Startovací sada SMARTHON Smart City IoT pro micro:bit je vzdělávací sada, která vám umožní znovu vytvořit propojené město a naučit se IoT pomocí reálných, progresivních projektů. Je určen pro studenty od 10 let. a zahrnuje vše od zapínání LED až po integraci cloudových služeb, automatizaci s IFTTT a mobilní aplikaci.
Pokud máte zájem o rozvoj STEM dovedností praktickým způsobem, tato sada vám pomůže navrhnout městské systémy se senzory a akčními členy na rozšiřující desce IoT pro micro:bit. Deska micro:bit není součástí balení., takže si ho nezapomeňte přidat, pokud ho nemáte, a mějte na paměti, že existují digitální průvodci s podrobnými cvičeními, abyste z něj vytěžili maximum.
Co je tato sada zač a na co je zaměřena?
Smarthonův návrh se zaměřuje na zavedení Internet věcí prostřednictvím sestav, které simulují městskou infrastrukturu: dopravu, osvětlení, řízení prostředí nebo bezpečnost. IoT:bit funguje jako základna kompatibilní s více senzory a publikuje data na internetu za účelem vytváření případů užití pro chytrá města.
Se základními počítačovými a elektronickými dovednostmi zahrnutými v dokumentaci se může kdokoli stát „designérem“ svého města. Na stránce produktu jsou oficiální materiály s dalšími informacemi. od Smarthonu: smarthon.cc/micro-bit-smart-city-kit.
Ideální pro skupinové STEM projekty
Tato sada funguje ve třídě velmi dobře: Doporučuje se pracovat ve skupinách po 2–3 studentech na sadu. podpořit diskusi, návrh a prezentaci výsledků. I když to zvládne jeden člověk, týmy si lépe sdílejí programování, rozvržení a zapojení.
Aktivity rozvíjejí několik dovedností: logické myšlení, kreativita, komunikace a programováníPo osvojení základních případových studií je sada dostatečně flexibilní, abyste si mohli postavit město snů: moderní bydlení, udržitelnost nebo doprava a bezpečnost silničního provozu jsou navrhovaná témata, která lze přizpůsobit kurikulu IKT.
IoT:bit Hardware a obsah sady
Uvnitř krabice najdete elektronické moduly, dřevěné a kartonové díly, kabeláž, hardware a rozšíření IoT pro micro:bit. Typické vybalování zahrnuje mapa města, modely budov, držák baterií a sortiment senzorů a akčních členů pro několik prototypů.
- Rozšiřující deska WiFi pro IoT:bit (micro:bit hub s konektory, bzučákem a OLED displejem).
- Modul semaforu (tři nezávisle ovladatelné LED diody).
- Bílá LED pro osvětlení.
- Vícebarevná LED dioda WS2812 (Adresovatelné RGB) a v některých edicích také červené/žluté/zelené LED moduly.
- Servomotor 180° (otevírání dveří, závor atd.).
- Bzučák (bzučák).
- Ultrazvukový senzor pryč.
- Světelný senzor prostředí
- Čidlo teploty a vlhkosti (DHT11).
- Senzor PIR pohybu.
- Dešťový/kapkový senzor.
- Snímač hluku (zvuk).
- OLED obrazovka, propojovací kabely, šrouby a příslušenství.
Deska IoT:bit obsahuje okrajový konektor pro micro:bit, OLED displej a několik dalších... možnosti krmení: Port micro USB, 2pinový konektor pro 3,7V baterii a DC jackJe vybaven vestavěným bzučákem, rozšiřujícími konektory a krokosvorkami pro rychlé prototypování.
Podle analyzované dokumentace existují odkazy na různé revize: Některé jednotky integrují ESP32-WROOM-32 a další zmiňují Wi-Fi modul ESP8266V praxi je chování na uživatelské úrovni podobné: připojení k WiFi pro publikování dat nebo příjem příkazů ze služeb IoT.
Součástí jsou návody a bibliografie výrobce
V obchodech jako Robotopia a Manuál pro programování IoT s micro:bit s výukovými cvičeními exkluzivně pro vaši firmu. Tento materiál pokrývá přibližně 12–13 tréninků (přesný počet se liší podle vydání) s různými příklady a vzdělávacím zaměřením.
Výrobce také poskytuje digitální manuál v PDF a online průvodce Optimalizováno pro stolní počítače, tablety nebo mobilní zařízení. Obvykle neobsahuje tištěnou brožuru ve výchozím nastavení, ale můžete si vytisknout libovolný počet stránek. Navíc, K dispozici je wiki a tutoriály které podrobně popisují sestavy a kód krok za krokem.
