本論文之研究，透過網際網路控制三次元平台並結合影像擷取系統，發展一套以主從式架構為基礎之網路遠端影像監控系統。時至今日，網路遠端控制的應用廣泛，從工業自動化控制系統、電力系統、汽車工業等皆為其應用領域。遠端控制相關之研究包含傳輸數位控制訊號與即時影音資料，作為自動化設備的控制與操作，以及建立影像監視功能的遠端監控伺服模組。本研究使用網路伺服器控制CMM三軸PC-Base控制平台與CCD/Webcam影像擷取設備。以Visual Basic程式語言撰寫CMM控制系統、CCD影像擷取系統與即時視訊系統，作為人機介面之開發。經由Apache Web Server之網路通訊技術，讓使用者可透過瀏覽器操作網頁上之人機介面，進而發展出多工、視覺化與互動的操控環境，達到遠端控制、監看系統之運作，並應用於影像量測之實驗。藉由本研究，得以改進傳統實驗室在時間、安全性以及管理成本等各方面之問題，並且擴展網際網路遠端控制系統之領域。

The research of this thesis, we applied PC-Based of CMM and image capturing system to the remote monitoring/controlling system. This system consists of server and client. The server is consist of a host PC with Windows Server 2003, CMM controlled hardware and CCD/Web camera. In addition, we develop integrated software, which is instructed by Visual Basic. The functions of software include CMM controlled, image captured and real-time monitor, they makes much easier to use man-machine interface. Because of Apache web server, client user can connect to sever and using the man-machine interface to control directly remote monitoring/controlling system by web browser. We hope to decrease time in laboratory, improve safety, manager cost, and expand the field of remote control system through internet.

目錄
中文摘要	I
英文摘要	II
目錄	III
圖目錄	VI
表目錄	IX
第一章 緒論	1
    1.1  前言	1
    1.2  研究動機與目的	2
    1.3  相關研究	4
    1.4  論文章節架構	11
第二章 網際網路通訊與傳輸	14
    2.1  網路參考模型	15
        2.1.1  網路架構與通訊協定	16
        2.1.2  網路平台應用程式與模式	23
    2.2  網際網路即時傳輸	26
        2.2.1  多媒體串流傳輸技術	27
        2.2.2  視訊原理	30
第三章 遠端控制系統架構	33
    3.1  控制系統通訊原理	33
        3.1.1  VB與串列通訊	36
        3.1.2  Winsock控制項	39
    3.2  伺服端/控制端說明及應用	42
        3.2.1  Server端程式架構	46
        3.2.2  Client端程式架構	48
    3.3  網路服務技術	49
        3.3.1  ActiveX網路互動技術	51
        3.3.2  動態網頁服務系統	54
第四章 實驗系統規劃與設計	57
    4.1  遠端控制系統實驗架構與流程	57
    4.2  軟體架構與特色	59
        4.2.1  Server端控制介面	61
        4.2.2  Client端控制介面	64
    4.3  實驗硬體之架構	66
        4.3.1  CMM三軸PC-Base控制平台	66
        4.3.2  CCD影像擷取系統	72
        4.3.3  即時視訊系統	75
    4.4  影像量測實驗	80
第五章 結果與討論	83
    5.1  研究結果與討論	83
    5.2  未來方向與建議	86
參考文獻	90

圖目錄

圖1.1   網路家庭	2
圖1.2   論文流程圖	13
圖2.1   TCP/IP通訊協定之對等式交談模式	17
圖2.2   OSI-DoD模型與TCP-IP協定組合的對照	18
圖2.3   網路資料之傳送與接收	21
圖2.4   靜態網頁模式	24
圖2.5   動態網頁模式	25
圖2.6   即時動態網頁模式	26
圖2.7   多媒體串流基本原理	28
圖2.8   串流資料編碼過程	28
圖2.9   網路多媒體串流傳輸系統	29
圖3.1   二種不同的通訊傳輸方式	34
圖3.2   VB於軟硬體中串列通訊之流程	38
圖3.3   應用程式與Windows socket關係圖	40
圖3.4   TCP及UDP傳輸模式	41
圖3.5   Server端與Client端程式流程圖	44
圖3.6   主從式系統流程圖	45
圖3.7   Server端程式流程圖	47
圖3.8   Client端程式流程圖	49
圖3.9   三層式架構圖	51
圖3.10  ActiveX平台概觀	52
圖3.11  瀏覽器於執行傳輸資料架構圖	55
圖3.12  動態網頁伺服器架構	56
圖4.1   遠端控制系統實驗架構	58
圖4.2   遠端控制應用程式之主程式介面	62
圖4.3   Server端即時監控畫面	63
圖4.4   CMM方向性指標式驅動元件	63
圖4.5   Client端遠端控制應用程式	64
圖4.6   Client端瀏覽器控制平台介面	65
圖4.7   Client端瀏覽器之視訊系統	65
圖4.8   CMM三次元軸控平台	67
圖4.9   步進馬達外觀	67
圖4.10  驅動三軸平台之控制器	68
圖4.11  電腦、轉換卡、控制器與CMM之串連關係圖	69
圖4.12  平台軸方向定義圖	70
圖4.13  步進馬達控制流程	71
圖4.14  CCD攝影機	74
圖4.15  CCD結合Camera lens	74
圖4.16  LED環型光源照明設備	74
圖4.17  QuickCam網路攝影機	75
圖4.18  即時視訊動態網頁流程	76
圖4.19  遠端控制系統首頁	77
圖4.20  遠端控制系統頁面	78
圖4.21  即時視訊系統動態網頁介面	78
圖4.22  Windows Media Encoder的串流視訊編碼視訊	79
圖4.23  Server端實驗設備全景	80
圖4.24  影像擷取過程	81
圖4.25  影像量測之ㄧ	82
圖4.26  影像量測之二	82

