臺灣博碩士論文加值系統

近年來天災不斷、像是地震、火災、水災、風災、土石流等天然災害不斷的對人們的生命財產造成許多傷害。而在災害發生後，如何在最短的時間內把災害的資訊傳送到災害應變中心，以做最快速有效的災害搶救與資源分配也是相當重要的事。本研究提出一個智慧防災監測資訊整合平台，主要目的為管理監測資料、管理監測儀器、即時預警、災情傳遞與應變處置，此平台主要由無線感測網路端、資訊交換服務層與行動裝置應用層所組成。無線感測網路端藉由大量建置的無線感測節點，針對需要感知的物理量進行監測，藉由無線傳輸的方式傳送資料或是交換訊息。資訊交換服務層主要為主要作為前端無線感測網路與終端的行動裝置應用層溝通的橋梁。行動裝置應用層主要依靠終端的行動裝置上的APP對防災資訊進行管理與整合。本研究也利用案例來說明此智慧防災監測資訊整合平台的實際應用情境，包含了輻射的監測、地震後有害氣體的監控與災情發布。案例驗證結果初步證明了本研究研發之平台的彈性，不同的應用情境只需要些微修改即可利用本平台來達成所需要的功能。

Nowadays, the civil infrastructures are subjected to disasters such as fires, floods, and earthquakes. So, how to managing crisis situations via providing a good disaster management and emergency response information is very important now. This paper addresses the civil infrastructure issue of health monitoring and disaster management and propose an intelligent disaster information integrated platform. The framework of this platform is a three layered architecture. The top layer is a wireless sensor networks (WSN) client which is deployed in civil infrastructure to perform specific tasks such as sensing, data processing, and acknowledgement. The middle layer is an information exchange web service (IEWS), all information such as sensor data, structural health, and location are exchanged via this service. The third layer is a mobile device based information platform for data representation, control, and event notification. Three application cases are proposed to verify the feasibility of our platform. The experimental results shows that our proposed platform works fine and can be easily extended to other specific applications.

摘要 i
ABSTRACT ii
致謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與目的 1
1.2 論文架構 2
第二章 相關技術探討與文獻回顧 3
2.1 災害資訊管理與相關技術 3
2.2 智慧行動裝置作業系統比較 10
2.3 Android 相關技術介紹 13
2.3.1 Android 系統架構 13
2.3.2 Android 四大應用程式組件 14
2.4 防災監測相關感測器介紹 16
第三章 防災監測資訊整合平台架構 18
3.1 防災監測資訊整合平台架構 18
3.2 無線感測網路架構 20
3.3 資訊交換服務層架構 21
3.4 行動裝置應用層APP架構 22
第四章 軟硬體設計與實作 23
4.1 無線感測網路節點設計與實做 23
4.1.1 感測節點 25
4.1.2 叢集中心節點 29
4.1.3 物聯網平台(IoT Platform) 30
4.2 軟體設計與實作 31
4.2.1 無線感測網路端軟體設計 31
4.2.2 資料庫與Web Service設計 37
4.2.3 智慧行動裝置APP設計 42
第五章 案例說明與應用 51
5.1 核災輻射監測應用 51
5.1.1 輻射劑量實驗 52
5.1.2 智慧防災監測資訊整合平台於輻射偵測應用說明 55
5.2 地震後有害氣體監控與災情發布 57
5.2.1 火災後CO2監控 57
5.2.2 瓦斯監測與即時災情消息發布之應用 63
第六章 結論與建議 68
參考文獻 69

1. 曾家政，商業智慧應用於防災資訊系統需求塑模，國立臺東大學，資訊管理學系碩士班，碩士，2011
2. 黃沛群，地下維生管線地震損害評估以虛擬管線為例，國立中央大學，土木工程研究所，2002
3. 林美鳳，地理資訊系統為基之防救災管理支援系統之研究─以高雄市政府為例，輔仁大學，資訊管理學系，2006
4. 吳健豪, 尹華強, and 許獻聰, 感測網路的技術與進展. 通訊雜誌, 2003(116).
5. 王友群, 胡君琪, and 曾煜棋, 感測網路將走入人類日常生活. 通訊雜誌, 2003(116).
6. A. Arora, Dutta P., Bapat S., Kulathumani V., Zhang H., Naik V., Mittal V., Cao H., Demirbas M., Gouda M., Choi Y., Herman T., Kulkarni S., Arumugam U., Nesterenko M., Vora A., and Miyashita M., A line in the sand: a wireless sensor network for target detection, classification, and tracking. Computer Networks-the International Journal of Computer and Telecommunications Networking, 2004. 46(5): p. 605-634.
7. 郭俐佳，無線感測網路結合分析網路程序法應用於邊坡災害預測與監控系統之設計與實作，屏東科技大學，資訊管理系所，碩士，2008
8. 邱義龍，無線網路感測技術應用於農業氣象災害預警系統之研究，國立宜蘭大學，生物機電工程學系碩士班，碩士，2008
9. 張瀞云，無線感測網路應用於建築物防火資訊系統之開發，國立交通大學，土木工程系所，碩士，2007
10. S. Hasegawa, Sato K., Matsunuma S., Miyao M., and Okamoto K., Multilingual disaster information system: information delivery using graphic text for mobile phones. AI &; SOCIETY, 2005. 19(3): p. 265-278.
11. 鄧麗維，第三代地區性防災資訊系統之探討-以119報案系統為例，國立宜蘭大學，建築與永續規劃研究所碩士班，碩士，2007
12. 鄭功宏，智慧化社區淹水預警資訊系統之研究，華夏技術學院，資產與物業管理研究所，碩士，2012
13. 許恒源，使用Android平台針對台灣地震之人身安全警報系統的設計與實踐，國立中正大學，通訊工程研究所，碩士，2012
14. 江正鼎，設計整合型手持式行動裝置平台於災害設施損毀資料收集研究，國立中央大學，土木工程研究所，2011
15. J. Lee and Bui T. A template-based methodology for disaster management information systems. in System Sciences, 2000. Proceedings of the 33rd Annual Hawaii International Conference on. 2000: IEEE.
16. F. Fiedrich and Burghardt P., Agent-based systems for disaster management. Communications of the Acm, 2007. 50(3): p. 41-42.
17. A. Meissner, Luckenbach T., Risse T., Kirste T., and Kirchner H. Design challenges for an integrated disaster management communication and information system. in The First IEEE Workshop on Disaster Recovery Networks (DIREN 2002). 2002.
18. N. Uchida, Asahi H., and Shibata Y. Disaster information system and its wireless recovery protocol. in Applications and the Internet Workshops, 2004. SAINT 2004 Workshops. 2004 International Symposium on. 2004: IEEE.
19. R. Ramakrishnan and Gehrke J., Database management systems. 2000: Osborne/McGraw-Hill.
20. http://invensense.com/mems/gyro/mpu6050.html.
21. http://www.sensirion.com/