應用…等等。
ESP 32開發闆最強大的不隻是它的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，隻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ESP 32開發闆市售價格比原廠Arduino Yun或Arduino + Wifi Shield更具優勢，讓Maker不需要具有深厚的電子、電機與電路能力，就可以輕易駕禦這些模組。
筆者很早就開始使用ESP 32開發闆，也算是先驅使用者，希望筆者可以推齣更多的入門書籍給更多想要進入『ESP 32開發闆』、『物聯網』這個未來大趨勢，所有纔有這個係列的產生。
具體描述
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係博士，目前在國立暨南國際大學電機工程學係兼任助理教授、國立高雄大學電機工程學係兼任助理教授與靜宜大學資訊工程學係兼任助理教授，專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導嚮程式設計、物聯網係統開發、Arduino開發、嵌入式係統開發。長期投入資訊係統設計與開發、企業應用係統開發、軟體工程、物聯網係統開發、軟硬體技術整閤等領域，並持續發錶作品及相關專業著作。並通過颱灣圖霸的專傢認證
蔡英德 (Yin-Te Tsai)
國立清華大學資訊科學係博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學係教授、靜宜大學資訊學院院長，主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發、視障輔具設計與開發。
許智誠 (Chih-Cheng Hsu)
美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) 資訊工程係博士，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係專任副教授，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、多層式網頁係統、係統整閤、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘係統。
曹永忠 (Yung-Chung Tsao)
國立中央大學資訊管理學係博士，目前在國立暨南國際大學電機工程學係兼任助理教授、國立高雄大學電機工程學係兼任助理教授與靜宜大學資訊工程學係兼任助理教授，專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導嚮程式設計、物聯網係統開發、Arduino開發、嵌入式係統開發。長期投入資訊係統設計與開發、企業應用係統開發、軟體工程、物聯網係統開發、軟硬體技術整閤等領域，並持續發錶作品及相關專業著作。並通過颱灣圖霸的專傢認證
蔡英德 (Yin-Te Tsai)
國立清華大學資訊科學係博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學係教授、靜宜大學資訊學院院長，主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發、視障輔具設計與開發。
許智誠 (Chih-Cheng Hsu)
美國加州大學洛杉磯分校(UCLA) 資訊工程係博士，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係專任副教授，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、多層式網頁係統、係統整閤、金融資料探勘、Python建置(金融)資料探勘係統。
圖書目錄
自序
自序
自序
物聯網係列
開發闆介紹
第一門課 如何上雲端
瞭解網路環境
取得開發闆晶片編號
取得自身網路卡編號
取得環境可連接之無線基地颱(AP)
連接無線基地颱
多部無線基地颱自動連接
連接網際網路
習題
章節小結
第二門課 GPIO基本連接介紹
控製LED發光二極體
控製雙色LED發光二極體
習題
章節小結
第三門課 連接感測模組與應用
安裝溫溼度感測器函數
讀取溫溼度感測模組
模組化溫溼度讀取
傢居溫溼度簡易係統
進階我們的傢居溫溼度簡易係統
重複運行之網站係統
整閤網頁文字轉圖形於傢居溫溼度簡易係統
習題
章節小結
第四門課 透過Line通知您訊息
申請Line 金鑰
基本Line Notify服務程式
溫溼度Line自動機器人
習題
章節小結
第五門課 MQTT Broker介紹
什麼是 MQTT 協議
免費MQTT Broker介紹
安裝MQTT 發佈/訂閱函數
修正MQTT 發佈/訂閱函數容量限製
MQTT 發佈/訂閱基本程式
習題
章節小結
第六門課 Json文件的編寫
甚麼是JSON
安裝JSON函式庫
ArduinoJSON 官方教學工具
JSON 文件基本介紹
產生有資料陣列之JSON
產生多筆資料陣列之JSON
習題
章節小結
第七門課 整閤感測模組透過MQTT傳輸資訊
溫溼度發佈功能開發
溫溼度發佈/訂閱顯示功能開發
多筆資料溫溼度發佈/訂閱顯示功能開發
顯示多筆溫濕度資料顯示介麵
習題
章節小結
第八門課 建立雲端平颱
網頁伺服器安裝與使用
第一次進入雲端平颱
建立資料庫
練習建立資料錶
使用SQL語法建立資料錶
匯齣product01資料錶到SQL檔案
匯入product01資料錶資料
建立溫溼度感測資料
匯入溫溼度感測器資料錶之SQL檔案
匯入溫溼度感測器資料錶之範例資料
建立資料庫連線程式
建立查詢商品資料檔的程式
建立溫溼度感測器之RESTFul API
習題
章節小結
第九門課 讓感測模組直上雲端
讀取溫溼度感測模組
顯示溫溼度於顯示介麵
將溫溼度感測值透過資料代理人傳送到雲端平颱
習題
章節小結
第十門課 雲端視覺化技術
習題
章節小結
本書總結
作者介紹
附錄
本書教學用PCB
本書教學用電路闆(成品)
NodeMCU 32S腳位圖
ESP32-DOIT-DEVKIT腳位圖
參考文獻
自序
自序
物聯網係列
開發闆介紹
第一門課 如何上雲端
瞭解網路環境
取得開發闆晶片編號
取得自身網路卡編號
取得環境可連接之無線基地颱(AP)
連接無線基地颱
多部無線基地颱自動連接
連接網際網路
習題
章節小結
第二門課 GPIO基本連接介紹
控製LED發光二極體
控製雙色LED發光二極體
習題
章節小結
第三門課 連接感測模組與應用
安裝溫溼度感測器函數
讀取溫溼度感測模組
模組化溫溼度讀取
傢居溫溼度簡易係統
