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[摘 要]本研究依据文献[1]叙述的硬件架构原理以及接口设计原理进行“环境质量监测系统应用于居家生活安全-以CO侦测为例”的建置,其单一居住空间设计如图1所示,以一个三房两厅的居住空间为范例,在各个房间、卫浴、厨房、客厅装设数字CO侦测器,并且以大门的“云控锁”为主轴进行本研究的系统设计,并且经由用户接口的设计,提供给居家使用者一个便利、实时的信息查询方式。
[关键词]监测;系统;建置;用户;接口;设计
中图分类号:TN874 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)10-0320-01
一、监测系统的设计流程
本监测系统的设计流程,以感测组件负责侦测环境信息,透过RS-232接口连接至ZigBee模块,而PC可以透过TCP/IP的设定与Socket程式撰写抓取ZigBee模块所接收的环境信息数据,藉由ASP.NET网页程序设计与SQL Server数据库的撰写让信息显示在网页上,最后提供给居家使用者一个安全、健康的居家空间环境以及便利的信息查询方式。
二、环境质量监测系统应用于居家生活安全
本研究以智能居家组件(数字CO侦测器)为主要的感测组件,搭配ZigBee无线传输模块以及ZigBee转以太网络转换器,负责做数据传输及接收,最后经由用户接口的撰写进行信息显示及查询之动作,而ZigBee转以太网络转换器。
2.1 系统架构说明
本研究之系统架构为侦测设备透过RS-232接线连接至厂商所自制转换器(内含ZigBee无线传输模块),经由ZigBee转以太网络转换器作资料接收以及网络数据传输的动作,透过我们所撰写的用户接口作数据的处理以及信息显示、查询的动作,最后居家用户即可透过具备网络链接功能的设备做实时查询的动作。
本研究所选用的实验设备分别为(1)数字CO侦测器(具备RS-232传输方式以及16位字符串数据传输)、(2)ZigBee转以太网络转换器(可自行设定网络IP以及传输速率等)、(3)转换器(厂商所自制,内含ZigBee无线传输模块)、(4)网络交换器(用以连接各个设备,建构网络工作环境)、(5)RS-232 转接线(侦测器与转换器间的连接线)。
2.2 運作模式说明
本研究之运作模式需考虑到各个设备的连接以及各个通讯协议的设定、链接,并且必须以居家使用者可以清楚、便利做实时信息查询的需求作为用户接口的撰写的条件,所以必须规划好一个完整的系统运作模式,最后监测系统即可依据此模式进行运作。
(1)数字CO侦测器负责侦测居家环境质量。
(2)侦测的数据数据透过RS-232接口传至转换器(内含ZigBee无线传输模组)。
(3)转换器(内含ZigBee无线传输模块)经由ZigBee通讯协议把数据传至ZigBee转以太网络转换器。
(4)ZigBee转以太网络转换器即可透过TCP/IP通讯协议把数据传至用户接口做处理。
(5)用户接口则会进行环境质量的分析以及把数据储存至数据库中,然后进行实时信息的显示以及历史信息查询的动作。
(6)而用户可以使用具备网络链接功能的设备,如:计算机、手机,进行居家环境质量的查询动作。
(7)最后,用户可依据查询的信息进行居家环境的改善。
三、用户接口的执行
在开启本系统之用户接口时,首先看到的页面为实时信息的显示,其主要是让居家使用者可以在此页面中实时的查看居家环境质量的环境质量监测系统应用于居家生活安全-以CO侦测为例变化,而在本研究中所使用的侦测设备是以侦测环境中CO、温度的变化为主,另外也设计警示图示的变化可以让居家使用者更简单、快速的了解居家环境质量状态的好坏。
当我们想查询过去的居家环境质量的变化时,我们可以切换为历史信息的查询页面,在我们开启历史信息的页面且尚未执行查询的动作前,会看到三个查询信息可以让居家用户依据需求做选择的动作,当居家使用者在选择完查询的条件后按下查询的按钮,本监测系统会根据查询的条件到数据库中把数据抓取出来并做显示的动作,而在历史信息的显示部分,本系统的设计是以折线图的方式做显示,而数据库中可以查阅纪录的每一笔数据,如此一来,可以让居家使用者清楚的了解居家环境质量的变化情况。
四、总结
透过本监测系统的建置以及用户接口的设计方式,除了可以减少居家环境的灾害发生外,另外一方面也可以藉此建立一个具备安全、便利的居家环境空间,而本监测系统与用户接口之特色如下:
(1)简易的用户接口设计
本研究之用户界面设计是以居家用户在使用上的便利为主,因此,在即时信息的页面上加入图标的变化与显示可以让居家用户很简单的就了解居家环境质量的状态,而在历史信息的页面中,以弹出式日历的选择与下拉式的选单让居家使用者在查询时更加方便,最后在查询结果的显示上,以折线图的方式显示可以让居家使用者更快速的了解过去居家环境质量的变化情况。
环境质量监测系统应用于居家生活安全-以CO侦测为例(2)模块化的运作模式为了让本监测系统在未来进行功能性的扩充更加弹性,所以在设计系统的运作模式流程时让系统可以具备模块化的功能,因此,无论是要进行功能性的扩充或者变动时,依然可以使用本系统的运作模式做研究或开发。
如果选用多个种类不同的侦测设备时,需额外再考虑到各个侦测设备的规格、数据格式以及传输接口的不同进行处理,但是系统的运作模式流程上并不会有大幅度的变动,另外,当系统逐渐庞大而造成数据储存量逐渐增加时,则需额外考量扩充数据库的容量与服务器的等级才能应付庞大的数据量。
参考文献
[1] 刘建国,刘文清.环境监测技术及其发展方向[J].光电子技术与信息. 2001(02).