Blokové programování v MakeCode a rozšíření Smarthon
Chcete-li začít programovat, vytvořte nový projekt v Microsoft MakeCode pro micro:bit, klepněte na ikonu ozubeného kola a přejděte do sekce „Rozšíření“. Tam můžete vyhledat „chytrý telefon“ a nainstalovat rozšíření sady.
Po instalaci se objeví dvě skupiny bloků: IoT:bit (WiFi, cloud a utility) y SmartCity (sada senzorů a akčních členů)Můžete pracovat v blocích nebo přepínat mezi JavaScriptem na příslušné kartě.
Pro tuto sadu existuje veřejná knihovna PXT s licencí. MIT, který vyjadřuje podporu pro PXT/mikrobit a PXT/calliopeVe vyhledávači balíčků jej uvidíte jako „smarthon-smartcity-kit“ a můžete si připnout verze, například větev GitHub označenou konkrétním štítkem.
Odečet senzorů: Rozsahy a praktické využití
Sada blokuje návratové hodnoty v normalizovaných rozsazích, takže logika je snadno implementovatelná. Toto jsou typické dostupné rozsahy a funkce v rozšíření Smarthon:
- Okolní světlo: od 0 do 100. S
read_light_sensor(Pin)Zobrazuje jas a vy se můžete například rozhodnout, kdy se má rozsvítit pouliční lampa. - Déšť/kapky: od 0 do 100. S
read_raindrop_sensor(Pin)detekujete přítomnost vody na povrchu senzoru. - Hluk: od 0 do 100. Použití
read_sound_sensor(Pin)Odhadujete hladinu hluku v prostředí. - Teplota a vlhkost s DHT11: teplota kolem 0–50 ºC a vlhkost mezi 20–80 %. Tzv.
readData(temperature|humidity, DigitalPin)vrací každý parametr samostatně. - Ultrazvuková vzdálenostod 3 cm do 4 m. S
read_distance_sensor(unit, trig, echo)získáte oddělení od objektu. - Pohyb (PIR): booleovská hodnota (detekovat/nedetekovat). Blok
read_motion_sensor(Pin)umožňuje spustit akce při detekci přítomnosti.
V aktuátorech je ovládání stejně přímé: zapněte LED semafor podle barvy s blokem, který aktivuje každý kanál samostatně, reguluje intenzitu bílé LED diody pomocí turn_white_led(brightness, Pin) o nastavuje servo pod úhlem beton s turn_servo(degrees, Pin).
Platformy IoT a kompatibilní služby
Rozšíření IoT:bit zjednodušuje Wi-Fi připojení a integraci s cloudovými platformami. Ekosystém ihned po instalaci nabízí kompatibilitu s:
- ThingSpeak: usnadňuje vývoj aplikací IoT a analýzu/vizualizaci dat v MATLAB.
- Dětský internet věcí (Nyní Chytrý IoT): snadno použitelná služba pro nahrávání do cloudu od výrobce. Aktualizace 2025Platforma se nyní nazývá Smart IoT s přístupem v smartiot.space.
- MQTT: lehký protokol ideální pro komunikaci mezi stroji s velmi nízkou šířkou pásma.
- IFTTTAutomatizace typu „Pokud se stane toto, udělejte tamto“, užitečné pro rozsvěcování světel, odesílání e-mailů nebo provádění vzdálených akcí.
Tyto integrace jsou dodávány s vyhrazenými bloky v MakeCode, takže Nemusíte psát nízkoúrovňový síťový kódNakonfigurujete SSID a heslo, definujete koncový bod nebo službu a to je vše.
První projekty: od chytré lampy k kontejneru s kapacitou
Běžným iniciačním cvičením je „Chytrá parkovací lampa“: bílá LED dioda, která se automaticky aktivuje, když PIR senzor detekuje pohyb. Po sestavení součástek a jejich zapojení dle pokynů zkompilujete projekt a zkopírujete HEX soubor do zařízení MICROBIT (stejně jako USB flash disk).
Pokud se kdykoli kopie nezdaří a zobrazí se soubor FAIL.TXT Na jednotce opakujte proces programování; někdy stačí jen znovu připojit kabel a počkat, až se micro:bit restartuje a dokončí flashování.
Také se navrhuje „systém nakládání s odpady“ k posouzení, zda je zásobník plný. Ultrazvukový senzor měří vzdálenost k materiálu uvnitř zásobníku a RGB LED indikuje stav: zelená, pokud je v zásobníku dostatek materiálu, červená, pokud je překročena prahová hodnota (např. méně než 4 cm od senzoru).
Během testů v reálném provozu bylo občas pozorováno, že LED dioda střídavě bliká červeně a zeleně I když je kód správný, pravděpodobnou příčinou je občasný nulový údaj z ultrazvuku; filtrování hodnot nebo použití průměrů obvykle stabilizuje údaj.
