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論文中文名稱:跨域整合型LoRa傳輸感測系統-綠智校園與邊坡防災之監/檢測 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The Application of Interdisciplinary Integration on Long Range and Low Power Communication Sensing System - Monitoring of Green Campus and Landslide [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:電資學院
系所名稱:電機工程系所
畢業學年度:105
畢業學期:第二學期
出版年度:106
中文姓名:張佩堯
英文姓名:Pei-Yao Chang
研究生學號:104318011
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2017/07/19
論文頁數:122
指導教授中文名:曾國雄;陳立憲
指導教授英文名:Kuo-Hsiung Tseng;Li-Hsien Chen
口試委員中文名:陳昭榮;龍仁光
中文關鍵詞:低功號長距離傳輸無線傳輸感測器物聯網監/檢測
英文關鍵詞:LoRaWireless communicationSensorInternet of ThingsMonitoring system
論文中文摘要:隨著感測系統與無線傳輸技術的飛速發展,物聯網( Internet of Things )的應用範疇亦巨幅提升,結合人工智能( Artificial Intelligence )改變供需面貌之研創方興未艾。審視無線傳輸網路發展沿革,早期先以資料量與傳輸速度為提升主軸,晚近如物聯網的需求,則推展至長距且低功之功能加值,如LoRa為例,邇來之全球趨勢則預期將廣設基地台與感測節點,藉以推廣普及且穩定之傳輸服務,本研究乃以低功號長距離( LoRa )傳輸技術;建置符合標準與案例需求的感測元件,結合工業自動化監控與資料採集(Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA)與雲端伺服器的資料儲存與資料分析,建構一套監、檢測系統之通用模型,可依架設場域與資通訊目的而彈性模組化擴充。研究之案例則以「防災」與「綠智」著眼;分別應用於邊坡長期監、檢測之地滑分析及綠智校園之情資蒐集研製等議題。由本研究案例顯示:初步建置之通用性模組化之自動量測及行動反饋系統,其可行性獲得驗證。
論文英文摘要:As technology advances, Wireless communication is faster and more popular then the past generation. Because wireless communication is in full swing, Combined with artificial intelligence to change supply and demand. Internet of Things is more and more famous and be used for different field . as Smart City , Resilient City ,Automatic Warehouse . That have to a lot of sensors to measure. In the past generation, the development of wireless communication focus on increase Bandwidth and research high speed transmission. But the Internet of Things is not applicable. Now Lora Alliance releases a new technology for IoT. That is LoRaWAN™ . It is a Low Power Wide Area Network (LPWAN) specification intended for wireless battery operated Things in a regional, national or global network.

The study use Low Power Wide Area Network set up a wireless sensor network (WSN). The sensing system conform to some protocol standard , and with not only Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) function but also webserver’s storage and analysis. This system has good extensibility . The study is based on "disaster prevention" and "green education". It is applied to the landslide analysis and the development of the green campus. issue. From the case study , the feasibility of the automatic measurement and its action feedback system of the modularization is verified.
論文目次:目錄

摘 要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 ix
圖目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的與範圍 3
1.3 系統開發架構流程 5
1.4 論文架構概述 6
第二章 防災系統概論 7
2.1 感測向度 7
2.1.1 物理量 7
2.1.2 化學量 10
2.1.3 生物量 10
2.2 感測訊號 10
2.2.1 頻率訊號 10
2.2.2 電壓訊號 11
2.2.3 數位訊號 11
2.2.4 感測要項 12
2.3 信度與效度 13
2.4 案例一:邊坡災害 15
2.4.1 邊坡災害之分類 15
2.4.2 土壤邊坡穩定分析 15
2.4.2 坡滑災害 17
2.5 案例二:地震監測 18
2.5.1 量測振動之物理量 19
2.5.2 感測器之選擇標準 19
2.5.3 結構監測 20
2.6 安全監測系統 22
第三章 感測系統之建置與量測 24
3.1 感測器輸入訊號種類 25
3.1.1 頻率訊號-振弦式 25
3.1.2 電壓訊號-電阻式 26
3.1.3 數位訊號-微機電式 28
3.2 正面營造之研用案例-微機電式溫溼度計 29
3.2.1 選用元件介紹 29
3.2.2 溫度、濕度和露點 30
3.2.3 規格 30
3.3.4 資料型態 32
3.2.5 校正程序 34
3.3 負面關懷研用案例-感測器-傾斜計 41
3.3.1 規格 41
3.3.2 轉換公式 43
3.3.3 校正程序 43
3.4 感測系統案場架設 47
3.4.1 環境勘查 47
3.4.2 架設 53
3.4.3 通訊測試 60
3.4.4 運行情形 61
第四章 通訊介面之設計與開發 62
4.1 無線傳輸通訊發展概論 62
4.2 IEEE802.11 規範 64
4.3 LoRa晶片介紹 65
4.3.1 LoRa 65
4.3.2 規格 66
4.3.3 工作模式 68
4.4 通訊架構 70
4.5 通訊介面硬/軟體開發 71
4.5.1 硬體 71
4.5.2 軟體 72
第五章 量測數值分析與結果討論 76
5.1 資料特性 76
5.2 單日溫、濕度 77
5.2.1 透水磚鋪面之溫、濕度 77
5.2.2 太陽能板遮陰之單日溫、濕度 79
5.2.3 綠化屋頂之單日溫、濕度 80
5.2.4 各區域之溫度 81
5.3 單週區間之溫度 83
5.3.1透水磚鋪面之單週溫、濕度 83
5.3.2太陽能板遮陰之單週溫、濕度 85
5.3.3綠化屋頂之單週溫、濕度 85
5.4 區域比較 86
5.4.1 透水磚鋪面比較 86
5.4.2 相同高度之比較 89
5.4.3 各種綠化方法之比較 90
5.5 邊坡防災之地滑傾斜量測 91
5.6 結果討論 93
第六章 結論與建議 95
6.1 結論 95
6.2 建議 96
參考文獻 97
附錄A 感測器校正數據 100
附錄B 開發模組程式碼 110
附錄C中/英文名詞對照表 120
附錄D符號彙編 121
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論文全文使用權限:同意授權於2017-08-15起公開