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用Raspberry Pi組裝一套小朋友使用的電腦

· 6 min read

之前嘗試過組裝一些智能玩具，但能讓小朋友持續保持興趣遊玩的並不多。我發現這些玩具一旦需要編程時，多少還是需準備一台電腦。與大人共用電腦多有不便，因此不如就再利用每個人家中多出的 Raspberry Pi (?) 與生灰的電子設備，幫小朋友準備好所需的相關材料，協助他組一台精簡卻堪用的電腦吧。

使用的設備列表​

我參考的 BUILD（最近 Switch 上的暗黑破壞神 3 玩多了...）是KANO Computer Kit Touch套件，這是一套由專門售賣以 Raspberry Pi 為核心的教育用電腦提供商 KANO 製作的。現在整套特價在～$230 左右，相較其他的 STEM 教具，整套的價格相當合理。如果你人在美國，家中沒有冗餘的電腦設備或想追求更好的使用體驗，相當建議直接購買一套。

這邊是其他人的開箱影片與評測，介紹了使用到的硬體與作業系統

以下列出我有用到的設備列表，價格是當初印象裡購入各種設備時的價錢。

  • Raspberry Pi 主版
    • 建議使用 3B 或 3B+，速度上才接近可用的電腦
    • (Raspberry Pi 3B ~NT 1450)
  • 支援 HDMI 的螢幕
    • (手邊現有的 23 吋桌面螢幕～NT 4300)
    • (打算再購買 10 吋觸控螢幕～NT 3000)
  • 播音設備
    • 沒有喇叭的話，用手機附的耳機聽也行 (但為了小朋友聽力，要用耳機也建議用耳罩式或頭戴式)
    • (手機附的耳機，~NT 0)
    • (考慮弄個手機喇叭來接～NT 100)
  • 電源
    • 可用舊手機的 Micro USB 充電線與充電頭，或任何手邊的行動電源
    • (小米行動電源 5000 ~NT 300)
  • USB 鍵盤 / 滑鼠
    • 重用任何現有的鍵鼠，如果有觸控螢幕就不用準備滑鼠
    • (可以找到帶觸控版的鍵盤～NT600, 我是拿手邊羅技 Unifying 鍵盤 / 滑鼠。)
  • Micro SD 卡 >16GB
    • (32GB SD 卡～NT400)

準備記憶卡（作業系統）​

作業系統我的選擇並非常見的Raspbian，而是刷上「KANO」公司為他們販賣的套件提供的 KANO OS。KANO OS 作業系統與相關設備的說明書都有提供自由下載使用。

將 zip 檔下載下來後，將 Micro SD 卡放入轉接器並插入電腦，用任意映像檔燒錄軟體將系統燒錄進 SD 卡中備用。

組裝​

由於 Raspberry Pi 把組裝電腦時複雜的部份都簡化了，組裝起來非常簡單，即使是國小小朋友也能順利完成。

  • 將 Micro SD 記憶卡插入 Raspberry Pi (對低年級小朋友來說插卡的動作太精細了，可以先幫忙做)
  • 插上鍵盤 / 滑鼠用的 USB 接收器
  • 接上 Micro USB 與電源
  • 將 HDMI 線接到螢幕上

最後連接好的架構大概是這樣：

上手體驗​

雖然手邊還沒有合用的觸控螢幕可試，但即使用滑鼠鍵盤操作，感覺 KANO OS 介面也很親和。從插上記憶卡，接上 Micro USB 初次開機開始，KANO OS 將整個電腦的啟動流程，變成了一段難忘的遊戲過程。

KANO OS 除了提供 Raspbian 中也有附的 Minecraft 等遊戲和各種教育應用，還提供了一套將電腦教學與各種小遊戲 / 程式整合成的像素 RPG。

使用者在電腦設備化成的地圖中行走，初次進入地點是在 SD 沙灘 (SD Beach)，可前往向量村（Vector Village），網路港 (Port Ether)，蟒蛇叢林 (Python Jungle) 等地，探索電腦世界的奧秘。

