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Raspberry Pi IoT 無線傳輸技術
- ZigBee
台灣樹莓派
Jul 27, 2016/Raspberry Pi #15
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姓名標示 — 非商業性 — 相同方式分享
CC (Creative Commons)
姓名標示 — 你必須給予 適當表彰、提供指向本授權
條款的連結，以及 指出（本作品的原始版本）是否已
被變更。你可以任何合理方式為前述表彰，但不得以
任何方式暗示授權人為你或你的使用方式背書。
非商業性 — 你不得將本素材進行商業目的之使
用。
相同方式分享 — 若你重混、轉換本素材，或依本
素材建立新素材，你必須依本素材的授權條款來
散布你的貢獻物。
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●
Raspberry Pi 官方經銷商
●
專注 Raspberry Pi 應用與推廣 , 舉辦社群活動
關於我們
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●
COSCUP,MakerConf,PyCon,HKOSCon 講者
● 投影片
●
https://speakerdeck.com/piepie_tw
● 程式碼
●
https://github.com/piepie-tw
分享 x 教學
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No content
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https://www.moedict.tw
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http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_of_Things
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從實際的例子瞭解 IoT
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●
第一步是先找出耗能的地方
節能控制
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第一步是先找出耗能的地方
節能控制
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第一步是先找出耗能的地方
節能控制
●
電力計顯示電流與電壓
●
我看著螢幕並抄下數據
●
更有效率紀錄的方法？
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第一步是先找出耗能的地方
節能控制
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IoT 無線網路通訊技術 - ZigBee
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●
高階的無線網路通訊協定 , 由 ZigBee Alliance 制定
●
建構在 IEEE 802.15.4 標準上
ZigBee
http://www.embedded.com/design/industrial-control/4012593/ZigBee-SoCs-provide-cost-effective-solutions
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●
低功耗 , 低資料傳輸量 , 支援多種拓撲
特色
http://www.zigbee.org/
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ZigBee, WiFi, Bluetooth
ZigBee WiFi Bluetooth
應用領域 無線監測和控制 高速無線網路 個人無線設備
傳輸速率 250Kbps 11Mbps
(802.11b)
720Kbps
(Classic)
傳輸距離 100m 50-100m 10-100m
特色 低功耗、
多種網路拓撲
高速 便宜
http://swf.com.tw/?p=767
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●
是 Digi International 所推出的產品線
●
常見型號： XBee Serial 1, XBee Serial 2
●
Data MCU(Microchip) + Radio Chip(Freescale/Ember)
XBee
https://www.sparkfun.com
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XBee Serial 1 vs. XBee Serial 2
http://shop.oreilly.com/product/9780596807740.do
Serial 1 Serial 2
Outdoor Range 100m 120m
Topology Digi Mesh ZigBee Mesh
DIO 8 11
AIO 7 4
PWM 2 0
Configuration Easy Hard
Chip Vendor Freescale Ember
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XBee ZigBee vs. XBee-PRO ZigBee
XBee XBee-PRO
Outdoor Range 100m 3200m
Transmit Power 3.1mW 63mW
Cost ~USD$35 ~USD$45
Appearance
https://adafruit.com/
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XBee 天線選擇
http://blogspot.tenettech.com/?p=3663
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各種轉板
https://goo.gl/ulPDHe
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Pins of XBee
https://www.safaribooksonline.com/library/view/the-hands-on-xbee/9780123914040/xhtml/APP010.html
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●
使用 XBee 的腳位直接做輸入 / 輸出
●
適合小型 ( 穿戴式 ), 低耗電情境使用
XBee Direct
http://www.thegoodlifelab.com/2011/02/xbee-to-xbee-using-direct-io-dio.html
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ZigBee Topology & Role
http://jeromeabel.net
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ZigBee Mesh vs. Digi Mesh
http://www.digi.com
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Addressing
https://learn.sparkfun.com/tutorials/exploring-xbees-and-xctu/configuring-networks
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●
AT Mode 適用於點對點或是小的網路拓撲
●
API Mode 適合中大型網路環境
AT Mode & API Mode
http://swf.com.tw/?p=788
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X-CTU Configuration
http://www.digi.com/products/xbee-rf-solutions/xctu-software/xctu
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用電腦同時監控多台電力計
https://learn.adafruit.com/tweet-a-watt/
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圖表與紀錄
https://learn.adafruit.com/tweet-a-watt/
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●
端點 ( 例如電力計 ) 需要讀多種資訊怎麼做 ?
●
無線通訊除了 ZigBee 還有哪些選擇 ?
●
端點和電腦中間的資料交換怎麼做 ?
●
電腦這麼大台可以換掉嗎 ?
●
數據如何處理和分析 ?
問題與討論
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端點 ( 例如電力計 ) 需要讀多種資訊怎麼做 ?
●
無線通訊除了 ZigBee 還有哪些選擇 ?
●
端點和電腦中間的通訊協定怎麼做 ?
●
電腦這麼大台可以換掉嗎 ? 換成 Raspberry Pi 吧
●
數據如何處理和分析 ?
先從簡單的開始吧
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DEMO
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Raspberry Pi 與 IoT
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●
Sensor Node + Internet Gateway
IoT 應用架構
http://micrium.com/iot/devices/
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●
一個讀取脈博資訊的例子
生理監控上雲端
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●
透過 Pulse Sensor 讀取脈博資訊
生理監控上雲端
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●
搭配單晶片電腦將訊號轉為實際脈博數字
生理監控上雲端
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●
閘道器是連上網路的裝置
生理監控上雲端
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●
透過藍牙和閘道器做資料交換
●
使用 MQTT-SN 降低資料傳輸量與確保 QoS
生理監控上雲端
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●
閘道器透過 OpenAPI 上傳到雲端
生理監控上雲端
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●
實現具體而微的 IoT 應用
生理監控上雲端
Sensor Node
Cloud
Internet Gateway
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DEMO
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https://goo.gl/Df0g3M
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●
http://www.digi.com/products/xbee-rf-solutions
●
https://www.sparkfun.com
●
http://swf.com.tw/?tag=zigbee
●
http://www.comfort.net.tw/
參考資料
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Raspberry Pi Rocks the World
Thanks