摘要
本技術報告主題內容分為1.前端物聯網IOT元件之設計與改良；2. 開源雲端運算平台建置；以及3.整合物聯網與雲端之智慧型系統與服務開發。其中前端物聯網IOT元件之設計與改良，隨著IOT(Internet of Thing)物聯網的推廣與普及，目前有相當多的應用出現在生活周遭。在整個物聯網的應用裡，配合可攜式、嵌入式的感測元件所建構的環境，相當需要重視的課題即為電力的供應。如何讓遠端的物聯網感測元件獲得電力，以便取得環境資訊，在本技術報告中，提出以多樣性綠色能源作為電力來源，經過蓄電後使感測元件可以蒐集、傳遞資訊。而利用EPC RFID的唯一電子產品編碼特性(Unique ID)以及USB設備描述的方法，可以將相同廠牌、種類的感測元件，區分並辨識出各個感測器。
當前端資訊取得之物聯網技術取得電力、並能夠被區分辨識之後，即可將感測得到之資訊與數據傳送到後端的雲端平台上。本技術報告透過開源雲端運算平台建置，以Windows及Linux型態之雲端組態，針對區域與廣域環境進行服務。為了能夠發揮雲端運算的優勢：一次規格化虛擬環境設定、大量頻繁性與重複性建立相同運算環境之虛擬機器，本技術報告提供建構完整Ubuntu Enterprise Cloud雲端運算平台之方式，並透過安裝、設定等雲端服務套件之教學步驟，搭配雲端運算所需要的實體硬體特定條件，利用網際網路為基礎架構，使非IT資深工程人員也能夠利用虛擬化技術之教學步驟，建立雲端叢集服務。爺能夠讓雲端學習者，在遠端的使用者於儲存空間有限、運算資源不足的情況下，透過網路取得伺服器上包含遠端虛擬機Virtual Machine、以及數據運算如 Big Data的Hadoop/MapReduce服務，相關資訊與數據亦能儲存於雲端空間如HBase之NoSQL資料庫；透過虛擬化技術與Hypervisor如Openstack與Cloudstack，可以將資源池內的硬體運算資源轉化為虛擬資源並整合為虛擬機以提供服務；基於網路多樣性服務API，並結合Genetic Algorithm演算法，提供智慧型的系統。因此，透過本技術報告所提供之安裝步驟，可以輕易規格化並建構出雲端虛擬機器、並建構所需要之雲端資訊應用服務；舉凡整合物聯網與雲端之智慧型系統與服務開發，包含1.雲端教育學習環境(雲端虛擬技術應用、物聯網技術)，讓教學環境可以透過雲端大量佈建，並且能夠迅速地重新利用運算資源；2.雲端演算法運算之最佳化問題搜尋(雲端虛擬技術、演算法)，加快最佳化問題之收斂，找出問題之最佳解答；3.雲端智慧電網之電力調配(雲端虛擬技術、演算法、物聯網技術)，利用自體發電物聯網設備加入電力網路，可以預估、調配可用的電力；以及4.雲端智慧家庭與智慧家電(雲端虛擬技術、演算法、物聯網技術)，客製化、差異化的資訊服務；都能夠獲得實踐。
研究成果方面，利用結合Internet of Things (IOT)物聯網技術與Cloud雲端運算環境，可以使智慧型系統與智慧型服務可以更為容易取得。本技術報告的研究成果，除了於2016獲得宏碁(Acer)公司的產學合作計畫1件(金額 新台幣五十萬元)；亦於Facebook社群平台或私有雲設備上建構資料蒐集與資訊服務3件，獲得相關技術授權金(金額 新台幣十九萬五千元)，雲端教育學習之資訊志工服務獲得教育部通過3次(金額合計 新台幣五十二萬元)、以及雲端作業系統課程發展計畫課程教材開發補助(金額 新台幣十萬元)；並獲得物聯網新型專利2項(其中1項已於2017核准尚未領證)，參與競賽獲烏克蘭國際發明展獲得金牌獎1面、銀牌獎1面、特別獎獎盃1座，台北國際發明暨交易展銅牌獎1面，國內競賽獲得第三名1次、2次佳作、1次特優，並入圍多次決賽；相關學術成就，既有授權出版專書1本、專書之專門章節1篇，本技術報告成果與應用，亦衍伸有論文多篇刊登發表，雲端教育學習環境、物聯網技術相關研究論文於SCI/SCIE等級期刊論文共計1篇，與EI等級之期刊2篇，具審查機制之期刊論文合計篇，與國際研討會論文13篇(其中EI等級9篇)，其中雲端智慧電網之電力調配相關研究論文內容還獲得IEEE ICASI 2016最佳論文獎1篇、雲端智慧家庭暨智慧服務相關研究論文獲得IEEE ICACT 2017 傑出論文獎1篇。
