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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張靖霆
研究生(外文):CHANG, CHING-TING
論文名稱:智慧機上盒與機聯網整合應用
論文名稱(外文):Integrated Applications of Smart Machine Box and Machine Network
指導教授:蕭明椿蕭明椿引用關係
指導教授(外文):SHIAU, MING-CHUEN
口試委員:宋文財林振漢蕭明椿
口試委員(外文):SUNG, WEN-TSAILIN, CHIEN-HANSHIAU, MING-CHUEN
口試日期:2019-06-20
學位類別:碩士
校院名稱:修平科技大學
系所名稱:電機工程碩士班
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:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:50
中文關鍵詞:機聯網智慧機上盒長距離低功耗廣域網路消息對列遙測傳輸
外文關鍵詞:Machine NetworkingSmart machine boxLoRaMQTT
相關次數:
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隨著物聯網(IoT)時代的來臨,製造業導入智慧科技已成為必然趨勢,傳統產業數位化能力不足,以機械產業為例,生產數據多以紙本記錄,仰賴人工操作,難以提升智慧機械程度,無法迎接智慧化時代,而智慧機械產業為政府重點計畫之一,此計畫著重於協助台灣精密機械升級。台灣產業以中小企業為主,政府有鑑於此,訂定智慧機上盒(Smart Machine Box)輔導計畫,以協助國內機械與製造業導入設備聯網、生產管理可視化與智慧化應用,本研究將使用嵌入式晶片、感測與控制技術、長距離低功耗廣域網路(LoRa)無線通訊技術與消息隊列遙測傳輸通訊技術(MQTT),開發一款舊機具也能使用之智慧機上盒,在工廠傳統的機台以外掛方式,配置智慧機上盒,並以LoRa無線網路傳送感測資料,而有控制器的CNC機台則以SkyMars輔助進行數據擷取,透過MQTT將數據發送到雲端伺服器,可用於雲端監控與大數據分析。在不改裝或更換新機台的情況下,以最簡單便宜的外掛方法,整合新舊機台聯網,將機台使用的狀況以MQTT上傳雲端,提供中小企業隨時隨地可即時監控工廠機台的狀況,並可累積大數據做產品設計與製程改進之參考。
In recent years, the “smart machinery” takes high benefit in global wide. But how to make production processes being “smart” on the existing machine. Most of the industries in Taiwan are small and medium-sized enterprises. As a result government had ordered smart machine boxes coaching program to assist domestic machinery industry. This research will use embedded chip, sensing and control technology, LoRa communication technology and MQTT communication technology develop a smart machine box that can be used for old machine tools. Our smart machine box is a plug-in kit to transmit sensor data by LoRa wireless network for traditional machines without CNC. Machine with CNC, we use SkyMars to capture data from CNC server. As a result we can upload data to cloud servers which is cloud-based monitoring systems by MQTT. Than analysis these data in a simple and cheap way by plug-in method.
摘 要I
Abstract II
誌謝III
目錄IV
圖目錄VI
表目錄VIII
第一章 緒論1
1.1研究背景1
1.2研究動機2
1.3 研究目的3
第二章 文獻回顧4
2.1 工業4.0與工業機聯網4
2.2 智慧機上盒4
2.3 無線通訊方案-LoRa5
2.4 遠端通訊方案-MQTT技術8
2.5 SkyMars10
第三章 工業機聯網-使用智慧機上盒13
3.1 無線智慧機上盒規劃與設計13
3.2 嵌入式晶片與感測元件15
3.3 電路設計與軟韌體程式21
3.4 無線智慧機上盒功能測試23
3.5 智慧機上盒實驗結果27
第四章 CNC工具機聯網-使用SkyMars30
4.1 工具機與控制器30
4.2 工具機聯網系統設計32
4.3 監控程式流程34
4.4 工具機機聯網系統測試35
4.5工具機機聯網實驗結果37
第五章 智慧機上盒與SkyMars整合40
5.1 整合系統設計40
5.2 監控程式流程41
5.3 整合系統功能測試42
5.4 整合系統實驗結果46
第六章 結論48
參考文獻49


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