本書針對環境監控為主軸，進行開發各種物聯網產品之專案開發系列，主要是給讀者熟悉使用Arduino MKR1000開發板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、程式攥寫技巧，以漸進式的方法介紹、使用方式、電路連接範例等等。

　　這幾年來，社會群眾的環境意識覺醒，對環境的污染與監控，也普遍提高，然而空污直接影響居民的健康，在群眾自我覺醒的運動中，自造者結合的自造者運動(Maker Movement)，影響了許多科技人士，運用感測科技與資訊科技的力量，結合臉書社群的號召，影響了全民空污偵測的運動，筆者也是加入的先鋒者之一，筆者發現，目前空污偵測，仍缺少二項資訊，那就是風向與風速等參考資訊，如果這兩項資訊可以加入在環境監控的資訊之中，那在空污資訊的大數據分析之中，將會將空污的汙染軌跡數位化，對整個社會，將產生更大的效用。

　　本書應清水吳厝國小校長黃朝恭之邀，一同開發出風向、風速、溫溼度整合系統，所有的人都可以透過網際網路與手機APP(預定開發)隨時監看風向、風速、溫溼度等氣象資訊，未來在資源挹注之下，往後會再加入日照、紫外線(UV)、雨量、甚至地震感測器等多項感測功能，相信這樣的整合系統對於學子的健康與社區健康深感重要，鑑於如此，筆者將整個系統開發、建置、安裝與設定等經驗，分享於本書內容，相信有心的讀者，詳細閱讀之，定會有所受益。
 

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:[email protected]
　　Line ID：dr.brucetsao WeChat：dr_brucetsao
　　作者網站：www.cs.pu.edu.tw/~yctsao/myprofile.php
　　臉書社群(Arduino.Taiwan)：www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
　　Github網站：github.com/brucetsao/
　　原始碼網址：github.com/brucetsao/ESP_Bulb
　　Youtube

黃朝恭（Chih-Cheng Hsu）

　　現任臺中市清水區吳厝國民小學校長，曾參與清水國小有線電視各班視聽設計與規劃，規劃新穎電腦教室，建置全校電腦網路，並兩度參加大型與偏遠小型學校教育部資訊種子學校計畫，學習運用資訊科技教學新模式，今年加入臺中市ICT資訊融入教學計畫，並代表參加教育部資訊典範團隊選拔，擔任臺中市國民教育輔導團資訊教育議題輔導小組副召集人多年。

　　Email: [email protected]
　　作者網站：吳厝的阿恭校長wu-tso-principal.blogspot.com/
　　臉書：www.facebook.com/profile.php?id=100002154814193
 

自序
物聯網系列
使用風速偵測感測器
風速感測器硬體介紹
風速感測器硬體規格
風速感測器組立
風速感測器接腳說明
風速感測器電源與訊號連接
架設風速感測器
風速感測器原廠軟體工具測試
通訊方式
使用AccessPort通訊工具取得風速
解譯風速感測器回傳資料
章節小結
使用風向偵測感測器
風向感測器硬體介紹
風向感測器硬體規格
風向感測器組立
風向感測器接腳說明
風向感測器電源與訊號連接
架設風向感測器
風向感測器原廠軟體工具測試
風向感測器通訊方式
使用AccessPort通訊工具取得風向
解譯風向感測器回傳資料
章節小結
使用溫溼度感測器
溫溼度感測器硬體介紹
工業溫溼度感測模組
溫溼度感測器硬體規格
風向感測器組立
溫溼度感測器接腳說明
風向感測器電源與訊號連接
溫溼度感測器通訊方式
解譯溫溼度感測器回傳資料
章節小結
Arduino MKR1000介紹
掃描ＭＡＣ位址
掃描熱點
掃描熱點進階資訊
掃描開發版韌體版本
更新韌體
Ping主機
連接熱點(無密碼)
連接熱點(WPA)
連接熱點(WEP)
建立簡單熱點專用之網頁伺服器
連接熱點建立簡單網頁伺服器
連接熱點建立網頁伺服器
連上網頁
使用SSL連上網頁
使用UDP取得網路時間
章節小結
吳厝國小樹屋
逢甲牛罵頭小書屋出生故事
章節小結
雲端資料庫建置
資料庫建置
網頁伺服器安裝與使用
建立資料庫
建立資料表
章節小結
雲端網站建置
網站php程式設計(插入資料篇)
進入Dream Weaver CS6主畫面
開啟新檔案
新增PHP網頁檔
編輯新檔案
切換到程式設計畫面
將connect程式填入
將connect連線程式存檔
修正connect連線程式
切換windadd到程式設計畫面
使用瀏覽器進行windadd程式測試
使用瀏覽器進行資料瀏覽
完成伺服器程式設計
章節小結
整合系統開發
Arduino MKR1000開發板
硬體架構
感測器實體建置
完成氣象感測模組電力供應與資料傳輸連接
使用樹梅派建立雲端主機
氣象站整體架構
將讀取風向感測、風速感測、溫溼度感測器等模組感測值送到網頁
風向顯示網頁設計
Hight Chart數位儀表板
風向站之數位儀表板開發
章節小結
本書總結
作者介紹
參考文獻

序

　　這本書可以說是我的書進入環境監控所寫的物聯網系統整合之專書，由於科技與趨勢，整個產業界由網際網路時代進入了物聯網時代，製造業也汲汲要轉進工業4.0，進入智慧生產的時代，面對未來物聯網的時代，幾乎每個裝置都希望能夠智慧化、自主化與網路化，然而在我們身邊，關係我們最深遠的還是健康相關的議題最為關鍵，當我們面對產業進步，企業發展，科技進步，環境汙染是免不了的副產品，關於環境監控，之前筆者有出版過幾本PM 2.5空污偵測的空氣盒子相關電子書，本書則是氣象物聯網系統整合之實戰經驗分享，繼承第一本書：Ameba風力監控系統開發(氣象物聯網)之後，在氣象網站硬體建置之後，筆者以風速、風向、溫溼度整合為主的氣象監控進行系統整合。

　　這幾年來，社會群眾的環境意識覺醒，對環境的污染與監控，也普遍提高，然而空污直接影響居民的健康，在群眾自我覺醒的運動中，自造者結合的自造者運動(Maker Movement)，影響了許多科技人士，運用感測科技與資訊科技的力量，結合臉書社群的號召，影響了全民空污偵測的運動，筆者也是加入的先鋒者之一，筆者發現，目前空污偵測，仍缺少二項資訊，那就是風向與風速等參考資訊，如果這兩項資訊可以加入在環境監控的資訊之中，那在空污資訊的大數據分析之中，將會將空污的汙染軌跡數位化，對整個社會，將產生更大的效用。

　　筆者友人是清水吳厝國小 校長黃朝恭 先生，校址位於台中國際機場邊，也是清水的偏鄉學校，對於學子的健康與社區健康深感重要，委託筆者在該校內建立風速監測站，並透過物聯網的技術，將這樣的資訊網頁化，可以讓各地方的使用者查詢到該區域的風速資訊，鑑於如此，筆者將風速感測監控的技術分享給讀者，希望可以透過我的經驗號召更多有志之士，可以將環境監控的感測資訊提升到更圓滿的境界。

　　這七年多以來的經驗分享，逐漸在創客圈看到發芽，開始成長，覺得Maker的自學教育方式，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