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系統識別號 U0002-2209201515460100
DOI 10.6846/TKU.2015.00693
論文名稱(中文) Smart-Bike之傳感系統設計與實作
論文名稱(英文) Design and Implementation of Smart-Bike Sensing System
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 資訊工程學系碩士在職專班
系所名稱(英文) Department of Computer Science and Information 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 103
學期 2
出版年 104
研究生(中文) 蕭博文
研究生(英文) Po-Wen Hsiao
學號 702410134
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別 英文
口試日期 2015-07-05
論文頁數 49頁
口試委員 指導教授 - 張志勇
委員 - 蘇民揚
委員 - 張兆村
委員 - 張志勇
關鍵字(中) 嵌入式系統
感測模組
藍牙通訊
Android
Arduino
關鍵字(英) Embedded System
Sensing module
Bluetooth
Android
Arduino
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
『Smart-Bike』的方向,是針對自行車系統的服務所設計,構想讓每輛自行車搭載嵌入式系統,用以偵測騎乘路段的環境資訊並分享至雲端平台,經由這種訊息廣播的方式,讓你我透過平台就能夠掌握各地點的環境狀況,提升騎乘品質與娛樂效果。要達到『Smart-Bike』的目的,可分為前端的環境偵測監控與後端的雲端資訊平台兩個部份,而本論文的內容,在於前端工作的研究。依據上述的想法,會利用Arduino嵌入式硬體為自行車設計傳感系統,可偵測行經路段包括噪音、道路平坦度、空氣汙染、溫溼度等環境資訊,並且支援數據儲存的功能。同時系統搭配藍牙通訊模組,可藉由藍牙網路將偵測的數據同步至行動裝置APP,達到即時監控的目的。
英文摘要
This thesis aims to develop an embedded system which is embedded in the bicycle for detecting the environmental information when the rider riding the bicycle. The collected information includes voice, CO2, holes on the road as well as temperature. To achieve this some sensors, including g-sensor, temperature sensor and CO2 sensors should be installed in the Arduino hardware. The information collected by the developed embedded system will be stored locally and will be automatically transmitted to the mobile device when the bicycle has been return at some specific locations.
第三語言摘要
論文目次
目錄
目錄 (III)
圖目錄 (IV)
表目錄 (VI)
第一章、簡介 (1)
1.1	研究背景 (1)
1.2	研究動機 (1) 
1.3	研究目的 (2)
第二章、相關研究 (5)
2.1	國內相關系統-YouBike (5)
2.2	國外相關系統 (8)
2.3	預期之『Smart-Bike』 (10)
第三章、無線嵌入式系統架構背景 (12)
3.1	硬體背景介紹 (12)
3.2	軟體背景介紹 (19)
第四章、Smart-Bike之傳感系統硬體設計與實作 (27)
4.1	系統架構 (27)
4.2	系統實體整合 (28)
第五章、Smart-Bike之傳感系統軟體設計與實作 (32)
5.1	軟體系統架構 (32)
5.2	Arduino軟體開發 (34)
5.3	Android App軟體開發 (35)
5.4	效能評估 (37)
第六章、結論與未來工作 (42)
參考文獻	(43)
附錄-英文論文 (45)

圖目錄
圖 1、系統架構圖 (3)
圖 2、YouBike設備介紹圖 (7)
圖 3、KIOSK圖 (8)
圖 4、停車柱控制面板圖 (8)
圖 5、墨爾本自行車配置安全帽圖 (10)
圖 6、蒙特婁BIXI bike系統	(10)
圖 7、哥本哈根自行車配置平板電腦 (10)
圖 8、Arduino開發板架構圖	(13)
圖 9、利用藍牙裝置所組成的小型的網路(Piconet) (14)
圖 10、ZX-Bluetooth硬體內部構造圖	(15)
圖 11、SD card reader模組 (16)
圖 12、ADXL335三軸加速度感測模組 (17)
圖 13、LM386音量感測模組 (18)
圖 14、SHT11溫溼度感測模組	 (18)
圖 15、MG811二氧化碳感測模組 (19)
圖 16、Arduino IDE介面 (20)
圖 17、Arduino開發基本介面 (21)