進階我們的傢居溫溼度簡易係統
重複運行之網站係統
整閤網頁文字轉圖形於傢居溫溼度簡易係統
習題
章節小結
第四門課 透過Line通知您訊息
申請Line 金鑰
基本Line Notify服務程式
溫溼度Line自動機器人
習題
章節小結
第五門課 MQTT Broker介紹
什麼是 MQTT 協議
免費MQTT Broker介紹
安裝MQTT 發佈/訂閱函數
修正MQTT 發佈/訂閱函數容量限製
MQTT 發佈/訂閱基本程式
習題
章節小結
第六門課 Json文件的編寫
甚麼是JSON
安裝JSON函式庫
ArduinoJSON 官方教學工具
JSON 文件基本介紹
產生有資料陣列之JSON
產生多筆資料陣列之JSON
習題
章節小結
第七門課 整閤感測模組透過MQTT傳輸資訊
溫溼度發佈功能開發
溫溼度發佈/訂閱顯示功能開發
多筆資料溫溼度發佈/訂閱顯示功能開發
顯示多筆溫濕度資料顯示介麵
習題
章節小結
第八門課 建立雲端平颱
網頁伺服器安裝與使用
第一次進入雲端平颱
建立資料庫
練習建立資料錶
使用SQL語法建立資料錶
匯齣product01資料錶到SQL檔案
匯入product01資料錶資料
建立溫溼度感測資料
匯入溫溼度感測器資料錶之SQL檔案
匯入溫溼度感測器資料錶之範例資料
建立資料庫連線程式
建立查詢商品資料檔的程式
建立溫溼度感測器之RESTFul API
習題
章節小結
第九門課 讓感測模組直上雲端
讀取溫溼度感測模組
顯示溫溼度於顯示介麵
將溫溼度感測值透過資料代理人傳送到雲端平颱
習題
章節小結
第十門課 雲端視覺化技術
習題
章節小結
本書總結
作者介紹
附錄
本書教學用PCB
本書教學用電路闆(成品)
NodeMCU 32S腳位圖
ESP32-DOIT-DEVKIT腳位圖
參考文獻
圖書序言
序
ESP 32開發闆係列的書是我齣版至今十三年多，齣書量也破一百六十多本大關，專為ESP 32開發闆的第一本大學課程之教學書籍，當初齣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，沒想到一寫就已過十三年多，繁簡體加起來的齣版數也已也破一百六十多本的量，這些書都是我學習當一個Maker纍積下來的成果。
這本書可以說是我的另一個裏程碑，之前都是以專案為主，將別人設計的產品進行逆嚮工程展開之後，將該產品重新實作，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，迴頭再寫基礎感測器係列與程式設計係列，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，等基礎紮穩之後，麵對更難的產品開發或物聯網係統開發，有能遊刃有餘。
目前許多學子在學習程式設計之時，恐怕最不能瞭解的問題是，我為何要寫九九乘法錶、為何要寫遞迴程式，為何要寫成函式型式…等等疑問，隻因為在學校的學子，學習程式是為瞭可以瞭解『撰寫程式』的邏輯，並訓練且建立如何運用程式邏輯的能力，解譯現實中麵對的問題。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睏惑，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，反而自己造成瞭學習上的障礙。
本係列的書籍，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，來降低係統龐大產生大量程式與複雜程式所需要瞭解的時間與成本，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，進而有能力開發齣原有產品，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，可以很有把握的瞭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齣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，請大傢可以加入Maker的Open Knowledge的行列。
曹永忠 於貓咪樂園
ESP 32開發闆係列的書是我齣版至今十三年多，齣書量也破一百六十多本大關，專為ESP 32開發闆的第一本大學課程之教學書籍，當初齣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，沒想到一寫就已過十三年多，繁簡體加起來的齣版數也已也破一百六十多本的量，這些書都是我學習當一個Maker纍積下來的成果。
這本書可以說是我的另一個裏程碑，之前都是以專案為主，將別人設計的產品進行逆嚮工程展開之後，將該產品重新實作，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，迴頭再寫基礎感測器係列與程式設計係列，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，等基礎紮穩之後，麵對更難的產品開發或物聯網係統開發，有能遊刃有餘。
目前許多學子在學習程式設計之時，恐怕最不能瞭解的問題是，我為何要寫九九乘法錶、為何要寫遞迴程式，為何要寫成函式型式…等等疑問，隻因為在學校的學子，學習程式是為瞭可以瞭解『撰寫程式』的邏輯，並訓練且建立如何運用程式邏輯的能力，解譯現實中麵對的問題。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睏惑，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，反而自己造成瞭學習上的障礙。
本係列的書籍，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，來降低係統龐大產生大量程式與複雜程式所需要瞭解的時間與成本，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，進而有能力開發齣原有產品，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，可以很有把握的瞭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齣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，請大傢可以加入Maker的Open Knowledge的行列。
曹永忠 於貓咪樂園
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