年少不懂事，致逝去的青春

1. 2014-MobileHero 穿戴式暨物聯
網裝置競賽
聯網數位電錶-概念設計書 V1.0
組員：黃志賢、陳冠宇

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聯網數位電錶-概念設計圖
目錄
主題說明.............................................. 2
作品特色.............................................. 2
操作流程.............................................. 2
系統架構.............................................. 2
系統現況.............................................. 3
展望與挑戰............................................ 4
圖目錄
圖 1. 系統架構圖.........................................3
圖 2. 網頁雛形示意圖.....................................3

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聯網數位電錶-概念設計圖
主題說明
鑒於現今全球用電量耗費驚人，舉凡公設、學校、飯店、賣場甚至到家庭等，
總有許多未使用卻未隨手關閉的電源開關，即使已經特別注意，但是一些家電的
老舊、機器內部電路的衰弱使得耗電量大增等皆為隱性，如果不能夠得知，那麼
這些耗費就會變成有形的存在而增加經濟負擔、白費用電的供應。
思及此，
「聯網數位電錶」的概念油然而生，藉由電錶的檢測、MCU 為媒介、
後端 Serve 的輔助搭配，便可以將電錶「上網」
。
將每一次讀取到的值做檢測、反映，並且交給後端的伺服器及網頁，使得無
論使用 SmartPhone、Pad、PC 等。只要網路允許，隨時隨地都可以監看任何電器
的耗電，並且將這些耗電的數據統表（圖）列在網頁上，舉凡公司耗能匯報、家
庭耗電監看、飯店耗電監看等皆可使用。
作品特色
本作品特色有四：
1. 耗電量反映。將耗電量直接回應到網頁上以供觀看，甚至可以在後端直接擷
取目前當季、當時的度數價格而反映給使用者，不必如以往般需親臨電器旁
觀看目前耗電量，而是在何時何地有網路即可觀看。
2. Wifi 應用。可以藉由網路而連結上世界各地，出門在外也可以得知。
3. 抗干擾。若 WIFI 有了干擾或是被阻斷，在不斷電的狀況下可以暫存一小段時
間的資料，待到網路連結時將這段時間的資料上傳。
4. 分門別類。並非統一偵測，而是每一個被偵測物都可以分割而出，從網頁上
即可得知各個被偵測物的耗電量。
操作流程
1. 硬體操作：該電錶包含公頭及母座，公頭得到電源、母座則是聯結電器。而
後電錶收到電源後即可開始偵測。該錶會將資料彙整後藉由網路送上伺服
器。
2. 伺服器端：藉由工程師自行設定，將電器網路通訊和伺服器連結上。伺服器
將所接收到的資料彙整、計算後藉由表列或數據的方式讓使用者可以觀看。
系統架構
本系統架構分為兩個部分，Device 和 Net，以常用慣語來說就是硬體和軟體
兩部分。

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聯網數位電錶-概念設計圖
藉由自製的電源感測電路將目前電器的用電量感測後送往 MCU，而 MCU 做的
工作非常簡單，就是「儲存」和「傳送」
。為了避免網路失聯、不穩定等狀況發
生，所以程式中只要在超出儲存範圍內的所收到的值，都會將之一一儲存下來，
並且等到網路回復通訊時再回傳至 Serve。
另一方面，將所需要用到的大量計算全部交由後端來處理，讓 MCU 專心的做
感測、儲存、傳送等事，這將使得韌體架構更加完整，使得軟、硬體各司其職，
前端的感測、傳送及後端的接收、計算、發布。
圖 1. 系統架構圖
圖 2. 網頁雛形示意圖
系統現況
回顧市場上其實有關於數位電錶、省電專家產品等也不在少數，但是物聯網
的概念使用於商用的例子卻少之又少，而這也是本團隊構思此作品的切入點。
在未來，此作品使用得當，則代表著人類民生使用的電、水、瓦斯等都會使
用到，因為只要前端的 Device 改變，後端做的事情是一樣的，未來勢必世界各
地任何角落都會有網路的漫佈，所以「網通則物聯」
，那麼使用上想必將十分廣
泛。
耗電感測 •處理後送入MCU
MCU儲存 •傳送於NET
後端資料
處理 •傳送到網頁

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聯網數位電錶-概念設計圖
展望與挑戰
 使用串連架構，可承載瓦數為？
 為什麼是這個數據？
 串連，所以可以電源控制？
i. 如果可控制，是只有開、關，或是可以電壓控制？
 是否可量測正確電壓，如果不行，那如何做產品調校？
 根據實際使用環境需採取不同運作架構，網路架構規劃可採用以下架構：
「精簡式裝置架構」
每個 Device 都各自連帄台，在帄台串連及管理
「中控式架構」
有一個裝置擔任區域主控，有較為完整硬體規格，例如按鍵、螢幕等，
由中控收集負責連線及網路傳輸溝通
「以上皆可」
每種架構都有準備，根據不同環境提供選擇
 實際的商業模式如何收費？
 產品賣斷，提供一般資訊硬體設備類似的售後服務，差別只在於有一個
網頁帄台可供使用 (販售價格必須包含網頁主機分攤及頻寬預估費用)
 租用，日租、月租或年租，用多久收多少，較無風險壓力