臺灣博碩士論文加值系統

本研究架構設計在家庭安全上，利用ZigBee 來做短距離通訊，再加上三軸加速度感測器的結合，做到老人或小孩跌倒時的即時通報功能。利用GSM 簡訊模組發送簡訊通知使用者親人，讓使用者親人可以即時使用周邊的網路設備上網監看與控制，也可利用GPRS 手機上網的瀏覽方式，去監看居家的安全狀況。除了此功能外，三軸加速度感測器還可運用在老人生活協助上，透過LCS(最長共同序列)演算法的比對判斷後，可以判斷出使用者目前的姿態為行走、站著、坐著、或躺著。如此監視著老年人的姿態行為，除了可以防止異常行為的發生，例如睡眠超過12 小時以上或不符合正常姿態的行為外，還可達到智慧生活化。亦即當使用者在平躺睡眠時，系統將會自動切斷電燈、電視及開啟風扇，來達到人性化的節能功能，及生活上的便利照顧。實作成果顯示已完成居家安全監控系統架構中之姿態辨識及動作指令傳達。

In this thesis, we design system for home security, using ZigBee technique with short-range communication, and integrating with three-axis acceleration sensor, to achieve caring for old person’s daily life. It inform family member by sending the SMS message of GSM module, let user can immediately monitor and control home situation via the Mobile network or Internet. Besides, three-axis acceleration sensor with LCS algorithm can also be used in determining the old person’s posture, i.e. walking, standing, sitting, lying down,to monitor and prevent abnormal behavior at home. Implementation results show that home security monitoring system has been completed structure of the gesture recognition and motion commands to convey.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
一、緒論 1
11 研究背景 1
12 研究動機 2
13 文獻回顧 3
14 論文架構 6
二、系統架構介紹 7
21 系統架構 7
22 工作流程 9
三、使用技術與設備 10
31 ZigBee 10
311 ZigBee 前景 10
312 ZigBee 技術 10
313 ZigBee 與其他通訊協定比較 11
314 ZigBee 網路架構 13
32 CC2430 15
33 三軸加速度感測器 19
34 通訊介面模式 22
341 SPI 模式： 22
342 I²C 模式： 23
四、姿態辨識演算法 25
41 特徵向量轉換 25
42 最長共同子序列 26
五、實作結果與討論 31
51 網頁監控設計 31
52 系統軟體設計 33
53 韌體功能設計 36
54 三軸加速度感測器讀寫格式 38
55 實際成果量測 42
56 跌倒偵測 49
六、 結論 52
參考文獻 53

1. K. Wada, T. Shibata, T. Saito, and K. Tanie,2002,“ Robot Assisted Activity for Elderly People and Nurses at a Day Service Center,” in Proc. of IEEEInt. Conf. Robots & Automation, Washington DC, vol.2,pp.1416-1421, May 11-15.
2. M. Ogawa R. Suzuki, S. Otake, T. Izutsu, and T. Iwaya,2002, “Long-Term Remote Behavioral Monitoring of the Elderly Using Sensors Installed In Domestic houses,” in Proc. of the 24th Annual Conf. Meeting of the Biomedical Engineering Society, vol.3, pp.1853-1854, Oct. 23-26.
3. N. Noury,2002, “A Smart Sensor for the Remote Follow up of activity and Fall Detection of the Elderly,” in Proc. of Annual Int. IEEE-EMBS Special Topic Conf.Microtechnologies in Medicine &感測器/陀螺儀 DR 功能進駐導航裝置”, 新電子科技雜誌 2008 年 1 月號 262 期。