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建構生物環境無線感測伺服器系統 國立台灣大學生物產業機電工程學系 指導教授：方煒 博士 報告人 ：蕭仲興 2006 06.14 研究目的 1.環境資訊蒐集 系統設計架構 PIC介面卡 PIC 16F877A 電壓的部份是需要8V、100mA的輸入 在硬體上它擁有四組類比輸入點 一組穩定的5V輸出 八組數位的I/O port 一顆 Ethernet 控制器 PORT A PORT E I/O PORT硬體接腳介紹 設定方式 RS-232(串列通訊) Internet (HTTP) RS-232 感測器介紹 含水率(ECH2O-10、 ECH2O-20) 溫度(Decagon溫度感測器、RHU-300M 、AD590) 水位開關 ECH2O-10、20 Decagon溫度感測器 Decagon感測器使用 RHU-300M溫溼度模組 溫度感測 濕度感測 LM35溫度感測IC 使用範圍: -55℃ - +150 ℃ 工作電壓: 4v – 30v 輸出訊號特性: 電壓訊號(10mV/ ℃) 具有線性輸出的特性 感測器電源供應 EC-10、EC-20 : 2.5V RHU-300M : 5V AD-590: 12V 水位感測器 : 3V以上 控制方法 固態繼電器 電晶體+繼電器 自製的第一代系統 硬體功能說明 AC 110風扇 AC 220V鹵素燈 自製的第二代系統 硬體說明 觀賞花卉栽培容器遠端監控系統 功能 遠端盆栽監控 超音波加濕器 紅、白光源照射 類比輸入 數位輸入與輸出 資料庫讀取頁面 結論-感測與控制 感測器 溫度: Decagon溫度感測器、LM35 、AD590、 RHU-300M 溼度： RHU-300M 水位: Level Switch公司 含水率: Decagon 公司 控制器 鹵素燈、 LED燈具、風扇、超音波加濕器 結論-資料蒐集 使用軟體-VB.NET 資料蒐集 感測器數據(類比、數位) 、控制器即時狀態 即時控制 即時單一控制 遠端監控軟體介紹 生物機電所 碩二 雷華德 遠端監控的目的及應用 生產自動化 - 傳統產業 - 高科技產業 每個步驟都受到微電腦的控制及記錄 管理者不管身在何處，都可對這微電腦進行資料存取及控制硬體的動作 傳統的監控 線路繁雜 - 偵測點不均勻 - 耗費成本 - 訊號衰減 即時資訊無法讓身處遠地的管理者了解現場狀態 監測地點必須置放一台電腦 現代化監控 有線變無線 微電腦晶片搭配電路設計後，具有： - 類比輸入 - 數位輸入及輸出 - 通訊及處理資訊的能力 一張介面卡即可代替整台電腦 資料以有線或是無線傳輸的方式送到資料收集中心或基地台 核三廠監測 生產履歷的應用 建立了可追溯的農產品生產履歷管理系統 （方, 2003） -ＰＤＡ下載所需巡視農田的基本資料 -利用全球衛星系統即時定位記錄現場管 理情形 -影像監控傳輸 -消費者可在生產履歷資訊系統網站查詢 日本農業總合研究所創的田間伺服器(Field Server, FS) 美國柏克萊大學所創的無線感測網路(Wireless Sensor Network, WSN) NASA 噴射引擎實驗室(JPL)所建的感測網（Sensor Web，SW） 在生態觀察或農業環境監控，災害防治上都可提供相當大的幫助 傳輸協定與模式 TCP/IP（ Transmission Control Protocol / Internet Protocol ） - 確保資料傳送的準確性和連續性 UDP（User Datagram Potocol ） - 接收端亦不會有回應產生及進行檢查以確認是否收到重複或遺失的封包 - 每個UDP的表頭都包括來源和目的的埠號 資料庫 微軟的Access資料庫軟體 SQL資料庫管理軟體 甲骨文公司的Oracle 免費的MYSQL Access與SQL比較差異 資料庫的建立與連線 電腦裡所能使用的Provider 圖形化介面 讓不會使用命令行的使用者對作業系統進行指令輸入 設計得當的圖形畫面得以幫助使用者快速了解與尋找功能 統一的操作方式 快速熟悉其他程式的操作 程式設計規劃 程式功能介紹 Logo 多重設計介面(MDI) 程式設定 FTP 傳輸 GSM設定 測試畫面 資料庫監視 簡訊通知 資料的重現與搜尋 記憶體分割 資料的搜尋 按日期搜尋 紀錄功能設定 控制設定 監控畫面 固態繼電器 負載介紹 回傳影像與控制網頁畫面 實驗操作方式 檔案記錄方式 ACCESS資料庫 Real Time Dat