簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 蔡孟哲
MENG-JHE CAI
論文名稱: 安謀 Cortex M3 與 Linux 系統之影像分析環境安全監控系統
Environmental security monitoring system through image analysis based on ARM Cortex M3 and Linux operating system
指導教授: 邱炳樟
Bin-Chang Chieu
黃忠偉
Jong-Woei Whang
口試委員: 邱炳樟
Bin-Chang Chieu
黃忠偉
Jong-Woei Whang
王秀仁
XIU-REN WANG
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2019
畢業學年度: 107
語文別: 中文
論文頁數: 71
中文關鍵詞: 嵌入式系統遠端控制LinuxOpenCV
外文關鍵詞: Embedded System, Linux, OpenCV, Distance Control
相關次數: 點閱:204下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本論文提出一套應用於居家的環境安全監控系統。隨著硬體技術的進步和網際網路使用的普及,智慧生活的意識逐漸抬頭,任何使用者都希望生活中遇到的困難和不便之處,都能在此背景下找到便利並且智慧可靠的解決方案,本論文聚焦的議題在於如何以即時影像運算與環境數據之分析為基礎,設計出一套適用於所有家庭的環境安全監控系統,以提升居家安全之目的。
    本系統以車型架構為底部載具搭載ARM架構處理器為控制單元,結合CMOS攝像鏡頭、超聲波測距模組和多種環境數據監測模組,實現一台可以完全自主行動的機器個體。影像處理環境建置於Linux下搭配OpenCV影像處理函式庫做開發,數據傳輸部分設計同於物聯網的運作架構,透過無線網路將數據上傳至伺服器資料庫,讓使用者可以透過電腦或智慧行動裝置,實現遠端控制、即時影像觀看和環境數據分析結果獲取等居家安全相關應用。


    This thesis is mainly focused in designing and implementing a home environmental security monitoring system. With the advancement of hardware technology and the popularity of internet usage, the awareness of smart life is gradually rising. All users hope that the difficulties and inconveniences encountered in life can find smart and reliable solutions through modern technology. The topic of this thesis is how to design an environmental safety monitoring system for all households based on the analysis of real-time image computing and environmental data to enhance the safety of homes.
    The system uses the ARM architecture processor as the control unit for the bottom vehicle, combined with CMOS camera lens, ultrasonic ranging module and various environmental data monitoring modules to create an auto-driving vehicle carrier. The image processing environment is built under Linux and developed with OpenCV image processing library. The data transmission part is designed in the same way as the operation structure of the Internet of Things. The data is uploaded to the server database through the wireless network, so that users can use the computer or smart mobile devices and it enables home security-related applications such as distance control, instant image viewing, and querying environmental data analysis results.

    摘要 Abstract 誌謝 目錄 圖目錄 表目錄 第1章 緒論 1.1前言 1.2研究動機 1.3系統簡介 1.4論文架構 第2章 開發環境與相關技術 2.1嵌入式系統 2.2物聯網 2.3 Integrated Development Environment 2.4硬體平台 2.4.1 STM32F103C8 開發板 2.4.2 Raspberry Pi 3 Model B 2.4.3 Arduino Pro Mini 開發板 2.5 Linux 作業系統與開發環境 2.5.1 Raspberry Pi 作業系統 2.5.2 OpenCV 2.6 LoRa 2.7資料傳輸協定 2.7.1 SPI 2.7.2 USART 第3章 系統設計與開發 3.1車型載具系統 3.1.1載具平台硬體規劃 3.1.2超聲波測距模組數據分析 3.1.3自主式車型載具之設計 3.2居家影像分析系統 3.2.1影像分析系統硬體介紹 3.2.2 Raspberry Pi 3 Model B函式庫建置 3.2.3 Swap 交換空間配置 3.2.4居家影像保全系統設計 3.2.5遠端控制功能設計 3.3環境數據監測系統 3.3.1環境數據監測系統硬體介紹 3.3.2環境數據監測系統功能規劃 3.4網頁伺服器 3.4.1伺服器建置環境介紹 3.4.2資料庫規劃與網頁功能說明 3.5用戶操作介面 第4章 系統成果展示 4.1完整系統流程圖 4.2車型載具功能展示 4.3環境數據監測 4.4 人臉與人形影像辨識 4.5網頁使用者操作介面 4.6無線控制裝置 第5章 結論與未來展望 5.1結論 5.2未來展望 參考文獻

    [1] 王振裕、林純民( 2012 ),微電腦控制-8051/805專題實習( C 語言 ),新北市: 全華圖書股份有限公司。
    [2] MBAlib 智庫百科,嵌入式系統( Embedded system ),網頁:https://wiki.mbalib-
    .com/zhtw/%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E7%B3%BB%E7%BB%9F。
    [3] Abdul Rehman.( 2013 ).RTOS for Beginners,available from :https://elinuxjourney-
    .wordpress.com/2013/01/30/rtos-for-beginners/.
