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系統識別號 U0002-2208201201142900
中文論文名稱 應用於智慧家庭之嵌入式系統設計與實作
英文論文名稱 Design and Implementation of Embedded Systems for Smart Home
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Computer Science and Information Engineering
學年度 100
學期 2
出版年 101
研究生中文姓名 陳俐靜
研究生英文姓名 Li-Ching Chen
學號 799410120
學位類別 碩士
語文別 中文
第二語文別 英文
口試日期 2012-06-29
論文頁數 52頁
口試委員 指導教授-石貴平
委員-張志勇
委員-張兆村
委員-蘇民揚
委員-石貴平
中文關鍵字 嵌入式系統  智慧家庭  藍芽  Arduino  Android 
英文關鍵字 Embedded System  Smart Home  Bluetooth  Arduino  Android 
學科別分類 學科別應用科學資訊工程
中文摘要 家是我們放鬆休息,生活起居的地方。不難發現在我們的家中充滿了各式各樣的電器設備控制開關,通常這些開關只會和單一設備配對,其操作方式也不盡相同,因此造成一個空間環境中會存在著許多開關,導致我們在操作這些電器設備時需要花較多時間,因此,如何將此空間變得更便利更人性化已逐漸成為重要的議題。近年來,國人越來越有智慧家庭的生活空間概念,國內許多建設公司也都紛紛將智慧家庭觀念帶入其建築當中。目前智慧型家庭市場中,都是配合建設公司,或外包給保全、電信業者,使用者也需熟悉複雜的控制操作,而控制面板有時也只有1-2個。本論文擬設計及實作一智慧家庭的系統,供使用者在家中透過手機即可操控家中的電器設備,並對不同的環境需求,即時調整家中電器設備的狀態。
英文摘要 Home is the most comfortable place where we relax and live. There is a variety of electrical equipment control switches at home, and usually each of them is just controlled by single device with different operations, making inconvenience and time consuming in operating these electrical devices.
Therefore, how to establish a smart space where using one common device to control all possible electrical equipment has gradually become an important issue. In recent years, people are getting more and more living space concepts of smart household appliance, and many domestic construction companies are bringing the smart household appliance into the buildings. However, in the smart home market, users still need to be familiar with the complex control operations but control panel sometimes only 1-2 buttons. This paper aims at designing and implementing a smart home system for users at home. Through the use of smart phone, users can manipulate electrical equipment and adjust the status of electrical equipment immediately.
論文目次 目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章、簡介 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究方法 2
第二章、相關研究 4
2.1 智慧家庭 4
2.2 國內智慧建築發展及現況 5
2.3 東訊412H智能住宅系統簡介 8
第三章、系統架構及背景 9
3.1 硬體背景介紹 9
3.1.1 Arduino技術介紹 9
3.1.2 藍芽模組 11
3.1.3 伺服馬達 13
3.1.4 繼電器 15
3.1.5 紅外線發射接收器 16
3.2 軟體背景介紹 18
3.2.1 Android系統架構介紹 18
3.2.2 Android開發軟體介紹 23
3.2.3 Arduino開發軟體介紹 28
第四章、智慧家庭系統實作與成果 31
4.1 系統架構 31
4.2 實體線路設計 34
4.3 智慧家庭實作與成果 35
第五章、結論與未來工作 45
5.1 結論 45
5.2 未來工作 45
參考文獻 46
附錄-英文論文 48

圖目錄
圖1. 東訊412H智能住宅系統架構圖 8
圖2. Arduino規格圖 10
圖3. 藍芽通訊協定 13
圖4. ZX-Bluetooth藍芽無線傳輸模組外觀圖 13
圖5. 微型伺服馬達控制線 14
圖6. 連續旋轉伺服馬達 15
圖7. 繼電器架構 16
圖8. RAYEX ELEC LEG-5繼電器 16
圖9. 紅外線發射器、紅外線接收器 17
圖10. NEC format 18
圖11. Android系統架構圖 19
圖12. AndroidManifest.xml文件 24
圖13. Activity的生命週期圖 26
圖14. Eclipse開發環境 28
圖15. Arduino開發介面 29
圖16. 系統環境示意圖 33
圖17. 搭載藍芽模組之Arduino Device接線圖 34
圖18. 未搭載藍芽模組之Arduino Device接線圖 35
圖19. 提醒使用者開啟藍芽功能 37
圖20. 藍芽裝置搜尋和配對 38
圖21. 家電設備控制主畫面 38
圖22. 開啟或是關閉家中燈具 39
圖23. 開啟或是關閉家中窗簾 39
圖24. 調整或是關閉家中情境燈 40
圖25. 調整家中電視 40
圖26. 開啟或是關閉家中風扇 41
圖27. 情境模式 42
圖28. 日間模式 42
圖29. 夜間模式 43
圖30. 睡眠模式 43
圖31. 外出模式 44

表目錄
表1. 台灣智慧建築之研究發展階段 6
表2. Arduino開發介面功能 30
參考文獻 [1] 藍芽科技 http://lingb28.myweb.hinet.net/b9091199/BT.htm
[2] Seung-Ho Baeg, Jae-Han Park, Jaehan Koh, Kyung-Wook Park, Moon-Hong Baeg, “Building a Smart Home Environment for Service Robots Based on RFID and Sensor Networks,”IEEE Transactions on Consumer Electronics, Oct. 2007, pp. 1078 - 1082.
[3] Chao-Lin Wu, Li-Chen Fu, “Design and Realization of a Framework for Human–System Interaction in Smart Homes,”IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. 42, no. 1, JAN. 2012, pp. 15–31.
[4] Hong Ki Min, “Context Agent for Smart Home Resident,”IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. 4, 2010, pp. 354–357.
[5] Khandare, M.S. ; Mahajan, A., “Mobile Monitoring System for Smart Home,”IEEE Transactions on Consumer Electronics, 2010, pp. 848–852.
[6] Papadopoulos, N.; Meliones, A.; Economou, D.; Karras, I.; Liverezas, I., “A Connected Home Platform and Development Framework for Smart Home Control Applications,”IEEE Transactions on Consumer Electronics, 2009, pp. 402–409.
[7] 智慧家庭生活趨勢http://www.fbblife.com.tw/03791506/article/content.aspx?ArticleID=856
[8] 智慧建築標章 http://iblogo.tabc.org.tw/ibsm/p-1.aspx
[9] 東訊412H智能住宅系統 www.smarttalk.com.tw/support/SmartHome_TECOM.pdf
[10] Arduino.TW樂園 http://arduino.tw/whatsarduino.html
[11] 王時偉,藍芽手機照明控制系統,碩士論文,國立高雄應用科技大學電子工程研究所,民國100年。
[12] 維基百科 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BC%BA%E6%9C%8D%E6%A9%9F%E6%A7%8B
[13] 微行伺服馬達的工作原理 http://www.im.tv/blog/3493085/3786304
[14] 維基百科 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%B9%BC%E9%9B%BB%E5%99%A8
[15] Cooper Maa http://coopermaa2nd.blogspot.com/2010/01/nec-ir-protocol.html
[16] IT Home Online http://ithelp.ithome.com.tw/question/10014202
[17] 張智維,基於無線嵌入式系統之智慧型會議室設計與實作,碩士論文,淡江大學資訊工程研究所,民國100年。
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