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title: IPAS 物聯網工程師初級小筆記

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# IPAS 物聯網工程師初級小筆記

## 感測器基本元件
![](https://i.imgur.com/7p5aZJe.png)


## 溫度感測器:
### 紅外線
常分為固定式測溫儀與手持式測溫槍（例如額溫槍），是一種使用偵測物體表面的紅外線強度、波長，進而達成溫度測量的溫度計。因為紅外線強度越大、波長越短代表溫度越高，所以可以使用紅外線測量溫度，測量範圍一般在400 ℃以內，最高可達3000℃，測量誤差在 1～3% 之間。

紅外線溫度計常備有雷射指引，幫助用戶確定測量區域。

優點:
* 不用直接接觸待測物。
* 可測量高溫。
* 反應時間快。
* 支援多種訊號輸出

缺點:
* 需要針對不同的被測物體設定不同的物體紅外發射率。
* 容易受到物體表面反射的影響。
* 只能測物體表面溫度，不能測量物體內部

注意事項:
* 測溫儀以45˚~90˚夾角對準被測物體表面。
* 8-14um波長不能穿透玻璃進行測溫。
* 短波長可穿透玻璃量測。
* 短波長可用於測量金屬表面溫度
### 熱電偶
是一種被廣泛應用的溫度傳感器，也被用來將熱勢差轉換為電位差。熱電偶價格低廉、易於更換，測量時不需要外加電源，有標準接口，且具有很大的溫度量程。主要的局限是精度，系統誤差通常大於0.1攝氏度。
### 熱敏電阻
是一種傳感器電阻，電阻值隨著溫度的變化而改變，且體積隨溫度的變化較一般的固定電阻要大很多。熱敏電阻的英文「thermistor」是由Thermal（熱）及resistor（電阻）兩詞組成的混成詞。熱敏電阻屬可變電阻的一類，廣泛應用於各種電子元件中，例如湧浪電流限制器、溫度傳感器、可復式保險絲、及自動調節的加熱器等。

不同於電阻溫度計使用純金屬，在熱敏電阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物。兩者也有不同的溫度響應性質，電阻溫度計適用於較大的溫度範圍；而熱敏電阻通常在有限的溫度範圍內實現較高的精度，通常是-90℃〜130℃。

### 電阻
是一種使用已知電阻隨溫度變化特性的材料所製成溫度傳感器。因為他們幾乎無一例外地由鉑製造而成，所以他們通常被稱為鉑電阻溫度計。在許多低於600℃的工業應用場合，他們正在慢慢地取代了熱電偶。
#### 優點和限制
優勢：

* 高精度
* 低漂移
* 適用範圍寬
* 適宜高精密的應用

限制：

* RTDs在工業應用中很少使用於超過660℃的環境。在非常低的溫度下，如低於 -270 ℃（或3K），那麼電阻的敏感度為零，因此不實用。
* 相對於熱敏電阻，鉑RTDs是不太敏感的，而且反應時間較慢。

## 接觸式感測器：
微動開關

## 非接觸式感測器：
光電開關、磁簧開關、霍爾開關

## 超音波感測器：
超音波感測器是由投音器向被測物發射超音波，並讓受音器藉由接收反射波，以確認被測物是否存在，以及與被測物之距離的機器。

## 重力感測器(G-sensor)：
又稱為線性加速度計（Accelerometer）
#### 原理
科學實驗證明，一般存儲器在不通電的時候，抗震性有1000G，而通電工作之後，抗震性不足200G，非常輕微的磕碰都有可能造成磁碟壞道。因此，只有有效確保工作狀態下的產品安全，才能最終確保其中的數據資料安全。“重力感應技術”，利用重力加速度原理，一旦偵測到意外，能在摔落的瞬間將磁頭撤至安全停泊區，可使移動存儲器安全性能提升500%以上，達到甚至超越無電狀態下的抗震水平，從根本上確保了處於工作狀態下的移動存儲器的抗震性能，從而保證了在任何狀態下的數據信息安全。
#### 套用：
重力感應器是由蘋果公司率先開發的一種設備，現在它將其運用在了iphone和ipod-nano4上面。關於汽車防盜器的簡單點就是，你本來把手機拿在手裡是豎著的，你將它轉90度，橫過來，它的頁面就跟隨你的重心自動反應過來，也就是說頁面也轉了90度，極具人性化。
#### 關於汽車防盜器：
壓電陶瓷片，當敲打擠壓表面時，能產生一個微小的電壓，汽車防盜器上的震動感應器就是用這個原理做的，為了增加靈敏度，還在陶瓷片上焊一截彈簧，上有一個小錘，受到振動時，小錘擺動，引起陶瓷片表面振動，產生微小的電壓通過導線輸出，經放大給比較器，大於設定的電位時，輸出一個正電位給防盜器，防盜晶片相應的門打開，輸出一個變數電壓給驅動級，驅動級直接驅動繼電器吸合，報警喇叭得電工作發出報警聲。壓電陶瓷片靠汽車電瓶供電，不能報警時應檢查電瓶線是否被燒斷或被小偷破壞。
## 方向感測器:
通過對力敏感的感測器，感受手機在變換姿勢時，重心的變化，使手機游標變化位置從而實現選擇的功能。手機重力感應技術:利用壓電效應實現，簡單來說是是測量內部一片重物(重物和壓電片做成一體)重力正交兩個方向的分力大小，來判定水平方向。

## 光感測器:
利用光敏元件將光訊號轉換為電信訊號的感測器。光感應器通常由一組投光器和受光器所組成，投光器將光線經由透鏡聚焦，傳輸至受光器之透鏡，再傳至接收感測器。感測器將收到的光訊號轉變成電信訊號，此電信訊號則可進一步作各種不同的開關及控制動作。換而言之，光感測器的基本原理，即為運用投光器和受光器之間的光線改變所獲得的信號，以完成各種自動化控制。光感測器可分為下列形式：
![](https://i.imgur.com/3aCQavB.png)

## 電磁感測器

### 原理
電磁流量計利用法拉第感應定律來檢測流量。

在電磁流量計內部有一個產生磁場的電磁線圈，以及用於捕捉電動勢（電壓）的電極。正是由於這一點，電磁流量計才可以在管路內似乎什麼也沒有的情況下仍然可以量測流量。

![](https://i.imgur.com/kWAslzs.png)
![](https://i.imgur.com/vn0cLZc.png)


### 電磁流量計的特點
![](https://i.imgur.com/st0qsJt.png)


## 光學雷達(LiDAR)
是一種光學遙感技術，它通過向目標照射一束光，通常是一束脈衝雷射來測量目標的距離等參數。雷射雷達在測繪學、考古學、地理學、地貌、地震、林業、遙感以及大氣物理等領域都有應用此外，這項技術還用於機載雷射地圖測繪、雷射測高、雷射雷達等高線繪製等等具體應用中。

光學雷達對物體距離的測量與通常所說的雷達類似，都是通過測量發送和接受到的脈衝信號的時間間隔來計算物體的距離。因此，由於原理上的相似性，儘管雷達的準確定義是使用微波或無線電波等波長較長的電磁波進行檢測測距的設備，光學雷達這一術語仍然被廣泛使用。

依據搭載平台不同, 雷射雷達可以分為星載雷射雷達(spaceborne lidar)、機載雷射雷達(airbornelaser scanner, ALS)、無人機雷射雷達(drone laser scanner, DLS)、車載雷射雷達(vehicle-mounted laser scanner, VLS)和地基雷射雷達 (terrestrial laser scanner, TLS)。



