艾鍗教你從實作中認識物聯網！ https://bit.ly/3kLZhAq 課程使用Raspberry Pi結合ARM mbed Cloud來實現一個物聯網解決方案。你會了解M2M(Machine-to-Machine)網路協定,包含CoAP、MQTT、LWM2M等協定，並藉由Raspberry Pi連接 Cloud。 Raspberry Pi的部份教你連接一些感測器，包含GPIO、數位界面I2C的溫溼度感測器、類比感測器如光感應器等，並將這些感測器成為定義為不同的Resource Path並註冊在mbed cloud中。 本課程將採用Node.js撰寫WebAPP，使用HTTP/RESTful API存取Resource。在實作WebAPP中，除了後端Node.js，你也將會看到後端如何與前端瀏覽器之間要如何溝通的方式，如AJAX或WebSocket

1. Quick Review
iPAS 物聯網初級工程師考試
Joseph @ 輔大電機系
July 20, 2018

2. IPAS IoT 基本名詞術語
RFID
• 工作原理
• 工作頻段範圍
• Tag 種類
EPC global 標準
1) Filter & memory type
2) ISO 18000 標準
3) UHF
電磁波的頻譜
1) LF、HF、UHF、Micro wave
2) 游離輻射（英語：ionizing radiation）是指波長短、頻率高、
能量高的射線
3) 電磁波單位

3. IoT 的系統架構
3 資料來源：http://scimonth.blogspot.tw
Big Data
分析與優化服務
應用
Data Center
資料收集與備份
訊息傳遞與分享
Data Collector
資料收集、運算
與傳遞
物聯網終端 = 處理器 + 感知元件 + 通訊
低耗能 + 高效能處理能力
感
知
層
網
路
層
應
用
層

4. IoT 技術架構簡介

5. 5

6. Cloud 的3個服務層次
6

7. OpenStack？
IaaS 雲端運算平臺 OpenStack
OpenStack 採用開放原始碼方式散佈的專案，
Apache 授權允許廠商修改程式碼以符合自身需求，
不必擔心授權感染(如GPL)問題

8. NoSQL database
https://www.ithome.com.tw/news/92507
HBase v.s. Cassandra v.s MongoDB

9. 虹膜辨識技術
虹膜辨識技術是通過一種近似紅外線的光線，對
虹膜圖案進行掃描成像，並通過圖案像素位的異，
或操作來判定相似程度。虹膜辨識過程首先需要
把虹膜，從眼睛圖像中分離出來，再進行特徵分
析。

10. 虹膜辨識技術的過程
虹膜圖像獲取、圖像預處理、特徵提取、特徵匹
配

12. PM2.5
雷射LED原理傳感器主要應用在PM2.5檢測領域
紅外原理粉塵傳感器只能檢測到1um以上的顆粒，測量精
度不足。因為紅外LED光散射的顆粒信號較弱，只對大於
1um的大顆粒有響應
在雷射粉塵傳感器進入民用領域之前，空氣凈化器中大量
採用了紅外粉塵傳感器。但隨著空氣凈化器行業的發展，
加上一些大廠實現了雷射粉塵傳感器的批量化生產，雷射
粉塵傳感器的造價在逐步降低，同時終端客戶對精準測量
空氣品質的要求也越來越高。採用雷射原理傳感器、精準
量化PM2.5質量已是業內公認的趨勢
原文網址：https://read01.com/64G5DN.html

13. 指紋辨識
指紋是生物辨識的方式之一，透過波峰與波谷以
及隆起線的變化，就能抓到特定的特徵點，且每
個人的特徵點皆不相同。

14. 指紋辨識的方法
(1)光學式感應器: 透過光線與感光元件儲存
(2)電容式感應器:透過半導體記錄電荷、溫度、壓力等分
布狀態

15. RFID 無線射頻辨識系統

17. RFID系統是利用無線電波來傳送識別資料，以達
到身份識別的目的
傳輸電能和資料且採非接觸式

18. RFID 系統組成元素
1. 天線 Antenna, or Coil
2. 感應器 Transponder, or Tag
3. 接收器 Transceiver, Reader

20. Tag (Transponder)種類
Active(主動式)Tag:
• 主動式Tag可儲存較大的記憶體及較遠的讀取距離
• 缺點為價格較昂貴而且需更換電池(每隔7~10年)
Passive(被動式)Tag:
1) 利用電感耦合
2) 被動式Tag的記憶體較小，但好處是價格較具競爭力

