物聯網 (Internet of Things, IoT) 是近期非常重要也受到高度關注的議題, 主要訴求
<br>是"物
<br>物聯網"或是"萬物聯網", 就是將全球物件以及各式各樣的感應器 (sensors) 等等也連上網
<br>路, 
<br>除了資料與數據收集分析外, 也可以回饋進行各種控制, 這對於未來生活的便利性將有極大的
<br>影
<br>響. 物聯網的應用極為廣泛, 例如智慧生活 (穿戴式裝置, 智慧手環, 智慧手錶),  智慧城市 
<br>(綠能), 智慧交通 (大眾運輸, 車載通訊, 自動車), 智慧醫療 (居家照護), 智慧物流 (快
<br>遞), 智慧農業 (溫室或農場之溫溼度環境), 智慧安全 (安全保全監控系統), 智慧電網 (智
<br>慧
<br>電表與電力輸送), 智慧建築 (智能綠建築)等等. 最近熱烈討論的第五代行動通訊 (5G) 也標
<br>榜
<br>以實現物聯網物物相連的目標, 包含無線傳輸要更快, 通訊時間延遲要更短, 基地台手機通訊
<br>密
<br>度要更高, 聯網物件要更多等等. 
<br>
<br>物聯網的架構主要分為三層: 1. 感知層 (Sensors and Sensor networks), 2: 網路層 
<br>(3G/4G/5G 通訊網路), 3: 應用層 (各種應用的雲端服務). 感知層主要探討各式有線或是無
<br>線
<br>感測器 (如溫度,濕度, 光度, 陀螺儀, 三軸加速器, 心跳, 血壓, 脈搏等等) 以及如何建構
<br>感
<br>測網路 (sensor networks) 將感測器收集到的數據可以傳送出來. 感測器要做到低功耗 (電
<br>池
<br>續航力要高), 低成本, 小體積, 無線傳輸距離長等等, 是極具挑戰的任務. 網路層主要探討
<br>如
<br>何利用現有無線或是有線網路來有效的傳送收集到的數據, 例如利用現有的 3G/4G 無線傳輸技
<br>術, 或是未來的 5G 無線傳輸技術等等.  應用層主要是探討各種應用領域如何使用大數據分析
<br>的
<br>結果來回饋並控制感應器或是控制器的調節等等. 整體來說, 物聯網是一個活的生態體系, 
<br>sensors 收集數據, 透過手機或是其他設備網路回傳到雲端處理中心, 經過分析後再將控制訊
<br>息
<br>回傳給控制器, 進行各種精細或是細膩的調控.
<br>
<br>本課程將介紹
<br>
<br>(1) 物聯網的基礎架構與創新應用. 包含物聯網基礎架構的介紹以及多種創新應用, 如智慧叉, 
<br>智慧球拍, 智慧杯, 智慧牙刷, 智慧襪, 智慧鏡, 智慧鎖等等
<br>
<br>(2) 物聯網感知層/網路層/應用層技術. 包含感應器智能物件聯網聯盟 (IPv6 for Smart 
<br>ob<x>ject, IPSO), 6LowPAN 低功耗無線網路協議的特色, 以及 3G/4G/5G 網路, 物聯網多
<br>種關
<br>鍵應用等等 
<br>
<br>(3)  物聯網感測器平台 (Sensor  Node Platforms): 如 Arduino 感應器平台設計, 
<br>Raspberry PI 感應器平台, li<x>nkit7697 感應器平台. 與雲端數據收集平台  
<br>
<br>(4) 物聯網感測器網路 (Sensors Networks) 的路由協議 (routing protocols), 包含  
<br>DSR (Dynamic Source Routing) 無線網路路由協議, AODV (Ad hoc On-Demand 
<br>Distance 
<br>Vector) 隨意無線網路路由協議, RPL (IPv6 Routing Protocol for Low power and 
<br>Lossy Networks) 低功耗流失網路 IPv6 路由協議, CoAP (Constrained Applicaiton 
<br>Protocol) 限制性應用訊協議 (CoAP 提供標準高階  Restful API , 可以用來在資源有限
<br>的
<br>無線感測網路環境下存取感測器上的數據, 如溫度濕度等等數據), 以及 MQTT (Message 
<br>Queueing Telemetry Transport) 訊息儲列遙測傳輸協議, 也是用來在資源有限的無線感測
<br>網
<br>路環境下存取感測器上的數據協議. 
<br>
<br>(5) 物聯網無線傳輸技術, 包含物聯網之物與物通訊的主流無線網路技術，如 IEEE 802.15.4 
<br>Zigbee 無線傳輸技, LPWAN (Low Power WAN) 低功耗長距離物聯網通訊技術, 
<br>如 LoRaWAN, NB-IoT, Sigfox 等等 
<br>
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<br>授課大綱 (Syllabus)
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<br>第 1週: 物聯網基礎架構與應用簡介 (IoT architecture and applications)
<br>第 2週: 感知層/網路層/應用層技術  (Sensor/Network/Application technologies)
<br>第 3週: 物聯網感測器平台 (Sensor Node Platforms)
<br>第 4週: 物聯網感測器網路路由協議 (Routing protocols for sensor networks) 
<br>第 5週: LPWAN 物聯網無線傳輸技術 (wireless Communication technologies for IoT)
<br>第 6週: LPWAN 物聯網無線傳輸技術 (wireless Communication technologies for IoT)
<br>第 7週: 智慧校園創新應用 (smart campus applications)
<br>第 8週: 智慧校園創新應用 (smart campus applications)
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<br>本課程提供老師精心設計的講義共八單元.
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<br>除了線上課程授課外, 還有課堂裡 (或是電腦教室) 物聯網感應器 (Sensors), 感應器網路 
<br>(Sensor network) 以及 雲端數據分析管理 (Cloud data analysis) 實習包含:
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<br>題目	內容與練習
<br>Lab. 1	基礎硬體概念簡介	(介紹GPIO, Timer, PWM, SPI, I2C)
<br>Lab. 2	開發環境連接與建置 (li<x>nkit 7697 開發環境架設+LED 控制實驗)
<br>Lab. 3	GPIO與Timer操作	(li<x>nkit 7697 GPIO與Timer 操作)
<br>Lab. 4	溫濕度感應器 (li<x>nkit 7697與溫溼度感應器實驗)
<br>Lab. 5	PM2.5 空氣品質感應器 (PM2.5 及大氣壓力感測模組)
<br>Lab. 6	物聯網雲端平台與功能介紹
<br>Lab. 7	LoRaWAN 通訊模組實驗 (使用 LoRa 感測網路資料傳輸實驗)
<br>Lab. 8	LoRaWAN 雙向控制小型智慧溫室 DIY 實驗
<br>Lab. 9	NB-IoT 通訊模組實驗 (使用 NB-IoT 感測網路資料傳輸實驗)
<br>Lab. 10	NB-IoT 雙向控制小型智慧溫室 DIY 實驗	
<br>Lab. 11	期末物聯網創新應用專題簡報 (3-4 人一組)
<br>Lab. 12	期末物聯網創新應用專題簡報 
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<br>授課形式 (Teaching Method)
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<br>1. 本課程為三學分課程, 除了教室的實習外, 還有線上課程部分約 24 小時. 
<br>以 MOOCs 磨課師的方式上課, 每週有課程進度. 
<br>除了課程內容的videos 外, 也有線上練習題, 影片觀看採用 VOD 方式 
<br>(隨選視訊), 可以依照自己方便的時間調整學習的節奏. 每個影片都剪輯成 
<br>15-18 分鐘左右, 幾段影片後會有線上練習題來檢驗一下學習成果, 練習題包含
<br>單選題, 複選題, 以及簡單的填充題. 練習題都會提供正確答案做為參考. 
<br>本課程也有議題論壇可以讓同儕討論課程相關議題. 有任何學習上的疑問都可以
<br>po 上來, 會由老師, 助教群, 或是同儕來回應討論.
<br>3. 實習課程 (30 小時), 將進行 10 次物聯網感應器與感應器網路+物聯網雲端實習. 包含基
<br>礎介紹
<br>以及實際使用 li<x>nkit7697 物聯網感應器平台, 還有多種感應器的實際數據收
<br>集 
<br>(需要寫程式去收集數據或是控制感應器). 期末專題維分組進行, 各組設計並實作出一
<br>種校園創新應用.
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<br>成績評量方式 (Evaluation)
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<br>本課程共有兩次教室期中考及物聯網感應器系列實習. 
<br>成績評量如下:
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<br>1. 第一次期中考範圍為 1-4 周內容 (25%)
<br>2. 第二次期中考範圍為 5-8 周內容 (25%)
<br>3. 物聯網感應器系列實習 (30%)
<br>4. 物聯網期末專題 (20%)
<br>5. 線上討論區互動表現(加分) (5%)
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<br>可連結之網頁位址 (參考用)
<br>http://www.sharecourse.net/sharecourse/course/view/courseInfo/734
<br>正式網頁近日會公告.
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