表目錄

表1.1   各種遠端控制之區分與應用	9
表2.1   網路於TCP/IP通訊協定之結構	20
表2.2   視訊檔案類型	31
表3.1   各種主機介面的比較表	35
表3.2   通訊控制項之屬性表	36
表3.3   ActiveX相關技術	53
表4.1   Server端之相關應用軟體	59
表4.2   Client端之相關應用軟體	60
表4.3   各驅動模式與精度之關聯表	68
表4.4   控制碼的設定與規範	72
表4.5   CCD規格	73
表5.1   遠端控制介面的比較	84
表5.2   主從式網路架構的優缺點	86

[1]  許友貞，” Java在網路遠端遙控之應用”，國立中山大學海下技術研究所，2000。
[2]  郭嘉興，”遠端監控功能之順從式足型機器人”，國立中央大學電機工程研究所，2004。
[3]  林治中，”以Java開發自動化系統之人機介面”，國立中山大學機械與機電工程研究所，2002。
[4]  謝佳盛，”網際網路為基礎之遠端微控制器系統”，國立中山大學電機工程研究所，2001。
[5]  鍾文峰，”網路遠端影像監控之分散系統”，國立中山大學機械與機電工程研究所，2002。
[6]  蘇俊昇，”Java與Real-Time Linux整合應用於遠端工廠監控之探討”，國立中山大學海下技術研究所，2003。
[7]   Grange S. and Fong T.，“Effective Vehicle Teleoperation on the World Wide Web”，Proc. IEEE Int. Conf. Robotics Automation，vol. 2，pp.2007-2012，2000。
[8]  Backes P.G. and Tharp G.K.，The Web Interface for Telescience（WITS）”，Proc. IEEE Int. Conf. Robotics Automation，vol. 2， pp.411-417，1997。
[9]  Matsumaru T. and Kawabata S.，“Task-based Data Exchange for  Remote Operation System through a Communication Network”，Proc. IEEE Int. Conf. Robotics Automation，vol. 1，pp.557-564，1999。
[10]  張明琅，”遠端監控於射出成形製程之應用”，國立清華大學動力機械工程研究所，2004。
[11]  王智龍，”遠端監控機器的套裝軟體”，國立中正大學機械工程研究所，2004。
[12]  簡建州，”網際網路遠端監控系統之研究與開發”，逢甲大學電機工程研究所，2004。
[13]  林永仁，”利用網際服務之架構發展遠端無線控制服務”，中原大學工業工程研究所，2003。
[14]  蔡得元，”網際網路無人實驗室之規劃與實現”，南台科技大學電機工     程研究所，2002。
[15]  施威銘研究室，”最新網路概論2007”，旗標，2006。
[16]  何彥緯，”應用於射出成形之三層式網路架構遠端監控系統”，國立清華大學碩士論文，2001。
[17]  洪進財，”網際網路遠端監控”，文魁資訊，2006。
[18]  李智偉，”網際網路即時影像傳輸的分析與研究”，國立成功大學電機工程研究所，2005。
[19]  郭秋田、林佳漢、楊永仁，”多媒體導論與實作”，旗標，2000。
[20]  鐘文峰，”網路遠端影像監控之分散系統”，國立中山大學機械與機電工程研究所，2002。
[21]  范逸之、江文賢、陳立元，”C++ Builder與RS-232串列通訊控制”，文魁資訊，2002。
[22]  吳明哲、黃世陽、何嘉益、張志成、曹祖聖、吳志忠，”Visual Basic 6.0中文版學習範本”，文魁資訊，2002。
[23]  蕭世彰、周千代，”Visual Basic 6.0 ActiveX控制項技術手冊”，儒林圖書，1999。
[24]  范逸之、陳立元、孫德萱、程正孚，”Visual Basic與串列通訊控制實務”，文魁資訊，2000。
[25]  John Clark Craig、Jeff Webb，”Microsoft Visual Basic 6.0 Developer’s Workshop”，Microsoft Corporation，1998。
[26]  李凌，”Winsock 2網路程式設計實用教程”，文魁資訊，2005。
[27]  鄧全良，”超解析Winsock網路程式設計”，金禾資訊，2002。
[28]  沈文智，”Microsoft IIS網頁技術”，碁峰資訊，1997。
[29]  蔡偉統，”應用三次元控制技術於自動化影像識別”，淡江大學航空太空工程研究所，2003。
[30]  彭嘉俊，”運用影像量測技術於三維輪廓量測與重建之研究”，淡江大學航空太空工程研究所，2006。