淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
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系統識別號 U0002-2107201413293500
中文論文名稱 行動裝置三維定位與握控偵測技術於文化創意產業應用之研究
英文論文名稱 The Study of 3D Localization and Behavior Detection Techniques for Culture Creative Applications
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Computer Science and Information Engineering
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生中文姓名 陳偉航
研究生英文姓名 Wei-Hang Chen
學號 601410177
學位類別 碩士
語文別 中文
第二語文別 英文
口試日期 2014-07-18
論文頁數 35頁
口試委員 指導教授-黃心嘉
委員-張兆村
委員-張志勇
委員-黃心嘉
中文關鍵字 定位  NFC  超音波  互動裝置 
英文關鍵字 localization  NFC  Ultrasound  Interactive device 
學科別分類 學科別應用科學資訊工程
中文摘要 文化創意產業發展是目前先進國家所重視的新興產業,而行動生活科技是21世紀在生活上最重要的科技之一,由於智慧手機的硬體設備越來越豐富而完整,且廣為使用者所隨身攜帶及使用,若能將手機融入文創產業之研發,將使文創作品可普及於一般的使用者。在互動的過程中,互動系統對使用者行為的瞭解是很重要的,它決定了系統與使用者下一步互動的方式與內容。由於使用者觸握手機時,手機的動作及位置也代表著使用者的行為,因此,對手機被觸握時的微動作及位置的偵測,將是以手機觸握參與人文互動活動之關鍵技術。本論文提出「行動裝置三維定位與握控偵測技術於文化創意產業應用之研究」,針對特定小型的空間進行手機移動方式及位置進行偵測,在技術方面,本論文利用超音波來確認行動裝置是否已經進入該區域,接著利用NFC辨認該行動裝置之代碼,確定是何行動裝置進入該區域,這樣的偵測將有助於互動系統對使用者的手腕動作的瞭解,可以讓行動裝置與互動系統進行多樣化互動。本論文的貢獻如下︰(1) 可偵測手機及手臂是否進入該區域;(2) 辨認行動裝置;(3) 辨識手部動作; (4) 系統與行動裝置可進行互動。
英文摘要 Culture creative industry is an important raising industry in advanced country. Culture creative industry was included into “The biggest six new industry” by executive Yuan in 2009.The mobile technology is one the most important technology in 21 century. There are many researches and applications such as electricity business, health care, rescue, reconstruction after disaster, and education. This paper purpose a technology called “The Study of 3D Localization and Behavior Detection Techniques for Culture Creative Applications”. We locate in a small area. We use ultrasound for detecting whether the device is going into the area. Then we use NFC technology for recognizing the ID of the device to realize which device is going into the area. This paper mainly purpose a method that locate quickly and recognize the identification of device.
論文目次 目錄
目錄 IV
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章、簡介 1
第二章、相關研究 3
第三章、系統設計 6
A. 系統功能與場景 6
B. 系統架構 8
C. 系統實作與設計 12
第五章、實驗 27
第六章、結論 29
References 30
英文論文 32

圖目錄
圖1. 三角定位法 4
圖2. 情境模擬圖 7
圖3. 成果架構圖 8
圖4. Arduino開發平台 10
圖5. NFC硬體模組 10
圖6. NFC感應暨發送端之程式碼 10
圖7. NFC接收端之程式碼 10
圖8. HC-SR04超音波感測器 11
圖9. 座標量化 11
圖10. 定位演算法 11
圖11. Arduino Uno開發板 13
圖12. Arduino Mega 2560 15
圖13. Seeeduino NFC Shield Ver.1.0 17
圖14. Seeeduino NFC Shield Ver.2.0b 17
圖15. 超音波測距原理 18
圖16. Parallax 28015 Rev A超音波感測器 19
圖17. HC-SR04超音波感測器 19
圖18. 垂直檢測 20
圖19. 平行檢測 20
圖20. NFC單點定位系統電路設計 22
圖21. 超音波物體接觸水面感測系統電路設計 23
圖22. Arduino Compiler IDE 25
圖23. 實驗模擬裝置 27
圖24. 距離偵測變化(per 0.1 second) 27
圖25. 距離偵測變化(per 0.2 second) 27

表目錄
表1. ATmega328單晶片特性 14
表2. Type與業者關係表 16
表3. TypeA與TypeB規格比較表 16
表4. NFC硬體模組之感測範圍測試 18
表5. 超音波感測器之定位精準測量表 20
表6. Parallax 28015 Rev A 超音波感測器檢測數據 21
表7. HC-SR04超音波感測器之檢測數據 21
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[12]Y. Ma, L. Zhou, K. Liu and J. Wang, “Iterative Phase Reconstruction and Weighted Localization Algorithm for Indoor RFID-Based Localization in NLOS Environment,” IEEE Sensors Journal, vol. 14, no. 2, Feb. 2014.
[13]NFC forum, http://www.nfc-forum.org/home/
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