讓你的創意能量正常釋放,acer 雲教授 40 周年特別紀念版開箱 身為一個童心未泯、又是熱愛智高積木的爸爸,當在網路上看到其他玩家所分享的「 acer 雲教授 40 周年特別紀念版」的開箱文時,心中實在是有無比的羨慕。而沒想到在自己在日後也能有機會接觸到雲教授這款搭配著智高積木的特別紀念版套件,心中的對它期待自是不言可喻。

不浪費一絲空間的收納方式

在望眼欲穿的期待中,雲教授終於來到家中做客了,只是在看到產品外盒的一剎那,一度以為對方是否忘了將智高積木一併寄過來...所幸在打開外盒後馬上證明是我多慮了,在約 22x26x52 (cm) 見方的盒子中,雲教授物聯網智造套件與智高積木 #1247A 均隱身其中,在普遍居住環境不大的現代中,這樣子的外盒尺寸並不會佔掉家裡太大的收納空間。

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外盒尺寸約 22x26x52 (cm),外盒上的原子筆為比例尺

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外型類似電視棒的雲教授本尊和它的智造手冊

在近來眾多言必稱「物聯網」的教育套件中,先來看看雲教授幫我們準備了那些材料來讓我們發揮。在打開雲教授物聯網智造套件組時,首先映入眼簾的便是身為第一男主角的雲教授。

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接下來是隱身在雲教授下方,個人一直覺得這 6 個小盒子可以讓小朋友當成七巧板來玩的物聯網智造套件組:其中除了電源插頭和 USB 線外,此套件組還配備了義大利原廠製造、型號為 LEONARDO 的 Arduino 板,另外也配備了一片可以方便使用者插拔外接元件的 Arduino 擴充板 ( Seeed Arduino Shield ) ,只不過這片擴充板在與 Arduino 板組合會有點扎手,小朋友在安裝時需要大人在旁多加小心留意。另外套件組還提供了一些 Arduino 的外接元件,計有小馬達風扇、RGB LED、光感應模組、白光 LED 及溫度感測器…等共五種的外接元件。而在最下層還有一個雲朵造型的 LED 燈燈罩可供使用者搭配 LED 燈使用。

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雲教授物聯網智造套件組

最後就是小朋友的最愛 ( 我承認也是我的最愛 ) - 智高積木組 #1247A。#1247A 裡面除了約有 304 塊的智高積木外,還提供了兩個連續旋轉伺服馬達及一個角度伺服馬達,另外還有一個紅外線測距感應器和一個光感應器;最後還有一個與物聯網智造套件組相同,用來和雲教授連接控制積木運動、型號為 LEONARDO 的 Arduino 板。而以上所述的這些元件,均含可相容於其他智高積木的外盒,方便和其他積木一起組裝連動。

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佛心來著滿滿的智高積木 #1247A

在清點完雲教授的配備並開始動手玩之前,我們先來了解一下雲教授大概的運作方式。如下圖所示: acer 在天邊已經先幫我們準備好了一朵功能強大的雲 ( Acer Cloud ),我們的手機在安裝了雲教授相關的 APP 後,便可連上這朵雲來編寫程式。編寫完畢後,這朵雲便會告知雲教授手機所設定的程式為何,再藉由雲教授控制與其連接的 Arduino 板子做出與程式對應的動作。

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雲教授的運作示意圖

跟書上的組裝方式略有不同,但既然是積木,就可以發揮自己的創意

在了解完雲教授大概的作用原理後,終於可以動手實作來測試一下雲教授的能耐了。首先就先來搭配智高積木試試吧,在官方提供的 40?種建議組合模式中,先來試試第 23 課的救難直升機。使用者可依照智高提供的組裝步驟來組合積木,另外書中除了積木的組裝步驟外,最後也有把 Arduino 板及各式外接元件(包含感測器和馬達)的接法都一併揭露出來。

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積木按照組裝說明書來組裝好直升機不難,但接下來要利用雲教授來讓積木動起來,便得利用手機先對雲教授做一些設定。老實說在進行到這步驟時我還有點擔心,不知安裝步驟是否會太過繁複而讓小朋友卻步,沒想到 acer 只利用了一張 A4 雙面的快速入門指南,便簡單扼要地把與雲教授的配對及 CloudProfessor APP 的下載安裝步驟都說明了,按圖索驥便可把設定安裝都完成,acer 在這點的用心上我給他按個讚。

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簡潔扼要的雲教授與智高積木快速入門指南

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依照快速入門指南安裝的 CloudProfessor APP 和 CPF Gigo 1247A

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CPF Gigo 1247A 提供由淺入深、多達 40 種智高積木組合的範例程式

安裝完 CloudProfessor APP 和 CPF Gigo 1247A 兩個 APP 並將雲教授設定完成後,接下來就是利用 CPF Gigo 1247A 這個 APP 來開啟已經幫我們寫好的第二十三課 - 救難直升機範例程式。

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如同下圖所示,直升機的範例程式是以裝置在直升機下方的紅外線感測器感測直升機與下方停機坪的距離來決定直升機的高度:當距離小於 580 時直升機飛高,距離大於630 時直升機則竄低。值得一提的是,範例程式是以類似 APP inventor 的圖控式積木呈現,讓大小朋友都可以用很直覺又簡單的方式來讀懂甚至是修改這些範例程式;只不過由於現在雲教授只支援使用 CPF Gigo 1247A APP 來編寫智高的積木程式,建議各位使用者在編寫程式最好使用 10 吋以上的平板,一方面螢幕畫面較大較容易拖曳各式的程式積木,另一方面也可以在長時間的使用下保護小朋友的眼睛。

