本文件详述了物联网(IoT)系统的开发步骤，包括实体与感知层、网络通信层以及应用服务层的实施。文中强调了选择合适的开发平台、通信媒介及协议、设备管理和数据分析的重要性，并探讨了云平台在IoT架构中的角色。最后，提到不同通信标准和架构对IoT应用的支持，尤其是在低功耗和低成本方面的需求。

1. 如何打造自己的 IoT
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2. 技術內涵
實體+感知層實作
網路通訊層實作
應用服務層實作
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3. 實體+感知層技術實作
選定一個開發平台
1) MCU or MPU ? OS 平台 ?
2) open hardware
選擇你要的應用, 需要什麼Sensor
1) 例如: 溫溼度、CO2感測、光感測、壓力、G-Sensor、
Gyroscope等
2) 確認電壓、電流
3) 確認類比還是數位
4) 類比: OP+ADC
5) 數位: IC 間數位通訊界面, UART、I2C、SPI、one Wire
讀出Sensor模組的資料
1) 撰寫驅動程式: Interface driver + Sensor driver
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機器要有韌體更新的能力 (Firmware Upgrade)

4. 網路通訊層實作
(1)選擇通訊媒介-有線/無線 ?
有線: Ethernet 、 RS232/485、 EtherCAT 、CAN bus
無線通訊
短距離無線通訊
1) WiFi (IEEE 802.11 b/g/n)
2) LR-WPANs(IEEE 802.15)
IEEE 802.15.1 : Bluetooth
IEEE 802.15.4
– max data rate: 250 kb/s , max output power: 1mW; max packet size 127 bytes
– Zigbee (Short Range wireless Sensor Network)
3) 其他RF 無線射頻
長距離無線通訊 (Cellular communication)
1) 3G/4G/5G
2) LTE-M
3) …
中長距離無線通訊 (LPWAN)
1) LoRa
2) Sigfox
3) NB-IoT
(2) 確認與系統的硬體連接界面為何 ?
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電信標準: ETSI、ITU-T
M2M應用因裝置數量眾多，且所傳資料量不大，所以搭載的無線通訊模組一定要符
合低耗電、低成本及簡單設計三大要求

7. 通訊距離

8. LTE 規格
LTE (3.9G), LTE-Advanced (4G)
3GPP近來也針對低功耗、低速率的M2M應用快馬加鞭制
定Cat. 1/0標準技術
Cat. 1/0的特性確實相當適合物聯網應用發展，像是智慧電
表(Smart Meter)、金融POS機和車載系統等只需幾百kbit/s
的資料傳輸量的應用
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LTE-M
20MHz-->1.4Hhz, 以減少baseband處理功耗

9. SIMCOMM SIM5320E

10. 物聯網網路層實作

11. 物聯網網路層實作
(1)選擇M2M 通訊協定的架構
HTTP
CoAP
MQTT(MQTT-S)
XMPP
LwM2M
…
(2) 設備須實現M2M Client
(3) 傳送的資料是否要加密 (TLS , DTLS, …)
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12. 也許你會問, 架構改這樣可不可以?
可, 但NAT 問題要被解決
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13. 基於M2M的的實際系統架構
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14. CLOUD PLATFORM

15. M2M platform architecture
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16. Cloud平台要做什麼?
Device Management
1) 設備連線管理
2) 物聯網設備專用通信協定 (HTTP、CoAP、MQTT、XMPP)
3) 資料加密
4) 韌體更新 (FOTA)
User Management
1) 設備認證
2) 應用程式的身份認證 (Access Key)
Data Analyze
1) 數據資料蒐集 : 通常結合資料庫系統
2) 數據資料分析: 一般統計分析，或更進一步Data Mining、Machine
Learning
3) Cloud Computing
User Access (web, app):
1) 伺服器端須提供應用程式開發介面, 如RESTful API
2) 若使用網路開發商的Baas服務, 必須了解其所使用的應用程式開發介面

17. Open M2M Cloud Platform
除了IaaS 架構自己建立雲以外,也可以用BaaS
Baas: Mobile Backend as a service
現在已經是百家爭鳴的狀態
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18. Xilvely

19. ARM mbed IoT Platform
mbed Client
mbed Device Server
webAPP
HTTP