本文應用ZigBee無線感測技術與網際網路於火災警報系統，透過ZigBee技術將火災感測訊號傳回監控中心，使火災警報系統具有遠端監控及火災預警功能，和目前傳統消防監控比較，消防警報器雖然可以獨立運作，但是無法與網際網路連結，監控性能差；大樓消防系統，以有線形式連結，在佈線與日後維修較複雜且成本高。使用ZigBee無線感測技術搭配網際網路，可以解決上述兩種傳統消防之缺點。
首先本研究採用的ZigBee成本低、耗電量小且監控範圍廣，搭配火災感測模組進行偵測環境情況，再經由ZigBee無線傳輸系統傳回至監控介面顯示，並整合Access資料庫功能，最後將監控端資訊上傳至伺服器，使消防人員可以即時監視火災狀況，本文優點在於維修成本低、擴充性高，且可以達到遠端監視和即時發現起火地點。

In this thesis, the ZigBee technology and internet are used on fire alarm systems. It can send back the alarm signal to the monitoring center by ZigBee, so there are two functions in the fire alarm system. One is the remote monitoring and the other is the fire warning. Comparing with the traditional one, the traditional fire alarm system can work alone, but it cannot connect to the internet and its performance is limited. Building-type fire alarm system is in wired connection mode. The cost in the future work of wiring and maintenance is relatively high. Using ZigBee wireless sensor technology with the Internet, the above two disadvantages of the traditional fire alarm can be solved.
First, the ZigBee is low-cost, low power consumption and can monitor a wide range in this system. Besides, the fire detection module is used to detect and to respond the environmental conditions to the control interface by ZigBee wireless transmission system. And the Access database is integrated. Finally, the information of monitor side is uploaded to the server-side device, so the firefighters can monitor the fire situation instantly. The advantage is low cost in maintenance and easy to expand. It can achieve the function of remote monitoring and find the place where caught fire in real time.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
圖 目 錄 VI
表 目 錄 IX
第一章 緒 論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究方法 3
1.4論文架構 5
第二章 無線感測網路系統 6
2.1無線感測網路 6
2.2 ZigBee無線感測傳輸模組 12
2.3小結 15

第三章 無線消防監控系統規劃 16
3.1消防監控管理 16
3.2整體規劃與設計 18
3.3開發軟體工具介紹 27
3.4小結 30
第四章 系統整體測試與模擬 31
4.1硬體測試設備介紹 31
4.2消防感測模組實地測試 33
4.3消防監控管理中心介面 41
4.4小結 52
第五章 結論與展望 53
5.1結論 53
5.2展望 54
參考文獻 55
附錄A ZigBee無線網路技術 59
附錄B 無線消防監控系統硬體電路 62

圖1.1 整體架構圖 2
圖1.2 研究步驟流程圖 4
圖2.1 ZigBee IP-Link 2220H模組 13
圖3.1 火災監控架構圖 19
圖3.2 火光感測器 22
圖3.3 溫度感測器 22
圖3.4 氣體感測器 24
圖3.5 類比轉數位程序圖 25
圖3.6 火災監控流程圖 27
圖3.7 VB2008介面 28
圖3.8 網頁撰寫流程圖 29
圖3.9 傳送手機簡訊流程圖 30
圖4.1火災監控管理介面 31
圖4.2消防監控管理介面 32
圖4.3電源模組 32
圖4.4感測器模組 32
圖4.5類比轉數位模組 33
圖4.6 實地測試全景 33
圖4.7 火光感測器輸出測試實驗(正常) 35
圖4. 8 火光感測器輸出測試實驗(異常) 35
圖4.9 5公尺火光感測器測試位置 35
圖4.10 5公尺光感測器輸出測試實驗電壓值 36
圖4.11 10公尺火光測試全景 36
圖4.12 10公尺火光測試位置 36
圖4.13 氣體偵測環境正常 37
圖4.14 氣體偵測環境異常 37
圖4.15 溫度感測器在常溫底下 38
圖4.16 溫度感測器接近熱源 38
圖4.17 溫度感測器對熱水進行測試 38
圖4.18 火光感測器之量化分析 40
圖4.19 溫度感測器之量化分析 40
圖4.20 氣體感測器之量化分析 40
圖4.21 火災監控中心首頁 41
圖4.22 火災監控管理人員登入視窗 41
圖4.23 火災監控系統 43
圖4.24 火災監控系統傳輸情形 43
圖4.25 傳輸正常開始接收資料 43
圖4.26 火光感測器偵測到環境異常 44
圖4.27 溫度感測器偵測到溫度過高 44
圖4.28 消防中心正常啟動畫面 46
圖4.29 消防中心火光感測出異常 47
圖4.30 消防中心溫度感測出異常 47
圖4.31 消防中心氣體感測出異常 47
圖4.32 消防中心三個感測器同時出現異常 48
圖4.33 資料存取備份功能 49
圖4.34 備份資料庫內容 49
圖4.35 消防署影片宣傳介面 50
圖4.36 消防監控網頁 50
圖4.37 手機簡訊接收畫面一 51
圖4.38 手機簡訊畫面二 51
圖A.1 ZigBee通訊協定架構 59
圖A.2 ZigBee的網路拓樸學各種型態 60
圖B.1火光驅動電路 68
圖B.2火光感測電路 68
圖B.3溫度感測電路 68

表2.1 ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi、NFC之比較 10
表2.2 IP-Link 2220H的特性 13
表2.3 ZigBee IP-Link 2220H硬體規格 14
表3.1 全國火災次數、起火原因及火災損失統計表 23
表4.1 火光感測器資料庫 45
表4.2 溫度感測器資料庫 45
表4.3 氣體感測器資料庫 45
表B.1 單晶片接腳說明 63
表B.2 ADC0809通道說明 66

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