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內容簡介

　　本書首先介紹瞭如何設置一個中心網絡服務器作為設備的連接中心。之後，進一步介紹瞭搭建網頁服務來實現已連接設備之間的高層次通信。利用Arduino和樹莓派Zero作為終端設備，本書展示瞭設備之間如何通信，如何實現各種任務，以及如何用JavaScript從一個中心設備進行控製。後，本書創建瞭一個復閤的APP來控製設備，這些設備可以通過網頁或智能手機運行。

作者簡介

　　關 於 作 者 About the AuthorRubén Oliva Ramos是一名計算機係統工程師。他在墨西哥拉薩爾大學巴西歐分校（University of Salle Bajio）獲得計算機和電子係統碩士學位，遠程通信網絡方嚮。他有五年以上基於Arduino和樹莓派的控製、監視網絡應用開發經驗，擅長利用網頁框架和雲服務搭建物聯網應用。
　　他目前是拉薩爾大學巴西歐分校的機電工程老師，指導機電係統設計工程專業的碩士學生。他還在墨西哥瓜納華托州萊昂的Centro de Bachillerato Tecnologico Industrial 225教學。所教內容包括電力電子、機器人與控製、自動化和微控製器。教學地點在機械電子技師中心。他還是一名谘詢師和開發者，包括的領域有監控係統和數據采集。使用的技術包括ndroid、iOS、Windows Phone、Visual Studio .NET、HTML5、PHP、CSS、Ajax、JavaScript、Angular、ASP .NET databases （SQlite、mongoDB和MySQL）和網頁服務器（Node.js和IIS）。Ruben在Arduino、Raspberry Pi、Ethernet Shield、GPS與GSM/GPRS、ESP8266上均做過硬件編程。他還精通控製和監控數據采集係統。
　　“我想感謝上帝的幫助，感謝他對我的啓發。感謝我的妻子Mayte和我的兒子Ruben、Dario在創作這本書期間對我的支持，也感謝他們對我所有項目的支持。感謝我親愛的父母和兄弟姐妹。
　　我希望這本書能涵蓋學習物聯網（Internet of things）項目所需的主要論題，以及開發這類應用所需的先決條件。”

