教學大綱表 (112學年度 第2學期)
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課程名稱
Course Title		 (中文) 物聯網原理與應用
(英文) Internet Of Things Principles And Its Applications 		開課單位
Departments		 資訊工程研究所
課程代碼
Course No.		 I6040
授課教師
Instructor		 黃謝璋
學分數
Credit		 3.0 必/選修
core required/optional		 選修 開課年級
Level		 研究所
先修科目或先備能力(Course Pre-requisites)：程式語言
課程概述與目標(Course Overview and Goals)：為了因應IoT綿延而生的各種需求，低功耗廣域網路(LPWAN)因此蓬勃發展。而NB-IoT是一種窄帶蜂窩通信LPWAN技術，利用NB-IoT的靈活佈署、窄頻、低速率、低成本、高容量等特性，來滿足低功耗、長待機、身覆蓋、大容量等各種環境需求，適合靜態場景或非連續移動、實時傳輸數據的環境。因此，本課程除讓學生了解Linkit 7697的基本使用外，亦將研習物聯網系統、EC-GSM、LTE-M、NB-IoT通訊技術、NB-IoT物聯網產業應用、NB-IoT智慧校園創新應用等相關技術，藉由課堂基礎理論講解並搭配相關實作，將培養學生有能力實作出符合物聯網特性的應用系統專題。
教科書(Textbook) 1. 5G行動寬頻課程推廣計畫NB-IoT通訊協定及應用系統課程模組教材。
2. 書名：物聯網概論，作者：張博一、張紹勳、張任坊，出版日：2020/3/13，全華出版社。
3. 聯發科技創意實驗室網站LinkIt 7697教學資源，網址：https://labs.mediatek.com/zh-tw/platform/linkit-7697
參考教材(Reference)
課程大綱 Syllabus 學生學習目標
Learning Objectives		 單元學習活動
Learning Activities		 學習成效評量
Evaluation		 備註
Notes
序
No.		 單元主題
Unit topic		 內容綱要
Content summary
1 物聯網簡介 1. 認識物聯網(Internet of Things, IoT)
2.當人工智慧遇上物聯網迎接AIoT 智慧時代
3. 物聯網的7 條原理(principle)
4. 智能設備(smart device) 		學生了解何謂物聯網、物聯網架構、智慧物聯網。  
2 物聯網簡介 1 .物聯網與大數據分析
2. 物聯網雲平台
3. 物聯網感測器 		學生了解物聯網與大數據分析、雲端平台、感測器之間的應用需求。  
3 物聯網平台 Linkit 7697 實務 1. 認識 LinkIt 7697
2. 認識 BlocklyDuino
3. 安裝並設定 Arduino 和 BlocklyDuino開發環境
4. BlocklyDuino 基礎操作教學
5. 感測器與控制實作：內建 LED 閃爍、外接 LED 閃爍、外接 LED 呼吸燈、RGB LED 顏色變化 		學生了解物聯網平台 LinkIt 7697，感測器基礎認識與實作。 實驗一系列：物聯網平台 Linkit 7697操作與感測器實作。  
4 物聯網平台 Linkit 7697 實務 LinkIt 7697與感測器控制實作：外部按鈕控制開關、蜂鳴器播放聲音、可變電阻控制電壓輸出、DHT: 溫濕度感應器、超音波測距、九軸感測器、紅外線感應器 學生了解物聯網平台 LinkIt 7697，感測器基礎認識與實作。 實驗一系列：物聯網平台 Linkit 7697操作與感測器實作。  
5 物聯網平台 Linkit 7697 實務 1. LinkIt 7697使用 Wi-fi
2. LinkIt 769使用Bluetooth Low Energy
3. LinkIt 769連接 MCS (MediaTek Cloud Sandbox)
4. MCS 雲端控制 LED 開關。
5. MCS 上傳溫溼度到雲端
6. 使用 LinkIt Remote 開發手機端應用程式，手機透過 BLE 讀寫裝置資料。 		學生了解物聯網平台 LinkIt 7697與雲端平台通訊方式與控制實作。 實驗一系列：物聯網平台 Linkit 7697操作與感測器實作。  
6 無線通訊技術 1. EC-GSM 通訊技術
2. LTE-M 通訊技術
3. 3GPP 物聯網標準現況 		學生了解物聯網相關無線通訊基礎與理論  
7 NB-IoT 通訊技術 1. NB-IoT 通訊原理
2. NB-IoT 通訊應用
3. NB-IoT通訊模組介紹 		學生了解NB-IoT 通訊技術原理與應用實作 實驗二：NB-IoT 通訊模組操作。  