在 SD 沙灘上，馬上可以玩到PONG這個在電子遊戲歷史中，也具有非凡意義的經典遊戲。

走到向量村則是玩Make Art遊戲，可以用鍵盤輸入程式命令來繪圖。KANO 近期特別活動是畫骷髏頭 (Skull) 等萬聖節相關圖案，整個過程都可照著一個步驟一個步驟輸入的提示進行，相當友善。

到了蟒蛇叢林，則是從使用命令行開始玩起。透過輸入python snake命令來啟動文字版貪食蛇遊戲：過程中會提示使用者可以在輸入命令時加入一些參數，加入參數後遊戲的設定也會跟著調整，使用者可以在遊玩過程中學到命令行的用法，非常地高竿。

我在整個陪伴孩子使用的過程中，感覺就算大人玩起來，KANO OS 內容也相當豐富而有趣。KANO OS 做到了讓使用電腦充滿樂趣。非常推薦刷來試試，比起 Raspberry Pi 常搭配的 Raspbian 作業系統，KANO OS 包含更多的教學與引導，更適合入門人群與日常使用（缺點是沒中文介面，但也讓小朋友更有動力學英文）

其他心得​

如果和我一樣是羅技鍵盤 / 滑鼠，但是是分別購買的，其實有方法不需要在機器上插兩個 Unifying 接收器。只要到羅技網站下載Unifying 軟體到你常用的作業系統上，安裝後即可設定鍵盤 / 滑鼠共用同個 Unifying 接收器，設定完成後，將這個 Unifying 接收器插到 Raspberry Pi 上後開機，Raspberry Pi 也可以認得你的鍵盤 / 滑鼠。

Raspberry Pi 3B 所要求的 2.5A USB 電源其實並不容易找到，一般我用 1.5A 的充電頭也能運作。

Raspberry Pi 也支援 HDMI 聲音輸出，但需要另行設定。切換過去後，可能是因為同時要傳輸畫面與聲音，得消耗更多電源，開機容易出現Low Voltage Detected訊息，並導致無法正常開機。可以在開機畫面中按Shift鍵進入Recovery模式，將hdmi_drive=2(強制使用 HDMI 輸出聲音) 註解掉。

Redux Saga 真好用

· 3 min read

最近相當常使用Redux Saga，簡單紀錄一下。

比較常見用來處理 Redux 非同步操作的 Middleware 有redux-thunk, redux-saga, redux-observable等。之前參與開發的Firefox Devtools使用的是修改版的redux-thunk。我在其中一個個人專案中也有試過redux-observable。使用 Rxjs 的感覺，是整個過去的開發觀念又被扭成另一個形狀😅。因為整套開發的觀念不同，當後續想要修改時常常遇到一些問題。目前則多使用redux-saga來處理非同步相關問題。

基本 Redux State 運作​

先簡單回顧一下基本的 Redux State 運作。Redux 統一儲存所有網頁前端的狀態 (State)。只能透過發送Action來通知狀態的改變，並透過Reducer修改當前的狀態。

基本的 Redux 僅支援同步的操作。若想支援非同步操作（promise, async, API 等）需要透過加裝Middleware來處理。Middleware 的功用，是改變收到Action後的處理流程。Redux Saga即是其中一種功能強大的 Middleware。

Redux Saga 運作​

Redux Saga 的運作模型，起始自收到 Action。Saga 透過takeLatest或take監聽想處理的 Action，並呼叫對應的 generator function。在 generator function 中，可以用yield語句來完成各種非同步操作。

例如使用select語句來從目前的State中取得資料，使用call語句來呼叫 API，用put語句來將新的 Action 傳回 Redux 處理。

一段簡單的範例：

function* handleAction(action) {
  // get state from state.auth
  const auth = yield select((state) => state.auth)
  // async get data. fetchData is the async function.
  const { result } = yield call((auth) => fetchData(auth))
  // dispatch action. saveData is the action creator.
  yield put(actions.saveData(result))
}

export default function* rootSaga() {
  yield takeLatest('ACTION', handleAction)
}