## MQTT 消息隊列遙測傳輸(Message Queuing Telemetry Transport):

是 ISO 標準(ISO/IEC PRF 20922)下基於發布/訂閱範式的消息協議。它工作在 TCP/IP 協議族上，是為硬體性能低下的遠程設備以及網絡狀況糟糕的情況下而設計的發布/訂閱型消息協議，為此，它需要一個消息中間件 。
為何說是硬體性能低下，因為應用場景在 IoT 的應用需要考慮在低耗電長時間待命的狀態下在短時間內完成資料傳送過程。
以及網絡狀況糟糕，因為地處偏遠訊號複雜狀態下會做訊息傳送與接收的確認。

### MQTT的訊息格式有三類:

#### MQTT 運作方式
MQTT 是透過 發布 (Publish) 與訂閱 (Subscribe) 的方式執行一對多的通訊。主要的腳色有：

* Broker：MQTT 的中繼伺服器，負責將 Publisher 發佈的主題，傳給訂閱此主題的 Subscriber。
* Publisher：發布訊息的用戶，負責發佈主題給 Broker。
* Subscriber：接收訊息的用戶，跟 Broker 訂閱自己有興趣的主題，多個用戶可以訂閱同一個主題。

#### 服務品質 Qos
Qos ( Quality of Service ) 通訊時的服務品質，MQTT 將 Qos 分為三個等級：

##### 0： 最多一次傳送 (只負責傳送，發送過後就不管數據的傳送情況)
當 Publisher 在發送訊息時，指定本次發送 Qos 為 0，則 Broker 可能會沒收到訊息；而 Broker 若有接到訊息，發佈給 Subscriber 時，Subscriber 也可能沒收到訊息。
##### 1： 至少一次傳送 (確認數據交付)
當 Publisher 指定 Qos 為 1，Broker 收到訊息後會回傳 PUBACK Message 給 Publisher。Publisher 在發佈訊息後，若沒收到回傳的 PUBACK Message，一定時間後會再重新傳一次相同內容的訊息給 Broker (不論 Broker 是否有到訊息)，也因此可能造成 Subscriber 收到的訊息重複。
##### 2： 正好一次傳送 (保證數據交付成功)
當 Publisher 指定 Qos 為 2，Broker，為了避免發生 Qos 為 1 時，收到重複訊息的情況，Broker 與 Publisher 會進行兩次的來回確認才將訊息傳遞下去。

#### Fix Header (固定格式封包)
![](https://i.imgur.com/zBDOrrN.png)
Message Type為4 bit數字，共16位數
#### Variable Header (變動格式封包)
#### Payload (訊息內文)

## 高階訊息佇列協定(AMQP)
用於訂定傳送訊息的標準，可以達到訊息排序正確之目的，並維持可靠性及安全性，而且可以讓不同製造商所製造的裝置間可透過一樣的標準來進行訊息傳輸。這個標準定義了訊息格式，因此只要能讀懂這種格式的裝置都能利用此種通訊協定進行訊息傳輸。

## CoAP(The Constrained Application Protocol):
目前已是IETF標準(RFC 7252) ，提出一個類似HTTP/TCP設計，但是屬於輕量版的HTTP/UDP，使得其有利於感測節點進行網路傳輸。
### 特點
1. CoAP同HTTP一樣具有REST(Representational State Transfer)設計風格，也支援GET/PUT/POST/DELETE及URIs的請求方式。
2. CoAP是主從(Client/Server)架構，感測節點多半為CoAP Client 上傳(PUT)感測資訊或節點狀態到CoAP Server。CoAP Server使用UDP (port: 5683)，對於資料是否要重傳或傳送順序(Reordering) 全交由上層應用層來決定，對於資源有限的MCU則不需要TCP協定實作。感測節點多半為CoAP Client, 因為感測節點通常是On-Off (Duty-cycled)工作模式, 只有醒來時才工作以節省能耗。若反過感測節點為CoAP Server, 則由Cloud 作為CoAP Client , 執行Get 以存取節點狀態資訊。
3. CoAP採用二進位整數格式且封包標頭4 個byte而非HTTP使用字串格式(ASCII code)，所以封包傳送時的額外負擔小且不必像HTTP一樣得進行耗時的字串解析處理。
4. CoAP QoS : CoAP訊息分為Confirmable或Non-Confirmable。Confirmable要求接收端須回送ACK，若沒有收到ACK則重送一次。若送的是Non-Confirmable訊息，則送出端不在乎接收端是否收到。
5. CoAP使用DTLS (Datagram Transport Layer Security) 進行加密
6. 通知機制: CoAP擴展了HTTP GET，加入了一個observe flag，用來主動回報所observe到的狀態，而不必像原本HTTP需要一直polling,如此可節省不必要的通訊。實作上MCU 為CoAP Client, 一旦狀態改變時主動發出CoAP GET 即可將資料丟到server
7. NAT Issue: 若感測節點在NAT後方，則必須一開始先送出請求到外部，使路由器可以接受來自外面CoAP Client的請求， 例如請求資源清單。

## LPWAN
### 什麼是LPWAN?
LPWAN是一種遠距離、低功耗、低頻寬的無線通訊網路，多數LPWAN技術可以實現幾公里甚至幾十公里的網路覆蓋，解決物聯網產業存在的終端功耗高、海量終端連接、廣域覆蓋能力不足和成本高等困難，適合大規模佈署。

LPWAN並不單指某一種技術，而是各種低功耗、廣域網路技術的組合，與藍牙、RFID、蜂巢式M2M和ZigBee等其他無線網路通訊協定相較，它們普遍擁有以下特點：
* 低功耗：電池壽命可長達 10 年；
* 遠距離：覆蓋範圍廣，可達幾十公里，在城市環境中的工作範圍通常也超過2公里；
* 低資料速率：佔用頻寬小、傳輸的資料量少、通訊頻率低；
* 傳輸延遲不敏感：對資料傳輸即時性要求不高；
* 低成本：由於規模大，要求佈署的成本低。

![](https://i.imgur.com/MbXtU2W.png)

### LPWAN種類

#### 非授權頻譜
* LoRa
LoRa是一個實體層的無線數位通訊調變技術，稱為擴頻連續調頻調變技術(Chirp Modulation)，其最大特點是基於Sub-1GHz的免費頻段，在同等功耗下比傳統的無線射頻通訊距離擴大3 ~ 5倍，達1 ~ 20km。
LoRa終端可使用電池供電或其他能量收集的方式供電，電池壽命可達3 ~ 10年。同時0.3~50kbps較低的資料速率也延長了電池壽命和增加了網路容量，實現了低功耗和遠距離的統一。
LoRa訊號對建築的穿透力也很強，應用場景包括智慧農業中的低功耗、低成本感測器；工業自動化中的電池設備追蹤、狀態監控；物流追蹤或定位，LoRa在高速移動時通訊相對於NB-IoT更穩定。
使用AES128加密法
* SigFox
SigFox雖然也採用非授權頻譜，但在海外營運商中擁有較強的生態系統，在歐洲的推廣非常成功，在全球範圍內也有自己的基地台，目前在全球接近60個國家/地區開通了網路。
SigFox運作於868MHz和902MHz的ISM頻段，消耗很窄的頻寬或功耗。因此適用於僅需要發送少量、不頻繁資料突發的系統，例如停車感測器、水錶和智慧垃圾桶。其缺點是當資料發送回感測器/設備(下行鏈路能力)時會受到嚴重限制，並且還會存在訊號干擾問題。
LoRa與Sigfox都具有長距離、低功耗的特點，可延長電池壽命，實現大範圍的資訊傳輸，且均使用非授權的Sub-1GHz ISM頻段，不需額外付出授權費用。LoRa和Sigfox的每日傳輸次數都有限制，適合在沒有即時通訊需求的領域使用。
* Ingenu
* Symphony Link
* Weightless SIG