5hvězdičkový pokročilý scénář: Doprava, bezpečnost a dálkové ovládání
Mezi nejkompletnější jednotky patří scénář typu „Bezpečnost a doprava“ který kombinuje několik lekcí: řízení rychlosti automobilů, automatické semafory, inteligentní osvětlení, obranný systém a automatizované dveře pro domácnost.
Sestava spojuje několik modulů na platformě IoT:bit a je doprovázena WiFi připojení, IFTTT applety a vývoj a Aplikace pro Android s MIT App Inventor 2Je to rozsáhlý projekt, přičemž online průvodce podrobně vysvětluje každý blok.
Před použitím IFTTT a aplikace musíte získat ID zařízení zařízení. Načte se specifický program (zdokumentovaný na wiki IoT:bit) a zobrazí toto ID na OLED obrazovce; pokud něco nereaguje, použití LED jako indikátoru může pomoci s laděním připojení.
S připraveným ID zařízení nakonfigurujete v IFTTT spouštěč data a času zapnout osvětlení v 18:00 odesláním řídicího příkazu do služby „Smarthon IoT (micro:bit)“. Další applet lze také vytvořit pomocí webhook takže když je v PIR senzoru detekován pohyb, je odeslán e-mail.
Je důležité si uvědomit, že některé recepty vyžadují ifttt pro, měsíční splátkový kalendář. Z našich zkušeností vyplývá, že plánované zapnutí fungovalo správně a v určený čas se pouliční LED aktivovala bez zásahu.
Aplikace v MIT App Inventor 2 Je vybaven textovým polem pro ID zařízení a tlačítky „Otevřít/Zavřít“, která spouštějí HTTP požadavky k aktivaci dveří (serva). Po kompilaci APK a naskenování QR kódu se nainstaluje na Android a umožňuje vám otevírat/zavírat dveře; je to pohodlné. seřízení klaksonu serva poprvé, aby trasa byla dostatečná.
Další blok jeviště měří rychlost vozidla výpočet vzdálenosti ve dvou vzorcích (oddělených přibližně 500 ms) a zobrazení výsledku na OLED displeji. Je to přímočarý způsob, jak zavést základní kinematiku do městského kontextu.
Příklady aplikací typu Smart City
Aby návrhy inspirovaly projekty, zahrnují nápady z reálného života, které odpovídají potřebám občanů a městských služeb. Toto jsou některé možnosti na základě senzorů sady:
- Detekce hladiny vody u vchodů do metra, aby se předešlo incidentům.
- Automatické zavlažování zelených ploch pro úsporu vody.
- Automatické odpadkové koše/popelnice pro zlepšení hygieny a snížení zápachu.
- Chytré městské hnízdo pozorovat místní faunu pomocí senzorů.
- Termo-hygrometrická regulace v knihovnách aby se zabránilo znehodnocení knih.
Montáž, praktické rady a život ve třídě
Dřevěné dílky přicházejí označené a snadno odstranitelné, ačkoli identifikace šroubů podle velikosti (M4 x 100 atd.) je snazší, pokud jsou sáčky opatřeny štítky. Ve třídě je užitečné si předem připravit obálky s referenčními čísly.
Při stavbě modelů jsou některé balzové prvky ve srovnání s tuhostí lan velmi lehké; trochu zkroutit kabel nebo použít Blu-tack (součástí balení příslušenství) zlepšuje stabilitu sady.
V domě s dveřmi ovládanými servomotorem se ujistěte, že máte kabel: pokud nemáte dostatečnou délku, Sada obsahuje prodlužovací kabely abyste získali vzdálenost bez pohybu modelu. Poté upravte polohu serva tak, aby se zavíralo/otevíralo bez překážek.
Pro intenzivní využití výuky v průběhu kurzů stojí za zvážení trvanlivost kartonových kusůVýrobce nabízí „balíček náhradních materiálů pro Smart City“ s náhradními díly pro modely, mapou města, příslušenstvím a hardwarem.
Pracovní postup MakeCode: Kompilace a Flash
Typický cyklus spočívá v naprogramování, kompilaci a zkopírování hexadecimálního souboru na jednotku MICROBIT přes USB. Pokud je proces pomalý nebo selhává, počkejte na restart, zkontrolujte, zda nechybí soubor FAIL.TXT, a opakujte. Je to stejný postup, jako kdybyste použili desku jako Raspberry Pi Pico v režimu velkokapacitního úložiště.
Při stahování ukázkových projektů nezapomeňte kliknout „Upravit“ v MakeCode před kompilací pro úpravu pinů, Wi-Fi sítí nebo příkazů. Tímto způsobem se vyhnete chybám v konfiguraci při přepínání z jedné sestavy na druhou.
