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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳宇彬
研究生(外文):Yu-pin Wu
論文名稱:以藍牙通訊技術實現物流溫度監測的研究
論文名稱(外文):Study For Temperature Monitoring of Logistics By Using Bluetooth Technology
指導教授:許超雲許超雲引用關係
指導教授(外文):Chau-yun HSU
口試委員:許超雲
口試委員(外文):Chau-yun HSU
口試日期:2015-07-30
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:通訊工程研究所
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:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:Android溫度監測低溫物流藍牙
外文關鍵詞:Temperature MonitoringAndroid OSBLECold Chain
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  隨著商業發達、科技日新月異,人們的消費方式不再局限於要走出戶外,電視購物、網路購物平台的興起一併帶動物流產業的發展,而便利商店、大型連鎖店等,生鮮商品比例逐漸提高,使得物流商品趨於多樣化,所謂冷鏈物流(Cold chain)又稱低溫物流,就是在運送過程中須以低溫保存之專門的物流網路,透過低溫物流以確保產品的使用安全性,保證消費者取得商品仍具有良好的品質,低溫物流較常溫物流對於溫度的要求更為嚴苛,因此溫度監測的功能及設備需求逐漸增加,對於物流業業者而言可以記錄溫度保證商品品質,消費者而言是保障其消費權益。

  現今在低溫物流的溫度監測系統中,使用無線射頻技術(Radio Frequency Identification, RFID),以主動式RFID標籤(RFID Tag)偵測溫度資料,在運送過程中各節點如:物流中心、低溫配送車、集貨倉儲等地,藉由讀取設備取得當下環境溫度,但就人為搬卸貨過程當中或在無設備環境下,便容易使溫度記錄資料無法連續,因此,若能發展一套簡單方便使用的監測系統,在運送過程中能連續偵測環境溫度且紀錄的功能,並可提供消費者在收取貨品時查詢資料。

  本研究目的在於使用藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy)技術開發一個藍牙標籤配合支援BLE版本的Android手機,並以專屬行動應用程式(Application, APP)讀取紀錄的功能,用於低溫物流之溫度監測,取代現有RFID為主的溫度監測系統。改善RFID標籤必須由RFID讀取器(RFID Reader)讀取資料的不便,達到低功耗、低成本、消費者方便使用的效果。

