رسالة جامعية
無線感測網路Tmote Sky內建感測器之適用性探討 ; Feasibility Study of Sensors on Tmote Sky for Wireless Sensor Network Applications
| العنوان: | 無線感測網路Tmote Sky內建感測器之適用性探討 ; Feasibility Study of Sensors on Tmote Sky for Wireless Sensor Network Applications |
|---|---|
| المؤلفون: | 謝宗勳, Hsieh, Tsung-Hsun |
| المساهمون: | 方煒, 臺灣大學：生物產業機電工程學研究所 |
| سنة النشر: | 2007 |
| المجموعة: | National Taiwan University Institutional Repository (NTUR) |
| مصطلحات موضوعية: | 無線感測網路, 溫度, 濕度, 光合作用有效光, 總輻射能, ZigBee, Tmote Sky, Wireless Sensor Network, Temperature, Relative humidity, PAR, TSR |
| الوصف: | 低耗能，低成本，體積小，可自我調適和允許訊號無線傳輸的無線感測網路是近年來通訊科技、微機電和積體電路迅速發展的產物，在應用上可發展成為建構智慧環境的工具。本研究旨在探討遵循ZigBee聯盟與IEEE 802.15.4通訊協定的無線感測網路相關產品Tmote Sky (Moteiv, USA) 上之PAR, TSR感測器 (S1087, S1087-01, Hamamatsu, Japan) 與溫/濕度感測器 (SHT 11, Sensirion AG, Switzerland) 之適用性。 本研究使用可攜式光譜量測儀器 (LI-1800, LICOR, USA)、標準溫度計 (Tomei, Japan) 和飽和鹽溶液來驗證Tmote Sky所量測到的PAR與TSR光量、溫度與相對濕度，後二項並與環境量測研究常用的HOBO溫濕度記錄器 (Onset, USA) 的量測結果比較。 研究結果發現在不同光源與光量的條件下，Tmote Sky較適合量測室內一般照明或LED光盤的光量；在室外中等亮度或更高的光量下，此兩顆光感測器均無法提供可接受的精度。改善方式或許可在光感測器上方安裝已知穿透率的透明材料，讓感測器的輸出電流在4 μA內，由此轉換求得的光量，再除以該穿透率，求出真正的光量。 Tmote Sky的溫度感測器與標準溫度計比較有3 ~ 4 ℃的誤差；九種飽和鹽溶液所提供的標準相對濕度範圍為11.30 ~ 93.58 %，在25 ℃與標準相對濕度範圍內，Tmote Sky的濕度感測器的誤差為8 ~ -26 %，高濕與低濕範圍的誤差較大。Moteiv公司將光感測器與溫/濕度感測器並排的設計並不適當，在光線直射下，量光量時，溫/濕度讀值會受到很大的影響，在晴天時溫/濕度與HOBO比較可分別相差達16.3 ℃和17.4 %；量溫濕度時，需要遮蔭與適度通風，在應用上需要在光感測器上加裝導光設備，或者光和溫/濕度感測器應分開排放且後者應有適度遮蔽與通風。 ; Wireless sensor network (WSN) becomes popular due to the rapid development of IT, MEMS and IC technology. Features such as low electricity consumption, low cost, small size, self-adjustable and capable of wireless communication make it a good tool to develop ambient intelligent system. The objective of this research is to investigate on PAR and TSR light sensors (S1087, S1087-01, Hamamatsu, Japan) and temperature (T) /relative humidity (RH) sensors (SHT 11, Sensirion AG, Switzerland) on Tmote Sky, which is a commercially available ZigBee based (following IEEE 802.15.4 protocol) WSN related product of Moteiv company of US. Portable spectroradiometer (LI-1800, LICOR, USA), standard thermometer (Tomei, Japan) and saturated solutions of 9 types of salt were used as standards to validate the data measured by PAR, TSR, T and RH sensors of Tmote Sky. Latter 2 were also validated with HOBO T/RH data logger, which is popular in environmental measurement. Results of light measurements shows Tmote Sky is quite accurate when measuring indoor light or LED panels used. However, for outdoor solar radiation measurement, the sensors fail to provide accurate readings. Some improvements such as a transparent ... |
