隨著時代的發展，產業間接造成了自然平衡的嚴重破壞。 溫室氣體和PM2.5逐漸增多，侵害人類環境，激發了我們的環保意識。 注意力不僅集中在戶外，而且逐漸轉移對日常室內生活空間的關注。 本研究旨在改善受極端環境影響的室內空氣質量，並分析粉塵大小對人體健康的直接或間接影響。

With the times, the development of industry has indirectly caused the dramatic destruction of natural balance. The greenhouse gases and PM2.5 have gradually increased and infringed on human surroundings inspiring our consciousness of environmental protection.The attention is not only focusing on the outdoors but also gradually shifts the focus on the daily indoor living space.This research is in order to improve indoor air quality affected by extreme environment, as well as analyze the direct or indirect impact of dust size for human health.

目錄
誌謝	I
中文摘要 II
ABSTRACT III
目錄	IV
圖目錄	VI
表目錄	X
第一章 緒論	1
1.1 研究動機	1
1.2 研究目的	2
1.3 文獻回顧	3
1.3.1 Raspberry Pi3介紹	3
1.3.2 Arduino硬體平台介紹	4
1.3.3 粉塵感測模組比較	5
1.3.4 溫濕度感測模組	6
1.4 章節介紹	7
第二章 研究背景	8
2.1懸浮微粒大小與侵害途徑	8
2.2 PM2.5來源之對人體的影響	10
2.3 WLAN 802.11n傳輸架構	11
第三章 研究方法	14
3.1 情景架構	14
3.2 系統架構	14
3.3 環境感測模組	15
3.4 智能載具架構	16
3.5 即時監測	18
3.6 馬達控制	20
3.7遠端控制	25
3.8 PM2.5監控與採集	28
第四章 研究結果與比較	30
4.1 實驗流程	30
4.2 實驗情境	31
4.3 實驗結果	45
第五章 結論與未來展望	70
5.1 結論	70
5.2 未來展望	71
參考文獻	72

