目錄表

智慧家居 與 物聯網 整合應用實務班



課程規劃

🟨 上課日期


🟨 課程大綱 (7 天 * 6 小時)

  • 單元 一: Home Assistant 簡介、安裝、設定、及操作
    • 課程簡介
    • 智慧家居與物聯網實作技術簡介
    • Home Assistant 官網及 DEMO 網站導覽
    • VirtualBox 虛擬主機軟體安裝
    • Home Assistant 系統安裝
    • Home Assistant Console ~ Shell Command 簡介及操作
    • Home Assistant 基本設定、操作介面、及系統架構說明
    • 安裝 Home Assistant 附加組件 ~ File Editor / Visual Studio Code / Samba Server
    • YAML 及 Home Assistant 設定檔 簡介
    • 添加 Helper 助手 設定 ~ 以便於「總覽」頁面中輸入資料
  • 單元 二: Home Assistant (HA) 基礎應用
    • HA 客製化網頁面板 ~ 設計各種面板供資料輸入、顯示狀態/圖表/地圖、或執行按鍵
    • HA 系統內建及擴充模組 ~ Integration 整合、Service 服務
    • HA 系統自動運作的關鍵元素 ~ Script 腳本、Scene 場景、Automation 自動化
  • 單元 三: 透過 MQTT 通訊架構 與 HA 整合
    • 物聯網通訊架構首選 ~ MQTT 簡介
    • 安裝 Mosquitto Broker 做為 MQTT Server
    • MQTT Client 安裝、設定
    • 在 HA 添加 腳本 Script 設定 ~ Publish MQTT
    • 在 HA 添加 感測器 Sensor 設定 ~ Subscribe MQTT
    • 在 HA 添加 自動化 Automation 設定 ~ 於特定事件發生時,自動 Publish MQTT
    • MQTT Server 存取權限 及 安全性 設定
    • 多台 MQTT Server 之間的橋接設定
  • 單元 四: 透過 ESPHome 開發 微控板應用程式 與 HA 整合
    • 開發板(微控板) 與 HA 最佳整合方案 ~ ESPHome 系統架構 & 官網簡介
    • ESPHome 開發環境的安裝、程式編譯和部署、並於 HA 中加入 ESPHome 的裝置和實體
    • ESPHome 基本應用 ~ 內建單色 LED、全彩 LED、手觸按鍵、光敏感測器、DHT11 溫濕度感測器、紅外線接近感應開關、繼電器
    • ESPHome 更多變化的應用程式 展示 ~ 紅外線傳輸器、Camera 相機、空污偵測器
    • ESPHome 搭配 Lambda 擴充程式碼 應用展示 ~ 控制 Servo 伺服馬達、LCD/OLED 顯示器
    • ESPHome 進階應用 ~ 編寫 Script 腳本, Automation 自動化, 及 Template 模板
    • ESPHome 在 MQTT 上的整合應用
  • 單元 五: 透過 行動裝置 Mobile App 與 HA 整合
    • 添加 OwnTracks 設定 ~ 偵測手機之 地理座標 及 移動軌跡,並於全頁模式的地圖面板中顯示
    • 添加 Zone 區域 及 Person 人員 設定 ~ 在人員進出圈選的區域時,可自動觸發後續的動作
    • 客製化 HA 面板 ~ 為 Frontend 前端頁面 添加 Theme 主題、並為 Entity 實體 添加 專屬的圖檔
    • 安裝 Home Assistant 手機 App ~ 結合 軌跡追蹤、App 訊息通知、及更多傳感器的應用
    • 添加 標籤 設定 ~ 使用手機 掃瞄 QR-Code 或感應 NFC,以自動觸發指定的動作
    • 添加 Camera 設定 ~ 以 Android / iOS 手機 做為 IP Camera 進行監控
  • 單元 六: 透過 異質系統 或 雲端服務 與 HA 整合
    • JSON 及 Open Data 簡介
    • 以 RESTful Sensor 做為 Platform,將 Open Data 接入 HA
    • 透過 IFTTT 整合 雲端服務 範例
    • 透過 Notify 發佈 特定型式的訊息 到 外部裝置 或 異質系統平臺
    • 在家架站 會遇到哪些問題
    • 透過 HA Cloud 服務 轉接自架的 HA 主機
  • 單元 七: 更多整合應用展示 與 專題製作
    • 添加 Media Player 媒體 (Audio/Video) 播放設備
    • 添加 TTS 文字轉語音 的播放功能
    • 添加 Light 以控制 LED 智慧燈泡
    • 添加 Remote 以透過 紅外線智能遙控裝置 將 傳統家電 導入 HA
    • Home Automation 場景想像與練習
    • 專題製作 與 討論