把兩張圖畫在一起的話，可以看到 Redux state 與 Redux Saga 之間整體的呼叫關係。使用 Redux/Redux Saga 能將「從 UI 呼叫 -> 參看現有狀態來與 API 溝通 -> 根據取回值更新狀態 -> 更新 UI」這樣的複雜流程，整個簡化為單向的操作。

當然Redux-saga還有提供一些其他的功能，但其實Redux-saga就是這麼簡單。使用Redux-saga可以很好地運用原有的非同步處理觀念，要將 React Component 中相應的非同步函式搬出來，也不像Redux-observable那樣需要全部改寫。

參考資料​

個人工具箱2018六月

· 4 min read

先記錄下來手邊使用的工具，才有機會從繁雜中歸納出簡單的使用規則。

2011 [^1] 年時紀錄了一次當時的個人工具箱，2016 年開始再次紀錄自己手邊工具箱的改變 [^2] [^3] [^4]🤹。 今年初工作上有了變化，也將家中的環境與筆記工具包含進配置列表中。

主要裝備​

  • :computer:Dell XPS 13 (8550), Windows 10, i7 4GHz x4, 8GB RAM, 13.3" LCD，作業系統：Elementary OS + Windows
  • 📱One Plus 3, Android, 6GB RAM, 5.5" AMOLED
  • :headphones:Sony WI-1000 降噪耳機

🏠家​

  • 🖥24" LCD
  • ⌨羅技 K375s 鍵盤
  • 🖱 羅技 M720 滑鼠
  • :package:Synology NAS: 電影，影集，照片，資料備份
  • :bulb:Yeelight LED 燈泡
  • :dark_sunglasses:Oculus Go: 看影片
  • 備用 :computer:Macbook Air 13", 2012 年版
  • 備用 :tv:Chromecast 一代
  • 備用 :speaker:Echodot
  • 備用 Respberry Pi 3
  • 備用 :orange_book:Kindle Voyage

和上一季相比的改變：​

主力用:computer:Dell XPS 13"，家中添購了一台🖥24" LCD 接筆電，搭配 3 轉 1 HDMI Hub，接🎮Nintendo Switch，可滿足影音相關需求。HDMI 設備通電時會自動切換到對應的設備。

還是比較少坐在 LCD 前，因此 Chromecast 用很少，另購入 Oculus Go 看影片 / Youtube。

⌨羅技 K375s 鍵盤與🖱羅技 M720 滑鼠，兩者特點都是同時支援使用 USB 或藍牙控制設備，讓我可以用一套鍵鼠控制多種設備。

🕸網站工具​

設計工具​

開發工具​

  • 編輯器：VS Code
    • Blank Line at the End
    • Diff Tool
    • EditorConfig for VSCode
    • Go
    • Guides: more guide line
    • GitLens: more git info
    • Python
    • Settings Sync
    • solidity
    • Trailing Spaces
  • 版本控制：git
  • 套件管理：apt (Linux), nvm, yarn, Chocolatey(windows)

若需要在 Windows 上開發，能用 Chocolatey 處理的就用 Chocolatey 處理。

娛樂工具​

  • 🎮Nintendo Switch
  • :dark_sunglasses:Oculus Go
  • :tv:Chromecast (少用)
  • 🎮Steam /vlc (少用)

