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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林家豪
研究生(外文):Jia-Hao Lin
論文名稱:智慧家庭遠端整合監控系統
論文名稱(外文):An Integrated Remote Control System for Smart Home
指導教授:郭崇仁郭崇仁引用關係
指導教授(外文):Chung-Ren Guo
口試委員:黃燕昌黃慶祥
口試委員(外文):Huang, Yann-ChangChing-Shine Hwang
口試日期:2016-07-19
學位類別:碩士
校院名稱:崑山科技大學
系所名稱:電腦與通訊研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:智慧家庭遠端檢視電量管理裝置整合
外文關鍵詞:Smart homedistal viewpower managementdevice integration
相關次數:
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IoT科技透過智慧化與自動化技術的提升,整合嵌入式系統、軟體、感測器、通訊、安全、IT、網路與服務相關產業,使得人們的生活水準不斷提昇,生活變得更加便利,其中「智慧家庭生活」成為一個重要的發展趨勢,此趨勢將以MICE為服務發展方向,包含家庭管理、生活資訊、通信整合以及影音娛樂四大領域,提供更多元化、人性化、智慧化、生活化與便利化的優質服務[1]。因此,如何進行異質網路通訊整合,是目前需要解決的一大課題。
所以本論文使用Raspberry Pi嵌入式系統為主要伺服器,藉由MQTT以及Message Pack協定提升通訊整合效能,並以Zigbee、Bluetooth以及Modbus裝置為主要系統架構,進行異質網路整合,讓使用者可以透過人機介面檢視與操作家中智慧裝置,並可以透過本系統達到更具效能的用電量管理與遠端監控。

Through the upgrade of intelligent automation technology, IoT integrates embedded system, software, sensor, communication, security, IT, network and service, so that people's living standards continue to improve, and life becomes more convenient. Also, "Smart Home" has become an important development trend. MICE will be the direction of service development in this trend, including family management, life information, communication integration and entertainment to provide more quality services closely connected with diversification, humanization, intelligence, life and convenience. Therefore, how to integrate the heterogeneous network communication is a present major problem that needs to be solved.
Based on the above reasons, this research uses raspberry Pi embedded system as the main server with MQTT and Message Pack protocol to enhance the efficiency of communication integration. Moreover, the heterogeneous network system has been constructed by integrating zigbee, bluetooth and modbus devices in this research, so that the users can go through the man-machine interface to watch and operate home smart devices, also can achieve the more effective power management and remote monitoring.

中文摘要 i
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
一、 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究方式 2
1.3 論文架構 3
二、 文獻探討 5
2.1 智慧家庭系統 5
2.2 什麼是智慧家庭 5
2.3 智慧家庭目前市場分析 6
2.4 智慧家庭未來發展趨勢 8
2.5 智慧家庭系統案例 10
三、 相關研究 13
3.1 Zigbee介紹 13
3.1.1 Zigbee/IEEE 802.15.4介紹 13
3.1.2 資料傳輸模式 15
3.1.3 ZigBee Protocol Stack 16
3.2 Bluetooth介紹 21
3.2.1 Bluetooth技術標準 22
3.2.2 Bluetooth設備發展 26
3.3 Modbus介紹 27
3.3.1 Modbus/RTU 28
3.3.2 Modbus/TCP/IP 28
3.4 Raspberry Pi介紹 30
3.5 MQTT介紹 33
3.5.1 Publish/Subscribe: 34
3.5.2 服務質量等級 35
3.5.3 MQTT特性介紹: 36
3.5.4 Message Pack介紹: 37
3.5.5 Message Pack應用: 38
3.5.6 Message Pack流程步驟: 38
3.6 交叉編譯 40
3.6.1 什麼是交叉編譯 40
3.6.2 為什麼需要交叉編譯 40
3.6.3 樹莓派交叉編譯環境 40
3.7 樹莓派自動執行程式 41
3.7.1 rc.d介紹 41
3.7.2 腳本script介紹 42
四、 系統設計 43
4.1 系統介紹 43
4.2 系統架構圖 43
4.3 系統流程圖 44
4.4 資料庫介紹 45
4.5 傳輸協議設計 47
4.6 主程式設計 48
4.7 訊息傳輸設計 49
4.8 藍芽架構設計 50
五、 系統實作 51
5.1 系統功能 51
5.1.1 Web-based人機操作介面: 52
5.1.2 即時功率與狀態顯示: 52
5.1.3 ON/OFF控制: 53
5.1.4 加入裝置設定: 54
5.1.5 APP藍芽介面設計 56
5.2 智慧裝置介紹 60
六、 結論 62


[1]中華電信MICE
http://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?cnlid=13&packageid=7741&id=0000349878_MKQ7NELZ8BFQ707NF72LG
[2]智慧家庭九大需求
https://sites.google.com/site/richchihlee/portal/python/python-solr-xml-import/smart-home-requirements
[3]五家值得關注的物聯網新創公司
http://www.crifan.com/files/doc/docbook/cross_compile/release/html/cross_compile.html#what_is_crosscompile
[4]物聯網帶動產業創新 塑造智慧生活
http://iknow.stpi.narl.org.tw/post/Read.aspx?PostID=9857
[5]ZigBee 無線智慧家居系統
http://www.netvox.com.tw/
[6]維基百科-藍芽
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%97%8D%E7%89%99
[7]http://www.mem.com.tw/article_content.asp?sn=0701020539
[8](Bluetooth Special Interest Group,SIG),
http://www.technical-direct.com/tech/20101101-bluetooth.html
[9]台灣福爾-體重計
http://www.foracare.com.tw/wt-meter-w310b.html

[10]Modbus Protocol Reference Guide:
http://www.eecs.umich.edu/~modbus/documents/PI_MBUS_300.pdf, [Accessed 6June2015]
[11]泓格
http://www.icpdas.com/index_tc.php
[12]維基百科-樹莓派2
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%91%E8%8E%93%E6%B4%BE
[13]MQTT簡介
http://blog.maxkit.com.tw/2014/01/mqtt.html
ttps://mcxiaoke.gitbooks.io/mqtt-cn/content/mqtt/01-Introduction.html
[14]Message Pack
http://msgpack.org/
[15]http://www.crifan.com/files/doc/docbook/cross_compile/release/html/cross_compile.html#what_is_crosscompile
[16]http://www.cnitblog.com/windone0109/archive/2008/04/23/42651.aspx

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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