#### 授權頻譜
* 高速率:Cat 4以上及5G
* 低速率:NB-IoT
* 中速率:Cat 1或eMTC

from:https://www.eettaiwan.com/20200910nt31-complementary-and-coexisting-lpwan-techs/

## IPV6
標頭:40bytes
位址長度:16bytes

## IPV4
標頭:20bytes
位址長度:4bytes

## 無線網路通訊技術
### WI-FI
https://zh.wikipedia.org/zh-tw/Wi-Fi

是Wi-Fi聯盟的商標，一個基於IEEE 802.11標準的無線區域網路技術。

Wi-Fi產品經由Wi-Fi聯盟的一家獨立授權測試實驗室進行嚴格測試，產品成功通過測試後，授予製造商或銷售商使用Wi-Fi標誌、Wi-Fi CERTIFIED標誌和相關商標，Wi-Fi聯盟使用術語「Wi-Fi CERTIFIED」來稱呼這類通過認證的產品。認證（Certification）意味著產品與在相同頻段內執行的其他Wi-Fi CERTIFIED裝置具有互操作性。
#### 由來
Wi-Fi這個術語經常被誤以為是指無線傳真（Wireless Fidelity），類似歷史悠久的音響裝置分類：高傳真（1930年開始採用）或Hi-Fi（1950年開始採用）。即便是Wi-Fi聯盟本身也經常在新聞稿和檔案中使用「Wireless Fidelity」這個詞，Wi-Fi還出現在ITAA的一個論文中。事實上，Wi-Fi一詞是沒有任何意義，也沒有全寫的。

1999年，幾家富有遠見的公司聯合起來組成了一個全球性非營利性協會——無線乙太網路相容性聯盟（Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA），其目標是使用一種新的無線網路技術，無論品牌如何，都能帶來最佳的使用者體驗。在2000年，該小組採用術語「Wi-Fi」作為其技術工作的專有名稱，並宣布了正式名稱：Wi-Fi Alliance。

#### 世代

* 第一代，以IEEE 802.11原始標準為準，工作頻段為2.4GHz，最高速率半雙工2 Mbit/s。 
* 第二代，以IEEE 802.11b為準，工作頻段為2.4GHz，最高速率半雙工11 Mbit/s，認證計畫為「Wi-Fi CERTIFIED b」。 
* 第三代，以IEEE 802.11a為準，工作頻段為5GHz，最高速率54 Mbit/s，認證計畫為「Wi-Fi CERTIFIED a」。基於IEEE_802.11g、2.4GHz工作頻段、最高速率半雙工54 Mbit/s，認證計畫為「Wi-Fi CERTIFIED g」。 
* 第四代，以IEEE 802.11n為準，世代名稱為「Wi-Fi 4」，信道寬度20MHz、40MHz，工作頻段為2.4GHz和5GHz，最高4條空間流，最大副載波調製64-QAM，最高速率半雙工600 Mbit/s，認證計畫為「Wi-Fi CERTIFIED n」。 
* 第五代，以IEEE 802.11ac為準，世代名稱為「Wi-Fi 5」，信道寬度20MHz、40MHz、80MHz、80+ 80MHz、160MHz，工作頻段為5GHz，最高8條空間流，最大副載波調製256-QAM，最高速率半雙工6.9 Gbit/s，認證計畫為「Wi-Fi CERTIFIED ac」。 

* 第六代，以IEEE 802.11ax為準，世代名稱為「Wi-Fi 6」，信道寬度20MHz、40MHz、80MHz、80+ 80MHz、160MHz，工作頻段為2.4GHz和5GHz，最高8條空間流，最大副載波調製1024-QAM，最高速率半雙工9.6 Gbit/s，認證計畫為「Wi-Fi CERTIFIED 6」。

#### 運作原理

Wi-Fi的設定至少需要一個存取點（Access Point，AP）和一個或一個以上的客戶端使用者（client）。無線AP每100ms都會將SSID（Service Set Identifier）經由beacons（訊號台）封包廣播一次，beacons封包的傳輸速率是1 Mbit/s，並且長度相當的短，所以這個廣播動作對網路效能的影響不大。因此Wi-Fi規定其最低傳輸速率為1 Mbit/s，以確保所有的Wi-Fi client端都能收到這個SSID廣播封包，client可以藉此決定是否要和這一個SSID的AP連線。使用者可以設定要連線到哪一個SSID。Wi-Fi系統開放對客戶端的連接並支援漫遊，這就是Wi-Fi的好處。但亦意味著，一個無線配接器有可能在效能上優於其他的配接器。由於Wi-Fi通過空氣傳送訊號，所以和非交換乙太網路路有相同的特點。

近兩年，出現一種WIFI over cable的新方案。此方案屬於EOC（ethernet over cable）中的一種技術。通過將2.4G wifi射頻降頻後在cable中傳輸。此種方案已經在中國小範圍內測試商用。

#### Wi-Fi有哪些加密方式？
所謂的「加密 (Encryption)」，指的就是封包資料在進行無線傳輸時，因為受到密碼保護，所以第三方人士無法讀取其中的資訊內容。一般主流的無線加密方式有WEP、WPA/WPA2/ WPA3、WPA-PSK/WPA2-PSK這三種，它們的安全性能、設置方式與傳輸速率都不一樣。

##### WEP
英文全稱是Wired Equivalent Privacy，WEP是一種最基本的加密方式，其安全技術源自於RC4的RSA數據加密技術，但由於它的安全性能存在多個漏洞，因此容易被專業人士和軟體給破解，再加上現今的無線路由器大多已使用IEEE 802.11n技術，而WEP卻仍採用IEEE 802.11技術，在加密時多少會影響到無線網路設備的傳輸速率。

#####  WPA/WPA2/WPA3

WPA的全名是WiFi Protected Access，意思是WiFi網路安全存取。WPA協議是以前一代的WEP為基礎產生的，在加密機制、身分認證及數據包檢查等安全防護方面更加縝密，解決了WEP的安全漏洞問題，更提升無線網路的管理能力。
　　而WPA2為WPA加密的升級版本，是WiFi聯盟驗證過的IEEE 802.11i標準認證形式，被認為是較安全的加密方式，因此大多數的裝置和Wi-Fi路由器，都會靠它來加密Wi-Fi流量，然而在2017年時，WPA2的漏洞被公開揭露，使得全球的Wi-Fi加密連線都面臨高風險危機， 隔年WiFi聯盟就公布了WPA3加密協定，並表示它能提供更安全可靠的加密方式，保護用戶的網路連線裝置，避免封包資料被竊聽與偽造，以取代WPA2和其他較不安全的加密協定。
  
##### WPA-PSK/WPA2-PSK

WPA-PSK/WPA2-PSK是WPA和WPA2兩種加密算法的混合體，是安全性相對較高的WiFi加密模式。WPA-PSK透過「TKIP加密方式」連結無線設備和接入點，而WPA2-PSK則是使用「AES加密方式」，將無線設備和接入點聯繫起來，安全性更高！再加上它是採用較新的技術，網路傳輸的速率也會比TKIP來得更快。

### 藍牙(Bluetooth)
![](https://i.imgur.com/4HCIYxr.png)

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%97%8D%E7%89%99
### 藍牙低功耗(BLE)
是藍牙技術聯盟設計和銷售的一種個人區域網路技術，旨在用於醫療保健、運動健身、信標[2]、安防、家庭娛樂等領域的新興應用。[3]相較經典藍牙，低功耗藍牙旨在保持同等通訊範圍的同時顯著降低功耗和成本。