    [4] 王穎聰,嵌入式系統概論,銘傳大學資訊網路處。
    [5] MBAlib 智庫百科,SoC ( System on Chip ),網頁:https://wiki.mbalib.com/zh-tw/SoC。
    [6] 劉雲浩( 2010 ),物聯網導論,北京:科學出版社。
    [7] MBAlib 智庫百科,物聯網( The Internet of Things ),網頁:https://wiki.mba-
    lib.com/zh-tw/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91。
    [8] Sahil Narang 、Tarun Nalwa 、 Tanupriya Choudhury 、 Nirbhay Kashyap,” An efficient method for security measurement in internet of things”,International Conference on Communication, Computing and Internet of Things ,IEEE, March 2019, Page(s):319-321, doi: 10.1109/IC3IoT.2018.8668159.
    [9] 張志勇、石貴平、翁仲銘和廖文華( 2016 ),物聯網智慧應用及技術特訓教材,臺北市:碁峰資訊股份有限公司。
    [10] 陸向陽( 2015 ),認識 IDE 整合開發環境,網頁:https://makerpro.cc/2015/-
    08/what-is-ide/。
    [11] Coyt Barringer ,Programming STM32F103 Blue Pill using USB Bootloader and PlatformIO,available from:https://coytbarringer.com/programming-stm32f103-blue-pill-using-usb-bootloader-platformio/.
    [12] 浯陽科技有限公司( 2010 ),SIOC 實驗板硬體手冊,浯陽科技有限公司。
    [13] Nick Heath( 2011 ), Raspberry Pi: Cheat Sheet, available from:https://web.archiv-
    e.org/web/20120106180235/http://www.silicon.com/technology/hardware/2011/10/0-
    3/raspberry-pi-cheat-sheet-39748024/.
    [14] Simon Monk 著作,韓波 翻譯( 2017 ),樹莓派開發實戰,人民郵電出版社出版。
    [15] D Abhilash、Chandrashekar Chandrashekar 、S Shalini, Economical, “energy efficient and portable home security system based on Raspberry Pi 3 using the concepts of OpenCV and MIME”, 2017 International Conference on Circuits, Controls, and Communications,IEEE,April 2019,Page(s):60-62, doi: 10.1109/CCUBE.2 017.8394155.
    [16] R.F.( 2013 ),ARM 處理器的 64位元革命,新款處理器 Cortex-A50 家族的特性解析,網頁:https://www.techbang.com/posts/12224-arm-of-the-64-bit-revolu-
    tionresolution。
    [17] Contributors(2017),Raspberry Pi 2 & 3 Pin Mappings, available from:https://doc-
    s.microsoft.com/en-us/windows/iot-core/learn-about-hardware/pinmappings/pinmapp-
    ingsrpi.
    [18] Freebuf(2016),如何使用ODROID-C2打造個人專屬的滲透測試系統?,網頁:https://read01.com/44LmG8.html。
    [19] JIMBLOM (2017),Using the Arduino Pro Mini 3.3V, available from:https://lea-
    rn.sparkfun.com/tutorials/using-the-arduino-pro-mini-33v.
    [20] Stefano Sanna ,Linux distro timeline, available from:http://www.gerdavax.it/lin-
    ux/linux-distro-timeline/.
