全能的開發套件，能為專業人士及創客簡化 STEAM 教育工作與原型開發

單板電腦 (SBC) 開發套件提供額外的軟硬體選擇，可以為教育人士、創客和專業設計人員增加單板電腦的功能。這種套件通常為專案專用，換言之，這些附加元件是用於開發特定的應用用途，例如機器人、居家自動化、感測器監控等等。這種套件易於使用和取得，且成本低廉，因此越來越受歡迎。

開發套件讓使用者能開始將軟硬體整合到現有或新的專案中，完全無需購買售後附加元件，或能將此需求降到最低。這些附加元件提供更多的功能，並能納入微控制器、感測器、繼電器、馬達、LED、揚聲器、按鈕／開關、試驗電路板和接線。套件提供商通常會將這些套件搭售，提供以下諸多附加元件以滿足特定專案的需要：為機器人提供伺服馬達、攝影機和導航設備，或針對遠端環境監控提供溫度、濕度與降水感測器。硬體配置和套件一樣多不勝數，每種配置內都有必要的零件，讓專案迅速以高效率展開運作。

SBC 及其板載系統單晶片 (SoC) 或微控制器的配搭軟體，也能納入這些套件中，方便編程設計，不太需要或完全不需編程經驗。這些套件通常是一種整合式開發環境 (IDE)、軟體開發套件 (SDK) 和拖放 (或視覺型) 編程介面，讓使用者能以區塊或圖示形式的置放動作和功能，來進行編程。有些廠商甚至會納入學習資料 (指南、影片和逐步指示)，進一步簡化編程。

有鑑於此，讓我們看看 Arduino、Seeed Studio 和 Taoglas 公司提供的熱門開發套件，瞭解這幾個產品在教育、物聯網 (IoT) 應用和遠端無線感測應用的設計方面，如何分別提供幫助。

全方位 STEAM 教育套件

Arduino 的 AKX00002 CTC 101 程式套件，是針對科學、科技、工程、藝術與數學 (STEAM) 教育而設計，工具箱內有超過 25 個專案及實驗，並能讓人線上存取教材 (圖 1)。此套件載有多達 700 個元件，包括六片配有藍牙功能的 Arduino 101 開發板、一個慣性量測單元 (IMU)、14 個數位輸入／輸出 (I/O) 引腳和一個 USB 接頭，提供序列通訊與草圖上傳等能力。

圖 1：AKX00002 Arduino CTC 101 程式套件專為 STEAM 教育而設計，硬體充足，可支援超過 25 個專案。(圖片來源：Arduino)

亦含六片 Arduino 擴充板。這些附加板能增加功能以強化專案，包括感測器、馬達與其他技術。並隨附十多個試驗電路板、電子元件 (感測器、LED、電容器、二極體、按鈕)、隨插即用模組、電池、纜線、網路攝影機、SD 卡、揚聲器等等。

藉由 Raspberry Pi 和 Grove 模組開發 IoT 專案

Seeed Studio 和 Microsoft 合力開發 Microsoft IoT Grove 套件，以協助利用 Raspberry Pi (未隨附) 和 Seeed 的 Grove 附加模組迅速開發 IoT 專案。這種模組和 Arduino 的擴充板類似，但由於採用新穎的隨插即用連接系統，搭配 Pi 使用非常簡單。此套件隨附與 Raspberry Pi B/B+/A+/2 板件完全相容的 GrovePi+ 擴充罩，且執行 Windows 10 IoT Core 作業系統，方便開發應用。並包含 5 吋觸控式螢幕、繼電器模組、溫度／濕度感測器，以及超音波範圍感測器。

圖 2：Microsoft IoT Grove 套件專為使用 Raspberry Pi (未隨附) 和 Grove 附加模組的 IoT 專案所設計，讓人迅速連線及開發原型。(圖片來源：Seeed Studio)

附加硬體包括 LED 燈條、旋轉角度感測器、蜂鳴器、聲音感測器、光線感測器、按鈕、LCD RGB 背光、Micro USB 纜線和 10 條 Grove 纜線。Microsoft 亦提供詳細教學，幫助熟悉 Grove 平台與模組功能，輕易進行專案開發。

無線感測與雲端管理

對於需進行無線感測、資料收集和雲端型管理的 IoT 專案，Taoglas ELC.10B EDGE IoT 入門套件具有許多適當的特點。此套件是個搭載雲端管理平台的全方位無線通訊套件，採用易於使用的封裝，提供蜂巢、藍牙、板載感測器及兩個衛星定位選擇，即多波段全球導航衛星系統 (GNSS) 和即時動力學 (RTK) 定位技術。亦根據使用者的要求，預先配置主動行動方案，方便進行部署。由於是透過雲端型管理平台進行存取，能從任何地點存取專案。

圖 3：ELC.10B EDGE IoT 入門套件藉由雲端型管理平台，為 IoT 專案提供無線連線選擇。(圖片來源：Taoglas)

ELC-10B 隨附 Taoglas 的 Edge Insights 雲端型即時分析軟體平台，具有網路、感測器、安全性與資料管理能力。

具備 RTK 功能的 GNSS 能在幾分鐘內收集精確定位資料，並具有完整的 IoT 安全性堆疊、功率與裝置管理能力，以及資料即服務 (DaaS)。該平台配有許多感測器，包括溫度／濕度、加速計、陀螺儀、磁力計、光線與空氣感測器。亦為 LTE、3G、2G、Cat-M 和 NB-IoT 提供行動支援，因此能在全球運作。

結論

現今有許多開發套件能幫助教育人士、創客和設計人員快速學習和使用單板電腦 (SBC)，本文僅列舉幾例。開發套件可能隨專案而有很大的差異，這點很重要。但套件是否符合實際要求，且本身的特點是否最能幫助學生學習並滿足設計人員的需要，是挑選最佳之選的決定因素。