8 NB-IoT 農業應用 1. NB-IoT 雙向控制系統實習，透過小型智慧溫室來使用NB-IoT 通訊模組進行雙向控制實驗，包含空氣溫溼度感應器、土壤溫溼度感應器、風扇、照光、滴灌澆水系統。並將智慧溫室的感應器數據透過 NB-IoT 模組傳送到雲端平台。
2. 智慧農業物聯網平台操作。 		學生了解NB-IoT 雙向控制原理、與學習建置智慧溫室與其應用。 實驗三：NB-IoT 雙向控制智慧溫室實習。  
9 期中考 期中考 期中考  
10 NB-IoT 農業應用 1. NB-IoT 環境感應器集中器(NB-IoT通訊模組，土壤感應器 (溫度/濕度/電導度)) 實習與數據收集分析。
2. 智慧農業物聯網平台操作。 		學生了解NB-IoT 雙向控制原理、與學習建置環境感應器與其應用。 實驗四: NB-IoT環境感應器集中器(Sensor Hub)應用實習與數據收集分析。  
11 NB-IoT 智慧校園創新應用 1. NB-IoT 穿戴式感應器 (包含GPS、NB-IoT通訊模組、藍牙、三軸加速器、溫溼度感應器) 實習與數據收集分析。
2. 雲端智慧校園LPWAN 物聯網數據收集與分析平台操作。 		學生了解NB-IoT 穿戴式感應器運作原理與其智慧校園創新應用 實驗五：NB-IoT 穿戴式感應器應用實習與數據收集分析。  
12 NB-IoT 程式開發 1. NB-IoT通訊模組(NB4553)的ARDUINO IDE開發環境說明與實作
2. 利用MQTT.FX實現資料上傳學習平台。
3. NB-IoT通訊模組程式燒錄。
4. 通訊模組(NB4553)的MQTT連結與資料展現。 		學生了解NB-IoT 應用程式開發過程與實作。  
13 NB-IoT 程式開發 1. NB-IoT通訊模組(NB4553)的ARDUINO IDE開發環境說明與實作
2. 利用MQTT.FX實現資料上傳學習平台。
3. NB-IoT通訊模組程式燒錄。
4. 通訊模組(NB4553)的MQTT連結與資料展現。 		學生了解NB-IoT 應用程式開發過程與實作。 實驗六：NB-IoT 程式開發與資料展現。  
14 智慧家庭實作 採用Linkit 7697 整合與實作RFID 偵測、伺服馬達應用、溫濕度應用、步進馬達應用、IFTTT訊息推播、智慧小屋組裝。 學生了解智慧家庭功能需求、與學習建置智慧家庭應用。 實驗七：智慧家庭實作。  
15 自走車設計 採用Linkit 7697 整合與實作自走車方向控制、馬達轉速控制、超音波避障、自走車組裝。 學生了解自走車功能需求、與學習組裝自走車與其走動控制。 實驗八：自走車設計  
16 業師產業應用實例分享：NB-IoT智慧城市應用 - NB-IoT的緣起與發展歷程
- 電信運營商為什麼極力推動NB-IoT
- NB-IoT的發展趨勢與商機
- NB-IoT在智慧城市裡的應用場景
- 發展智慧城市的困境與機會 		學生了解NB-IoT於智慧城市的應用  
17 業師產業應用實例分享：智慧健康照護 - 健康照護需求與定義
- 健康照護產業生態圈
- 健康照護系統
- 物聯網健康照護應用
- NB-IoT智慧照護解決方案
- 智慧健康照護未來產業發展 		學生了解物聯網智慧健康照護的應用需求  
18 期末專題 期末專題報告與專題實作成果展示 期末專題報告與專題實作成果展示  
彈性教學週活動規劃
序
No.		 實施期間
Period		 實施方式
Content		 教學說明
Teaching instructions		 彈性教學評量方式
Evaluation		 備註
Notes
1 起:2024-06-10 迄:2024-06-23 2.非同步線上課程 Asynchronous online course 請依tronClass上的說明，完成彈性教學之任務(非同步教學，看完教學影片並上傳心得或報告或課後測驗) 此部份佔學期成績10%，依達成率給分


教學要點概述：
1.自編教材 Handout by Instructor：
□ 1-1.簡報 Slids
■ 1-2.影音教材 Videos
■ 1-3.教具 Teaching Aids
■ 1-4.教科書 Textbook
□ 1-5.其他 Other
□ 2.自編評量工具/量表 Educational Assessment
■ 3.教科書作者提供 Textbook

成績考核 Performance Evaluation： 期末考：30%   期中考：30%   彈性教學：10%   平時考：30%  

教學資源(Teaching Resources)：
□ 教材電子檔(Soft Copy of the Handout or the Textbook)
■ 課程網站(Website)
課程網站(Website)：https://ilearn.ttu.edu.tw/
扣考規定：http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504