使用Python搭配開發板進入物聯網
未來是物聯網的時代。需要實體元件能與網路層級的應用程式進行通訊。Arduino結合Python，就能用來開發物聯網專題，以及搭配圖形化使用者介面與連結網際網路的應用程式。

從使用Arduino來設計硬體專題開始，本書會告訴您用來開發複雜雲端應用所有需要的東西。您會以循序漸進的複雜度來深入探索不同領域的主題，最後做出可應用於真實世界中的專題。您很快就能學會如何開發使用者介面、圖表、遠端存取、訊息通訊協定與雲端連結。每個成功的主題都會搭配多個範例，能幫您開發出劃時代的硬體應用喔！

本書為誰而寫？
如果您是學生、業餘玩家、開發者或是設計師，在程式設計與硬體原型開發的經驗比較不足或是完全零基礎的話，本書就是為您而寫。
如果您是軟體開發者或硬體設計師，想要製作互連裝置的各種應用，本書可以幫您入門。

本書可以幫您：
．使用Arduino來設計並開發您專屬的硬體原型
．使用Firmata通訊協定和Python讓Arduino能與電腦互動
．藉由開發各種熱門感測器的應用上獲得動手做的經驗
．開發圖形化使用者介面來控制您的元件與圖表，實現感測器資料視覺化
．從網際網路來存取您的Arduino原型
．實作用於Arduino通訊的傳訊通訊協定
．將您的硬體專題與雲端服務結合
．透過本書專題來製作進階物聯網應用

---

名人推薦
「本書特點在於使用Python開發各類型的應用程式來補足Arduino在介面資料視覺化與網路通訊上的不足，更涵蓋如何整合各類型雲端服務的進階網路專題，包含好用的Xively與強大的Amazon AWS IoT平台。不僅適用於個人玩家，也推薦給學校相關科系的教師。期待您與我們分享更多有趣的妙點子！」

-- CAVEDU 教育團隊 曾吉弘

Partik Desai（博士）為聯網裝置新創工作坊Imbue Labs的首席科學家與副創辦人，白天在此工作坊內為穿戴式裝置與物聯網（IoT）開發可擴充與能共同操作的結構。晚上，他則領導開發開放式資源IoT創始：物件語意庫（Sematic Repository of Things）。Pratik在IoT不同層面與其前代科技如無線感測器網絡、RFID與機器對機器（M2M）通訊等擁有八年的研究與設計經驗。他的專業領域為IoT、語意網、機器學習、機器人學與人工智慧。

在物聯網時代，在快速開發與測試硬體產品原型的同時使用軟體擴充已然成為一件相當重要的事。Arduino的活動為這波硬體革命的先驅者，其簡單的開發版設計，讓任何人都能方便的開發DIY硬體專案。能夠輕易從社群中取得的大量資源，讓開發硬體原型的困難處都成了過去式。至於軟體方面， Python長久以來在開源社群的地位，就好比是王冠上的鑽石，有龐大的函式庫資源，可以開發出各式各樣的功能，例如圖形化使用介面、圖表、訊息，以及雲端應用。希望本書能夠幫助您以Arduino與Python開發出令人驚嘆的專案。

第1章 Python與Arduino入門
介紹Arduino與Python平台的基本原理，也說明了完整的安裝與設定步驟來建立所需的軟體工具。

第2章 使用Firmata通訊協定與pySerial函式庫
介紹Firmata通訊協定與序列互動函式庫，並說明Arduino硬體要如何與Python程式互動。

第3章 第一個專案─動作觸發LED
告訴您如何完成一個可根據偵測到的動作來控制不同LED的Python-Arduino專案。

第4章 深入Python-Arduino原型設計
帶您超越先前專案中所做的基礎原型，並以合適的範例來深入而徹底地介紹各種開發原型的方法。

第5章 操作Python GUI
這是橫跨兩章的旅程，使用Python來開發圖形化介面。本章將介紹為Arduino硬體提供圖形前端（frontend）的Tkinter函式庫。

第6章 儲存與繪製Arduino資料
介紹了CSV與matplotlib這兩個Python函式庫。分別是用來儲存與繪製感測器的資料。

第7章 期中專案-自製攜帶式恆溫器
包含實用與可部署的專案，其中用到了前面章節提過的素材例如序列互動、圖形化前端與感測器資料圖表。

第8章 Arduino網路介紹
介紹Arduino的電腦網路通訊，使用多種通訊協定在Python程式與Arduino之間建立乙太網路通訊。本章也將使用基礎範例來介紹名為MQTT的訊息通訊協定。這種協定是特別為像是Arduino這種資源有限的硬體所設計的。

第9章 Arduino與物聯網
帶領您開發基於雲端的物聯網應用程式。

第10章 最終專案-遠端家庭監控系統
傳授硬體產品的設計方法論，包含了一個能對Arduino與Python互動的雲端平台的完整專案。

第11章 用推特管理的延長線
介紹一個涵蓋本書所有內容的物聯網專案。本專案巧妙地整合了Twitter社群網路與Python-Arduino應用程式。