基於四旋翼無人機的環境資料收集機制設計與實作

Translated title of the thesis: Design and Implementation of an Ambient Data Collection Mechanism Based on Quadcopter
  • 陳 譽云

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

目前大多數的環境感測網路蒐集資料的方式分為兩個種類,第一是靜態收集,也就是將感測點放置到固定位置,並藉由無線或有線網路將感測資料回傳到資料庫儲存。另一種為了可以在網路較不發達的地區也能夠蒐集資料,因而使用車載系統,行駛到該區域,將環境資料蒐集回來。但是這兩種蒐集資料的方式都屬於在同一平面上感測資料,無法量測到三維空間的數據。以觀測空氣汙染物為例,近年來越來越多國家積極地減少空氣汙染所帶來的外部成本,為了達成此目的,必須防止汙染物的產生,因此需要追蹤汙染物的來源,從源頭減少有毒物質排放,才能真正改善空氣品質。但是空氣汙染物的擴散模型需要三維空間的汙染物資料,而上述兩種方式便存在其限制。為了達成此目的,本論文使用無人機做為飛行載具,蒐集三維空間的環境資料。 本論文結合四旋翼無人機與環境感測平台,並利用無人機能在三維空間飛行的優勢,蒐集不同高度的環境資料,包括溫度、濕度以及PM2 5濃度,藉由無線傳輸模組傳回資料庫,並以視覺化網頁呈現資料,最後再針對不同高度之間的數據進行相關性分析。 為實現上述方法,本論文使用微控制器控制溫濕度感測器、PM2 5濃度感測器以及無線傳輸模組作為環境感測平台,搭載到實驗室自製的四旋翼無人機上,蒐集每小時、不同高度的環境數據。將資料儲存到資料庫中,並以網頁的方式將資料圖表化。最後計算不同高度(0公尺、9公尺、18公尺、27公尺)的溫度、濕度及PM2 5濃度之間的相關性,發現溫度及濕度都與高度有高相關性,而PM2 5濃度在9公尺以下與高度僅具有中度相關,在9公尺以上到27公尺之間是與高度具有高相關性。
Date of Award2017 Aug 21
Original languageChinese
SupervisorYueh-Min Huang (Supervisor)

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基於四旋翼無人機的環境資料收集機制設計與實作
譽云, 陳. (Author). 2017 Aug 21

Student thesis: Master's Thesis