規劃與執行能力

訓練需求調查

(是否瞭解區域產業需求)

1. 產業人力需求調查:

(應論述調查期間、區域範圍、調查對象、產業發展趨勢及該產業之訓練需求)

本課程規劃依經濟部工業局2018-2022年重點產業專業人才需求推估調查,評估目前產業發展現況與未來趨勢加以規劃,行動終端微創新:物聯網時代來臨,行動終端功能面創新有限,創新應用服務驅動通訊產業變革,應用涵蓋廣泛而多元;智慧手持裝置跨界發展,與物聯網應用的多元載具進行互動,角色更形吃重。

2. 區域人力需求調查:

(依產業人力需求調查結果,進行區域性的人力需求調查,應論述調查期間、區域範圍、調查對象及該產業於該區域之訓練需求)

經濟部工業局2018-2022年重點產業專業人才需求推估調查,調查針對通訊暨物聯網裝置與設備產業鏈中主要業者為調查對象,總營業額為2.61兆元,佔產業總體營業額3.02兆元的86.4%。整體產業因為物聯網應用多元化趨勢影響,因應物聯網產能增加,人才需求將有所成長。長期關注產業人才需求變化,國內廠商確因景氣復甦帶動產能。

3. 訓練需求概述:

智慧家居可說是物聯網在生活上最貼切的一種應用,但目前市面上商業化的智慧家居產品開放性有限,對於習慣DIY的創客而言,整合度和彈性不足。 本課程採用開源軟體 Home Assistant 為智慧家居的控制中心,並以 ESPHome 開源軟體來與開發板(微控板)進行絕佳的物聯網整合。 上述兩項開源軟體均以 YAML 語法來進行設定即可,學員無需事先學習特定的 C++ 或 Python 程式語言的基礎。只要對智慧家居或物聯網主題有興趣,就能在課程中學習上手。

瞭解其實際人才需求應具備之專業技能所規劃之課程,聘請專業且具實務經驗之師資授課,規劃理論與實務兼具之授課內容、以密集訓練方式,加強培訓其專業知識,期使學員結業後,能在最短時間內應用於職場上。


訓練目標

(是否符合需求並配合訓練單位核心能力)

1. 單位核心能力介紹:

(了解單位與課程是否具關聯性)

在此波數位變革引領下,整體環境隨之驟變,影響學校發展之重大因素,如何營造符合大趨勢變革之教育環境;由各院所專業發展掌握大數據、智慧家居、物聯網、智慧化、移動化、雲端運算及互動技術等外界環境變化,使教與學能與產業需求有更緊密結合,達到養成具國際觀之高競爭力人才之目標。


2. 知識:

(論述學員於課程結束後,所學習之知識內涵)

瞭解智慧家居與物聯網實作技術,能使用 Home Assistant 及 ESPHome 開源軟體,也能瞭解「智慧家居操控智慧化」最重要的核心元素,包含:整合 Integration、服務 Service、腳本 Script、場景 Scene、自動化 Automation 等機制,用以達成各類智慧家居、物聯網、雲端整合的應用目標。


3. 技能:

(論述學員於課程結束後,所學習之技能應用)

在智慧家居與物聯網的整合應用中,有許多技術彼此互相有所關聯,本課程擬打好各項技巧之基礎,並整合成為完整的應用。 學員將具備 Home Assistant 與 ESPHome 的安裝、設定、開發應用能力,並能以 YAML 設定檔來量身打造客製化的智慧家居主控台面板,同時具備 MQTT 物聯網通訊的整合應用能力。


4. 學習成效:

(綜合論述學員於學習結束後,可如何運用哪些知識、技能,產出哪些成果)


5. 職能級別:


學員資格

(是否明確敘述必備條件與適合對象)

學歷:

資格條件:

  1. 1、具電腦基本操作能力,且對智慧家居/物聯網/互動科技/感測器/程式設計/網頁技術/App有興趣者。2、建議自備智慧型手機。



訓練模式

教學方法


課程安排