包括iOS、Android、Windows Phone和BlackBerry在內的大多數行動作業系統，以及macOS、Linux、Windows 8與Windows 10等在內的桌面作業系統，均已原生支援低功耗藍牙。藍牙技術聯盟（SIG）預測，到2018年超過90%有藍牙的智慧型手機將支援低功耗藍牙。[4]

#### 歷史
2001年，諾基亞確定了當時多個未明確的無線技術方案。該公司著手研發一種基於藍牙標準的無線技術，目標是在降低功耗和成本的同時最小化與現有藍牙技術的差別。在2004年諾基亞以「藍牙低階擴充」（Bluetooth Low End Extension）為名將此技術發表。

得益於羅技等合作夥伴在歐盟FP6的MIMOSA專案中的合作和意法半導體一貫的推進和支援，該技術在2006年10月以品牌名稱Wibree公開發布。2007年6月，諾基亞與藍牙技術聯盟成員協商達成一致，Wibree被納入未來的藍牙規範，作為一種超低功耗的藍牙技術，併名為「藍牙低功耗」。

將藍牙低功耗整合到藍牙核心技術規範的工作完成於2010年的藍牙4.0版本。首款實現4.0規範的智慧型手機iPhone 4S發布於2011年10月。其餘很多製造商在2012年也發布了「藍牙智慧型就緒」的裝置。

藍牙技術聯盟於2016年6月16日在倫敦舉行的媒體活動上正式推出藍牙5（Bluetooth 5）。出於一個品牌行銷的考量，小數點被取消了，這一決定據稱是為了「簡化行銷、更有效地向使用者傳達益處」。在技術方面，藍牙5通過增加發射功率或編碼實體層的方式將覆蓋距離擴大到了4倍，可選的2倍符號速率特性可以使傳輸速率加倍，通過增加廣播資料的長度使資料廣播容量增加到8倍，主要應對需要連接整棟房屋的物聯網應用。

藍牙技術聯盟在2017年7月18日正式發布了Mesh Profile和Mesh Model規範。Mesh規範使藍牙低功耗支援家庭自動化、感測器網路等場景的多對多通訊。
![](https://i.imgur.com/D0CkFlQ.png)

### ZigBee
#### 三種實體層頻段
868MHz:20kb/s、1個通道
915MHz:40kb/s、10個通道
2.4GHz:250kb/s、16個通道
共27個通道

#### 協定層之順序
ZigBee協定層從下到上分別為實體層（PHY）、媒體存取層（MAC）、網路層（NWK）、應用層（APL）等。網路裝置的角色可分為ZigBee Coordinator、ZigBee Router、ZigBee End Device等三種。支援網路拓撲有星型、樹型、網型等三種。

### 無線射頻辨識(RFID):
#### 標籤的類別
依據標籤內部供電有無，RFID標籤分為被動式、半被動式（也稱作半主動式）、主動式三類。
##### 被動式
被動式標籤沒有內部供電電源，其內部積體電路通過接收到的電磁波進行驅動，這些電磁波是由RFID讀取器發出的。當標籤接收到足夠強度的訊號時，可以向讀取器發出數據。這些數據不僅包括ID號（全球唯一代碼），還可以包括預先存在於標籤內EEPROM（電可擦拭可編程唯讀記憶體）中的數據。

由於被動式標籤具有價格低廉，體積小巧，無需電源等優點。目前市場所運用的RFID標籤以被動式為主。

被動式射頻標籤藉由讀取器發射出的電磁波獲得能量，並回傳相對應的反向散射訊號至讀取器。然而在傳播路徑衰減的環境下，限制了標籤的讀取距離。

##### 半被動式
一般而言，被動式標籤的天線有兩種作用：
1. 接收讀取器所發出的電磁波，藉以驅動標籤內的IC。
2. 標籤回傳訊號時，需要藉由天線的阻抗作訊號的切換，才能產生0與1的數位變化。關鍵是，想要有最好的回傳效率的話，天線阻抗必須設計在「開路與短路」，這樣又會使訊號完全反射，無法被標籤的IC接收，半被動式的標籤設計就是為了解決這樣的問題。半被動式的規格類似於被動式，只不過它多了一顆小型電池，電力恰好可以驅動標籤內的IC，若標籤內的IC僅收到讀取器所發出的微弱訊號，標籤還是有足夠的電力將標籤內的記憶體資料回傳到讀取器。這樣的好處在於，半被動式標籤的內建天線不會因讀取器電磁波訊號強弱，而無法執行任務，並自有足夠的電力回傳訊號。相較之下；半被動式標籤，比被動式標籤在反應上速度更快，距離更遠及效率更好。

##### 主動式
與被動式和半被動式不同的是，主動式標籤本身具有內部電源供應器，用以供應內部IC所需電源以產生對外的訊號。一般來說，主動式標籤擁有較長的讀取距離和可容納較大的記憶體容量可以用來儲存讀取器所傳送來的一些附加訊息。主動式與半被動式標籤差異為：主動式標籤可藉由內部電力，隨時主動發射內部標籤的記憶體資料到讀取器上。

主動式標籤又稱為有源標籤，內建電池，可利用自有電力在標籤周圍形成有效活動區，主動偵測周遭有無讀取器發射的呼叫訊號，並將自身的資料傳送給讀取器

#### 頻率
![](https://i.imgur.com/yFIHeth.png)

#### 信令
電子產品碼（EPC）是標籤中儲存的常見的數據類型。當由RFID標籤印表機寫入標籤時，標籤包含96位的數據串。前8位是一個標題，用於標識協議的版本。接下來的28位識別管理這個標籤的數據的組織；該組織的編號是由EPCglobal協會分配的。接下來的24位是對象分類，用於確定是什麼類別的產品，最後36位是這個標籤唯一的序列號。最後這兩個欄位是由發布該標籤的組織來設置的。與URL不同的，總的電子產品碼編號可以用來作為進入全球資料庫的鑰匙，它能唯一地標識一個特定的產品。

一般來說，會有多個標籤同時回應標籤讀取器，例如，很多個貼有標籤的單獨的產品可能會被放在一個共用的盒子或一個共用的托盤上進行運輸。衝突檢測在能夠讀取這樣的數據時是非常重要的。使用兩種不同類型的協議來「辯識」某一標籤，能夠從許多類似的標籤之中讀取出它的數據。在slotted Aloha系統中，讀取器發出一個初始化命令和一個參數，標籤單獨用來偽隨機地延遲它們的回應。當使用「自適應二進位樹」的協議時，讀取器發送一個初始化符號，然後一次發送一位ID數據，只有與這一位相符的標籤才會響應，最終只有一個標籤能符合整個ID字符串。

這兩種方法在用於多個標籤或多個重疊的讀取器時都有缺點。

### 近距離無線通訊(NFC):
#### 概述
近場通訊技術由非接觸式射頻識別（RFID）演變而來，由飛利浦半導體（現恩智浦半導體）、諾基亞和索尼共同於2004年研製開發[4]，其基礎是RFID及互連技術。近場通訊是一種短距高頻的無線電技術，在13.56MHz頻率運行於20公分距離內[5]。其傳輸速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三種。目前近場通訊已通過成為ISO/IEC IS 18092國際標準、EMCA-340標準與ETSI TS 102 190標準。NFC採用主動和被動兩種讀取模式。

每一個完整的NFC裝置可以用三種模式工作：
##### 卡類比模式（Card emulation mode）：
這個模式其實就是相當於一張採用RFID技術的IC卡[6]。可以替代現在大量的IC卡（包括信用卡）場合商場刷卡、IPASS、門禁管制、車票、門票等等。此種方式下，有一個極大的優點，那就是卡片通過非接觸讀卡機的RF域來供電，即便是寄主裝置（如手機）沒電也可以工作。NFC裝置若要進行卡片類比（Card Emulation）相關應用，則必須內建安全元件（Security Element, SE）之NFC晶片或通過軟體實現主機卡類比(Host Card Emulation，HCE)。