圖 18、Android System Structure (23)
圖 19、Android開發環境架構 (25)
圖 20、系統硬體架構圖 (28)
圖 21、Smart-Bike之傳感系統實體圖	(29)
圖 22、Smart-Bike之傳感系統線路圖	(30)
圖 23、軟體系統架構圖 (32)
圖 24、音量感測與SD card reader程式碼 (35)
圖 25、Android App要求開啟藍牙功能 (36)
圖 26、Android App偵測藍牙裝置 (37)
圖 27、三軸加速度感測數據(a) (38)
圖 28、三軸加速度感測數據(b) (38)
圖 29、音量感測數據(a) (39)
圖 30、音量感測數據(b) (39)
圖 31、溫溼度感測數據(a) (39)
圖 32、溫溼度感測數據(b) (39)
圖 33、二氧化碳感測數據(a)	(40)
圖 34、二氧化碳感測數據(b)	(40)
圖 35、感測數據儲存 (41)

表目錄
表 1、YouBike費率說明表 (6)
表 2、Arduino IDE介面功能表格說明 (21)
參考文獻
[1]	Kosunalp. S, “Embedded system based wireless communication application,” National Conference on Electrical, Electronics and Computer Engineering (ELECO), Bursa, Dec. 2010.
[2]	張志勇、翁仲銘、石貴平、廖文華,“物聯網概論”,碁峰資訊股份有限公司,2013.
[3]	蓋索林,“Google! Android3 手機應用程式設計入門 第四版”,松崗資訊股份有限公司,2011.
[4]	孫駿榮、吳明展、盧聰勇,“最簡單的互動設計 Arduino一試就上手”,碁峰資訊股份有限公司,2010.
[5]	Android Developers:http://developer.android.com/index.html
[6]	Arduino:http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardDiecimila
[7]	Bluetooth:Bluetooth SIG, https://www.bluetooth.org/
[8]	Bluetooth無線通訊模組:http://www.inexglobal.com/downloads/ZX-Bluetooth_e.pdf
[9]	SD card reader module:https://www.arduino.cc/en/Reference/SD
[10]	ADXL335 module:
https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/SMD/adxl335.pdf
http://www.eettaiwan.com/ART_8800401311_480502_NP_8a9a90a6.HTM
[11]	LM386 module:http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=Lm386%20datasheet
http://www.shs.edu.tw/works/essay/2011/11/2011111322285658.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm386.pdf
[12]	SHT11 module:
http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity/Sensirion_Humidity_SHT1x_Datasheet_V5.pdf
[13]	MG811 module:
http://wsdzkj88.cn.makepolo.com/product/100402160558.html
http://wenku.baidu.com/view/9525560d580216fc700afdd9
[14]	Android 開發環境結構:http://aspire2u.pixnet.net/blog/post/38725660-android-%E9%96%8B%E7%99%BC%E7%92%B0%E5%A2%83%E5%AE%89%E8%A3%9D,Available Date:2012/8/10
[15]	Arduino Software:http://arduino.cc/en/Main/Software
[16]	中研院Arduino基本介紹:https://ascc.sinica.edu.tw/iascc/articals.php?_section=2.4&_op=?articalID:4624
[17]	SPI:http://www.game7777.net/doku.php?id=arduino:libraries:spi,Available Date:2013/5/9
[18]	YouBike自行車系統:http://taipei.youbike.com.tw/cht/f41.php
[19]	國外自行車系統:http://nccur.lib.nccu.edu.tw/bitstream/140.119/64389/1/001101.pdf
http://wylin.gec.nthu.edu.tw/files/good/STS/021.pdf
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