物聯網(IOT)應用-利用通訊軟體(LINE)遠端遙控電燈開關以及溫濕度感測

物聯網(IOT)應用-利用通訊軟體(LINE)遠端遙控電燈開關以及溫濕度感測

研究目的：

(一) 利用物聯網的發展應用，以通訊軟體控制智慧開關

(二) 從通訊軟體遠端監控現場的溫溼度。

開發研究流程：

1. 提出目的想定。

2. 研究主題定案。

3. 蒐集研究資料與材料。

4. 測試硬體設備組裝。

5. 撰寫及修改測試軟件。

6. 測試程序與硬體整合。

7. 檢查修正錯誤。

8. 製成完成品。

9. 撰寫開發研究論文報告。

一、作品設計與發想

本次開發作品具有兩大功能，分別是即時通知以及遠端操控。功能應用場景為家內無人的情況下可以使用手機LINE操控電燈智慧開關。並且利用 Smart 板和 MicroBit 為主要的硬體介面。

(一)Smart 開發板，能即時連線讓使用者從外面收到現場電燈的訊息。

(二)MicroBit，能偵測使用者的手機是否進入該範圍。

二、實驗材料

(一)Smart 開發版

「Smart 是 2016 年推出的物聯網開發板，有別於過去馬克 1 號和 Fly 需要搭配Arduino 才能運作」(Webduino Smart 初始化設定 2016)，Smart 開發板可以自行獨立運作，同時也具備連上網際網路和透過區域網路操控的能力，如圖所示。

(二)MicroBit

MicroBit 是基於 ARM 結構的嵌入式系統，「由 BBC 設計用於英國的電腦教育。

擁有 1 個 ARM Cortex-M0 處理器，加速度傳感器和磁力傳感器」(MicroBit 維基百科

2018)，藍牙通訊和 USB 連接編程能力，由 25 個 LED 組成的螢幕，2 個可程式化按鈕，

可以用 USB 或者外部電池包來供電，如圖所示。

(三)智慧插座

在靠近插頭的插座會持續供電，作為提供開發板電源使用，中間透過繼電器來控制另外一個插座孔的開關，控制有電還是沒有電，因此如果把電器接在這個插座上，就可以控制電器有電或沒電，內外部構造圖如圖。

(四)繼電器

接家用電的一端有三個接點，中間是公共端 ，另外兩個接點其中一個是 NO常開端 ，也就是平時與公共端保持斷路，另外一個是 NC 表示常閉端，表示平時與共用接點處於接通，型號：SRD-05VDC-SL-C 繼電器如圖。

SRD-05VDC-SL-C 繼電器 ( 來源：Webduino 公司，臺灣 )

(五)溫溼度感測器

傳感器是接收外界環境變數最基本的傳感器，透過溫濕度傳感器，可以準

確的偵測溫度與溼度的即時變化」(Webduino 溫溼度 2016)，如圖。

一、實驗原理

(一)繼電器原理

面上常開或常閉的意思覺得容易誤會，可以想像小時候玩燈泡，用兩條電

線分別接著電池」(Webduino 組裝智慧插座 2016)，如果電線分開，燈泡就不會

亮，就是常開 NO ，電線接在一起閉合，燈泡就會亮，就是常閉 NC，如圖。

(二)智慧插頭動作原理

由 Smart 開發板來操控繼電器插座的開關，使家電啟動或關閉，如圖。

四、程式碼說明

(一)設定 SMART 腳位 Webduino Blockly 轉換 Java Script，如圖

(二)Line 聊天機器人設定建立 Heroku 代理伺服器，如圖

(三)實驗硬件材料與LINE聊天機器人程式合併，如圖

(四)設定與使用者對話之 FireBase 資料庫，如圖

五、成果展示

(一)功能(1)手動電燈開關手機操作畫面，如圖(十五)。

1、如(15-1)(15-2)分別為手動控制開關燈。

2、藉由輸入開關燈的指令如(15-1)(15-2)使電燈能開關燈如(15-3)(15-4)。

(二)功能(2)半自動電燈開關手機操作畫面。如圖(十五)。

1、(15-8)為開啟感測器(LED 燈打勾)，(15-12)為關閉感測器(LED 燈打叉)。

2、利用感測器如(15-8)傳送訊號至資料庫並通過程式碼判斷執行程式，使

Line 顯示如(15-5)(15-6)並詢問是否能開啟電燈如(15-7)。

3、利用感測器如(15-12)傳送訊號至資料庫並通過程式碼判斷執行程式，使 Line 顯示如(15-9)(15-10)並詢問是否能關閉電燈如(15-11)。