##### 讀卡機模式（Reader/Writer mode）：
作為非接觸讀卡機使用，比如從海報或者展覽資訊電子標籤上讀取相關資訊。

##### 對等模式（peer-to-peer mode）：
這個模式和紅外線差不多，可用於資料交換，只是傳輸距離較短，傳輸建立速度較快，傳輸速度也快些，功耗低（藍牙也類似）。將兩個具備NFC功能的裝置連結，能實現資料對等傳輸，如下載音樂、交換圖片或者同步裝置位址薄。因此通過NFC，多個裝置如數位相機、PDA、電腦和手機之間都可以交換資料或者服務。

### 超寬頻(UWB):
是一種具備低耗電與高速傳輸的無線個人區域網路通訊技術，適合需要高品質服務的無線通訊應用，可以用在無線個人區域網路（WPAN）、家庭網路連接和短距離雷達等領域。它不採用連續的正弦波（sine waves），而是利用脈波訊號來傳送。
#### 特性
UWB是無載波通訊技術，利用奈秒（ns）至皮秒（ps）級的非正弦波窄脈波傳輸資料，而時間調變技術令其傳送速度可以大大提高，而且耗電量相對地低，並有較精確的定位能力。與常見的通訊使用的連續載波方式不同，UWB採用極短的脈波訊號來傳送資料。這些脈波所占用的頻寬甚至達到幾GHz，因此最巨量資料傳輸速率可以達到幾百Mbps。因為使用的是極短脈波，在高速通訊的同時，UWB裝置的發射功率卻很小，僅僅只有目前的連續載波系統的幾百分之一。

超寬頻的傳輸距離都是在十公尺之內，它的傳輸速率高達480Mbps，是藍牙的159倍，是Wi-Fi標準的18.5倍，非常適合多媒體資訊的大量傳輸。


### 第五代行動通訊技術(5G)
是最新一代行動通訊技術，為 4G（LTE-A、WiMAX-A、LTE）系統後的演進。5G的效能目標是高資料速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模裝置連接。5G 第一個演進標準 3GPP Release 16於2020年7月3日完成，主要新增了超級上行技術、補充超高可靠低延遲通訊和大規模機器類互聯兩大應用場景，並進一步提升能效和使用者體驗。[1]，2021年12月高通與聯發科技發布支援Release16的基頻產品。GSM 協會預計到 2025 年全球 5G 網路將會覆蓋超過 17 億人。

3GPP預計2025年左右商用3GPP Release 18（5G - Advanced）標準，預計實現提供20Gbps的下行速率與10Gbps的上行速率。

跟前幾代技術類似，5G 網路屬於蜂窩網，它將服務地區根據地理位置分成一個個更小的蜂窩。蜂窩裡的 5G 無線裝置使用無線電波通過蜂窩裡的本地天線來連接網際網路和電話網。新一代通訊技術的主要優點在於，在增強型移動寬頻 (eMBB)的場景下通過更大的頻寬支援更快的下載速度（最終可支援20Gbps）。除了速度變快之外，得益於 5G 更大的頻寬，在人員密集區域支撐更多的裝置，進而提高網路服務品質。但是單純4G手機並不能使用新的網路。

#### 規格
下一代行動網路聯盟（Next Generation Mobile Networks Alliance）定義了5G網路的以下要求：

* 每平方公里最多可支援 100 萬台裝置；
* 以1Gbps的數據傳輸速率同時提供給在同一樓辦公的許多人員；
* 支援數十萬的並發連接以用於支援大規模傳感器網路的部署；
* 頻譜效率應當相比4G被顯著增強；
* 覆蓋率比4G有所提高；
* 信令效率應得到加強；
* 延遲應顯著低於LTE。

#### 與4G比較
5G與4G相比的技術創新如下：

* 支援512-QAM或1024-QAM更高的資料壓縮密度調變/解調變器，目前4G使用256-QAM或64-QAM的調變以壓縮傳輸資料，因此頻譜效率每Mbps/100MHz的利用效率更高。
* 新增24-52GHz的毫米波頻段進行通訊，比如目前4G使用700MHz、900MHz、1800Mhz、2600Mhz等低頻段，雖然電波繞射能力比較高但是在低頻上頻譜資源就卻相當有限，在高頻的毫米波大多是軍用戰鬥機雷達或測速照相等少數裝置，頻譜寬度更高，而且更容易找到連續頻譜，使空白頻譜非常容易取得。
* 多輸入多輸出（Multi-input Multi-output；MIMO）MIMO多輸入多輸出利用電磁波的空間多工和路徑不同多天線系統提高傳輸速率，類似在軍用領域的技術將延伸出的商用技術版本。
* 波束自適應和波束成形，能夠提高特定方向的波瓣優化傳輸距離。
* 載波聚合（Carrier Aggregation）FR1定義的最大頻道寬度為100Mhz，FR2定義的最大頻道寬度為400Mhz，通過雙載波聚合可以分別拓展到200Mhz和800Mhz。
* 新材料將使用GaN氮化鎵或是GaAs砷化鎵材料的RF射頻天線和功率放大器，此材料的RF射頻天線能在更高的頻段有更高的能源效率，裝置會比較省電。
* 為了適應工業物聯網、無人駕駛汽車、商用無人機等新技術的應用，網路延遲時間將降低到1毫秒。


由於5G技術使用的毫米波（FR2）頻段是屬於極高頻（EHF），比一般電信業現行使用的頻譜（如2.6GHz）高出許多。雖然毫米波能提供極快的傳輸速度，能達到4G網路的100倍，而且時延很低，但訊號的繞射能力（即繞過障礙物的能力）十分有限，且傳送距離很短，這需要增建更多基地台以增加覆蓋或者使用FR1頻段進行部署。

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B0%84%E9%A2%91%E8%AF%86%E5%88%AB
## 洩波同軸電纜
洩波同軸電纜(RADIALCX)已廣泛地應用到高鐵、隧道、車站、礦坑以及地下建築物等場所
的無線電通訊系統中，它克服了無線電波對空間傳輸的限制，延續訊號傳輸通暢無阻，是一
條同時具有同軸電纜與天線功能的電纜。

## 物聯網開發板

### Arduino
是一個開源嵌入式硬體平台，用來供使用者製作可互動式的嵌入式專案。此外 Arduino 作為一個開源硬體和開源軟體的公司，同時兼有專案和使用者社群。該公司負責設計和製造Arduino電路板及相關附件。這些產品按照GNU寬通用公共許可證（LGPL）或GNU通用公共許可證（GPL）[1]許可的開源硬體和軟體分發的，Arduino 允許任何人製造 Arduino 板和軟體分發。 Arduino 板可以以預裝的形式商業銷售，也可以作為DIY套件購買。

Arduino 專案始於2005年[2]，作為義大利伊夫雷亞地區伊夫雷亞互動設計研究所的學生專案，目的是為新手和專業人員提供一種低成本且簡單的方法，以建立使用感測器與環境相互作用的裝置執行器。適用於初學者愛好者的此類裝置的常見範例包括感測器、簡單機器人、恆溫器和運動檢測器。

Arduino 這個名字來自義大利伊夫雷亞的一家酒吧，該專案的一些創始人過去常常會去這家酒吧。 酒吧以伊夫雷亞的 Arduin（Arduin of Ivrea）命名，他是伊夫雷亞邊疆伯爵，也是1002年至1014年期間的義大利國王[3]。

