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| 系統識別號 |
U0002-3006201416173800 |
| 中文論文名稱
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在Android行動裝置上設計與實作智慧插座控制系統 |
| 英文論文名稱
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Design and Implementation of a Smart Power Meter Control System for Android-based Mobile Devices |
| 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 |
侯宗呈 |
| 研究生英文姓名 |
Tsung-Cheng Hou |
| 學號 |
601410169 |
| 學位類別 |
碩士 |
| 語文別 |
中文 |
| 第二語文別 |
英文 |
| 口試日期 |
2014-06-12 |
| 論文頁數 |
41頁 |
| 口試委員 |
指導教授-郭經華
委員-游國忠
委員-張志勇
委員-郭經華
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| 中文關鍵字 |
Android
物聯網
物聯雲連線平台
UPnP協定
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| 英文關鍵字 |
Android
IoT
IOTC platform
UPnP protocol
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| 學科別分類 |
學科別＞應用科學＞資訊工程
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| 中文摘要 |
近年來，物聯網(Internet of Things, IoT)產業受到許多的關注，在物聯網的環境中，有越來越多的 Wi-Fi 設備，諸如 AP、聯網電視、智慧冰箱等，如何在設備間建立橋樑以達到物與物的溝通，是物聯網在現階段發展的重要趨勢。就現今物與物的溝通技術而言，UPnP是一種分散式及開放式的網路架構，且具有自動搜尋和零設定的優勢，但這些優勢被限制在單一的區域網路中，使其無法跨網連結至更大的物聯網，因此，本論文將擴充UPnP的功能，使不同網域的智慧設備能跨網溝通，使智慧物件得以跨網傳遞自身的狀態供使用者進行管理，並提供使用者遠距對家庭電器進行無線監視與控制的服務。為了延伸UPnP跨網溝通的能力，本論文採用物聯雲連線平台(Internet of Things Cloud Platform, IOTC Platform)[28]及雲端運算之技術，透過適用於各種作業系統的API (Application Programming Interface)，建構了一個全新概念的連線服務平台。本論文的貢獻如下︰1) 延伸UPnP通訊協定適用的範圍，使其具有跨網溝通的能力；2) 整合UPnP及IOTC技術，並應用於智慧家電的跨網及遠端監視與控制；3) 實作手機應用程式於Android-based智慧型手機，達到遠距離監控的服務。 |
| 英文摘要 |
In recent years, Internet of Things (IoT) has been developed in variety of industry. Devices equipped with Wi-Fi is increasing. For example, wireless AP, smart TV, and smart refrigerator. Therefore, many researches are developing communication between things to achieve IoT. This thesis proposed a system which uses smart home to realize IoT. This system utilizes UPnP protocol with its feature of distributed and open source network infrastructure. Moreover, UPnP protocol has the advantage of zero-configuration and auto discovery. However, UPnP can only work at LAN. As a result, Throughtek Co. (TUTK) provides Internet of Things Cloud platform (IOTC platform) to achieve Point to Point (P2P) communication. Furthermore IOTC is suitable for many operating system. For example, Android, iOS, Linux, Windows, and so on. Accordingly, this system combines UPnP and IOTC to realize an Android-based app which is able to control household appliances and achieve the long-range control service without limitation. |
| 論文目次 |
目錄
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章、簡介 1
第二章、相關研究 5
第三章、系統環境 9
3.1 網路環境 9
3.2 UPnP協定 10
3.3 物聯雲連線平台(IOTC) 12
第四章、系統設計 16
第五章、系統實作 19
5.1 UPnP無線區域網路功能 26
5.2 IOTC跨網功能 28
5.3 SQLite資料庫 28
第六章、結論 31
參考文獻 32
附錄-英文論文 36
圖目錄
圖 1. 系統場景圖。 10
圖 2. UPnP運作流程圖。 11
圖 3. IOTC技術跨平台應用。 13
圖 4. IOTC運作流程圖。 14
圖 5. 手機應用程式軟體架構圖。 18
圖 6. 智慧插座。 19
圖 7. 無線基地台開發板 (MT7620)。 20
圖 8. hTC One X。 20
圖 9. UPnP擷取資訊。 22
圖 10. 設定家電Wi-Fi連線。(a)選擇欲設定之家電，並進入Repeater設定頁面。(b)APP進入Repeater頁面。(c)選擇該家電欲連線之無線AP的SSID。 23
圖 11. 設定Repeater資訊示意圖。 24
圖 12. APP進行裝置搜尋畫面。(a)選擇搜尋UPnP裝置或IOTC裝置。(b)尋獲UPnP裝置。(c)搜尋IOTC裝置。 25
圖 13. 將尋獲的所有裝置條列於手機畫面中。 26
圖 14. 定時器設定。(a)定時器設定首頁。(b)新增定時器，選擇開啟或關閉該家電的時間點。(c)新增定時器後，會顯示於定時器首頁。 27
圖 15. 實作場景。 29
圖 16. 開啟電風扇。(a)實作場景。(b)手機APP畫面。 30
圖 17. 開啟電燈。(a)實作場景。(b)手機APP畫面。 30
表目錄
表 1. 智慧插座系統與參考文獻比較表 8 |
| 參考文獻 |
[1] B. Xu, L. D. Xu, H. Cai, C. Xie, J. Hu, and F. Bu, “Ubiquitous Data Accessing Method in IoT-based Information System for Emergency Medical Services,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 10, no. 2, pp. 1578–1586, May 2014.
