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系統識別號 U0002-1309201617433700
DOI 10.6846/TKU.2016.00351
論文名稱(中文) 物聯網教學平台之研發
論文名稱(英文) Design and Development of IoT Educational Platform
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 電機工程學系碩士在職專班
系所名稱(英文) Department of Electrical and Computer Engineering
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 104
學期 2
出版年 105
研究生(中文) 鄭建彥
研究生(英文) Chien-Yen Cheng
學號 701440058
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2016-07-15
論文頁數 60頁
口試委員 指導教授 - 翁慶昌(iclabee@gmail.com)
委員 - 范俊杰(chun@mail.sju.edu.tw)
委員 - 周建興(chchou@mail.tku.edu.tw)
關鍵字(中) 物聯網
科技教育
Linkit ONE
Arduino
Raspberry Pi
關鍵字(英) Internet of Things (IoT)
Technology Education
Linkit ONE
Arduino
Raspberry Pi
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
物聯網為我國推動「行政院生產力 4.0 發展方案」之主要項目之一,希冀能帶動國家整體之經濟發展與培養下一代科技人才。本論文首先就目前常用的物聯網開發板做比較,然後結合第一線實際教學的經驗,規劃並製作一個物聯網教學平台,其包含適用於物聯網教學之硬體設備、教學課程,以及教學運用網站,整合提供給教學者與學習者一個最佳的學習體驗。本論文也彙整了使用單位的回饋,以及未來改善的規劃,期望能給予後續進入本領域之研究者或教學單位一個合適的建議。
英文摘要
Internet of Things (IoT) is one of Taiwan government’s main direction for the promotion of “Taiwan Productivity 4.0 Initiative”, which is aim to leverage our national economic development and to foster more talents of next generation. This thesis had summarized comparison between several IoT development boards, implementation of IoT education platform. With feedback from many educators and planning on future improvement, this thesis is expected to provide an appropriate conclusion for future researchers and tutors.
第三語言摘要
論文目次
目錄
圖目錄	V
表目錄	VI
第一章  研究動機	1
1.1 物聯網的重要性	1
1.2 台灣廠商投入物聯網開發板產業概況	5
1.3 小結	10
第二章  常用於物聯網教學的開發板	11
2.1 RaspberryPi	11
2.2 Arduino YUN	16
2.3 Arduino/Genuino 101	23
2.4 Linkit ONE 物聯網開發板	26
2.5 小結	36
第三章  使用Linkit ONE於物聯網教學之教學系統設計	37
3.1 物聯網教學平台之硬體介紹	37
3.2 教學教案之設計	42
3.3 目前使用狀況與小結	44
第四章  結論與未來展望	45
參考文獻	48
附錄一 常見之物聯網開發板規格	50
附錄1.1 Raspberry Pi 3 Model B規格	50
附錄1.2 Arduino Yun規格	52
附錄1.3 Arduino/Genuino 101規格	54
附錄1.4 Linkit ONE規格	55
附錄二 課程規劃表	58
圖目錄
圖1-1	Arduino Uno開發板……………………………………………	6
圖1-2	Intel Galileo開發板…………………………………………	6
圖1-3	聯發科技LinkIt ONE開發板………………………………	7
圖1-4	瞻營全電子86duino Zero開發板………………………………7
圖1-5	Raspberry Pi開發板…………………………………………	8
圖1-6	Banana Pi開發板………………………………………………	8
圖1-7	華碩High Five開發板…………………………………………	9
圖1-8	英業達Avatar開發板…………………………………………	9
圖2-1	Raspberry Pi 主要配置………………………………………	12
圖2-2	Raspberry Pi用於視覺辨識…………………………………	13
圖2-3	Raspberry Pi搭載微軟之視窗作業系統……………………	13
圖2-4	Raspberry Pi 伺服機馬達控制之攝影機平台………………	14
圖2-5	Raspberry Pi推廣活動………………………………………	15
圖2-6	Raspberry Pi推廣活動,視覺辨識配合機械手臂…………	15
圖2-7	Arduino YUN開發板…………………………………………	17
圖2-8	Arduino Yun之燈號狀態說明………………………………	18
圖2-9	Arduino YUN系統架構………………………………………	19
圖2-10	Arduino YUN結合Temboo之物聯網架構…………………	20
圖2-11	透過互動式網頁與Arduino YUN互動(使用REST設計GUI
	介面) …………………………………………………………	20
圖2-12	Arduino YUN在台灣教育推廣活動………………………	22
圖2-13	Arduino YUN在台灣教育推廣活動………………………	22
圖2-14	Arduino 101開發板正面 ……………………………………	23
圖2-15	Arduino 101與App Inventor的教育推廣活動……………	25
圖2-16	Arduino 101與App Inventor的教育推廣活動……………	25
圖2-17	Linkit ONE物聯網開發板正面……………………………	26
圖2-18	Linkit ONE物聯網開發板背面並加裝天線………………	27
圖2-19	MCS首頁……………………………………………………	28
圖2-20	MCS溝通架構………………………………………………	28
圖2-21	雲服務結構…………………………………………………	29
圖2-22	個人雲服務設計層…………………………………………	30
圖2-23	資料通道:顯示器……………………………………………	31
圖2-24	資料通道:控制器……………………………………………	32
圖2-25	資料通道:綜合型顯示控制器………………………………	32
圖2-26	物聯網通訊大賽首頁………………………………………	35
圖3-1	物聯網教學箱實體照片………………………………………	38
圖3-2	物聯網教學箱配置說明……………………………………	39
圖3-3	Grove擴充板(Base Shield)………………………………	40
圖3-4	「Linkit ONE 物聯網實作入門增訂版」封面……………	42
圖3-5	線上教學網站………………………………………………	43


表目錄
表2-1 前述各開發板比較表………………………………………36
參考文獻
參考文獻
[1] 教育部,《十二年國民基本教育課程綱要總綱》,網址:http://www.naer.edu.tw/files/15-1000-7944,c639-1.php?Lang=zh-tw,上網日期:2014年11月28日。
[2] 國家教育研究院,《十二年國民基本教育技術型高級中等學校群科課程綱要電機與電子群(草案)》,網址:http://12basic-forum.naer.edu.tw/?q=node/70,上網日期:2015年7月21日。
[3] 行政院,《行政院生產力 4.0 發展方案Taiwan Productivity 4.0 Initiative民國 105 年至民國 113 年(核定本)》,網址:http://www.bost.ey.gov.tw/cp.aspx?n=9D3C94480910C6A4,上網日期:2015年9月17日。
[4] Ulrish Sendler,《工業4.0:即將來襲的第四次工業革命》,北京市:机械工业出版社,ISBN: 9787111471615,2014。
[5]  D. Kushner, "The making of arduino, " IEEE Spectrum, vol. 26, 2011
[6] C. Edwards, "Not-so-humble Raspberry Pi gets big ideas", Engineering and Technology, pp. 30-33, 2013
[7]  Eben Upton, Raspberry Pi Guide, 2012, John Wiley and Sons Ltd.
[8] Marco Schwartz,譯者:曾吉弘,《實戰物聯網開發|使用Arduino Yun》,臺北市:碁峰資訊股份有限公司,ISBN: 9789863473398,2014。
[9] Eben Upton、Gareth Halfacree,譯者:曾吉弘,《Raspberry Pi使用者手冊》,臺北市:馥林文化,ISBN:9789866076701,2013。
[10] 曾吉弘、顏義翔、陳映華等,《LinkIt ONE物聯網實作入門》,臺北市:馥林文化,ISBN:9789864050062,2015。
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