國立臺灣師範大學博碩士論文全文系統

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研究生：	陳鼎元 Chen, Ting-Yuan
論文名稱：	單晶片結合伺服器網頁開發物聯網雲端管理系統 Development of an IoT Management System Using MCU
指導教授：	周明 Jou, Min
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工業教育學系 Department of Industrial Education
論文出版年：	2018
畢業學年度：	106
語文別：	中文
論文頁數：	66
中文關鍵詞：	物聯網、WIFI晶片、動態作圖、非同步的JavaScript與XML技術、超文字預處理器
英文關鍵詞：	IOT, ESP8266, Hightcharts, AJAX, PHP
DOI URL：	http://doi.org/10.6345/THE.NTNU.DIE.044.2018.E01
論文種類：	學術論文
相關次數：	點閱：145 下載：17
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本研究目的是使物聯網的運作實務更有效的運用在各個領域的概念實驗，本研究計畫把硬體偵測到的實驗數據能否有系統的整合至網路雲端並加以整理，而再進一步的將感測器的感測數據有效地在網頁上做出相關的視覺化應用。本實驗分兩部分，分別是硬體部分和軟體部分。硬體部分進一步細分為計算處理器晶片和通信晶片。我們使用ARDUINO作為計算處理器晶片，搭配各種感測晶片來做為資料收值，本研究先用DHT11溫溼度感測器做為實驗測試用的感測器，並使用ESP8266作為通信晶片。軟體實驗的部分使用php和MySQL作為後端使用平台。本研究分別使用三個主流前端操作語言JavaScript,HTML,CSS來設計家庭用戶界面。目的是實現網頁上物聯網系統的遠程監控，也就是說以感測器接收到之環境狀態的數值，回傳至伺服器並且用ajax等方法做即時動態的作圖(Hightcharts)，可以替使用者呈現出即時性和可讀性的資訊。而藉由上述這些方法可以進一步將生活中的資料，包括環境數據、交通數據、以及工業生產方面的機台數據，都可以成為物聯網可利用的發展方向。

The purpose of this study is to integrate the data of sensors in the cloud. The experiment contains two parts - the hardware part and the software part. We use ARDUINO as a computing processor chip, with a variety of sensing chips, to collect data. In this study, DHT11 temperature and humidity sensors are used as sensors. ESP8266 chip is used as communication chip. The software uses Php and MySQL as platforms. This study uses three main front-end languages, including JavaScript, HTML, and CSS to design an end- user interface. The purpose is to develop the remote monitoring of the Internet of Things system in the webpage.

摘要 i
Abstract ii
目次 iv
圖次 viii
表次 xi

第一章 緒論  1
1 研究背景 1
2 研究目的 2
3 研究方法 3

第二章 文獻探討與回顧 5
1 物聯網概述 5
1.1 物聯網歷史    6
2 網頁語法 6
2.1 PHP後端語言 6
2.2 HTML 7
2.3 CSS 7
2.4 JavaScript 8
2.5 jQuery 9
3 動態網頁顯示方法 10
3.1 AJAX 10
3.1.1 運作概念 10
4 視覺化顯示 11
4.1 資料視覺化 11
4.2 網頁視覺化D3/C3 12
5 資料儲存種類    13
5.1 XML 13
5.2 CSV 14
5.3 JSON 15
5.4 政府開放資料平台 16
6 通訊原理比較表 17
6.1 藍芽(Bluetooth) 17
6.2 WiFi(ESP8266) 17
6.3 ZigBee 17
7 網路傳遞數值方式 18
7.1 URL統一資源定位器 18
7.1.1 HTTP通訊協定 18
7.1.2 HTTP請求方法「查詢」 19
7.1.3 GET與POST方式比較 20
7.1.4 使用GET方法 20
7.1.5 使用POST方法 20
8 伺服器 22
8.1 Apache HTTP伺服器 22
9 XAMPP 22
10 Sublime編譯器 24
11 資料庫 25
11.1 MYSQL 25

第三章 研究方法 27
1 研究架構 27
1.1 系統運作流程 28
1.2 硬體部分運作架構 29
1.3 軟體部分運作架構 30
2 硬體架構 31
2.1 ARDUINO 31
2.1.2 ARDUINO運作規格表 32
2.2 ESP8266晶片功能檢視 33
2.2.1 ESP8266做為WIFI擴充卡 34
2.2.2 獨立運作並做為Server 34
2.2.3 獨立運作並做為Web Client 34
2.2.4 ESP8266連線測試    35
2.3 DHT11 溫溼度感測模組 36
3 軟體架構 37
3.1 溫溼度數據傳遞流程    37
3.2 伺服器傳遞資料流程    38
3.2 PHP網頁1 (get_data) 39
3.2.1 匯入資料庫 39
3.2.2 匯入資料庫(get_data) 40
3.3 PHP網頁2(dynamic_data) 41
3.4 PHP資料顯示頁(資料匯出給函式庫) 43
3.3.1 Highcharts做圖    43
3.3.2 匯入Highcharts函式庫 44
3.3.2 嵌入資料連結 45
3.3.2 修改資料表格樣式 45
3.5 登入系統 47

第四章  實驗結果與討論 49
1 單晶片實際傳值實驗 49
1.1 設定ESP8266連線 49
1.2 設定ESP8266 50
1.3 溫溼度感測器測試 52
1.4 數值傳送到資料庫 53
1.5 資料庫顯示 54
1.6 輸出成JSON格式顯示 55
2 非動態顯示圖表數值 56
2.1 匯入靜態函式庫 56
2.2 新增感測器測試兩筆溫度資料 57
3 JSON格式檔案匯入進函式庫Highcharts 58
3.1 匯入動態函式庫 58
3.2 開始輸入數值 58
4 使用者介面 60
4.1 安全認證系統 60
4.2 選項頁面 60

第五章  結論與未來展望 61
1 結論 61
2 未來展望 62

參考文獻 64
                                

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[6]Interactive JavaScript charts for your webpage | Highcharts Retrieved from https://www.highcharts.com/
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[12]通訊方式比較表取自https://www.digitimes.com.tw/iot/
[13]Hypertext Transfer Protocol Retrieved from https://en.wikipedia.org/wiki/Hypertext_Transfer_Protocol
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[24]A. Al-Fuqaha, M. Guizani, M. Mohammadi, M. Aledhari, and M. Ayyash, “Internet of Things: A survey on enabling technologies, protocols, and applications,” IEEE Commun. Surveys Tuts., vol. 17, no. 4, pp. 2347–2376, 4th Quart. 2015.
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[26]周義豐，”RFID 產業與物聯網之應用與發展: 從創業的角度思考”，國立暨南國際大學／管理學院經營管理碩士學位學程碩士在職專班，碩士論文，2011。

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