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以圖控式積木呈現的救難直升機範例程式

在玩過雲教授和智高積木的組合後,接著再來試試雲教授這個物聯網智造套件組的本事。首先便先來試試範例中最最基礎的 CPF 智慧光感燈,此範例雖然簡單,但卻可以讓小朋友藉由這個範例程式了解物聯網最基礎的應用?-?即使不在家中,也可以由雲來遠端控制家中的電器。

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先安裝雲教授物聯網智造套件組相關的兩個官方 APP:CPF Blockly Arduino 和 CPF Arduino

我們先開啟 CPF Blockly Arduino APP 來使用,我們可以看到和智高積木的範例程式一樣,雲教授的物聯網智造套件組一樣使用 Blockly 的圖控式積木來寫程式。以 CPF 智慧光感燈這個範例程式為例,我們可以看到程式是以光感應器所測量到的現場光源大小來決定是否讓 RGB LED 發光:當現場光源小於 500 時,RGB LED 依使用者在手機的 RGB 設定點亮 RGB LED;否則的話,程式便讓 RGB LED 變暗。

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一樣簡單的圖控式程式及簡潔的操作介面

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若想一次練習控制多個外接元件,可以試試 CPF 飛碟這個範例

最後來體驗一下將連接在 Arduino 上的溫度感測器所量測到的資料,上傳到雲端再自雲端下載下來的功能,其所使用的範例程式分別為 Lesson 5-AOP 雲端上傳與 Lesson 6-AOP 雲端下載。藉由以上這兩個物聯網範例便可以讓小朋友輕易的體驗到:有了雲端物聯網技術的協助,我們便可以很輕易地做到由 A 地取得或監控來自 B 地所產生的資料。

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組裝不難,只要裝上溫度感測元件即可

因為要從雲端下載資料前,雲端上得先有資料才能下載,因此這兩個範例必須要先執行「AOP 雲端上傳」的範例程式後才能執行「AOP雲端下載」範例程式。但其實筆者也有試著透過兩台手機同時連上同一台雲教授,並嘗試由一台手機的 CPF Arduino Blockly?APP 在執行上傳資料的同時,由另一台手機的 CPF Arduino Blockly?APP 來下載資料,只不過最後是以失敗告終...不過若是上傳資料與下載資料的動作是分開且依序完成,雲教授是可支援使用兩台不同的手機來完成這些動作的。

接下來就先來看看上傳溫度資料到雲端的範例程式:首先先將溫度感測器所測量到的溫度四捨五入,接著再把依目前溫度所得到的訊息及目前的時間以 JSON 格式上傳至對應 ID 的雲端上,最後並把上傳的 JSON 內容及上傳的結果顯示在 CPF Arduino Blockly APP 畫面上。以上的動作每隔一秒便做一次,做完十次才會結束程式。

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AOP 雲端下載的圖控式積木程式及執行結果畫面

在結束上傳資料到雲端的動作後,緊接著便來看看自雲端下載溫度資料的範例程式:自對應 ID 的雲端中下載一個 JSON格式的資料,並根據其欄位名稱取得對應資料並將其顯示在 CPF Arduino Blockly?APP 畫面上,而上述的這些動作一樣要做 10 次。

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AOP 雲端下載的圖控式積木程式及執行結果畫面

之前提到,在 CPF Blockly Arduino 這個 APP 無法自定外接元件的腳位,但若您熟悉 Javascript 且又有自訂腳位的需求的話,可以試試也是由雲教授官方所提供的 CPF Arduino 這個 APP。雲教授智造手冊中有很詳盡的介紹。

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在 CPF Arduino APP 中選擇 Leasson 8 –?插槽模式

而 CPF Arduino APP 設計的目的是支援開放多個孔位 ( 支援介面目前有 analog、digital、pwm、servo ),讓使用者除了原有智造套件裡的五個 senso r外,還可以藉由直接更改範例程式的孔位設定來安裝其他外接元件,藉以延伸出其它的應用:例如用一個人體感應元件再搭配蜂鳴器,就可以完成一個簡易防盜器;抑或者使用一個抽水幫浦+土壤溼度就可以做成一個自動澆花系統等...藉由不同外接元件的組合,便可有千變萬化的各種應用。只不過目前插槽模式只有在 javascript 版本裡有,Blockly 版本還要再等等。

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使用者可直接修改 Javascript 的介面

結語

「acer 雲教授 40 周年特別紀念版」巧妙的搭配了與智高積木之間的互動,讓使用者天馬行空的創意有了可以揮灑的空間,安裝流程及程式積木的設計上也看得出有下過一番功夫地讓其極簡化。在現今小孩普遍都從小便接觸 3C 產品的狀況下,如何讓小朋友反過來利用 3C 產品來在多樣又有趣的狀況下學習物聯網的知識,搭配著智高積木和各式外接元件可讓大小朋友實現各種創意的「acer 雲教授 40 周年特別紀念版」,也許就是個不錯的選擇。

有興趣的人可以加入並追蹤宏碁雲教授的官方粉絲團(https://www.facebook.com/CloudProfessor),可以看到其他更多更有趣的應用喔。

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