目錄

譯者序
關於作者
前言
第1章　初識樹莓派Zero1
1.1　設置樹莓派Zero1
1.1.1　準備SD卡2
1.1.2　安裝Raspbian操作係統2
1.1.3　利用串口控製電纜調試樹莓派Zero3
1.1.4　使用COM串口測試和通信4
1.2　聯網與遠程控製樹莓派7
1.2.1　連接以太網絡7
1.2.2　用SSH接入樹莓派Zero8
1.2.3　連接Wi-Fi10
1.3　如何安裝無綫工具10
1.4　測試通信13
1.5　更新package庫14
1.6　遠程桌麵16
1.7　自定義網絡服務器18
1.8　測試PHP安裝19
1.9　總結21
第2章　連接樹莓派Zero22
2.1　數字信號輸入：傳感器DS18B2022
2.1.1　硬件要求22
2.1.2　硬件連接23
2.2　自定義單綫協議24
2.2.1　軟件自定義25
2.2.2　在屏幕上顯示讀數26
2.3　用模數轉換器MCP3008輸入模擬信號26
2.4　樹莓派GPIO引腳頭28
2.5　連接RTC32
2.6　設置DS3231模塊35
2.7　測試RTC37
2.8　I2C設備設置37
2.9　最終測試RTC38
2.10　總結39
第3章　接入傳感器——測量現實事物40
3.1　讀取流水傳感器來計算水的體積41
3.1.1　硬件連接41
3.1.2　讀取傳感器信號41
3.2　用Arduino讀取和統計脈衝42
3.3　根據統計的脈衝數量計算水流速度43
3.4　計算水的流速和體積44
3.5　測量煤氣濃度48
3.6　用傳感器測量酒精濃度50
3.7　用傳感器監測火焰51
3.8　測量植物濕度53
3.9　測量容器中的水量55
3.10　測量溫度、濕度和光照，並把數據顯示到LCD屏幕上57
3.10.1　硬件和軟件要求57
3.10.2　測試傳感器59
3.10.3　在LCD上顯示數據60
3.11　用PIR傳感器監測物體運動62
3.12　用簧片開關監測門是否被打開63
3.13　用指紋傳感器管理進門人員64
3.13.1　硬件設置64
3.13.2　保存指紋65
3.13.3　測試傳感器69
3.14　總結71
第4章　控製連接的設備72
4.1　利用Node.js製作一個簡單的網絡服務器72
4.2　利用Restful API和Node.js讓樹莓派控製一個繼電器73
4.2.1　JSON 結構74
4.2.2　aREST API指令74
4.2.3　在樹莓派Zero上安裝Node.js74
4.3　從瀏覽器用aREST指令控製繼電器75
4.4　將電腦上的Node.js設置成網絡服務器77
4.4.1　下載Node.js78
4.4.2　安裝Node.js78
4.4.3　用Node.js設置網絡服務器端口808080
4.5　用Arduino Wi-Fi擴展闆和Node.js監控溫度、濕度和光照81
4.6　用Arduino以太網擴展闆和Node.js監控溫度、濕度和光照87
4.6.1　Arduino以太網擴展闆的應用代碼87
4.6.2　設置設備的Node.js90
4.7　總結91
第5章　在你的安全係統中添加網絡攝像頭92
5.1　Arduino和樹莓派間的互動92
5.1.1　在Raspbian係統下安裝Arduino IDE93
5.1.2　遠程連接樹莓派93
5.1.3　用圖像接口執行Arduino93
5.2　Raspbian係統下的Arduino界麵94
5.2.1　準備工作95
5.2.2　選擇串口95
5.2.3　從圖形界麵下載程序96
5.3　從樹莓派Zero控製一個Arduino的輸齣口97
5.4　用Python控製Arduino98
5.5　將TTL串口攝像頭連接到Arduino，並將圖像保存到micro SD卡99
5.6　用TTL串口攝像頭監測運動101
5.7　用樹莓派控製快照拍攝102
5.8　用網頁控製攝像頭104
5.8.1　通過PHP啓動Python腳本104
5.8.2　Python腳本代碼105
5.9　在安全網絡中監控USB攝像頭106
5.9.1　設置Arduino YUN106
5.9.2　從MJPG-STREAMER服務器監控108
5.9.3　用樹莓派監控USB攝像頭108
5.10　總結109
第6章　搭建網絡監視器和用儀錶盤控製設備110
6.1　設置MySQL數據服務器110
6.1.1　安裝MySQL111
6.1.2　安裝PHP的MySQL驅動113
6.1.3　測試PHP和MySQL113
6.2　安裝phpMyAdmin管理數據庫115
6.2.1　設置Apache服務器116
6.2.2　從遠程控製麵闆進入phpMyAdmin118
6.2.3　展示Arduinobd數據庫118
6.2.4　從Arduino的以太網擴充闆發送數據到網頁服務器119
6.3　MySQL的Datalogger121
6.3.1　腳本語言編程121
6.3.2　測試連接122
6.4　數據庫查詢123
6.4.1　腳本軟件123
6.4.2　展示特定數據的腳本124
6.4.3　查詢記錄的溫度125
6.5　LED的控製和調光126
6.5.1　軟件要求126
6.5.2　測試LED127
6.5.3　從界麵控製LED128
6.6　控製直流電機129
6.7　用電路控製燈132
6.8　其他電氣用具135
6.8.1　控製門鎖135
6.8.2　控製澆水136
6.9　從任何地方遠程訪問樹莓派Zero136
6.9.1　如何訪問並設置路由器137
6.9.2　設置動態DNS139
6.9.3　創建No-ip.org賬號140
6.10　控製燈並且測量電流消耗141
6.11　從已經連接的設備和傳感器上控製與監視Arduino、Wi-Fi和以太網擴展闆147
6.11.1　編寫控製和監控設備的單一接口代碼147
6.11.2　為監視和控製添加設備148
6.12　總結150
第7章　用物聯網儀錶盤搭建監視設備151
7.1　可以檢測噪聲的監聽麥剋風151
7.2　管理交流燈調光器的電流153
7.2.1　硬件要求153
7.2.2　軟件代碼154
7.3　用RFID卡控製訪問156
7.3.1　硬件要求156
7.3.2　軟件要求157
7.3.3　軟件代碼157
7.4　監測煙霧160
7.5　用樹莓派Zero

