嵌入式系統具有低耗能及穩定長時間工作的能力，是一個成本低廉且效益足擔大任的程式運作模板。因此，本研究以機器人「SPA(Sense, Plan, Act)典範」將其微小化定義為「微架構」。以Sense、Trigger、Transport及Actuator四大環節，完成實作感測盒的「STTA-loop微架構」雛形。

本研究以Raspberry Pi系統電路板作為開發平台並以Python語言為開發工具，以感測盒實作的方式完成兩個案例的呈現。感測盒的開發以瀑布模式的設計步驟為基礎，歸納出實作的七大設計步驟，藉UML 塑模圖表精確地描述系統元件的互動與狀態。

搭配冷熱調適量測(手指心跳 )及超音波距離量測兩個案例，藉由感測器模組的輸入獲得高低溫和距離資料，並利用蜂鳴器、LED及8X8點距模組為輸出元件作資料的觀測。結合物聯網的概念，可將感測資料傳輸到ThingSpeak雲端作業平台上作資料的記錄及存放，以及趨勢表的呈現和遠端監控。藉由Python的人機介面設定展示門檻觸發機能，以彰顯異常通知的機制，展示如何將感測資料篩選出異常資料，再傳送到指定的Gmail的信箱。

The embedded systems have low energy-consuming and long-term stable operation with relative low-cost system architecture. To miniaturize the existing robot SPA (Sense, Plan, Act) model to work in a card-size board as cost-effective micro-architecture is our application goal of sensor box. A STTA-Loop microstructure is well defined as the loop of Sense, Trigger, Transport and Actuator states, and then makes critical sensing data easily and continuously send to a cloud site possible.

Our study has used Raspberry Pi system board to implement a sensor box and has made good use of Python language as development tool to carry out two case studies. A conventional waterfall model is presented by 7 major design steps, that are mostly illustrated by UML model diagrams to describe the interactive behaviors and states of system board and its attached GPIO devices.

Two case studies have been used to demonstrate the I/O functions of sensor box with finger pulse data sensed on sudden cold (or hot) environment and ultrasonic wave effects on distances. The sensors can get the real floating data within the assigned temperature range, and use a buzzer and four 8x8 dot matrix modules to indicate the output status. This system would take a proper GMAIL-notification action for exceptional filtered data. Our study made a data-sent-out and store-and-browse implementation to interact with ThingSpeak cloud platform by short python code with triggering thresholds UI and simple API call .

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