專題的動機來自於這幾年天氣劇變，災害程度逐漸加大，透過物聯網技術監控環境，可有效降低天災帶來的損害。 主要的目標是完成物聯網的架構與運作模式，透過建置各處的感測器擷取訊息，再以各類通訊技術將訊息傳送到後端平台，後端平台除了接收數據並儲存外，具智慧設計的系統還會即時分析數據意義，甚至發出控制指令給前端進行動作，這種運作模式已大量應用於監控領域，尤其是環境監控。 隨著雲端平台與物聯網技術日漸成熟，將科技化、智慧化的應用引 進農場管理已成為農業發展中相當重要的一環。而採用自動化監測與控 制的農場不僅讓農作物或養殖魚類免受季節因素或天候影響，經營管理 者也可打破地理環境的限制，以即時的遠距遙控達到最佳控管成效。

1. 104 年物聯網平台程式開發人才訓練班
專題名稱：
環境監控的應用
專案組員：周 O 昇、盧 O 源、黃 O 明、王 O 棠
2015/11/04

2. Agenda
• 專題緣起 / 目的
• 系統設計簡介
• 系統架構說明
• 硬體架構 ( 圖文 )
• 軟體架構 ( 圖文 )
• 系統成果展示 / 實驗數據圖
• 參考文獻
• 訓後感言分享

3. 專題緣起 / 目的
專題的動機來自於這幾年天氣劇變，災害程度逐漸加大，透過物聯網
技術監控環境，可有效降低天災帶來的損害。
主要的目標是完成物聯網的架構與運作模式，透過建置各處的感測器
擷取訊息，再以各類通訊技術將訊息傳送到雲端平台，雲端平台除了接
收數據並儲存外，具智慧設計的系統還會即時分析數據意義，甚至發出
控制指令給前端進行動作，這種運作模式已大量應用於監控領域，尤其
是環境監控。
第一階段先完成有關溫 度感測資料收集，並透過無線網路上傳雲端溼
平台資料庫 ; 可在任何時間任何地點 詢最新資訊。查

4. 系統設計簡介
度感測溫
感知層 網路層 應用層
濕度感測
聲音感測
動作感測
壓力感測
氣體感測
影像感測
Internet
2.4G RF
Bluetooth
Zigbee
NFC/RFID
WiFi
2G/3G/4G
環境監控
智慧家庭
智慧城市
電子健康
遠端醫療
智能電網
物流管理
智慧交通
衛星定位

5. Cloud
( 雲端平
台 )
系統架構說明
1. 收集 度資料溫溼
4. 上網即時 詢資訊查
2. 即時傳送 度資料溫溼
3.
無
線
網
路
傳
送
雲
端

6. 硬體架構 ( 圖文 )
(DHT11)(DHT11)
(USB WiFi)(USB WiFi)
(Raspberry(Raspberry
Pi)Pi)
ThingSpeak

7. 硬體架構 ( 清單 )
 硬體硬體
 度感測器溫溼度感測器溫溼 : DHT11: DHT11
 WiFiWiFi 連網連網 : EDIMAX EW-7811Un: EDIMAX EW-7811Un
 Raspberry Pi Model BRaspberry Pi Model B
 可上網裝置可上網裝置 (Device)(Device)
 網路網路
 WiFiWiFi
(DHT11)(DHT11) (USB WiFi)(USB WiFi)
Raspberry PiRaspberry Pi

8. 軟體架構 ( 圖文 )
Linux Kernel
USB DRIVE WiFi DRIVE
Libraries
ThingSpeak APIurllib2
Application
wiringPi
dht11.c send.py chart.html
Power Magament FlashMemory Drive
Adafruit_DHT

9. 軟體架構 ( 清單 )
 軟體軟體 (( 程式語言程式語言 ))
 Linux raspberrypi 4.1.7Linux raspberrypi 4.1.7
 C(wiringPi.h)C(wiringPi.h)
 Python 2.7.3(urllib2)Python 2.7.3(urllib2)
 雲端服務雲端服務 (Cloud)(Cloud)
 ThingSpeak(ChartThingSpeak(Chart API)API)
1.1. 讀取溫溼讀取溫溼
度度
(dht11.c)(dht11.c)
2.2. 傳送溫溼傳送溫溼
度度
(send.py)(send.py)
3.3. 詢查 溫溼詢查 溫溼
度度
(chart.html)(chart.html)

10. 系統架構說明
1. 收集 度資料溫溼
(dht11.cdht11.c)
4. 即時 詢資訊查
(chart.htmlchart.html)
2. 即時傳送 度資料溫溼
(send.pysend.py)
3.
無
線
網
路
傳
送
雲
端
((DHT11DHT11))
((RaspberryRaspberry
PiPi))
((USB WiFiUSB WiFi))
((ThingSpeakThingSpeak))

11. 系統成果展示

12. 系統成品展示圖
3. 詢相關資查
訊
(ThingSpeak))
2. 透過 USB WiFi 傳
送 (EDIMAX EW-7811Un)EDIMAX EW-7811Un)
1. 讀取 濕度感測器溫
(DHT11)

13. 【智慧農場應用】
1. 比對雙方數據
2. 採取預防措施

14. 參考文獻
• DHT11 DataSheet
• http://www.raspberrypi.com.tw/
• https://thingspeak.com/docs/channels
• https://thingspeak.com/docs/charts
• http://cec.npust.edu.tw/e-learning/agronomy
• http://www.slideshare.net/chenghanTsai1/iotnodemcu

15. 訓後感言分享
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