內建類比輸入支援
#### 軟體
##### IDE
Arduino 計劃也提供了 Arduino Software IDE，一套以 Java 編寫的跨平台應用軟體。Arduino Software IDE 源自於 Processing程式語言以及 Wiring 計劃的整合開發環境。它是被設計於介紹程式編寫給藝術家和不熟悉程式設計的人們，且包含了一個擁有語法突顯、括號匹配、自動縮排和一鍵編譯並將執行檔燒寫入 Arduino 硬體中的編輯器。

Arduino Software IDE 使用與C語言和C++相仿的程式語言，並且提供了包含常見的輸入/輸出函式的 Wiring 軟體函式庫。在使用GNU toolchain編譯和連結後，Arduino Software IDE提供了一個程式「avrdude」用來轉換可執行檔成為能夠燒寫入 Arduino 硬體的韌體。
##### Sketch
使用Arduino Software IDE編寫的程式被稱為「sketch」[18]。一個典型的 Arduino C/C++ sketch 程式會包含兩個函式，它們會在編譯後合成為 main() 函式：

setup()：在程式執行開始時會執行一次，用於初始化設定。
loop()：直到Arduino硬體關閉前會重複執行函式放的程式碼。





### BeagleBone
內建類比輸入支援

### Micro:bit
內建類比輸入支援

### Raspberry Pi
沒有內建類比輸入支援

## 類比訊號轉數位訊號過程
![](https://i.imgur.com/TN2QrKJ.png)
A/D轉換器以離散的週期，切分出類比訊號的振幅後，再轉換成以符號表示的數位訊號。A/D轉換後，數位訊號的位元數稱為解析度(此時為3bit)，最高有效位元稱為MSB(Most Significant Bit)，最低有效位元稱為LSB(Least Significant Bit)。

下圖為類比訊號(輸入)和數位訊號(輸出)的關係圖。利用數位訊號差能判別到的類比訊號最小振幅，為最小解析度(=1LSB)，類比訊號和數位訊號之間產生的誤差，稱為量化誤差。

將一開始的數位訊號變化點(000→001)的0.5LSB以下，設為0刻度，將最後的數位訊號變化點(110→111）的0.5LSB以上設為滿刻度，0刻度至滿刻度之間稱為全刻度範圍。

![](https://i.imgur.com/i9fG5G6.png)

### 以下是將類比訊號，轉換成數位訊號的「取樣→量化→編碼」一連串步驟。
* 取樣(Sampling)
以離散的週期分切連續類比訊號的振幅值 (取樣週期：Ts) 。
＜取樣週期：Ts＝1/(取樣頻率：Fs)＞
取樣的電路稱為取樣＆保持電路(簡稱為S&H電路)。
* 量化(Quantization)
以離散週期切分的振幅值，接近離散的振幅值。
＜量化誤差：(取樣值)－(量化值)＞
* 符号化(Coding)
將不連續的振幅值，轉換成以"0"和"1"此2個數值表示的訊號。
轉換訊號電路稱為編號器(Encoder)。



## 關於LED燈

### 設計電路圖
LED接腳有正負極性之分，其藉由外觀分辨方式有兩種：

長短腳：長腳為正極、短腳為負極。此方式有缺點，當LED被焊接在電路板上，或是特定需求被剪裁針腳時，就無法用此方式辨別。
圓環缺角：由LED正上方視角俯視，會發現其圓環有一缺角，靠近此缺角的針腳即為負極。
![](https://i.imgur.com/Rn6Fnzy.png)

正負極性是指兩針腳間的電壓差，正極接腳的電壓，一定要高於負極接腳。前面章節有提到樹莓派的電壓有3種：5V、3.3V及GND(0V)，所以負極一般接GND(0V)，便不會發生極性錯誤而燒毀LED的情況。

此應用場是能控制LED一亮一滅，所以負極接GND(0V)後，正極要接控制腳位，當控制腳位輸出高電位3.3V時，LED就會亮起來；反之，控制腳位輸出低電位0V時，LED就不會亮了。

回到樹莓派腳位圖，GND可以使用實際針腳編號6(圖中藍色箭頭指示處)，控制腳位可以使用GPIO開頭的任意腳位，本例使用實際針腳編號16來控制LED亮滅行為。

## 調變方式
![](https://i.imgur.com/I90TINC.png)

類比調變技術:振幅、頻率、相位

數位調變技術:振幅、頻率、相位、波長

## 運算方式:

### 行動運算
是指可行動裝置在人機互動下產生的資料、語音和影片的傳輸。行動運算涉及行動通訊、移動裝置和行動軟體。

### 自主運算
是指分散式運算系統中的自我管理（英語：Self-management (computer science)）特性，可以適應不可預期的變化，而且可以封裝其本質上的複雜，不需讓使用者以及操作人員瞭解。自主運算是IBM在2001年提出的倡議，此倡議後來的目的是要開發可以自我管理的電腦系統，可以面對運算系統管理快速成長的複雜性，並且減少複雜性對未來系統擴充造成的阻礙[1]。

### 邊緣運算
是一種分散式運算的架構，將應用程式、數據資料與服務的運算，由網路中心節點，移往網路邏輯上的邊緣節點來處理[1]。邊緣運算將原本完全由中心節點處理大型服務加以分解，切割成更小與更容易管理的部份，分散到邊緣節點去處理。邊緣節點更接近於使用者終端裝置，可以加快資料的處理與傳送速度，減少延遲。在這種架構下，資料的分析與知識的產生，更接近於數據資料的來源，因此更適合處理巨量資料。

### 網格運算
透過利用大量異構計算機（通常為桌上型電腦）的未用資源（CPU周期和磁碟儲存），將其作為嵌入在分散式電信基礎設施中的一個虛擬的電腦叢集，為解決大規模的計算問題提供一個模型。網格計算的焦點放在支援跨管理域計算的能力，這使它與傳統的電腦叢集或傳統的分散式計算相區別。

網格計算的設計目標是：解決對於任何單一的超級電腦來說，仍然大得難以解決的問題，並同時保持解決多個較小的問題的靈活性。這樣，網格計算就提供了一個多使用者環境。它的第二個目標就是：更好的利用可用計算力，迎合大型的計算練習的斷斷續續的需求。

這隱含著使用安全的授權技術，以允許遠端使用者控制計算資源。

網格計算包括共享異構資源（基於不同的平台，硬體/軟體體系結構，以及電腦語言），這些資源位於不同的地理位置，屬於一個使用公開標準的網路上的不同的管理域。簡而言之，它包括虛擬化計算資源。

網格計算經常和叢集計算相混淆。二者主要的不同就是：叢集是同構的，而網格是異構的；網格擴充包括使用者桌面機，而叢集一般局限於資料中心。

## 無線感測網路
是由許多在空間中分布的自動裝置組成的一種無線通訊電腦網路，這些裝置使用感測器協同運作地監視不同位置的物理或環境狀況（比如溫度、聲音、振動、壓力、運動或污染物）。無線感測器網路的發展最初起源於戰場監測等軍事應用。而現今無線感測器網路被應用於很多民用領域，如環境與生態監測、健康監護、家居自動化以及交通控制等。

無線感測網路的每個節點除配備了一個或多個感測器之外，還裝備了一個無線電收發器、一個很小的微控制器和一個能源（通常為電池）。單個感測器節點的尺寸大到一個太空梭，小到一粒塵埃。感測器節點的成本也是不定的，從幾百美元到幾美分，這取決於感測器網路的規模以及單個感測器節點所需的複雜度。感測器節點尺寸與複雜度的限制決定了能量、儲存、計算速度與頻寬的受限。

