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智慧物聯網應用框架之設計與實作

為了解決panasonic a la uno s的問題，作者李仕雄 這樣論述：

在本論文中，主要探討智慧物聯網的應用框架設計及實作。物聯網是表示數十億個互聯的設備，設備上通常搭載著感知器和通訊裝置。如何使其成為一個智慧終端是重要的議題。而物聯網裝置一般來說是具備低功耗、有限儲存空間和低處理能力的特點，關於可靠性，運算性能，安全性及保密性來說都相當有限。因此本論文探討如何整合雲端平台技術及如何實現邊緣運算，來達到智慧終端的實現。而物聯網的架構從宏觀角度來看，分為三個階層:感知層、網路層及應用服務層。本論文研究的範圍，從感知層擷取感知器的資料，進而分析資料。透過網路層的通訊能力將資料傳送至雲端，實現多個應用情境。並且針對資料提出有效的解決演算法，如盲訊號分離來處理多重感知器

問題，影像前處理和及時物件計數及辨識演算法。在應用情境及框架面上，本論文設計及實作包含以下幾個領域: 智慧醫療照護、智慧工業及智慧綠能等主題。在智慧醫療照護應用情境中，我們實作了二種應用情境。(1) 心率偵測應用在孕婦照護及登山者。(2) 影像偵測應用在指甲、頭髮及頭皮的照護上。在智慧工業上，我們採用了工業用相機實作一個及時高效率的工業檢測情境。 在智慧綠能上，我們實作一個智慧插座，有效監控電壓電流的資訊，並且透過此資訊訓練一個模型達到智能的控制效果。在研究的過程中發現要實現更好的智慧終端，需仰賴邊緣運算裝置。本篇論文使用一個具備圖形處理核心的嵌入式裝置做為邊緣運算裝置，比雲端平台更能及時地將

運算結果回饋給終端。此外，針對資料處理的演算法，我們也提出了一些新穎的算法可以有效應用在智慧物聯網框架中。而當資料傳送至雲端平台時，一般智慧終端裝置會藉由RESTful API存取雲端上的服務。而雲端伺服器如何驗證及授權數十億裝置的權限是一大挑戰。除此之外，個人使用智慧終端裝置時，伴隨著隱私性資料或安全性的問題。因此在智慧物聯網應用框架中，我們提出一個基於權杖的授權服務架構。透過權杖，裝置可以更安全的存取雲端服務。而權杖是經由第三方驗證中心頒布，可以提高其可靠度及安全性。權杖具備高度隱私性的特色，能使敏感性資料不輕易地被揭露。權杖僅在一段時間內有效或當權杖計數超過系統定義的閥值會失去其作用，藉

此降低裝置被駭的風險。本論文所提出的基於權杖的授權服務架構會應用在本論文的情境中，尤其對於在醫療穿戴式裝置上更顯得重要。在各章節會分別介紹各個應用情境、應用框架及實驗結果。