本技術報告主題內容分為1.前端物聯網IOT元件之設計與改良；2. 開源雲端運算平台建置；以及3.整合物聯網與雲端之智慧型系統與服務開發。其中前端物聯網IOT元件之設計與改良，隨著IOT(Internet of Thing)物聯網的推廣與普及，目前有相當多的應用出現在生活周遭。在整個物聯網的應用裡，配合可攜式、嵌入式的感測元件所建構的環境，相當需要重視的課題即為電力的供應。如何讓遠端的物聯網感測元件獲得電力，以便取得環境資訊，在本技術報告中，提出以多樣性綠色能源作為電力來源，經過蓄電後使感測元件可以蒐集、傳遞資訊。而利用EPC RFID的唯一電子產品編碼特性(Unique ID)以及USB設備描述的方法，可以將相同廠牌、種類的感測元件，區分並辨識出各個感測器。
當前端資訊取得之物聯網技術取得電力、並能夠被區分辨識之後，即可將感測得到之資訊與數據傳送到後端的雲端平台上。本技術報告透過開源雲端運算平台建置，以Windows及Linux型態之雲端組態，針對區域與廣域環境進行服務。為了能夠發揮雲端運算的優勢：一次規格化虛擬環境設定、大量頻繁性與重複性建立相同運算環境之虛擬機器，本技術報告提供建構完整Ubuntu Enterprise Cloud雲端運算平台之方式，並透過安裝、設定等雲端服務套件之教學步驟，搭配雲端運算所需要的實體硬體特定條件，利用網際網路為基礎架構，使非IT資深工程人員也能夠利用虛擬化技術之教學步驟，建立雲端叢集服務。爺能夠讓雲端學習者，在遠端的使用者於儲存空間有限、運算資源不足的情況下，透過網路取得伺服器上包含遠端虛擬機Virtual Machine、以及數據運算如 Big Data的Hadoop/MapReduce服務，相關資訊與數據亦能儲存於雲端空間如HBase之NoSQL資料庫；透過虛擬化技術與Hypervisor如Openstack與Cloudstack，可以將資源池內的硬體運算資源轉化為虛擬資源並整合為虛擬機以提供服務；基於網路多樣性服務API，並結合Genetic Algorithm演算法，提供智慧型的系統。因此，透過本技術報告所提供之安裝步驟，可以輕易規格化並建構出雲端虛擬機器、並建構所需要之雲端資訊應用服務；舉凡整合物聯網與雲端之智慧型系統與服務開發，包含1.雲端教育學習環境(雲端虛擬技術應用、物聯網技術)，讓教學環境可以透過雲端大量佈建，並且能夠迅速地重新利用運算資源；2.雲端演算法運算之最佳化問題搜尋(雲端虛擬技術、演算法)，加快最佳化問題之收斂，找出問題之最佳解答；3.雲端智慧電網之電力調配(雲端虛擬技術、演算法、物聯網技術)，利用自體發電物聯網設備加入電力網路，可以預估、調配可用的電力；以及4.雲端智慧家庭與智慧家電(雲端虛擬技術、演算法、物聯網技術)，客製化、差異化的資訊服務；都能夠獲得實踐。
研究成果方面，利用結合Internet of Things (IOT)物聯網技術與Cloud雲端運算環境，可以使智慧型系統與智慧型服務可以更為容易取得。本技術報告的研究成果，除了於2016獲得宏碁(Acer)公司的產學合作計畫1件(金額 新台幣五十萬元)；亦於Facebook社群平台或私有雲設備上建構資料蒐集與資訊服務3件，獲得相關技術授權金(金額 新台幣十九萬五千元)，雲端教育學習之資訊志工服務獲得教育部通過3次(金額合計 新台幣五十二萬元)、以及雲端作業系統課程發展計畫課程教材開發補助(金額 新台幣十萬元)；並獲得物聯網新型專利2項(其中1項已於2017核准尚未領證)，參與競賽獲烏克蘭國際發明展獲得金牌獎1面、銀牌獎1面、特別獎獎盃1座，台北國際發明暨交易展銅牌獎1面，國內競賽獲得第三名1次、2次佳作、1次特優，並入圍多次決賽；相關學術成就，既有授權出版專書1本、專書之專門章節1篇，本技術報告成果與應用，亦衍伸有論文多篇刊登發表，雲端教育學習環境、物聯網技術相關研究論文於SCI/SCIE等級期刊論文共計1篇，與EI等級之期刊2篇，具審查機制之期刊論文合計篇，與國際研討會論文13篇(其中EI等級9篇)，其中雲端智慧電網之電力調配相關研究論文內容還獲得IEEE ICASI 2016最佳論文獎1篇、雲端智慧家庭暨智慧服務相關研究論文獲得IEEE ICACT 2017 傑出論文獎1篇。