[关键词]监测;系统;建置;用户;接口;设计
中图分类号:TN874 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)10-0320-01
一、监测系统的设计流程
本监测系统的设计流程,以感测组件负责侦测环境信息,透过RS-232接口连接至ZigBee模块,而PC可以透过TCP/IP的设定与Socket程式撰写抓取ZigBee模块所接收的环境信息数据,藉由ASP.NET网页程序设计与SQL Server数据库的撰写让信息显示在网页上,最后提供给居家使用者一个安全、健康的居家空间环境以及便利的信息查询方式。
二、环境质量监测系统应用于居家生活安全
本研究以智能居家组件(数字CO侦测器)为主要的感测组件,搭配ZigBee无线传输模块以及ZigBee转以太网络转换器,负责做数据传输及接收,最后经由用户接口的撰写进行信息显示及查询之动作,而ZigBee转以太网络转换器。
2.1 系统架构说明
本研究之系统架构为侦测设备透过RS-232接线连接至厂商所自制转换器(内含ZigBee无线传输模块),经由ZigBee转以太网络转换器作资料接收以及网络数据传输的动作,透过我们所撰写的用户接口作数据的处理以及信息显示、查询的动作,最后居家用户即可透过具备网络链接功能的设备做实时查询的动作。
本研究所选用的实验设备分别为(1)数字CO侦测器(具备RS-232传输方式以及16位字符串数据传输)、(2)ZigBee转以太网络转换器(可自行设定网络IP以及传输速率等)、(3)转换器(厂商所自制,内含ZigBee无线传输模块)、(4)网络交换器(用以连接各个设备,建构网络工作环境)、(5)RS-232 转接线(侦测器与转换器间的连接线)。
2.2 運作模式说明
本研究之运作模式需考虑到各个设备的连接以及各个通讯协议的设定、链接,并且必须以居家使用者可以清楚、便利做实时信息查询的需求作为用户接口的撰写的条件,所以必须规划好一个完整的系统运作模式,最后监测系统即可依据此模式进行运作。
(1)数字CO侦测器负责侦测居家环境质量。
(2)侦测的数据数据透过RS-232接口传至转换器(内含ZigBee无线传输模组)。
(3)转换器(内含ZigBee无线传输模块)经由ZigBee通讯协议把数据传至ZigBee转以太网络转换器。
(4)ZigBee转以太网络转换器即可透过TCP/IP通讯协议把数据传至用户接口做处理。
(5)用户接口则会进行环境质量的分析以及把数据储存至数据库中,然后进行实时信息的显示以及历史信息查询的动作。
(6)而用户可以使用具备网络链接功能的设备,如:计算机、手机,进行居家环境质量的查询动作。
(7)最后,用户可依据查询的信息进行居家环境的改善。
三、用户接口的执行
在开启本系统之用户接口时,首先看到的页面为实时信息的显示,其主要是让居家使用者可以在此页面中实时的查看居家环境质量的环境质量监测系统应用于居家生活安全-以CO侦测为例变化,而在本研究中所使用的侦测设备是以侦测环境中CO、温度的变化为主,另外也设计警示图示的变化可以让居家使用者更简单、快速的了解居家环境质量状态的好坏。
当我们想查询过去的居家环境质量的变化时,我们可以切换为历史信息的查询页面,在我们开启历史信息的页面且尚未执行查询的动作前,会看到三个查询信息可以让居家用户依据需求做选择的动作,当居家使用者在选择完查询的条件后按下查询的按钮,本监测系统会根据查询的条件到数据库中把数据抓取出来并做显示的动作,而在历史信息的显示部分,本系统的设计是以折线图的方式做显示,而数据库中可以查阅纪录的每一笔数据,如此一来,可以让居家使用者清楚的了解居家环境质量的变化情况。
四、总结
透过本监测系统的建置以及用户接口的设计方式,除了可以减少居家环境的灾害发生外,另外一方面也可以藉此建立一个具备安全、便利的居家环境空间,而本监测系统与用户接口之特色如下:
(1)简易的用户接口设计
本研究之用户界面设计是以居家用户在使用上的便利为主,因此,在即时信息的页面上加入图标的变化与显示可以让居家用户很简单的就了解居家环境质量的状态,而在历史信息的页面中,以弹出式日历的选择与下拉式的选单让居家使用者在查询时更加方便,最后在查询结果的显示上,以折线图的方式显示可以让居家使用者更快速的了解过去居家环境质量的变化情况。
环境质量监测系统应用于居家生活安全-以CO侦测为例(2)模块化的运作模式为了让本监测系统在未来进行功能性的扩充更加弹性,所以在设计系统的运作模式流程时让系统可以具备模块化的功能,因此,无论是要进行功能性的扩充或者变动时,依然可以使用本系统的运作模式做研究或开发。
如果选用多个种类不同的侦测设备时,需额外再考虑到各个侦测设备的规格、数据格式以及传输接口的不同进行处理,但是系统的运作模式流程上并不会有大幅度的变动,另外,当系统逐渐庞大而造成数据储存量逐渐增加时,则需额外考量扩充数据库的容量与服务器的等级才能应付庞大的数据量。
参考文献
[1] 刘建国,刘文清.环境监测技术及其发展方向[J].光电子技术与信息. 2001(02).