Kompatibilita, licencování a vyhledávání balíčků
Knihovna stavebnic deklaruje kompatibilitu s různými cíli PXT a je pod licencí Licence MITVe vyhledávači balíčků MakeCode jej najdete podle jeho kanonického názvu a pokud ho potřebujete pro výuku, můžete si nastavit přesnou verzi z GitHubu.
V rámci ekosystému je integrace se službami, jako je Smarthon IoT na IFTTT Zjednodušuje přidávání appletů; stačí zadat ID zařízení zobrazené na OLED displeji a ovládací příkazy (např. zapnutí nebo vypnutí pouličního osvětlení).
Dostupnost průvodců a obchodní podpory
Někteří distributoři zahrnují vlastní manuál ve španělštině s postupy řízenými bloky a obrázky sestav. Tyto materiály kladou důraz blokové programování s MakeCode a všechna spojení jsou provedena bez pájení.
V případě Robotopie oznamuje příručka s názvem „Programovací manuál IoT s micro:bit“ 13 různých cvičenía zdůrazňuje integraci s ThingSpeak, Smart IoT (dříve Kids' IoT), MQTT a IFTTT díky specifické bloky vytvořeno výrobcem.
Cena sady a další potřebné položky
Cena kompletní testované sady se pohybuje kolem 108,90 USDPro pokrytí 100 % pokročilých lekcí může být vyžadováno minimálně XNUMX %. Předplatné IFTTT Pro (přibližně 12,50 USD/měsíc) a v některých specifických případech i další IoT:bit a micro:bit.
Pokud se chystáte vyvíjet mobilní aplikaci, budete potřebovat telefon nebo tablet s Androidem nainstalovat APK vygenerovaný aplikací MIT App Inventor 2. V systému iOS je možné pracovat s aplikací App Inventor iOS Companion, i když postup je méně přímočarý než v systému Android.
Poznámky k nákupu: Dostupnost a co je zahrnuto
Nezapomeňte, že srdcem systému je micro:bit, který se prodává samostatně; přidejte také kabel micro USB Pokud žádný nemáte, seznam dílů se může mírně lišit v závislosti na prodejci a může obsahovat jednotlivé LED diody pro každou barvu. senzor hladiny vody nebo senzor kapaliny, kromě OLED displeje a serva EF92A s otočením o 180°.
Spojení je navázáno s startovací kabely a konektory na IoT:bit, bez pájení. To usnadňuje práci ve třídě a zkracuje dobu přípravy montáže, což vám umožňuje soustředit se na logiku a data.
Ochrana osobních údajů v obchodě: Oznámení o marketingových souborech cookie
V některých obchodech, které prodávají sadu, uvidíte oznámení o souborech cookie, zejména marketingových. Tyto soubory cookie se používají ke sledování reklamy. a personalizaci reklam. Pro vaši informaci uvádíme několik běžných příkladů a jejich data platnosti:
| Název souboru cookie | poskytovatel | Cíl | Vypršení |
|---|---|---|---|
| fr | Používáno společností Facebook k poskytování řady reklamních produktů, jako jsou například nabídky v reálném čase od inzerentů třetích stran. | 3 měsíců | |
| IDE | doubleclick.net | Používá se službou Google DoubleClick k registraci a hlášení akcí uživatelů webových stránek po zhlédnutí nebo kliknutí na jednu z reklam inzerenta za účelem měření účinnosti reklamy a zobrazování cílených reklam uživateli. | 1 let |
| tr | Používáno společností Facebook k poskytování řady reklamních produktů, jako jsou například nabídky v reálném čase od inzerentů třetích stran. | Zasedání | |
| _fbp | Sledujte návštěvníky pro personalizované reklamy na Facebooku | 3 měsíců |
Tipy pro kvalitu a možná vylepšení
Uživatelská zkušenost je velmi pozitivní, s hodinami učení zaručenými, ale je zde prostor pro zlepšení v malých detailech. Štítky na šroubovacích sáčcích usnadnilo by to montáž a o něco pružnější kabely nebo menší závaží by pomohly modelům snáze stát vzpřímeně.
V online dokumentaci se mohou objevit malé nesrovnalosti nebo překlepy; výrobce je obvykle aktualizuje a mezitím tištěná příručka pro učitele obvykle tento problém vyřeší sloučením verzí cvičení.
Tato sada nabízí cestu, která začíná jednoduchými příklady (například rozsvícení světla při detekci pohybu) a pokračuje ke cloudové konektivitě, analýze dat a dálkovému ovládání pomocí služeb, jako jsou ThingSpeak, Smart IoT, MQTT a IFTTT. Kombinace fyzických částí, blokového programování a webových služeb Díky tomu je učení zábavné, použitelné a s viditelnými výsledky ve třídě a dostupnost průvodců ve španělštině a online urychluje jejich osvojení jak učiteli, tak studenty.