21. 頻段使用愈高, 距離愈遠

22. Barcode vs RFID

24. RFID讀取頻率分類 (Air Interface)
頻段 RFID應用頻率 感應距離 部分RFID廠家 我國使用現況
低頻 (LF, Low
Frequency)
125 KHz
135 KHz
< 1.5 m HP
117.6~126: 已指定業務分配但尚未使
用[固定(主),水上行動(主),無線電協航
(主)]
129~160:已分配但未使用[同上]
高頻 (HF, High
Frequency)
6.78 MHz (HP),
13.56 MHz (Pretide)
< 1.5 m
HP
Pretide
134.1~157 M: 已指定業務分配但尚未
使用
但13.56  0.007: 供工,科,醫用設備使
用
超高頻 (UHF,
Ultra High
Frequency)
860-950 MHz, > 1.5m
HP
SAVI
864.1~868.1: Low-Tier
870~890: 3G
895~915, 940~960: GSM
2.45 GHz > 1.5m HP 2.45  0.05GHz:供工,科,醫用設備使用
極高頻 (SHF,
Super High
Frequency)
5.8 GHz > 1.5m HP
5.8  0.075GHz: 供工,科,醫用設備使
用
已分配使用

25. RFID Tags 種類

32. RFID standards
標準主要是由ISO及EPCGlobal 制定
RFID: ISO 18000
 ISO/IEC 18000-1 – 標準規範
 ISO/IEC 18000-2 - 135 kHz以下
 ISO/IEC 18000-3 - 13.56 MHz
 ISO/IEC 18000-4 - 2.45 GHz
 ISO/IEC 18000-6 - 860-960 MHz (Philips)
 ISO/IEC 18000-7 - 433.92 MHz

33. EPC(Electronic Product Code)
EPC是EPCglobal所訂定的RFID編碼的標準

37. Tag Data

38. EPC Tag Standards標籤標準

42. Types of Memory in RFID Tags
Gen 2 RFID tags are comprised of an antenna and a
chip (more accurately called an integrated circuit, or
IC). The ICs for Gen 2 tags contain four types of
memory:
Reserved memory
--------------------------------
EPC memory (EPC Code)
-----------------------------------
TID memory (Tag ID cannot be changed)
----------------------------------
User memory (can record extra information)

43. ISO/IEC 18000-6
See RFID.ppt

44. References
http://yes.nctu.edu.tw/Lecture/NewTech/C05/RFID/
RFID.htm
http://www.slideserve.com/fola/epcglobal

45. 電磁波

46. 電磁波的測量單位
電磁波是一種能量
電磁波常用的測量：瓦特(W)簡稱「瓦」
• 毫瓦特(mW)簡稱「毫瓦」、微瓦特(μW)簡稱「微瓦」
• 瓦特(W)是功率的單位，意指每單位時間所消耗或
發散出來的能量，可以作為電器用品消耗能量的
測量單位，或者電磁波發散能量的測量單位。
• 基地臺的特定頻率稱為微波(MW)或射頻(RF)無線
電波，常被測量的是平面波功率密度，一般寫成
μW/cm2(微瓦特/平方公分)。

47. 高斯(Guass)，是用來測量靜磁場強度的單位，不
是用來量測電磁波的正確單位。
高斯計(Guass Meter)來測量電磁波的磁場強度時，
量測的頻率範圍必須低於500KHz；但是對GSM系
統而言，其天線發射的頻率都在900MHz及
1800MHz，高於500KHz甚多，因此用高斯計來測
量電波的磁場強度是不對的，且測量到的可能是
電力設備所產生的磁場。

49. 游離輻射 vs 非游離輻射
1.游離輻射：可破壞生物細胞分子，如伽瑪射線、X光。
2.非游離輻射(有熱效應)：不會破壞生物細胞分子，但會
產生溫度變化，如可見光、紅外線。
3.非游離輻射(無熱效應)：不會破壞生物細胞分子，也不
會產生溫度，如無線電波、電力磁場。
電磁波的頻率愈高，能量愈強，電離能力愈強。
非游離輻射是指與X射線相比之下波長較長的電磁波，由
於其能量低，不能引起物質的游離，故稱為非游離輻射。
如近紫外線與可見光、紅外線、微波和無線電波等游離能
力較弱的電磁波

51. 波長

52. 波長