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LinkIt ONE穿戴式裝置與物聯網應用:GSM與GPRS功能──簡訊控制LED亮滅

馥林文化_96
・2015/09/16 ・1613字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

文/CAVEDU教育團隊

各位讀者,本系列專欄要介紹如何使用LinkIt ONE 這塊Arduino 相容板來進行各種穿戴式裝置與物聯網專題,歡迎和我們一起動手做。不過只把LinkIt ONE 當作Arduino 來用的話就太可惜了,因此我們會直接切入它的聯網功能,之後再回頭結合各種電子元件,讓製作各種物聯網專題更輕鬆。

LinkIt ONE 的GSM/GPRS 功能

LinkIt ONE 的聯網功能共有Wi-Fi、GPRS 行動網路、藍牙與GPS等。通用封包無線服務技術(General Packet Radio Service ,簡稱GPRS)是GSM 行動電話用戶可用的一種移動數據業務, 有時候也稱為2.5G」。這也就是說,這項技術是介於第二代(2G)和第三代(3G)移動通訊技術之間, 提供了一般速度的資料傳輸。早期在還沒有iPhone 之前, 就是藉由GPRS 來收發email 或下載小遊戲,計費方式可是用MB 來計算,下載個小遊戲就得花費60 元。

LinkIt ONE 背面有一個SIM 卡與SD 記憶卡的雙用插槽。如果您的SIM 卡已經開通行動上網的話,請將它插入本插槽,並安裝本文最後的程式即可。LinkIt ONE 只支援2G 行動網路,不過目前市面上的3G SIM 卡也還是可用於2G 網路,有需要就去電信公司辦一張吧。
請注意您的SIM 卡不可上鎖,否則將無法使用。

所需零件:

  • LinkIt ONE 開發板
  • GPRS天線
  • 已開通門號的SIM卡,無SIM卡鎖
  • LED,1個,顏色不限。正極接到LinkIt ONE D13 腳位
  • 220或330Ω電阻,1 個,限流用

接線完成如圖3 , 其實D13 的內置電阻相當大,因此直接把LED 插入LinkIt ONE 的D13 與GND 也是可以的。

圖1 GSM 天線。
圖1 GSM 天線。
圖 2 將 SIM 卡插入 LinkIt ONE 背面的插槽並接上。您也可以裝上電池,就是一臺獨立裝置了。
圖 2 將 SIM 卡插入 LinkIt ONE 背面的插槽並接上。您也可以裝上電池,就是一臺獨立裝置了。
圖 3 將 LED 連接在 D13 腳位。
圖 3 將 LED 連接在 D13 腳位。

程式說明

本範例中,LinkIt ONE 將藉由SIM卡來接收另一支行動電話所發送過來的簡訊,除了可以將寄件人號碼與簡訊內容顯示在Serial Monitor 之外,還能根據簡訊內容是否包含「ON」或「OFF」來點亮或關閉LED 燈。接著介紹程式中幾個比較重要的指令:
1. LSMS.available():檢查是否收到簡訊
2. 顯示簡訊內容:

3. LSMS.flush(); :刪除本筆簡訊
4. 在Ser ial Moni tor 中顯示簡訊內容:使用while無窮迴圈,接著透過LSMS.read() 指令逐一讀取簡訊內容之後存入整數變數v,接著再把v轉為字元格式後依序存入dtaget[]陣列中,並顯示於Serial Monitor裡。

5. 判斷簡訊內容: 在上一步中, 我們藉由LSMS.read()指令把簡訊內容逐個字元存到dtaget[]陣列中,接著就要判斷簡訊中是否包含了[ON]、[on]、[OFF]與[off]這幾個控制碼, 前兩者只要檢查陣列的第一個與第二個元素即可, 後兩者則要檢查到第三個元素。請注意陣列的第一個元素編號為0,例如dtaget[0]。
您可以根據這樣的架構在同一封簡訊中塞入更多控制碼, 比較省錢。最後就是根據簡訊內容為ON或OFF來開關LED。本專欄末有完整程式碼。

執行程式時, 會在Serial Monitor中看到一個個字元飛快地跳出來。當您有移動需求, 又沒辦法幫 LinkItONE 準備一張 SIM 卡來行動上網的話,可以讓LinkIt ONE 藉由智慧型手機的無線網路熱點功能來上網。完整程式碼請參考下圖。

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小訣竅:為什麼要使用GPRS 功能?

既然Wi-Fi 這麼方便,為什麼還要用SIM 卡來發送簡訊?這是因為Wi-Fi 還是受限於WAP 存取點, 但是SIM 卡只要在收得到訊號的地方就可以通訊,在非都會地區來講還是有其必要。

參考資料:

文章原文刊載於《ROBOCON》國際中文版2015/9月號

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馥林文化_96
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馥林文化是由泰電電業股份有限公司於2002年成立的出版部門,有鑒於21世紀將是數位、科技、人文融合互動的世代,馥林亦出版科技機械類雜誌及相關書籍。馥林文化出版書籍http://www.fullon.com.tw/


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人類的遠古好兄弟:認識鯊魚的「適應性免疫系統」——《我們為什麼還沒有死掉?》

麥田出版_96
・2021/10/23 ・1867字 ・閱讀時間約 3 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

你可能聽過這個說法:鯊魚不會得癌症。事實上,牠們的免疫系統接近完美,牠們幾乎不會得任何疾病,牠們的免疫系統在過去幾億年裡都沒多大變化。是不是很神奇?

