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研究生:胡福安
研究生(外文):HU, FU-AN
論文名稱:基於2.4G無線傳輸技術之智慧防災系統
論文名稱(外文):Smart Disaster Prevention System Based on 2.4G Wireless Transmission
指導教授:林華川
指導教授(外文):LIN, HWA-CHUAN
口試委員:林華川鄭錦聰何金澤
口試日期:2020-06-23
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:光電工程系光電與材料科技碩士班
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:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:無線通訊技術火災偵測逃生指示遠端通報物聯網
外文關鍵詞:Wireless transmission technologyFire detectionEscape instructionsEarly notificationInternet of Things
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火災警報器、滅火器及逃生出口指示燈是公共場所常見的防災設備,然而設備間無法連動成為智慧化的防災系統。本論文基於無線通訊技術改良現有防災設備,建立設備間的通訊協議,改善傳統設備無法連動的缺點。防災系統將滅火器、逃生出口指示燈作為收發器,偵測到火災時,火災警報器發出起始訊號,驅動訊號範圍內其他收發器,收發器具有延續訊號的功能,可以驅動更多防災設備。

火災警報器具有連網功能,可以監測並上傳環境溫度及粉塵濃度至雲端伺服器供使用者查看,火災發生時傳訊息至使用者手機報警,並發出警報聲響警示民眾,同時發出無線訊號驅動周圍防災設備。滅火器指示器具有語音提示,火災發生時提示使用者滅火器位置及滅火器使用方法,指引民眾撲滅火勢。逃生出口指示燈具有燈光閃爍及指示音,在火災發生時閃爍燈光,同時發出急促短音指引民眾正確的逃生路線。本論文建立連動的防災系統,即時提醒民眾撲滅火勢並依逃生指示逃生,增加初期火勢控制的機會,同時也提升了火場中逃生的可能性。

To improve the shortcomings of the traditional fire equipment that cannot be linked, this thesis develops a smart disaster prevention system based on wireless transmission technology, taking each fire alarm, fire extinguisher indicator, and escape exit indicator device as a wireless transceiver node.

Besides, the fire alarm has a network function, which can monitor and upload the ambient temperature and dust concentration to the cloud server for users to view. The fire extinguisher indicator has a voice prompt to remind people of the location of the fire extinguisher and how to use the fire extinguisher. The escape exit indicator has sound and flashing lights to guide people to escape. When a fire is detected, the system will issue an alarm, guide the escape direction, prompt the location of the fire extinguisher, and send a message to the user's mobile phone.

摘要……i
Abstract……ii
誌謝……iii
目錄……iv
表目錄……vi
圖目錄……vii
第一章 前言……1
1.1 研究動機……1
1.2 創作背景與目的……1
1.3 創新與實用性……2
1.4 論文組織結構……2
第二章 文獻探討……3
2.1 文獻探討方向……3
2.2 火災檢測方法……3
2.3 防災系統結合物聯網相關文獻……6
2.4 使用者介面設計相關文獻……13
第三章 元件介紹……16
3.1 HT66F2390微控制器……16
3.2 ESP8266WIFI模組……17
3.3 GP2Y1051AU0F粉塵感測器……18
3.4 MAX6675熱感測器……20
3.5 TP4056充電模組……21
第四章 系統架構規劃與製作……22
4.1 系統架構介紹……22
4.2 火災警報器……23
4.2.1 火災警報器硬體架構……23
4.2.2 火災警報器軟體流程……24
4.2.3 火災警報器外觀設計……28
4.3 逃生出口指示燈……29
4.3.1 逃生出口指示燈硬體架構……29
4.3.2 逃生出口指示燈軟體流程……30
4.3.3 逃生出口指示燈外觀設計……31
4.4 滅火器指示器……32
4.4.1 滅火器指示器硬體架構……32
4.4.2 滅火器指示器軟體流程……33
4.4.3 滅火器指示器外觀設計……34
第五章 軟體端IoT雲端伺服器……35
5.1 雲端伺服器架構……35
5.1.1 Google App Script雲端伺服器建立……36
5.1.2 LINE BOT雲端服務……38
5.2 使用者介面及操作……39
第六章 系統測試……41
6.1 環境數據監控……41
6.1.1 環境粉塵數據監控……41
6.1.2 環境溫度數據監控……43
6.2 WIFI節點傳播測試……44
6.3 Line Bot訊息推播……45
6.4 雲端伺服器測試……46
第七章 結論……49
參考文獻……50
Extended Abstract……52

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[4]內政部消防署火災統計資料,網址: https://www.nfa.gov.tw/cht/index.php?code=list&flag=detail&ids=958&article_id=5220
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[7]維基百科,倒角,網址:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%80%92%E8%A7%92
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[13]黃俊憲,2018,MQTT推播警示之車輛監測系統設計,國立虎尾科技大學光電與材料科技研究所,碩士論文。
[14]魏彰村,2017,運用爬蟲技術之主題導向即時通訊聊天機器人設計與實現:以籃球領域諮詢結合LINE APP實作為例,國立中正大學,碩士論文。
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[17]鍾啟仁,2014,微處理機實習:邁向AMA中級先進微控制器應用認證:使用Holtek8位元晶片,台科大圖書股份有限公司。
[18]鍾啟仁,2014,微處理機應用實習:邁向AMA高級先進微控制器應用認證:使用Holtek 8位元晶片,台科大圖書股份有限公司。
[19]安信可科技,“ESP8266 WIFI Module”,網址:https://www.ai-thinker.com/product/esp8266
[20]SHARP,“GP2Y1051AU0F粉塵感測器Datasheet”,網址: http://images.100y.com.tw/pdf_file/57-SHARP-GP2Y1050AU0F.pdf
[21]Maxim Integrated,“MAX6675Cold-Junction-Compensated K-Thermocouple-to-Digital Converter”,網址:https://www.maximintegrated.com/cn/products/MAX6675
[22]南京拓微集成电路有限公司,TP4056 DATASHEET ,網址:http://www.tp-asic.com/res/tp-asic/pdres/201802/TP4056esop8.pdf
[23]MicroPython,for ESP8266,網址:http://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/quickref.html
[24]趙英傑,2018,超圖解 Python 物聯網實作入門:使用 ESP8266 與 MicroPython,旗標出版股份有限公司。
[25]維基百科,MAC位址,網址: https://zh.wikipedia.org/wiki/MAC%E5%9C%B0%E5%9D%80#%E5%A6%82%E4%BD%95%E4%BF%AE%E6%94%B9MAC%E5%9C%B0%E5%9D%80
[26]CADArtifex,從零件到組合件SolidWorks立體製圖設計基礎,旗標出版股份有限公司。
[27]行政院內政部消防署,各類場所消防安全設備設置標準(出口燈),網址:https://law.moj.gov.tw/LawClass/LawParaDeatil.aspx?pcode=D0120029&bp=17
[28]行政院內政部消防署,各類場所消防安全設備設置標準(滅火器),網址:https://law.nfa.gov.tw/MOBILE/law.aspx?lsid=FL005059&ldate=19890731
[29]Google App Script,“Google App Script Web Apps”,網址:https://developers.google.com/apps-script/guides/web
[30]Google Sheets,“Google Apps Script Quickstart”,網址:https://developers.google.com/sheets/api/quickstart/apps-script
[31]LINE Developer,“Messaging API”,網址:https://developers.line.biz/zh-hant/docs/messaging-api/overview/#%E4%BD%BF%E7%94%A8-messaging-api-%E5%8F%AF%E9%81%94%E6%88%90%E7%9A%84%E7%9B%AE%E6%A8%99

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