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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:羅顯灝
研究生(外文):Hsien-Hao Lo
論文名稱:應用智慧家庭改善居家照護生活之研究
論文名稱(外文):Development of Home-Care Services in Smart Homes
指導教授:王丕中
指導教授(外文):Pi-Chung Wang
口試委員:金台齡陳灯能林建良
口試委員(外文):Tai-Lin ChinDeng-Neng ChenChien-Liang Lin
口試日期:2017-07-14
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:資訊工程學系所
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:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:50
中文關鍵詞:智慧家庭聲控RFIDAlexaSkillKit
外文關鍵詞:Smart HomeVoiceControlRFIDAlexaSkillKit
相關次數:
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國家人口結構走向高齡化所帶來的影響是巨大長遠的,由過去的生活經驗可得知,許多老人的生活起居是需要受到照護的,即便有自己的行動能力或是有能力自理生活的長者,在生活上仍存在著諸多的不方便。
但需要被照護的對象不只包括老人,另還有許多身障人士或是行動不便的傷患。例如:需借助輪椅行動的對象,雖在自己家中,或許只是一個簡單開關燈動作,都可能會造成極大的困擾。
本實驗設計以Amazon Echo聲控系統應用AlexaSkillKit開發的擴充智慧家庭裝置,幫助行動不便使用者透過語音操控,並且可以使用RFID作為安全認證裝置,避免無授權者操控私人裝置。還有墜落偵測提供老人或行動不便的傷患更有效的監護,在偵測危險時立即通知看護人員。
The aging country population structure has caused huge long-term influences. On the basis of the past experience of life, many elders need life care and health care. Even elders with capability of taking care of himself, they still suffer from inconvenience in their daily life.
The people who need to be taken care also include persons with disabilities or injuries, e.g., the people whose need to wheelchairs. These people could suffer from difficulties even for switching lights actions in homes.
In this work, we design an application of intelligent home devices based on Amazon Echo system. We use the Alexa Skill Kit to develop a voice control system for the home appliances. The system employs RFID for security authentication to keep strangers from manipulating private devices. We also integrate fall detection with the system to monitor the safety of elderly or patients. When a fall is detected, the system informs the caregiver immediately for promptly medical care.
誌謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目次 iv
表目次 vi
圖目次 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 4
1.3 研究目的/方法 5
第二章 研究與探討 6
2.1 Amazon Alexa 語音助理概述 6
2.1.1 Amazon ECHO 概述 6
2.1.2 Amazon Alexa 7
2.1.3 Alexa Skills Kit 7
2.1.4 Alexa Voice Service 8
2.2 ESP8266 NodeMCU 9
2.3 Raspberry Pi 3 10
2.4 RFID 無線射頻自動識別技術(Radio Frequency Identification)概述 12
2.5 PN532 NFC/RFID V3 13
2.6 Ti CC2541 SensorTag 14
2.7 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)協議概述 15
2.8 OAuth 2.0 Authorization Framework 概述 16
2.9 Node-Red 概述 17
第三章 系統設計 18
3.1 系統架構 18
3.2 Amazon Alexa API 20
3.2.1 Smart Home Skill 20
3.2.2 Alexa Voice Service 23
3.3 MQTT broker 25
第四章 系統建置與實作 27
4.1 雲端系統串接 27
4.1.1 EMQ 架設27
4.1.2 建立 Alexa Voice Service 30
4.2 智慧家庭裝置的連接與運作 34
4.2.1 建立智慧家庭裝置 34
4.2.2 Alexa Skills Kit 連接與架構 36
4.3私人安全裝置 裝置連接與運作 40
4.4危險偵測 裝置連接與運作 43
第五章 結論 47
參考文獻 48
[1] 內政部(2016)。105年第30週內政統計通報.[Online].Available:
http://www.moi.gov.tw/stat/news_content.aspx?sn=10820&page= 1.
[2] 中華民國統計資訊網(2017)。取自:縣市指標>身心障礙福利服
務>身心障礙人數(人).[Online]. Available:
http://statdb.dgbas.gov.tw/pxweb/Dialog/CityItemlist_o.asp.
[3] 衛福部(2017)。取自:衛生福利統計專區>社會福利統計調查>01
老人狀況調查. [Online]. Available:
http://dep.mohw.gov.tw/DOS/lp-1767-113.html.
[4] 內政部統計處(2017)。修正「100 年身心障礙者生活狀況及各項
需求評估調查」綜合報告第 138 至 150 頁部分內容,並更新上
網公布. [Online]. Available:
http://www.moi.gov.tw/stat/news_content.aspx?sn=7294.
[5] 勞動部(2017)。取自:勞動統計查詢網>統計資料庫查詢>外籍
工作者>產業及社福外籍勞工人數>按產業分>社福外籍勞工> 看護工. [Online]. Available:
http://statdb.mol.gov.tw/statis/jspProxy.aspx?sys=210&kind=21&t ype=1&funid=q13016&rdm%20=bjBmbjnu.
[6] 數位時代(2016)。你的家庭小精靈:Amazon Echo. [Online]. Available:
https://www.bnext.com.tw/px/article/38868/your-smart-home-clip
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py-amazon-echo
[7] alexa-skills-kit.[Online].Available:
https://developer.amazon.com/alexa-skills-kit [8] alexa-voice-service.[Online].Available:
https://developer.amazon.com/alexa-voice-service
[9] NodeMCU 網站. [Online]. Available: http://www.nodemcu.com/.
[10]樹莓派 Wiki. [Online]. Available: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%91%E8%8E%93%E6%B
4%BE
[11]無線射頻辨識 Wiki. [Online]. Available:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B0%84%E9%A2%91%E8%A F%86%E5%88%AB
[12]台灣物聯科技有限公司 PN532 NFC RFID V3 模組商品資訊.
[Online]. Available: https://www.taiwaniot.com.tw/shop/module-sensor/comm/pn532- nfc-rfid-v3-%E6%A8%A1%E7%B5%84-%E8%BF%91%E5%A0 %B4%E9%80%9A%E8%A8%8A-%E6%94%AF%E6%8C%81-a ndroid-%E6%89%8B%E6%A9%9F%E9%80%9A%E8%A8%8A/
[13]台灣 MakeHub CC2541 Development Kit SensorTag. [Online]. Available: https://makehub.tw/spot/cc2541dk-sensor.
[14]MQTT wiki. [Online]. Available:
https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki.
[15]IETF Tools rfc6749. [Online]. Available: https://tools.ietf.org/.
[16]Node-RED. [Online]. Available: http://nodered.org/. 49

[17]Amazon Docs Understanding the Smart Home Skill API. [Online]. Available:
https://developer.amazon.com/public/solutions/alexa
/alexa-skills-kit/overviews/understanding-the-smart-ho
me-skill-api.
[18]Amazon Docs Alexa Voice Service API Overview. [Online]. Available:
https://developer.amazon.com/public/solutions/alexa /alexa-voice-service/content/avs-api-overview.
[19]Wiki Docker [Online]. Available: https://zh.wikipedia.org/wiki/Docker_(%E8%BB%9F%E9%AB% 94)
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