文件-国立屏东科技大学资讯管理系.docVIP

專題組別：第八組 專題名稱：天然環境感知系統設計與實作－以淡水紅樹林生長環境為例 學校科系：國立屏東科技大學 資訊管理學系 指導教師：龔旭陽 教授 專題學生：高弘霖劉邦丕賴尚寅郭瓊雯林馳芳氣候變遷影響的最早指標二氧化碳的升高、鹽分濃度增加、全球溫度上升及海平面上升等氣候變遷因素，對全球紅樹林造成顯著的影響，因此，觀察紅樹林的微氣候變化對照目前全球氣候的環境變化，是目前很重要的課題。另外，紅樹林因為在沿海地帶，目前台灣尚未有利用無線監測設備來觀測紅樹林的研究。應用無線感測的技術，解決早期調查野外需花費大量的儀器經費、人力與難以進入樣區等問題。捍衛者部份主要應用之技術包含mote 感測模組本感測網路所應用之感測硬體設備為intel 所設計之cpu 並由美國xbow公司將其商業量產之感測設備。這個感測器技術將溫度計、濕度計、氣壓計、光感應器、斜和振動感測器、磁場感測器、雙向無線通訊裝置、微處理器和電池全部置於一英吋立方的空間中。並可外接其它任可之類比式感測設備。以擴充其性能應用於各種場合。 Sky感測模組Tmote Sky 為針對無線感測網及各式監測應用，而開發之超低用電無線傳輸模組。使用產業標準之界面如USB及IEEE 802.15.4。Tmote Sky採用必威体育精装版產業標準，整合溫度、濕度、光照，彈性界接周邊裝置而形成廣域網路應用。由TinyOS完整支援相關之無線傳輸協定並結合各開放之資源軟體。Tiny OS： 為柏克萊大學所開發之開放微形作業系統。其主要是以unix 為背景所開發出簡易微形作業系統，本系統以Tiny OS為感測設備之主要硬體作業環境，並應用其於感測器控制。感測電力維持、無線傳送、資料繞送等作用TinyDB： Tiny DB 為柏克萊大學所開發之開放微形資料庫系統，本計劃設計將其嵌入至mote感測器內。使mote感測器具有提供標準SQL 存取介面功能以達成系統規劃之需求。無線通信模組無線通信模組負責連接感測器與其他感測器之間的溝通，或是將感測器的資料傳送給無線資料蒐集器。可使用的傳輸介質有紅外線(Infrared)、無線電波(Radio)、以及光纖介質(Optical Media)等，配合環境及應用的不同，可以使用不同的選擇。SQL： 為一透本系統之資料傳輸標準，在三大子系統間均以SQL標準語言傳輸所以資料。伺服運算處理系統為本系統設計之資料儲存、運算、展示及應用之主系統。其所應用相關技術有(1) linux OS () RAID磁碟陣列系統、() cluster叢集系統、()PostgreSQL資料庫、() perl 程式語言、()IIS、() ASP與() JAVA程式語言等。本系統調改善以往調查之費時外，並加強其信度與效度，故系統運作之穩定性相對格外重要，因此本系統以linux作業系統為伺服運算主機之主要作業平台，並在伺服器上以RAID 5之磁碟陣列系統所組成之陣列磁碟提供資料儲存加強其穩定性，而每一伺服運算系統由兩部主機所並列成為一cluster系統，以加強軟體應用系統之容錯性，將整體伺服運算系統規劃為六大模組。cluster 單元由兩套inux 系統所組成，並配合NFS及rcommand 加強應用系統容錯能力，以增加系統可靠度。儲存接收資料庫使用開放式資料庫PostgreSQL系統，儲存各項感測參數及影像圖片。感測資料接收模組感測資料接收模組主要使用程式語言，透過標準SQL資料庫語言回存至伺服運算處理系統之PostgreSQL資料庫內。感測資料分析模組感測資料分析模組亦是由程式語言所撰寫，其主要功能在於監測感測資料及系統環境之各項參數否有異常並透過通知預警系統通知相關人員。資料展示模組資料展示模組使用伺服器技術，並使用至資料庫抓取資料警系統警系統為一處理警示之處理單元。使用perl程式語言。可使用SMTP傳送電子郵件警示訊息，亦可使用socket 方式與電信業者合作經由GSM 網路發送警示息。而當感測環境建完成後，所有相關資料即回傳至伺服器主機上，所以伺服器主機主要以展示影像資料微氣候感測資料為主設計如１，主要功能設為日後學術研究使用 首頁 PDA版首頁 物種資訊 PDA版物種資訊 即時影像 變化觀測圖 歷史影像 PDA版歷史影像 即時感測資訊 歷史感測資訊 異常資訊 PDA版異常資訊 結論與未來展望 本小組雖然發展出一套可以完整的觀測紅樹林生態的系統，但還是有許多不足的地方是待改進的，由於硬體設備的不足，在紅樹林架設的樣點只有二個地點，而網路攝影機也只有一台，所以要更完整的了解紅樹林生態，可能還需要在樣點上多增設幾點，在不同的定點增加網路攝影機，才能夠更完整且足夠的觀測紅樹林的生態。然而在設備所用的電力也是有待改進的地方，雖然本小組在電力方面達成可長時間的觀測，使用太陽能