在電腦科學領域，無線感測網路是一個研究熱點，每年都會召開很多的研討會和國際會議。

無線感測網路主要包括三個方面：感應，通訊，計算（硬體，軟體，演算法）。其中的關鍵技術主要有無線資料庫技術，比如使用在無線感測器網路的查詢，和用於和其他感測器通訊的網路技術，特別是多次跳躍路由協定。例如摩托羅拉使用在家庭控制系統中的ZigBee無線協定。

## 探棒
http://file.yizimg.com/2230/2009061809263209.pdf
### 主動式

### 被動式

## 臺灣資通產業標準協會（TAICS）:
### 物聯網資安標章說明
![](https://i.imgur.com/Uk1fsX3.png)

物聯網資安標章驗證制度為行政院科技會報與行政院資通安全處的指導下，由國家通訊傳播委員會與經濟部合作建立，針對重點系統與設備發展產業標準與技術指引，透過引領產業自主投入技術研發的模式，雙軌推動資安與測試服務產業發展；通過資安標章驗證的物聯網設備，於國內保障國家人民財產安全，於國際則晉升為具備資安防護之優規商品。

標章安全等級依據(1)資安風險高低、(2)資安技術防護複雜度，分為1級、2級、3級，標章設計為提供物聯網產品與服務如堡壘般的安全防護機制。

通過驗證取得標章的產品，不僅能在國內成為公部門優先採購的安全產品，更有助於廠商出口如美國、歐盟地區等國際市場，讓物聯網資安標章成為品質保障的最佳利器，推動產業在新一波物聯網浪潮下搶得先機。

## 創用CC授權條款

### 授權類型
#### 四項權利
原設定的授權條款授予「基本權利」，例如允許在世界各地不做修改且非商業性分發帶有著作權的作品。這些授權的細節取決於版本，包括選擇四個條件：
![](https://i.imgur.com/sh9z6JF.png)

## GNU通用公眾授權條款(GPL):
我們很熟悉的Linux就是採用了GPL。GPL協議和BSD, Apache Licence等鼓勵代碼重用的許可很不一樣。GPL的出發點是代碼的開源/免費使用和引用/修改/衍生代碼的開源/免費使用，但不允許修改後和衍生的代 碼做為閉源的商業軟件發佈和銷售。這也就是為什麼我們能用免費的各種linux，包括商業公司的linux和linux上各種各樣的由個人，組織，以及商 業軟件公司開發的免費軟件了。

GPL協議的主要內容是只要在一個軟件中使用("使用"指類庫引用，修改後的代碼或者衍生代碼)GPL 協議的產品，則該軟件產品必須也採用GPL協議，既必須也是開源和免費。這就是所謂的"傳染性"。GPL協議的產品作為一個單獨的產品使用沒有任何問題， 還可以享受免費的優勢。

由於GPL嚴格要求使用了GPL類庫的軟件產品必須使用GPL協議，對於使用GPL協議的開源代碼，商業軟件或者對代碼有保密要求的部門就不適合集成/採用作為類庫和二次開發的基礎。

其它細節如再發佈的時候需要伴隨GPL協議等和BSD/Apache等類似。

## GNU較寬鬆公共授權條款(LGPL):
LGPL是GPL的一個為主要為類庫使用設計的開源協議。和GPL要求任何使用/修改/衍生之GPL類庫的的軟件必須採用GPL協議不同。LGPL允許商 業軟件通過類庫引用(link)方式使用LGPL類庫而不需要開源商業軟件的代碼。這使得採用LGPL協議的開源代碼可以被商業軟件作為類庫引用並發布和 銷售。

但是如果修改LGPL協議的代碼或者衍生，則所有修改的代碼，涉及修改部分的額外代碼和衍生的代碼都必須採用LGPL協議。因此LGPL協議的開源代碼很 適合作為第三方類庫被商業軟件引用，但不適合希望以LGPL協議代碼為基礎，通過修改和衍生的方式做二次開發的商業軟件採用。

GPL/LGPL都保障原作者的知識產權，避免有人利用開源代碼複製並開發類似的產品

## BSD開源協議:
BSD開源協議是一個給於使用者很大自由的協議。基本上使用者可以"為所欲為",可以自由的使用，修改源代碼，也可以將修改後的代碼作為開源或者專有軟件再發佈。

但"為所欲為"的前提當你發佈使用了BSD協議的代碼，或則以BSD協議代碼為基礎做二次開發自己的產品時，需要滿足三個條件：

如果再發佈的產品中包含源代碼，則在源代碼中必須帶有原來代碼中的BSD協議。
如果再發佈的只是二進制類庫/軟件，則需要在類庫/軟件的文檔和版權聲明中包含原來代碼中的BSD協議。
不可以用開源代碼的作者/機構名字和原來產品的名字做市場推廣。
BSD 代碼鼓勵代碼共享，但需要尊重代碼作者的著作權。BSD由於允許使用者修改和重新發佈代碼，也允許使用或在BSD代碼上開發商業軟件發佈和銷售，因此是對 商業集成很友好的協議。而很多的公司企業在選用開源產品的時候都首選BSD協議，因為可以完全控制這些第三方的代碼，在必要的時候可以修改或者二次開發。

## Apache Licence:
Apache Licence是著名的非盈利開源組織Apache採用的協議。該協議和BSD類似，同樣鼓勵代碼共享和尊重原作者的著作權，同樣允許代碼修改，再發佈（作為開源或商業軟件）。需要滿足的條件也和BSD類似：

需要給代碼的用戶一份Apache Licence
如果你修改了代碼，需要再被修改的文件中說明。
在延伸的代碼中（修改和有源代碼衍生的代碼中）需要帶有原來代碼中的協議，商標，專利聲明和其他原來作者規定需要包含的說明。
如果再發佈的產品中包含一個Notice文件，則在Notice文件中需要帶有Apache Licence。你可以在Notice中增加自己的許可，但不可以表現為對Apache Licence構成更改。
Apache Licence也是對商業應用友好的許可。使用者也可以在需要的時候修改代碼來滿足需要並作為開源或商業產品發佈/銷售。

## MIT Licence:
MIT是和BSD一樣寬範的許可協議,作者只想保留版權,而無任何其他了限制.也就是說,你必須在你的發行版裡包含原許可協議的聲明,無論你是以二進制發佈的還是以源代碼發佈的.

## 物聯網三介面
### UART
嚴格而論UART不是個具體的介面，此介面只提供一個雛形基礎，以此基礎再加搭電路與軟體，才可以實現不同的介面，如RS-232、RS-422、RS-485等。

不過就Maker運用而言幾乎是用來實現RS-232介面，而RS-232介面只允許兩個裝置直接對接，無法接更多裝置（若為RS-422、RS-485則可接多個裝置）。
![](https://i.imgur.com/xr5zZ0d.png)
圖 UART僅適合兩個裝置對接，圖為微控制器晶片（uC）與全球定位系統（GPS）的對接。


用UART/RS-232來連接，通常是接另一個Arduino，或者是讓Arduino與電腦連接，過去老舊的電腦是具備RS-232介面（在電腦領域稱為串列埠，Serial Port）的，可以直接接Arduino，但近10年的電腦都只具備USB，已經沒有RS-232了，因此通常還要透過一個UART轉USB的轉接電路，才能讓Arduino與電腦連接。

UART/RS-232好處是線路簡單，僅兩條線路，但缺點是只能一對一連接，以及速度不是很快，一般而言最高為115.2kbps，雖有更高速版本但不太普及，不適合用在高速、大量傳輸上。

