從一台電腦走進網際網路：網際網路應用課程的知識與實務
網際網路每天都在傳送訊息、影像與感測資料。學生如何看見資料離開電腦後，經過哪些網路設備與服務，最後抵達雲端應用？本課程以 PC＋Raspberry Pi＋Hub 8735 Ultra／雲端應用為實作平台，帶學生從網路設定、封包傳輸與連線診斷，逐步走到智慧生活場域應用。
一、課程平台：讓資料傳輸看得見
學生使用 PC 與 Raspberry Pi 練習網路與裝置通訊；再透過 Wi-Fi，將資料送往 Hub 8735 Ultra 或已建置完成的雲端應用。課程的核心不是只操作設備，而是理解資料如何形成、如何傳遞，以及服務端如何回應。
圖中的大型網際網路雲端代表課程的學習核心。學生從 PC 端操作網路診斷工具，透過 USB 與 Raspberry Pi 交換資料，再讓 Pi 經 Wi-Fi 進入網路，最後連接 Hub 或雲端服務。箭頭分別表示資料傳輸，以及 DNS 查詢、API 請求等服務互動。
二、學生可以學到哪些網際網路知識？
| 學習主題 | 重要概念 | 實作練習 |
|---|---|---|
| 網路連線與架構 | 用戶端、伺服器、區域網路、網際網路、閘道器與雲端服務的關係。 | 繪製 PC、Raspberry Pi、Wi-Fi 路由器、Hub／雲端服務的連線圖。 |
| IP 位址與 DNS | IP 位址用來辨識網路端點；DNS 將網域名稱解析為 IP 位址。 | 使用 ipconfig 檢視網路設定，使用 nslookup 查詢網域名稱。 |
| 封包與路由 | 資料會切分成封包，經過不同網路節點轉送到目的地；路徑與延遲可能改變。 | 使用 ping 測試連線，使用 tracert 觀察路由節點與回應時間。 |
| TCP 與 UDP | 兩種常見傳輸層協定，各有不同的傳輸特性與適用情境。 | 在 PC 與 Raspberry Pi 間傳送文字、指令或狀態資料，觀察傳輸與回覆。 |
| Wi-Fi 與物聯網 | 無線網路讓裝置連入區域網路，並透過閘道器連接外部服務。 | 設定 Raspberry Pi 網路連線，確認裝置可到達指定服務。 |
| 雲端服務與 API | 服務端接收請求、處理資料並回傳結果；API 是應用程式與服務交換資料的介面。 | 依課程提供的介面或測試環境，送出資料並檢查回應與錯誤訊息。 |
| 網路資料應用 | 網頁與服務提供可整理的資料，但擷取及使用必須遵守來源規範與授權。 | 使用教師提供或允許使用的資料，練習爬蟲、整理資料與簡單查詢。 |
三、從工具操作到網路診斷
網路診斷工具可以讓抽象的網路概念變成可觀察的結果。學生先查看本機網路設定，再測試連線、追蹤路徑及查詢網域名稱，練習根據輸出推測問題可能出現在電腦設定、DNS、路由或遠端服務。
ipconfig：檢視本機 IP、子網路遮罩、預設閘道與 DNS 等資訊。ping：測試目的端是否可回應，觀察往返時間與封包遺失情形。tracert：查看封包到目的端途中經過的路由節點。nslookup：向 DNS 查詢網域名稱對應的網路位址。
實作時可安排「連不上服務」的診斷任務：學生先整理現象，再選擇適當指令測試，最後以證據說明問題與處理方式。這能建立有步驟的除錯習慣，而不是只反覆重開設備。
四、實作資料如何從 PC 抵達雲端？
課程可依下列流程安排，讓學生逐段完成並驗證：
- 認識 PC 的網路身分：取得 IP、閘道與 DNS 資訊，畫出目前設備所在的網路環境。
- 建立 PC 與 Raspberry Pi 資料交換：依教室設備介面，以 USB 連線傳送指令與回覆。實際使用的連線方式、驅動程式與介面設定，依課堂設備配置進行。
- 測試網路與路由：使用診斷工具檢查端點可達性，並追蹤資料前往目標服務的路徑。
- 讓 Raspberry Pi 透過 Wi-Fi 連線：確認裝置已連上指定網路，並能與目標端點交換資料。
- 連接 Hub 或雲端應用：依教師提供的服務介面或操作方式送出資料、查看回應，完成小型應用展示。
五、連結已建置完成的智慧生活場域
課程可使用已完成的系統作為學習情境，讓學生練習思考網路技術如何支持實際服務。依系統開放的介面與資料權限，教師可安排觀察、模擬資料傳送或小型串接專題。
| 應用場域 | 可討論的網路應用問題 |
|---|---|
| 智慧養殖：水井村 USR | 感測資料如何由場域端送出？遠端使用者如何取得環境資訊？ |
| 智慧工藝：水井三寶 | 如何透過網路呈現工藝內容、導覽資訊或互動服務？ |
| 智慧商店：雲林國際慢食協會 | 商品與店家資訊如何整理、查詢並提供給使用者？ |
| 智慧學習：元長樂齡中心 | 如何透過網路支援學習內容、互動活動或服務資訊？ |
進階活動可以加入爬蟲或 LLM Agent：先以授權資料建立可查詢的內容，再設計能回答場域問題的資訊小幫手。學生同時練習檢查資料來源、辨識回答依據及保護個人資料。
六、建議的學生學習成果
期末可採分組實作，每組選擇一種智慧生活情境，完成下列成果：
- 一張清楚標示 PC、Raspberry Pi、網路設備、Hub／雲端服務的系統架構圖。
- 一份網路設定及連線診斷紀錄，說明使用哪些工具、觀察到什麼結果。
- 一段可展示的裝置資料交換或服務請求流程。
- 一個連結場域需求的應用原型，並說明資料來源、傳輸路徑與服務回應。
評量可著重概念理解、實作正確性、診斷過程與成果說明。學生不只展示「程式有跑」，也要能說明資料從哪裡來、經過哪些網路環節，以及遇到問題時如何定位原因。
結語：讀懂網路中的資料旅程
透過 PC、Raspberry Pi、Hub 8735 Ultra 與既有雲端應用，學生能把 IP、DNS、TCP／UDP、封包路由、Wi-Fi 與雲端服務連成一條可實作的學習路徑。從設定網路、傳送資料、診斷連線，到完成智慧場域應用，網際網路不再只是課本上的名詞，而是可以觀察、測試與應用的技術。
教學支援：課程技術與場域實作可透過智慧生活科技專業社群交流，並依 Hub 8735 Ultra、雲端服務及教室設備實際開放的介面安排操作。
