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硬體
在 IoT 中,T 代表的是 Things(物件),指的是與我們周圍環境互動的設備。每個專案都基於學生和愛好者可獲得的實體硬體。我們提供了兩種 IoT 硬體選擇,具體取決於個人偏好、程式語言知識或偏好、學習目標以及硬體的可用性。此外,我們還提供了「虛擬硬體」版本,適合那些無法取得硬體或想在購買前多了解的學習者。
💁 完成這些作業並不需要購買任何 IoT 硬體。你可以使用虛擬 IoT 硬體完成所有內容。
實體硬體選擇包括 Arduino 和 Raspberry Pi。每個平台都有其優缺點,這些內容會在初期課程中詳細介紹。如果你尚未決定使用哪種硬體平台,可以參考第一個專案的第二課,以選擇你最感興趣的硬體平台。
我們選擇的硬體旨在降低課程和作業的複雜性。雖然其他硬體可能也能使用,但我們無法保證所有作業都能在未額外添加硬體的情況下支援。例如,許多 Arduino 設備不具備 WiFi 功能,而連接雲端需要 WiFi,因此我們選擇了內建 WiFi 的 Wio Terminal。
此外,你還需要一些非技術性的物品,例如土壤或盆栽,以及水果或蔬菜。
購買套件
Seeed Studios 非常貼心地將所有硬體整合成易於購買的套件:
Arduino - Wio Terminal
適用於初學者的 IoT:Seeed 與 Microsoft 合作推出的 Wio Terminal 入門套件
Raspberry Pi
適用於初學者的 IoT:Seeed 與 Microsoft 合作推出的 Raspberry Pi 4 入門套件
Arduino
所有 Arduino 的設備程式碼均使用 C++ 編寫。要完成所有作業,你需要以下硬體:
Arduino 硬體
- Wio Terminal
- 可選 - USB-C 線或 USB-A 至 USB-C 轉接器。Wio Terminal 配備 USB-C 埠,並附帶 USB-C 至 USB-A 線。如果你的電腦或 Mac 僅有 USB-C 埠,你需要 USB-C 線或 USB-A 至 USB-C 轉接器。
Arduino 專用感測器與致動器
這些元件僅適用於 Wio Terminal Arduino 設備,與 Raspberry Pi 無關。
- ArduCam Mini 2MP Plus - OV2640
- ReSpeaker 2-Mics Pi HAT
- 麵包板跳線
- 耳機或其他帶 3.5mm 插孔的喇叭,或者 JST 喇叭,例如:
- 16GB 或更小的 microSD 卡,以及用於將 SD 卡連接到電腦的轉接器(如果電腦沒有內建 SD 卡插槽)。注意 - Wio Terminal 僅支援容量不超過 16GB 的 SD 卡。
Raspberry Pi
所有 Raspberry Pi 的設備程式碼均使用 Python 編寫。要完成所有作業,你需要以下硬體:
Raspberry Pi 硬體
- Raspberry Pi
💁 Pi 2B 及以上版本應該都能完成這些課程中的作業。如果你計劃直接在 Pi 上運行 VS Code,則需要 Pi 4 並配備 2GB 或更多 RAM。如果你打算遠端訪問 Pi,那麼任何 Pi 2B 及以上版本都可以使用。
- microSD 卡(你可以購買附帶 microSD 卡的 Raspberry Pi 套件),以及用於將 SD 卡連接到電腦的轉接器(如果電腦沒有內建 SD 卡插槽)。
- USB 電源供應器(你可以購買附帶電源供應器的 Raspberry Pi 4 套件)。如果使用 Raspberry Pi 4,則需要 USB-C 電源供應器,較早的設備則需要 micro-USB 電源供應器。
Raspberry Pi 專用感測器與致動器
這些元件僅適用於 Raspberry Pi,與 Arduino 設備無關。
-
麥克風與喇叭:
可選以下任一(或等效設備):
- 任意 USB 麥克風搭配 USB 喇叭,或帶 3.5mm 插孔的喇叭,或者如果 Raspberry Pi 連接到帶喇叭的顯示器或電視,則使用 HDMI 音頻輸出
- 任意內建麥克風的 USB 耳機
- ReSpeaker 2-Mics Pi HAT 搭配
- 耳機或其他帶 3.5mm 插孔的喇叭,或者 JST 喇叭,例如:
- Mono Enclosed Speaker - 2W 6 Ohm
- USB 擴音器
感測器與致動器
大多數感測器與致動器適用於 Arduino 和 Raspberry Pi 學習路徑:
可選硬體
自動澆水課程使用繼電器。作為選項,你可以將此繼電器連接到 USB 供電的水泵,並使用以下硬體:
虛擬硬體
虛擬硬體路徑提供感測器與致動器的模擬器,使用 Python 實現。根據你的硬體可用性,你可以在普通開發設備(如 Mac、PC)上運行,或者在 Raspberry Pi 上運行並僅模擬你缺少的硬體。例如,如果你有 Raspberry Pi 攝像頭但沒有 Grove 感測器,你可以在 Pi 上運行虛擬設備程式碼,模擬 Grove 感測器,但使用實體攝像頭。
虛擬硬體將使用 CounterFit 專案。
完成這些課程需要一個網路攝像頭、麥克風和音頻輸出設備(如喇叭或耳機)。這些設備可以是內建的或外接的,並需要配置為與操作系統兼容,且可供所有應用程式使用。
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