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[3] IEEE Std 802.15.4TM -2003, Part 15.4: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs), 2003.
[4] IEEE Std 802.15.4TM -2006, Part 15.4: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs), 2006.
[5] IEEE Std 802.11TM -1999, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, 1999.
[6] IEEE Std 802.11a -1999, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band, 1999.
[7] IEEE Std 802.11b -1999, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: Higher-Speed Physical Layer Extension in the 2.4 GHz Band, 1999.
[8] IEEE Std 802.11n -2009, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput, 2009.
[9] IEEE Std 802.15.1TM -2005, Part 15.1: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Wireless Personal Area Networks (WPANs), 2005.
[10] Infrared Data Communication According to IrDAR Standard, Part 1: Physical Layer, 2006.
[11] UPnP Forum Website, http://www.upnp.org/
[12] UPnP-arch-DeviceArchitecture-v1 1-20081015.
[13] 蔡孟甫, 曹世強, 林盈達, “UPnP:自動化網路設定,” 國立交通大學 資訊工程學系，Oct. 5, 2009.
[14] 物聯網P2P概念從IC晶片著手打入消費性市場, http://www.digitimes.com.tw/tw/things/shwnws.asp?cnlid=15&cat=10&cat1=10&id=0000286110_XWE0R7NO2E16ACL55OG4M
[15] S. Jeong, S. H. Kim, M. Ha, T. Kim, J. Yang, N. Giang, and D. Kim, “Enabling Transparent Communication with Global ID for the Internet of Things,” IEEE IMIS, Jul. 2012.
[16] N. Liu, H. Yan, and C. Guan “Design and Implementation of a Smart Home Control System,” IEEE IMCCC, Aug. 2013.
[17] M. Wang, G. Zhang, C. Zhang, J. Zhang, C. Li, “An IoT-based Appliance Control System for Smart Homes,” IEEE ICICIP, Jun. 2013.
[18] M. Soliman, T. Abiodun, T. Hamouda, J. Zhou, and C. H. Lung, “Smart Home: Integrating Internet of Things with Web Services and Cloud Computing,” IEEE CloudCom, Dec. 2013.
[19] T. Cruz, P. Simões, J. Rodrigues, E. Monteiro, F. Bastos, and A. Laranjeira, “Using UPnP-CWMP Integration for Operator-assisted Management of Domestic LANs,” IEEE CCNC, Jan. 2012.
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[22] Cling Core User Manual, http://4thline.org/projects/cling/core/manual/cling-core-manual.html
[23] Cling API, http://4thline.org/projects/download/
[24] Apache Commons API, http://commons.apache.org/proper/commons-net/download_net.cgi
[25] TUTK API, https://github.com/gongwan33/nattest/find/master
[26] SoC overview, http://www.altera.com/literature/br/br-soc-fpga.pdf
[27] Introduction to Smartphone, https://www.telstra.com.au/telstra-seniors/download/document/beginners-intro-smartphones.pdf
[28] IOTC Platform for M2M & IoT, http://www.tutk.com/iotc-platform.html
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同意紙本無償授權給館內讀者為學術之目的重製使用，於2019-09-10公開。同意授權瀏覽/列印電子全文服務，於2019-09-10起公開。 |
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