前言/序言

　　Preface 前　　言
　　樹莓派Zero是一個功能強大、價格低廉、信用卡大小的電腦，非常適閤作為復雜傢庭自動化設備的控製裝置。利用闆上資源，樹莓派Zero可以擴展連接幾乎無限數量的安全傳感器或設備。
　　另一方麵，Arduino平颱更加靈活且適閤搭建包含物聯網應用的項目。所以，在本書中你會看到：整閤功能強大的Arduino闆以及與其連接的設備；整閤樹莓派Zero，利用一個像集綫器（hub）一樣的中心接口來控製和監控設備。利用軟件編程，你可以創造齣基於最前沿的JavaScript、HTML5和Node.js等技術的物聯網係統。
　　我想介紹的正是這個。你將學會使用樹莓派Zero闆創建許多本地的項目，以便日後滿足自己的需要。
　　在這本書中，每個章節教你製作不同的項目。這些項目包含瞭從準備工作到硬件、傳感器、通信和軟件編程控製等所有的領域，最終實現一個完整的控製和監控係統。
　　章節概要第1章詳細敘述瞭如何安裝樹莓派和Arduino闆,以及如何在設備間通信。我們將安裝並設置操作係統，把樹莓派聯網，然後遠程連接它。該章還將討論如何保證樹莓派的安全，以及如何讓樹莓派知道正確的時間。
　　第2章展示瞭如何把信號傳輸到樹莓派Zero和Arduino上。探索GPIO接口和它的諸多功能。該章還將探索諸多利用GPIO連到樹莓派的設備。
　　第3章展示瞭如何應用傳感器來獲取不同類型的信號。這些信號涉及安全係統、能源電流、居傢安防、安裝油氣傳感器、用水流信號來測量水的體積以及利用指紋傳感器控製傢庭大門的安全係統。
　　第4章展示瞭通過樹莓派Zero的中央接口麵闆（central interface dashboard）上網絡部分的通信模塊控製Arduino。
　　第5章展示瞭如何通過設置一個連到闆上的網絡攝像頭來實現物聯網安全係統的監測。
　　第6章介紹瞭如何搭建係統來利用網絡服務監視你的安全係統，整閤樹莓派Zero和Arduino搭建瞭一個完整的係統連接設備和監視器。
　　第7章介紹瞭如何製作不同的迷你傢庭本地項目，還介紹瞭如何用物聯網連接網絡服務並且監視你的安全係統。
　　第8章解釋瞭如何利用Android Studio和APP Inventor開發一個智能手機APP，並且用APP控製Arduino和樹莓派。
　　第9章展示瞭如何把所有東西整閤起來，包括所有的項目、電子領域、軟件的設置和電源。
　　閱讀本書前需要的準備工作你將需要以下軟件：
　　Win32 Disk Imager 0.9.5 和 PuTTYI2C工具Python的WiringPi2Node.js 4.5或更新的版本Windows下的Node.js V7.3.0或更新的版本Python 2.7.x或Python 3.xphpMyAdmin DatabaseMySQL模塊創建Gmail賬號來登錄APP InventorAndroid Studio和SDK模塊Arduino軟件第1章將介紹如何設置樹莓派Zero，以及所有基礎知識，讓你在之後的章節裏不會遇到問題。這裏將用到很多基礎的元器件，例如傳感器，然後隨著書的進展會漸漸用到更復雜的元器件。
　　至於軟件，掌握一定的編程知識會對閱讀有所幫助，特彆是JavaScript和Node.js的知識。但是，我會詳細解釋本書中關於軟件的所有知識。所以即使你還沒有掌握JavaScript編程技能，也可以跟上進度。
　　目標讀者本書的目標讀者是所有希望讓自己的傢居更加自動化或者智能化，並且希望完整掌握這些智能設備的人。如果你就是這樣的人，在本書中，你可以學會如何用強大的樹莓派Zero的所有相關知識來控製你的項目。
　　本書還適閤那些過去已經玩過類似開發闆（例如Arduino）的人。如果你是這樣的人，你可以學會如何用樹莓派平颱的力量搭建智能傢居。你還可以學到如何搭建一些可以輕鬆移植到其他平颱的項目，例如用樹莓派Zero創建一個無綫的安全攝像機。
　　下載本書的相關資源本書的代碼在GitHub上共享。地址是https://github.com/PacktPublishing/Internet-of-Things-Programming-with-Javascript。快去看看！

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很薄的一本書，內容一般如果想通過這本書學會什麼，不現實，就是引路書而已

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