可惜,這都是無稽之談。沒錯,鯊魚的免疫系統非常驚人,全身分布有許多有趣而且有效的抗菌和抗病毒分子,牠們患癌症的概率也的確比人們通常預計的更低,但是鯊魚仍然會患上各種疾病,包括腫瘤。除此之外,數百萬隻鯊魚每年死於愚蠢。不是牠們自己的愚蠢(就智力而言,鯊魚還行),而是人類的愚蠢,特別是那些認為鯊魚軟骨產品可以「提高免疫力」、抗發炎甚至抗癌的江湖郎中。那種認為「鯊魚有完美的免疫系統」的觀念是由那些想透過賣軟骨藥而大賺一筆的藥商推動的,這背後的研究也不可靠。真正的科學研究已經揭穿了這些騙人的鬼把戲,但是依然有人在獵殺鯊魚,依然把它們的骨骼碾碎,當成「神奇的藥方」。

所謂「鯊魚的免疫系統從未改變過」的說法也經不起推敲。根據化石證據,我們的確發現今天的鯊魚跟牠們幾億年前的祖先「看起來 」 沒什麼差別,顯然,這讓一些人認為,鯊魚在其他方面也沒有任何變化。但這裡有一個重要區別:鯊魚的體型解決的是在水中穿行的問題;鯊魚的免疫系統解決的則是對抗病原體的問題。水沒有發生演化,但是病原體卻一直在演化。想必你明白我的意思了。

模樣特別古老的皺腮鯊(Chlamydoselachus anguineus)。圖/WIKIPEDIA by Citron

鯊魚有適應性免疫系統,也有完整可辨認的 T 細胞、B 細胞、抗體,以及各種其他組成。鯊魚跟人類的適應性免疫系統有許多差異,畢竟,我們分開的時間已經很久了。不過,牠們在許多基本的細節上跟我們類似,我們可以自信地說,某種類似的適應性免疫系統在四億年前(我們分開的時候)就已經出現並且發揮功能了。

牠們選擇留在水裡,發育出可以替換的鋒利牙齒,追逐魚類,而我們(更準確地說,是那些不再是硬骨魚的我們)則爬到岸上,失去了鰓,發育出了四肢,又過了許多年,我們回到海裡,拍攝了多部關於鯊魚及其鋒利牙齒的驚悚電影。儘管如此,我們的免疫系統提醒我們,在不同的外表之下,鯊魚和我們其實是失散多年的兄弟

但是,讓我們沿著演化史再往回走一步,來到所有的脊椎動物分成兩類—有頜與無頜脊椎動物—的時間點。你也許沒聽說過還有無頜脊椎動物;老實說,這一類生物後來活得不太好,只有兩個科的動物避免了滅絕的厄運,活到了今天:七鰓鰻和盲鰻。這兩種動物長得都比較搞笑,牠們看起來像是努力要長成魚,但是好像不太合格,直到最近,人們一直都認為牠們並沒有適應性免疫系統

屬於無頷類的盲鰻,是韓國炒魚菜的原料。圖/WIKIPEDIA

也許牠們不需要:第一批有頜脊椎動物可能是掠食者,而掠食者往往會活得更久,後代更少,而且一般更注重質而不是量。同樣可以推斷,牠們在演化過程中對感染的抵抗力更強。鯊魚、人類、其他魚類以及所有有頜脊椎動物都有一個胸腺和脾臟,而且在各個物種裡無論是形狀還是功能看起來都比較類似,但是七鰓鰻和盲鰻就沒有。研究人員仔細檢查了無頜脊椎動物的基因組,發現牠們也沒有 T 細胞、B 細胞或者抗原受體的重組基因。但是問題在於,牠們實際上是有適應性免疫系統的—只是跟我們的不一樣而已。

這一點其實意義重大。我們以為我們的適應性免疫系統相當特殊,但是我們現在看到,適應性免疫系統在脊椎動物中似乎出現了兩次,而且是獨立演化出來的。

這也許是一種經典的趨同演化(convergent evolution):正如鳥類和蝙蝠各自以不同的方式演化出了翅膀,無頜脊椎動物使用一種和我們一樣的隨機重排機制,來增加抗原受體基因的多樣性,但是牠們使用的是跟我們這些有頜脊椎動物完全不同的一套基因,這種重排機制使用的是不同的酶,做著完全不同的事情。同樣地,牠們的淋巴球類型跟我們的也不一樣。不過,牠們的免疫系統看起來跟我們的一樣有效。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田出版

麥田出版_96
156 篇文章 ・ 373 位粉絲
1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。
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