| نوع الوثيقة: | thesis |
| وصف الملف: | 2418244 bytes; application/pdf |
| اللغة: | Chinese English |
| العلاقة: | 1. 一之瀨昇、小林哲二。1987。感測器原理與應用技術。陳克紹、曹永偉編譯。22-50，98-140。三版。台北：全華科技圖書股份有限公司。 2. 方煒。1995。設施園藝工程與試驗教材。農業自動化科技改進計畫。4-1 ~ 4-12、6-31 ~ 6-58。台北：台灣大學農業機械工程學系。 3. 方煒、李登華、蔡田龍。2001。以發光二極體為光源的植物栽培裝置。中華民國新型專利第169676號。 4. 方煒、饒瑞佶、李登華。2001。以發光二極體為光源的植物栽培裝置。中華人民共和國實用新型專利第ZL 00 2 57762.7號。 5. 方煒、饒瑞佶、李登華。2001。以超高亮度發光二極體作為人工光源的植物生長箱。中華民國新型專利第169896號。 6. 方煒、饒瑞佶、李登華。2001。以超高亮度發光二極體作為人工光源的植物生長箱。中華人民共和國實用新型專利第ZL 00 2 54761.9號。 7. 方煒。2003。第八章 微電腦控制系統。林達德、李桂芝編輯。機電整合。11-27。台北：台灣大學生物產業機電工程系。 8. 方煒、饒瑞佶。2004。高亮度二極體在生物產之應用。中華農學會報5(5)： 432-434 。 9. 方煒。2004。第五章 設施內環境內的控制5.2環境控制系統。蔡金川主編。設施園藝學。147-178。台北：台北市七星農田水利硏究發展基金會。 10. 方煒、林詠勝。2005。田間伺服器與無線感測網路應用於環境監測與控制。出自“九十四學年度生物機電工程研討會論文集。119-120。台北：台灣生物機電學會。 11. 方煒、蕭仲興。2005。田間伺服器應用於溫度與土壤水分感測。出自“九十四學年度生物機電工程研討會論文集。121-122。台北：台灣生物機電學會。 12. 方煒、雷華德、陳育瑋。2006。田間伺服器應用於蝴蝶蘭栽培環境與介質含水率監測。576-580。出自“九十五學年度生物機電工程研討會論文集。台北：台灣生物機電學會。 13. 北京九純健科技發展有限公司。2005。飽和鹽溶液之標準相對濕度。網址：http//: www.jucsan.com。上網日期：2005-10-20。 14. 申雍。2004。第四章 設施內環境內的控制 4.2 氣候物理特性與作物生育。蔡金川主編。設施園藝學。106-132。台北：台北市七星農田水利硏究發展基金會。 15. 伊藤弘。1987。光電元件應用技術。許書務編譯。28-42。四版。台北：全華科技圖書股份有限公司。 16. 李俊賢。2006。無線感測網路與ZigBee協定簡介。電信國家型科技計畫77：1-6。 17. 林子軒、洪士林、吳仁彰、黃裕清、陸翔寧、柴梅熙。2006。無線感測網路應用於醫院建築環境之監測。科儀新知28(2)：86-94。 18. 安毓英、曾小東。2004。光學感測與測量。177-283。初版。台北：五南圖書出版股份有限公司。 19. 柯勇。2004。植物生理學。617-630。第一版。台北：藝軒圖書出版社。 20. 許招墉。1990。光電工學概論。166-171。初版。台北：全華科技圖書股份有限公司。 21. 許欣正。2002。光質對組培苗生長之研究。碩士論文。台中：國立中興大學農業機械工程系。 22. 梅良模、蕭鳴山、劉希明。1995。傳感器技術。1-46，63-69，101-122，146-159。初版。台北：聯經出版事業公司。 23. 雷華德。2006。建構蝴蝶蘭栽培環境與介質含水率無線監控系統。碩士論文。台北：國立台灣大學生物產業機電工程系。 24. 雷華德、方煒，林詠勝。2006。使用浮動IP之田間伺服器數據與警報傳輸機制之建立。出自“九十五學年度生物機電工程研討會論文集。392-396。台北：台灣生物機電學會。 25. 彭江得。1993。光電子技術基礎。355-461。初版。台北：儒林圖書有限公司。 26. 蔣裕和。2000。智慧型濕度感測器之研究。碩士論文。台中：逢甲大學自動控制學系。 27. 賴建洲、饒瑞佶、方煒、張森富。2004。交流供電的紅光發光二極體應用於彩色海芋組織培養苗量產栽培之可行性探討。中華農學會報 5(5):493-501。 28. 蕭仲興、方煒。2006。田間伺服器應用於觀賞花卉栽培平台與穩藏式安全監控。出自“九十五學年度生物機電工程研討會論文集。734-737。台北：台灣生物機電學會。 29. 蕭仲興。2006。生物環境無線感測伺服器之建構。碩士論文。台北：台灣大學生物產業機電工程系。 30. 謝廣文。2003。第二章 感測器原理。林達德、李桂芝編輯。機電整合。11-27。台北：台灣大學生物產業機電工程系。 31. 謝宗勳、方煒。2006。無線感測網路Tmote Sky上之光量感測適用性探討。出自“九十五學年度生物機電工程研討會論文集。794-799。台北：台灣生物機電學會。 32. 饒瑞佶、方煒。2000。組合式紅、藍光發光二極體燈具之給光環境模擬。農業機械學刊 9(3)：51-64。 33. 饒瑞佶、方煒 、李登華。2001。超高亮度發光二極體做為組培苗栽培人工光源之燈具製作與應用。中國園藝 47(3)：301-312。 34. 饒瑞佶、方煒、蔡田龍。2003。超高亮度紅、藍光LED應用於蝴蝶蘭組培苗栽培之研究。農業機械學刊 12(4)：93-100。 35. 饒瑞佶。2003。發光二極體應用於蝴蝶蘭、彩色海芋與馬鈴薯組織培養之研究。博士論文。台北：台灣大學生物產業機電工程系。 36. 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