圖目錄
圖1.1 Alphabot搭載溫濕及粉塵之感測模組………………… 1
圖1.2環境感測之粉塵採集………………………………...………………..2
圖1.3粉塵分析圖[18、19]……..………………………...….…….…2
圖1.4 Raspberry Pi3硬體結構圖...……………...………….3
圖1.5 Arduino硬體架構[16]…………………………………………………5
圖1.6 SHINYEI_PPD42NS粉塵感測模組結構……………..…...….6
圖1.7 SHINYEI_PPD42NS感測原理………………………...…..………….6
圖1.8 溫濕度感測模組………………………...………………....………….7
圖2.1懸浮微粒大小示意圖[17]……………………………………………..9
圖2.2分徑建議之侵害分布[2,5]…………...………………………………10
圖2.3 OFDM封包架構……………...……………………..……………….12
圖2.4 OSI網路模型……………...………………………………………….13
圖3.1情境架構圖…………………………...………………………...…….14
圖3.2系統架構圖……….…...………………..…………………………….15
圖3.3環境感測模組……….…....………………..…………………16
圖3.4 Alphabot Car之設備架構………….….………………17
圖3.5智能載具全景圖…...…………………………………………………18
圖3.6 Thing speak之電腦檢視畫面………………….…...……19
圖3.7驅動與數據紀錄…………...………………………..…………..……19
圖3.8米家PM2.5檢測儀表板…………...………………..…………..……20
圖3.9 PWM低轉速之運作原理……………………..……..……...……….22
圖3.10 PWM高轉速之運作原理……..…………………..…......….22
圖3.11直流馬達之正反轉控制電路……………………………..………...23
圖3.12集塵盒實體與結構圖………….……………………………………29
圖4.1環境感測流程圖…………………………………...…………………31
圖4.2自動化設備之粉塵洩漏………………………….……………..……33
圖4.3粉塵洩漏之環境感測………………………….………………..……33
圖4.4使用噴霧器噴灑水霧…………………………………….……..……34
圖4.5靜置30分鐘之環境感測…………………………………….………35
圖4.6環境感測之即時影像……………………..………………….………36
圖4.7掃除地面粉塵之環境感測………………………..…....…….………36
圖4.8無線通訊實驗室打掃前之感測點A…………………...…….………38
圖4.9無線通訊實驗室打掃前之感測點B…………………......…….39
圖4.10無線通訊實驗室打掃前之感測點C………………….....…….40
圖4.11無線通訊實驗室打掃前之感測點D…………….………....….40
圖4.12無線通訊實驗室打掃後之感測點A…………….……....…….42
圖4.13無線通訊實驗室打掃後之感測點B…………….……..…….….43
圖4.14無線通訊實驗室打掃後之感測點C…………….……..……...43
圖4.15無線通訊實驗室打掃後之感測點D…………….……..…….….44
圖4.16 0分鐘之溫度環境感測…………….….…….....…………..….47
圖4.17 0分鐘之濕度環境感測…………….….…….....…………..….47
圖4.18 0-30分鐘之溫度環境感測…………….….…….....………….47
圖4.19 0-30分鐘之濕度環境感測…………….…….…….....………...48
圖4.20 30-60分鐘之溫度環境感測…………….……...….......….48
圖4.21 30-60分鐘之濕度環境感測…………….……...…...……….….48
圖4.22兩次紀錄點之粉塵洩漏係數……………...……...…...…....49
圖4.23進行水霧噴灑後1個小時之溫度環境感測…………....…………..51
圖4.24進行水霧噴灑後1個小時之濕度環境感測……………..…...…….51
圖4.25進行水霧噴灑後一個小時之PM2.5差異比較……………..…..….51
圖4.26 0分鐘之溫度環境感測…………………..…….……………..…….53
圖4.27 0分鐘之濕度環境感測…………………..……….…………..…….53
圖4.28 30分鐘之溫度環境感測………………………….…..…..…..…….53
圖4.29 30分鐘之濕度環境感測……………………….……………..…….54
圖4.30 60分鐘之溫度環境感測…….…………………….……..…...…….54
圖4.31 60分鐘之濕度環境感測…………..…………….……..……..…….54
圖4.32掃除墜落粉塵之0-60分鐘PM2.5環境感測係數………...55
圖4.33 60分鐘之溫度環境感測………….....…..………………………….59
圖4.34 60分鐘之濕度環境感測…………...…..……………………..…….59
圖4.35 30分鐘之A點PM2.5感測係數…………...…..……………..…….60
圖4.36 85分鐘之溫度環境感測…………..............….….….60
圖4.37 85分鐘之濕度環境感測…………..............…..…..60
圖4.38 60分鐘之A點PM2.5感測係數………….............…….61
圖4.39 115分鐘之溫度環境感測…………...............……….61
圖4.40 115分鐘之濕度環境感測…………...............……….62
圖4.41 20分鐘之C點PM2.5感測係數…………............……….62
圖4.42 140分鐘之溫度環境感測……………….............……….63
圖4.43 140分鐘之濕度環境感測……………….............……….63
圖4.44 30分鐘之D點PM2.5感測係數………………...........…….63
圖4.45 60分鐘之溫度環境感測………………............…………….65
圖4.46 60分鐘之濕度環境感測………………............…………….65
圖4.47 30分鐘之A點PM2.5感測係數……………….........….…….65
圖4.48 85分鐘之溫度環境感測…………...…………........………….66
圖4.49 85分鐘之濕度環境感測…………...………….......…..…….66
圖4.50 40分鐘之B點PM2.5感測係數…………………………………….66
圖4.51 110分鐘之溫度環境感測…………...……….………....……….67
圖4.52 110分鐘之濕度環境感測…………...……….……….....…….67
圖4.53 40分鐘之C點PM2.5感測係數…………...………………..……….67
圖4.54 165分鐘之溫度環境感測…………...……………….....……….68
圖4.55 165分鐘之濕度環境感測…………...…………….......…….68
圖4.56 40分鐘之D點PM2.5感測係數…………...………………....….68