    [21] Linux 運維部落,Linux 系统架构,網頁:http://www.178linux.com/17371。[22] IT 技術家,Raspberry Pi 的基礎 - 24 套作業系統大集合,我該選誰?,網頁:http://blog.itist.tw/2015/11/how-to-choosing-operating-system-for-raspberry-pi.ht-
    ml。
    [23] Gary Bradski、Adrain Kaebler 著作,于仕琦、劉瑞禎 翻譯,學習 OpenCV ,清華大學出版社。
    [24] 恆朗科技(2017),LoRa 技術介紹,網頁:https://kknews.cc/zh-tw/tech/ea9qm-
    xr.html。
    [25] Jiazi,LoRa详解:概述,網頁:https://zhuanlan.zhihu.com/p/29799935。
    [26] Kai-Hsiang Ke 、Qi-Wen Liang 、 Guan-Jie Zeng 、 Jun-Han Lin 、Huang-Chen Lee,” Demo Abstract: A LoRa Wireless Mesh Networking Module for Campus-Scale Monitoring”,IEEE,June 2017,Page(s):259-260.
    [27] 蕭佑和,萬物聯網,淺談 IoT 低功耗廣域網路趨勢:LoRa、SIGFOX、NB-IoT,網頁:https://meethub.bnext.com.tw/%E8%90%AC%E7%89%A9%E8%81%-
    AF%E7%B6%B2%EF%BC%8C%E6%B7%BA%E8%AB%87iot%E4%BD%8E%E-
    5%8A%9F%E-8%80%97%E5%BB%A3%E5%9F%9F%E7%B6%B2%E8%B7%AF-
    %E8%B6%A8%E5%8B%A2%EF%BC%9Alora%E3%80%81sigfox%E3%80%81n-
    biot%EF%BD%9C/。
    [28] ALIENTEK,ATK-LORA-01無線串口模塊用户手册,網頁:http://www.open-
    edv.com/thread-269234-1-1.html。
    [29] 成大資工 Wiki,SPI,網頁:http://wiki.csie.ncku.edu.tw/embedded/SPI#intr-
    oduction。
    [30] 成大資工 Wiki,Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,網頁:http://wi-
    kicsiencku.edu.tw/embedded/USART。
    [31] AdamMiltonBarker,Installation Of OpenCV 3.2.0 On Raspberry Pi, available from:https://github.com/iotJumpway/RPI-Examples/blob/master/_DOCS/2-Installing-Ope-
    nCV-3-2-0.md.
    [32] G. T. Wang,樹莓派 Raspberry Pi 記憶體不足當機?調整 Swap 交換空間大小解決,網頁:https://blog.gtwang.org/iot/raspberry-pi/raspberry-pi-swap-configure-
    ation-using-usb-stick/。
    [33] 痞客邦,一氧化碳/煙霧暨瓦斯氣體偵測警報器製作,網頁:http://ohiyooo2.pixnet.net/blog/post/402845699-%E4%B8%80%E6%B0%A7%E5%-
    8C%96%E7%A2%B3%E7%85%99%E9%9C%A7%E6%9A%A8%E7%93%A6%E-6%96%AF%E6%B0%A3%E9%AB%94%E5%81%B5%E6%B8%AC%E8%AD%A-
    6%E5%A0%B1%E5%99%A8%E8%A3%BD%E4%BD%9C-%5bard。
    [34] 今華電子有限公司,MQ-2 氣體傳,網頁:http://www.jin-hua.com.tw/upload/-
    product/2110000001001_MQ-2.pdf。
    [35] 曹永忠、許智誠和蔡英德,Ameba 程式教學(MQ 氣體模組篇),網頁:http://ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/ntulib/106031586/86-%E6%B0%A3%E9%AB%9-
    4%E6%A8%A1%E7%B5%84%E6%95%99%E5%AD%B8%E6%95%99%E5%AD-%B8V8%E-5%AE%8C%E6%95%B4%E7%89%88.pdf。

    無法下載圖示 全文公開日期 2024/07/30 (校內網路)
    全文公開日期 2034/07/30 (校外網路)
    全文公開日期 2034/07/30 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE