1 / 33

指導教授：黃秋煌 研究生：林裕勝

ALE + 之設計與實作：應用層事件於 物聯網應用之擴充 On the Design and Implementation of ALE + : an Extension of Application Level Events for IoT Applications. 指導教授：黃秋煌 研究生：林裕勝. Introduction. 隨著感測設備及行動裝置的普及和網路應用的普遍，物聯網 (Internet of Things, IoT ) 的議題越來越熱門，而物聯網即是將具有傳感能力的設備透過網路互相溝通運作，使得人與物品甚至物品與物品間能夠互動。

diane
Download Presentation

指導教授：黃秋煌 研究生：林裕勝

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ALE+之設計與實作：應用層事件於物聯網應用之擴充On the Design and Implementation of ALE+: an Extension of Application Level Events for IoT Applications 指導教授：黃秋煌 研究生：林裕勝

  2. Introduction • 隨著感測設備及行動裝置的普及和網路應用的普遍，物聯網 (Internet of Things, IoT) 的議題越來越熱門，而物聯網即是將具有傳感能力的設備透過網路互相溝通運作，使得人與物品甚至物品與物品間能夠互動。 • EPCglobal為了將RFID推廣以及達成全球運籌，提出一個RFID的系統架構並訂定其相關規範，如讀取器與標籤間的通訊協定、標籤資料格式、Application Level Events (ALE)、EPC Information Services(EPCIS)。 • 但是以目前EPCglobal所提出的RFID架構中， ALE並不適合使用對於傳感器進行管理、資料過濾以及相關操作等功能，本篇論文將對ALE進行與傳感器相關的擴充。 2

  3. Introduction • 傳感器 (Transducer) • 感測器 (Sensor) • 能感測週遭環境並產生數位資料的硬體設備。常見的感測器如自動門的紅外線感測、溫度感測及濕度感測等。 • 觸發器 (Actuator) • 能接收系統或應用程式的指令並觸發實體設備的硬體設備。常見的觸發器如警鈴觸發器、匝門啟動觸發器等。 3

  4. Introduction • IEEE 1451 系列 • 電機電子工程師學會 (IEEE) 提出了這個介面，目的是將傳感器接至微處理器、控制系統及網路。 • IEEE 1451.0 • 定義共同的指令與操作功能，以及Transducer Electronic Data Sheet (TEDS)。 • IEEE 1451.1 • 定義一個共同的物件模型描述智慧傳感器的行為，以及Network Capable Application Processor (NCAP) 資訊模型。 4

  5. Introduction • IEEE 1451 系列 • IEEE 1451.2 • 定義傳感器至NCAP的介面、TEDS在點對點的配置以及Smart Transducer Interface Module (STIM)。 • IEEE 1451.3 • 定義傳感器至NCAP的介面以及TEDS在多點傳感器使用分散式通訊架構。 • IEEE 1451.4 • 定義類比與數位混合式傳感器介面以及操作模式。 5

  6. Introduction • IEEE 1451 系列 • IEEE 1451.5 • 定義傳感器至NCAP的介面以及無線傳感器的TEDS，無線介面例如WiFi、Bluetooth以及ZigBee。 • IEEE 1451.7 • 定義傳感器至無線射頻辨識系統的通訊協定以及TEDS的格式。 6

  7. EPCglobal架構以及ALE • EPCglobal Architecture Framework 7

  8. EPCglobal架構以及ALE • Application Level Events Architecture 8

  9. EPCglobal架構以及ALE • 讀取器週期、事件週期及指令週期 • 以下為讀取器週期與事件週期關係示意圖。 9

  10. EPCglobal架構以及ALE • 讀取器週期、事件週期及指令週期 • 以下為讀取器週期與指令週期關係示意圖。 10

  11. EPCglobal架構以及ALE • 讀取器週期、事件週期及指令週期 • 使用者依照以下的事件週期規則及指令週期規則訂定出執行時的詳細內容。 11

  12. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • Application Level Events+ architecture • 以下為本論文提出的ALE+架構圖 12

  13. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • ALE+之Device Cycle、Sensor Cycle及Actuator Cycle設計 • 以下為Sensor Cycle 與Device Cycle關係示意圖。 13

  14. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • ALE+之Device Cycle、Sensor Cycle及Actuator Cycle設計 • 以下為Actuator Cycle與DeviceCycle關係示意圖。 14

  15. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • ALE+之感測器及觸發器週期規則訂定 • 使用者訂定執行感測器及觸發器週期時的詳細內容，如操作對象及時間係數等。 15

  16. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • ALE+之感測器及觸發器週期時間規則訂定 • 訂定執行的相關時間係數以及啟動和終止條件等資訊。 16

  17. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • ALE+之感測器週期報告規則訂定 • 訂定ALE+製作報告時，報告的內容應該要包含哪些資料。 17

  18. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • ALE+之感測器過濾規則訂定 • 進行簡單的資料過濾，這在大量資料的蒐集中，能夠大幅度的降低如重複資料等無用的資料。 • ALE+之感測器週期群組規則訂定 • 群組規則能夠將感測器分類，將有關連性的感測器進行分群，如此便可容易的對特定群組的感測器進行操作。 18

  19. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • ALE+之感測器週期報告內容 • 以下為ALE+依照感測器報告規則產生報告的內容格式。 19

  20. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • ALE+之觸發器週期報告內容 • 以下為ALE+依照感測器報告規則產生報告的內容格式。 20