因為攜帶便利，現在主要只玩 NS 上的遊戲。Steam 上看到喜歡的遊戲，也盡量等 NS 上出了再買。

:iphone:Android 手機應用​

  • 瀏覽器：Firefox for Android
  • 網頁更新通知：Web Alert
  • 閱讀：Feedly, Readmoo, Pocket
  • 信箱：Inbox, Gmail
  • 地圖：Google 地圖
  • 記事：Keep
  • 內建相機，內建時鐘
  • 相簿：內建相簿，Google 相簿，Dropbox
  • 社交：Facebook, LINE, Twitter
  • 待辦事項：Todoist
  • 密碼管理：Bitwarden
  • 記帳: Toshl
  • 線上影片：Youtube
  • 音樂：豆瓣 FM, Spotify
  • 有聲書：Audible, Podcast Addict
  • 健康：小米運動，Pokemon Go, 7Min workout

工具

  • 2 步驟認證：Duo Mobile
  • 旅遊：Google 翻譯，TripAdvisor
  • 影片播放：MX Player, DS video
  • 記錄看書狀況：Readmoo 分享書
  • 線上學習：Udemy, EggHead.io
  • IFTTT
  • 💳街口支付

筆記工具​

  • B5 方格筆記本
  • Storage.it 筆記本封套
  • 搭配 5 隻筆
    • Pilot FRIXION BALL Slim 0.38 藍色筆桿 + 0.5 魔擦筆筆芯
    • Pilot HI-TEC-C coleto 雙色筆桿 + 0.38 紅 / 綠筆芯
    • Pilot FRIXION light 水藍色魔擦螢光筆
    • Pilot FRIXION COLORS 褐，黑色魔擦筆

Reference​

做一個回覆食材營養成份的聊天機器人

· 5 min read

可以透過 QRCode 加入營養成份 LINE bot。

Update: 謝謝大家熱烈試用「營養成份 bot」, 因為測試帳號已達 50 人的上限，所以將遷移到新的無人數上限的「營養成份 2 bot」，請點選新的「營養成份 bot」邀請連結 https://line.me/R/ti/p/%40hoz2085q

歡迎分享新連結給可能需要的朋友，讓大家隨手查營養，吃得更健康。 (目前的 bot 仍然可以使用，但不再更新維護)

食物，運動，與身體平衡​

最近在看代謝型態飲食全書，裡面提到吃下的東西與運動，與體內的平衡和慢性病的產生有相當密切的關係。要讓身體重新回復到平衡的健康狀態，需要選擇適合自己的食物（營養素的比例）並搭配適當運動（有氧 + 無氧）與充足睡眠。

其中我們所選擇的一天三餐與餐間的飲食習慣，則是潛移默化地影響我們的健康。 當我們持續吃不好的食物或錯誤的營養素比例，則讓體內的系統處在有的養分過多，有的養分不足的持續不平衡的狀態。這些不平衡讓各種體內各種系統無法正常工作。例如一餐吃進過多的精製糖份可能造成血液中的糖份快速升高，胰臟必須快速分泌大量胰島素來協助細胞消化糖份，當這樣不平衡的狀態維持久了，就會造成胰臟的過度負擔。當體內的代謝開始失常時，我們可以先觀察到一些亞健康症狀，累積久了就成了各種慢性病。因此選擇適合自己的食物是相當重要的。

Bot 怎麼做成的​

要選擇適合自己的食物時，我除了先做了測驗了解個人飲食中三大營養素 (碳水化合物、蛋白質、脂肪) 的參考比例，也想知道每樣吃下的東西大致的營養成份。

我想到如果有各種食材的營養成份資料，就可以做成聊天機器人或 App 以供隨時查詢。我搜尋了一下，發現政府資料開放平台上有公開的「食品營養成分資料集」，提供 csv, json, xml 等格式下載。

下載開啟資料後，發現原始的 JSON 格式還是蠻.... 有趣的。

下載的 JSON 格式資料長這樣：

[{"食品分類":"魚貝類"},{"資料類別":"樣品基本資料"},{"整合編號":"J11101"},{"樣品名稱":"鮸魚"},{"俗名":"鮸仔,敏魚,鮸,敏仔魚"},{"樣品英文名稱":"Brown croaker; Mi-iuy croaker"}