  將藍牙標籤放置於包裹當中,以提供全程的溫度監測,再使用市占率最高且支援BLE通訊技術的Android系統之智慧型手機,以近距離配對方式連線讀取標籤資料,具有雙方驗證的效果,同時保有安全性,讀取的紀錄也可以以電子資料形式保留,相較於紙本紀錄的方式更便利且具有可信度。
This paper is focused to implement a system which is easily used and affords the heavy loading in logistics business. We chose the bluetooth low energy to replace the traditional RFID System and chose BLE enabled smartphone to substitute the RFID reader. In this way, the cost for building the temperature monitoring system will be much lower than usual.
This thesis is a dedicated to study to use BLE tag, temperature sensor, and Android App to trace and record the surrounding temperature of delivery goods in cool chain logistics networks. During the shipping process, every box of refrigerated goods has an affixed BLE Tag, which records the temperature for every time interval and programmed at the beginning of the shipment. Upon arrival the destination place, use the BLE enabled smartphone to read the BLE Tag of the refrigerated goods to show the full temp and time record with a designed mobile App.
口試單
謝誌
摘要 i
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的與問題 3
第二章 文獻探討 5
2.1 低溫物流溫度監測系統發展情形 5
2.2 化學性質監控系統 5
2.3無線通訊技術監控系統 7
第三章 相關技術探討 10
3.1 藍牙技術 10
3.1.1 藍牙的起源與發展 10
3.1.2 藍牙版本介紹 11
3.2 低功耗藍牙 13
3.2.1 低功耗藍牙架構 14
3.3 藍牙與其他無線通訊比較 19
3.3.1 藍牙與Wi-Fi比較 20
3.3.2 藍牙與NFC比較 20
3.4 Android作業系統 21
3.4.1 Android的系統架構 22
第四章 研究設計 25
4.1 Wiced Sense硬體架構 25
4.1.1 BCM20737S 27
4.1.2 溫度濕度感測器 28
4.1.3 三軸加速計 28
4.1.4 陀螺儀 29
4.1.5 電子羅盤 29
4.1.6 壓力感測器 30
4.1.7 EEPROM 30
4.1.8 NVRAM 30
4.2 軟體架構 31
4.2.1 Wiced Sense SDK 31
4.2.2 Eclipse 32
4.3 開發版設計 32
4.4 應用程式設計 34
第五章 實驗結果 36
5.1 冷藏溫度監測 37
5.1.1 WICED Sense設定 37
5.1.2宅配通配送實驗結果 37
5.1.3黑貓宅急便配送實驗結果 38
5.2 冷凍溫度監測 39
5.2.1 WICED Sense設定 39
5.2.2宅配通配送實驗結果 39
5.2.3黑貓宅急便配送實驗結果 40
第六章 結論與後續研究 41
6.1 結論 41
6.2 後續研究 41
參考文獻 43
[1] 戴安瑋,蔡孟修,” 黑心宅配車 32.8℃ 運冷凍水餃”,蘋果日報, 2014.
[2] 衛生福利部食品藥物管理署, “食品良好衛生規範準則”, 2012.
[3] 行政院消費者保護處, “103年7月15日冷凍冷藏運輸食品車輛聯合查核結果”, 2014.
[4] 李岳彬, 應用EPCglobal網路架構的RFID倉儲管理系統, 逢甲大學 資訊電機工程碩士在職專班碩士論文, 2010.
[5] Paul Butler, “Developing a new dating game,” Material World May, pp. 24–25, 2006.
[6] 詹蕙嘉,杜慧珍,紀長文,柳逸照,黃玉卉,許家銓,楊依珍,王德原,羅吉方,施養志, ”九十九年疫苗與類毒素檢驗封緘案件及實施運送規範成效分析” ,食品藥物研究年報第2期,pp. 170-180, 2011.
[7] 蔡文甫, 無線感測網路整合GPS及GSM/GPRS之研究以冷鏈系統應用為例, 國立臺灣海洋大學系統工程暨造船學系碩士論文, 2010.
[8] 吳美蘭, RFID應用於低溫食品物流之研究, 長庚大學資訊管理研究所碩士論文, 2009.
[9] 駿達電通, 溫度記錄器與讀取器, http://www.log-ic.asia/product.html
[10] 維基百科-藍牙, https://zh.wikipedia.org/wiki/Bluetooth
[11] Jack Shandle, “Bluetooth Low Energy: Chips, Use Profiles and Development Tools Coming Online Fast”, http://www.digikey.com/en/articles/techzone/2011/apr/bluetooth-low-energy-chips-use-profiles-and-development-tools-coming-online-fast, 2011.
[12] Rolf Nilsson, “Bluetooth Low Energy Technology Makes New Applications Possible”, http://www.digikey.com/en/articles/techzone/2011/dec/bluetooth-low-energy-technology-makes-new-applications-possible, 2011.
[13] Bluetooth SIG, “GENERIC ATTRIBUTE PROFILE (GATT)” , https://developer.bluetooth.org/TechnologyOverview/Pages/GATT.aspx, 2015.
[14] 維基百科- Android, https://zh.wikipedia.org/wiki/Android
[15] 楊丰盛, “Android的開始”, 佳魁資訊, p5-p8, 2014.
[16] BCM20737, “Single-Chip Bluetooth Low Energy-Only System-On-Chip with Support for Wireless Charging”, BROADCOM CORPORATION, 2014.
[17] Hts221, “Capacitive digital sensor for relative humidity and temperature”, STMicroelectronics, 2014.
[18] 維基百科- EEPROM, https://zh.wikipedia.org/wiki/EEPROM
[19] Maxsong, ”WICED Smart BCM92073X NVRAM Access”,http://community.broadcom.com/thread/3095, 2014.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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