表目錄
表1.1粉塵檢測模組比較表…………………………...…….……………….5
表1.2溫濕度感測模組比較表…………………………...……………….….7
表2.1粉塵粒徑大小之侵害路徑說明[5]…………………………...….….8
表2.2世界衛生組織之細懸浮微粒周界空氣品質標準………………..….11
表3.1 AM2320規格表………………………………………….………..….16
表3.2 GPIO對應PWM訊號輸入之馬達運轉模式…………….……...…..24
表3.3行政院環保署室內空氣品質建議值…………….…………………..29
表4.1情境-做完產品實驗後粉塵洩漏於密閉空間…………….….………32
表4.2情境-高濕加速粉塵墜落………………………………….….………34
表4.3情境-掃除地面粉塵………………………………….….……………35
表4.4情境-未經打掃之實驗室…………..………….…….….……………37
表4.5情境-掃除灰塵之實驗室…..………………….…….….….…………41
表4.6量測結果-粉塵洩漏………..………..…….…….……………………46
表4.7粉塵製造實驗室之粉塵物質分析表………...………….…..…….…49
表4.8量測結果-利用高濕度加速粉塵墜落………..………..……..………50
表4.9量測結果-掃除墜落粉塵…………..…………..……....……..………52
表4.10量測結果-未經打掃之實驗室A、B、C、D點…..……………....……55
表4.11無線通訊實驗室粉塵之成分分析表…………...…………..………56
表4.12量測結果-打掃過的實驗室……..…………..……..…………..……64
表4.13環境感測之結果統計………..…………….…..…..…………..……69
表4.14不同實驗粉塵之共通種類表………………..……….………..……69

[1].	江元喻，"以Raspberry Pi與Arduino實作之空氣品質系統，" 碩士論文，電機工程學系，聖約翰科技大學，2016.
[2].	王仁甫，"基於樹莓派開發板以Arduino遙控載具之實現， " 碩士論文，電機工程學系， 國立台灣海洋大學，2015.
[3].	彭勝僅，"WiImote無線藍芽遙控自走車之設計，" 碩士論文，電機工程學系，台灣國立海洋大學，2010.
[4].	沈建宏，"智慧型手機遙控車之設計與實作，" 碩士論文， 電機工程學系，2012.
[5].	邱佳慧， "濕度對粉塵採樣影響及廠內金屬粉塵對廠外懸浮微粒影響， " 碩士論文，職業安全衛生學系，中山醫學大學，2016.
[6].	彭昶哲， "壁面材質與懸浮微粒粒徑對空氣負離子去除室內懸浮微粒影響之研究， 碩士論文，工程學院環境工程研究所， 國立台灣大學，2011.
[7].	江旻倪， "粉塵對勞工室內作業環境之健康危害研究-以透天厝新建工程為例， " 碩士論文，土木工程學系，逢甲大學，2011.
[8].	How dust storm suspension particles cause cardiovascular diseases (part 2 of 2)，國家衛生研究院電子報，
http://enews.nhri.org.tw/enews_list_new2_more.php?volume_indx=353&showx=showarticle&article_indx=7707
[9].	謝汶靜， "具WiFi即時視訊傳輸功能之救災偵查遙控車研製，" 碩士論文，機械工程系機電光研究所，中華科技大學，2017.
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[12].	蘇大成， “空氣汙染與心血管健康， ” 台灣醫學, vo20. 4， 2016 ，pp.377-386
[13].	陳思穎，詹長權“大氣懸浮微粒對血壓和心臟血管功能的影響，” 台灣醫學，vo20.4， 2016，pp.387-395
[14].	辜美安，蔡坤維，林詩淳“系懸浮微粒暴露對健康的影響，” 醫學與健康期刊， vo6.1，2017，pp.13-22
[15].	王宇軒，鄭幃元，吳元祿，李馨敏，楊淳翔，林益卿 “細懸浮粒子(PM2.5)對健康的影響，” 家庭醫學與基層醫療，vo32.11 ，2017， pp. 322-327
[16].	Arduino功能簡介，
https://openhome.cc/Gossip/Books/mBlockArduino1-3and1-4.html
[17].	美國環境保護局，懸浮微粒(PM)汙染，
https://openhome.cc/Gossip/Books/mBlockArduino1-3and1-4.html
[18].	微基百科，動態光散射， 
https://es.wikipedia.org/wiki/Dispersi%C3%B3n_din%C3%A1mica_de_luz
[19].	Rohin-Kumar, “EFFECTS OF POLLUTION ON HUMAN HEALTH,” Journal of Frontiers in Science and Technology, ISSN: 2321 – 0494, Letter-3, January 2014.
[20].	Hao-Min Liu, Hsuan-Cho Wu, Hu-Chen Lee, Yao-Hua Ho, Ling-Jyh Chen, “System Calibration Model for Mobile PM2.5 Sensing Using Low-Cost Sensors,” IEEE Xplore. February 2018.