... 對於這種 JSON 存法只能... 呵呵。

重新下載了 csv 檔，這次看到的格式總算正常了點，但解開後的 csv 檔案有接近 50MB 大小。寫了個腳本過濾掉不需要的資料，並轉換成需要的格式後，輸出總共不到 500KB，這樣的大小就算放到 App 裡也還合適。

這次使用bottender框架來連接到 LINE [^1]。由於 LINE 需要 HTTPS 連線，開發的過程中使用了ngrok來讓 LINE 可以連到開發中的電腦，免去另外架設公開網站的麻煩。

此外還使用了Fuse.js這個模糊搜尋函式庫，在搜尋的時候只要打部份內容，就可以搜出相關的條目。

整個 bot 的軟體架構如下

開發中遇到的小坑​

  • developer channel or free channel

剛開始申請用 developer channel ，因為所有 API 都可以使用，開發起來會比較順暢。但稍後就遇到了 Bot 只能加 50 人好友的限制。

  • Push Message vs Reply Message

developer channel 可以用 Push Message API (也就是 bottender 範例中接的 sendText)。free channel 的話不能使用 Push Message API (context.sendText)，只能用 Reply Message API。也就是不能推送訊息，但可以回覆使用者訊息（至多五筆）。查了一下文件 [^2]，雖然需要稍微改變一點寫法 (context.reply)，但還算容易解決。

現在上線讓大家使用的已是改用 Reply Message API 的版本。

我可以加這個 Bot 嗎？​

可以透過掃描 QRCode 加入營養成份 LINE bot。

或點選以下連結

因為使用免費的 Host，不能保證 bot 永遠在線，若第一次沒回應，可以稍等半分鐘後再試。

會不會 Open Source​

目前程式還沒有好好整理，尚不打算開源。

參考資料​

Advanced tuning for my daily Elementary OS usage

· 3 min read

I'm a happy Elementary OS user and use it as my default desktop OS (~95%) several month. There are some useful tweakings that help me live with the Linux desktop.

1. Package installer​

Elementary OS does not provide deb installer by default, need install manually:

sudo apt install gdebi
sudo apt install software-properties-common

And you can download ubuntu software center as well(optional).

2. Setup Fonts​

List system supported fonts

fc-list | cut -f2 -d: | sort -u

Setup fonts

gsettings set org.pantheon.terminal.settings font 'Roboto Mono'
gsettings set org.gnome.desktop.interface font-name 'Open Sans 9'
gsettings set org.gnome.desktop.interface document-font-name 'Open Sans 10'

If you like Fira code for coding font, you can follow https://github.com/tonsky/FiraCode/wiki/Linux-instructions#installing-with-a-package-manager to install it.

3. Pairing Bluetooth Mouse​

I can't use GUI Bluetooth manager to pair with bluetooth device, but these commandline works well for me.

$ bluetoothctl
$ agent on
$ default-agent
$ pairable on
$ scan on
$ devices (to see the devices and macs that you want to pair)
$ pair <dev mac>
$ trust <dev mac>
$ connect <dev mac>

4. Saving Power​

tlp is a good tool for auto power management

sudo add-apt-repository ppa:linrunner/tlp
sudo apt-get update
sudo apt-get install tlp
sudo tlp start

5. Auto adjust color temperature​

redshift is by far the great f.lux like app for linux.

$ sudo apt-get install redshift redshift-gtk
$ redshift-gtk

Then configue it as auto start in task bar.

6. Touchpad indicator​

Sometimes you may found the cursor is moving to the wrong place. Install Touchpad indicator solved this issue.

sudo add-apt-repository ppa:atareao/atareao
sudo apt-get update
sudo apt-get install touchpad-indicator

and Toggle Disable Touchpad on typing.

7. Dropbox icon​

Install Dropbox from its website, then configue to fix the missing icon.

8. Backup​

Install Timeshift for system backup. Its pretty easy to use via GUI.

sudo apt-add-repository -y ppa:teejee2008/ppa
sudo apt update
sudo apt install timeshift

參考資料​