特性:非同步序列通訊、全雙工（full-duplex）
傳輸

### I2C
I2C與UART/RS-232一樣是兩條線路，也是有線路簡單的好處，最早是PHILIPS（今日的NXP）提出來，用在晶片間的聯繫傳輸之用。I2C可以同時連接多個裝置，不似前述的RS-232僅能一對一，理論上I2C可以連接128個裝置，甚至有更多數目的封包格式定義，但實務上無法接那麼多，但接10個上下多無大礙。
![](https://i.imgur.com/FIy5xOQ.png)
圖3 I2C介面僅用2條線即可連接多個裝置。

無論接幾個裝置，I2C都只用兩條線，這是I2C介面的優點，另一優點是一般而言傳輸速度比UART/RS-232快，最初版本為100kbps，但之後就升級到400kbps，後續甚至到5Mbps，但與UART/RS-232類似的，更快速的版本不太普及，然同樣以普及性版本而言，I2C仍是快一些。

I2C有其優點，但也有一些缺點，首先它本來是設計給晶片間溝通用的，原則上只能走在電路板上，以印刷電路板（PCB）上的銅箔線路來走，不是走電線纜線的，但目前許多應用卻是把I2C纜線化。

也因為最原初是走銅箔線路，所以一般來說I2C長度不超過30公分（即一片印刷電路板的面積內走繞）。而UART/RS-232通常有再寬裕一點的連接長度（若依據RS-232最原始標準，使用正負12V電壓傳輸，傳輸距離是可以上km的）。

另外I2C的兩條線路只有一條是數據傳輸線，另一條是時脈線路，但UART/RS-232是兩條都是傳輸線，I2C在接收數據時無法發送，反之發送時無法接收，但UART/RS-232則無此問題。

特性:主從式運作、同步序列通訊、半雙工（half-duplex）
傳輸

#### 補充:
I²C只使用兩條雙向漏極開路（Open Drain）線，其中一條線為傳輸資料的串列資料線（SDA），另一條線是啟動或停止傳輸以及傳送時鐘序列的串列時脈（SCL）線，這兩條線上都有上拉電阻[2]。I²C允許相當大的工作電壓範圍，但典型的電壓準位為+3.3V或+5v。

I²C的參考設計使用一個7位元長度的位址空間但保留了16個位址，所以在一組匯流排最多可和112個節點通訊[a]。常見的I²C匯流排依傳輸速率的不同而有不同的模式：標準模式（100 kbit/s）、低速模式（10 kbit/s），但時脈頻率可被允許下降至零，這代表可以暫停通訊。而新一代的I²C匯流排可以和更多的節點（支援10位元長度的位址空間）以更快的速率通訊：快速模式（400 kbit/s）、快速+模式（1 Mbit/s）高速模式（3.4 Mbit/s）超高速模式（5 Mbit/s）。

雖然最大的節點數目是被位址空間所限制住，但實際上也會被匯流排上的總電容所限制住，一般而言為400 pF。
### SPI
SPI（由Motorola發明，即是之後的Freescale，之後NXP購併Freescale）與I2C相同是可以接多個裝置的，而且傳輸速度比I2C更快（事實上SD記憶卡的根基就是這個介面），而且與UART/RS-232一樣，發送與接收可同時進行。

不過SPI也有缺點，一是隨著連接裝置數的增加，線路也是要增加的，每增加一個連接裝置，至少要增加一條，不像I2C可以一直維持只要兩條。而SPI在一對一連接時需要四條，一對二時要五條，一對三時要六條，即N+3的概念。另外SPI比I2C更少纜線化運用，多半是更短距離的連接。在實務上，I2C較常用來連接感測器，而SPI較常用來連接EEPROM記憶體、Flash記憶體（記憶卡），或一些液晶顯示器。
![](https://i.imgur.com/ctGhFqY.png)
圖 SPI每多連接一個裝置，必須增加一條新的SS線路。

特性:主從式運作、同步序列通訊、全雙工（full duplex）
傳輸

## 電磁波表
![](https://i.imgur.com/4u7StFD.png)

一、游離輻射：極高頻率的輻射線，例如Ｘ光及伽瑪射線，因為其能量足以游離生物細胞分子中之電子，因此對身體會有影響。

二、有熱效應的非游離輻射：輻射能量低到不會游離生物細胞中之電子，僅會讓人感覺皮膚溫度升高，例如可見光及紅外線。

三、無熱效應的非游離輻射：輻射能量更低，不會游離生物細胞中之電子，甚至不會產生熱，如行動通信基地臺發射之電磁波。

![](https://i.imgur.com/vpbSHIO.png)


### 電磁波的測量單位是什麼？
電磁波常用的測量單位有：瓦特(W)簡稱「瓦」、毫瓦特(mW)簡稱「毫瓦」、微瓦特(μW)簡稱「微瓦」。三者的大小關係為 1瓦特(W)=1,000毫瓦特(mW)=1,000,000微瓦特(μW) 。

## 開放授權（OAuth）
是一個開放標準，允許使用者讓第三方應用存取該使用者在某一網站上儲存的私密的資源（如相片，影片，聯絡人列表），而無需將使用者名稱和密碼提供給第三方應用。

OAuth允許使用者提供一個權杖，而不是使用者名稱和密碼來存取他們存放在特定服務提供者的資料。每一個權杖授權一個特定的網站（例如，影片編輯網站)在特定的時段（例如，接下來的2小時內）內存取特定的資源（例如僅僅是某一相簿中的影片）。這樣，OAuth讓使用者可以授權第三方網站存取他們儲存在另外服務提供者的某些特定資訊，而非所有內容。

OAuth是OpenID的一個補充，但是完全不同的服務。

## 資料庫
### 關於非關聯式資料庫（NoSQL）
1. NoSQL 資料庫具有水平擴充能力
2. 採用 Key-Value 的方式作為查詢
3. 適合儲存大量、文本型資料
### 觸發式(trigger)
在資料庫中，在執行對資料有異動的動作時，先行攔截並處理的一種資料庫物件，它大部份會設在資料表中，作為強制執行特定動作的程式，因此又稱為資料操縱語言（DML）觸發式。

觸發程式的好處：

* 可在寫入資料表前，強制檢驗或轉換資料。
* 觸發程式發生錯誤時，異動的結果會被復原。
* 部份資料庫管理系統可以針對資料定義語言（DDL）使用觸發程式，稱為DDL觸發式。
* 可依照特定的情況，替換異動的指令 (INSTEAD OF)。

## EPCglobal
https://guaibar.com/all/%E8%B3%87%E8%A8%8A%E5%B7%A5%E7%A8%8B/epcglobal-%E7%B5%90%E6%A7%8B%E6%A1%86%E6%9E%B6%E7%9A%84%E5%90%84%E7%A8%AE%E6%A8%99%E6%BA%96%E8%88%87%E5%8D%94%E5%AE%9A%EF%BD%9Crfid/#EPCglobal_jie_gou_kuang_jia_de_ge_zhong_biao_zhun_yu_xie_ding

### EPC編碼長度

64bits，96bits，128bits

### OAuth

是一個開放標準，允許使用者讓第三方應用存取該使用者在某一網站上儲存的私密的資源（如相片，影片，聯絡人列表），而無需將使用者名稱和密碼提供給第三方應用。

OAuth允許使用者提供一個權杖，而不是使用者名稱和密碼來存取他們存放在特定服務提供者的資料。每一個權杖授權一個特定的網站（例如，影片編輯網站)在特定的時段（例如，接下來的2小時內）內存取特定的資源（例如僅僅是某一相簿中的影片）。這樣，OAuth讓使用者可以授權第三方網站存取他們儲存在另外服務提供者的某些特定資訊，而非所有內容。

OAuth是OpenID的一個補充，但是完全不同的服務。