  21. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • XML範例 • SCSpec <ns2:SCSpecxmlns:ns2="urn:epcglobal:ale:xsd:1"includeSpecInReports="true"> <logicalSensors> <logicalSensors>TEMP_Sensor</logicalSensors> </logicalReaders> <boundarySpec>SCBoundarySpec</boundarySpec> <reportSpecs>List<SCReportSpec></reportSpecs> <extension></extension> </ns2:SCSpec> • ACSpec <ns2:ACSpecxmlns:ns2="urn:epcglobal:ale:xsd:1"includeSpecInReports="true"> <logicalTransducer> <logicalTransducer>TEMP_Transducers</logicalTransducer> </logicalTransducer> <boundarySpec>ACBoundarySpec</boundarySpec> <cmdSpecs>List<ACCmdSpec></cmdSpecs> <extension></extension> </ns2:ACSpec> 21

  22. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • XML範例 • SCBoundarySpec • <boundarySpec> • <startTriggerList> • <startTrigger>urn:epcglobal:ale:trigger:rtc:0.0</startTrigger> • </startTriggerList> • <repeatPeriodunit="MS">10000</repeatPeriod> • <stopTriggerList> • <stopTrigger>urn:epcglobal:ale:trigger:rtc:10800000.0<stopTrigger> • </stopTriggerList> • <durationunit="MS">3000</duration> • <stableSetIntervalunit="MS">0</stableSetInterval> • <whenDataAvailable>true</whenDataAvailable> • <sensorProcessedCount>0</sensorProcessedCount> • <extension></extension> • </boundarySpec> 22

  23. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • XML範例 • ACBoundarySpec • <boundarySpec> • <startTriggerList> • <startTrigger>urn:epcglobal:ale:trigger:rtc:0.0</startTrigger> • </startTriggerList> • <repeatPeriodunit="MS">10000</repeatPeriod> • <stopTriggerList> • <stopTrigger>urn:epcglobal:ale:trigger:rtc:10800000.0<stopTrigger> • </stopTriggerList> • <durationunit="MS">3000</duration> • <actuatorProcessedCount>0</actuatorProcessedCount> • <afterError>true</afterError> • <extension></extension> • </boundarySpec> 23

  24. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • XML範例 • SCReportSpec • <reportSpecs> • <reportSpecreportName="SCReportSpec_140316_1"reportIfEmpty="true"reportOnlyOnChange="false"> • <reportSet>SCReportSetSpec</reportSet> • <filterSpec>SCFilterSpec</filterSpec> • <groupSpec>SCGroupSpec</groupSpec> • <output>SCReportOutputSpec</output> • <statProfileNames>List<SCStatProfileName></statProfileNames> • <extension></extension> • </reportSpec> • </reportSpecs> 24

  25. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • XML範例 • SCFilterSpec • <filterSpec> • <filterList> • <filter>SCFilterListMember</filter> • </filterList> • <extension></extension> • </filterSpec> • SCGroupSpec • <groupSpec> • <fieldSpec>SCFieldSpec</fieldSpec> • <patternList> • <pattern>String</pattern> • </patternList> • <extension></extension> • </groupSpec> 25

  26. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • XML範例 • SCReport • <ns2:SCReportsxmlns:ns2="urn:epcglobal:ale:xsd:1"specName="SCSpec_20140317_1"date="2014-03-17T21:23:58.000+08:00"ALEID="IITRC-ALE-1"totalMilliseconds="10002"initiationCondition="REQUESTED"initiationTrigger=""terminationCondition="DURATION"terminationTrigger=""> • <reports> • <reportreportName="SCReportSpec_140317_1"/> • </reports> • <SCSpec>SCSpec</SCSpec> • <extension></extension> • </ns2:SCReports> 26

  27. ALE+：ALE於物聯網應用之擴充 • XML範例 • ACReport • <ns2:ACReportsxmlns:ns2="urn:epcglobal:ale:xsd:1"specName="SCSpec_20140317_1"date="2014-03-17T22:20:47.000+08:00"ALEID="IITRC-ALE-1"totalMilliseconds="10001"initiationCondition="REQUESTED"initiationTrigger=""terminationCondition="DURATION"terminationTrigger=""> • <reports> • <reportreportName="ACReportSpec_140317_1"/> • </reports> • <ACSpec>ACSpec</ACSpec> • <CmdReports> • <CmdReport></CmdReport> • </CmdReports> • <extension></extension> • </ns2:ACReports> 27

  28. 未來研究 • 使用者介面模組實做 • 本論文未來將針對所設計的感測模組及觸發模組進行更詳細的訂定與實做，並對邏輯設備配置模組及規則管理模組進行必要的修改。 28

  29. 未來研究 • 事件處理模組之擴充 • 本論文計畫在傳統ALE事件處理模組中，新增感測器週期處理模組以及觸發器處理模組。 29

  30. 未來研究 • 設備控制模組之擴充 • 本論文計畫在傳統的ALE讀取器控制模組中，新增傳感器控制模組，達到ALE+控制傳感器的功能。 30

  31. 未來研究 • 資料處理模組之修改 • 本論文計畫將其中的過濾模組及群組模組進行必要之修改。 31

  32. 未來研究 • 報告產生器模組之修改 • 本論文計畫於未來對報告產生器模組進行修改，以達到讓ALE+能夠製作出符合使用者所需之報告的功能。 32

  33. Conclusion • 本論文計畫設計延伸及實作EPCglobal中的ALE，使其能夠應用於物聯網的應用之中。 • 修改傳統ALE架構中的模組，在使用者介面模組、事件處理模組以及設備控制模組中增加傳感功能之模組，並於其他模組中做細部修改，達到物聯網中蒐集週遭環境資訊、觸發相關設備改變週遭環境以及物品識別等功能。 33

More Related