學位論文
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Item 基於後量子密碼學的物聯網資安強化技術(2022) 鍾佳欽; Chung, Chia-Chin隨著科技的發展愈加進步、成熟，物聯網的應用也逐漸邁向多元化，於此同時，物聯網安全性的問題也漸漸浮出檯面。物聯網系統中有許多安全性問題有待解決，有鑑於此，物聯網安全需更加重視。如今，由於量子電腦的技術逐漸成熟，對於現有的公鑰密碼系統產生威脅，進而直接影響到TLS協定的安全性，導致物聯網的安全性降低。理想的解決方法是找到一種適用於物聯網且能夠抵抗量子電腦攻擊的輕量級演算法，目前學術界以後量子密碼學 (Post-Quantum Cryptography, PQC) 為主要趨勢，是一種能夠抵抗量子電腦攻擊的公鑰加密演算法。本研究將支援PQC演算法的TLS協定整合到物聯網常見的MQTT協定上，使得PQC演算法能在物聯網中使用，以強化物聯網安全性。我們進行了PQC演算法在物聯網情境下的性能測試，透過數據分析來比較演算法之間的差異，評估PQC演算法在物聯網的可行性。實驗結果顯示，大多數PQC演算法都保持在可承受的延遲和封包開銷範圍內，一些PQC演算法的表現甚至不遜於傳統的非對稱加密演算法。在應用方面，我們將PQC演算法應用在真實的物聯網系統--空氣盒子上，使得空氣盒子的傳輸通訊更加安全。我們希望這項研究能夠鼓勵更多人將PQC應用到物聯網裝置中，在量子電腦攻擊之前盡快部署。Item 提供微電網應用研究的網宇實體系統驗證平台(2023) 李奕萱; Lee, Yih-Shiuan網宇實體系統（CPS）和物聯網（IoT）在推動工業 4.0 及促進智慧家庭和智慧工廠方面扮演著至關重要的角色。然而，部署物聯網設備可能會導致電力消耗增加。如今，可再生能源成為傳統電網的一個有前景的替代方案，但這些能源可能會供電不穩定。對於智慧家庭中用於感知、計算和執行的物聯網設備來說，持續穩定的電源供應是至關重要的。因此，本論文提出了一個網宇實體系統驗證平台，用於解決加入可再生能源後的供電問題，確保物聯網設備有足夠的電源供應。本驗證平台利用硬體在環仿真（HIL）技術，可監控可再生能源和電力輸出的波動和變化，並模擬評估智慧家庭微電網的性能。本論文呈現了一個案例研究，利用太陽能板和壓電裝置作為微電網的可再生能源來源。案例研究中的控制器有效地監測可再生能源的供電情況，並發送控制信號來切換能源來源，確保物聯網設備在可再生能源電力供應不穩定時仍有持續的電源供應，維持正常運作。Item 基於物聯網裝置之寵物飲食監測研究(2021) 廖奕閔; Liao, Yi-Min本研究進行寵物飲食監測研究，藉由物聯網裝置建立寵物飲食偵測方法，同時蒐集寵物飲食資料，並且將各項寵物飲食資料經由網路上傳至雲端主機；雲端主機將物聯網裝置蒐集之資料經由計算彙整為寵物飲食資訊，並且以網頁之形式提拱給飼主；飼主使用各項裝置之瀏覽器便能獲得寵物飲食資訊，藉由依據提供之飲食資訊判斷寵物飲食是否需要注意或調整。透過本研究提出之方法以及設計之物聯網裝置，在大多住家環境下，皆能夠準確並且穩定地協助飼主記錄寵物飲食資料，同時雲端主機計算之寵物飲食資訊不僅讓飼主能夠更加方便管理寵物長期、短期飲食，也能夠藉由提供之餵食調整建議調整餵食行為，並且能夠有效地幫助飼主了解寵物飲食狀況。Item 以智慧椅墊進行坐姿分析之研究(2019) 張雅婷; Chang, Ya-Ting在現代社會中，大部分人的生活型態，不論是工作或者休息，往往有很長的時間維 持坐姿。近年來有越來越多的疾病被證實與久坐有關。許多人認為坐姿是種休息的姿 勢，但研究中指出，比起站姿與躺姿，坐姿讓椎間盤承受的壓力更大，而不適當的坐 姿則更提升了椎間盤的壓力。 由於久坐逐漸成為現代人的生活習慣，所以適當的坐姿就顯得格外的重要。在日常 生活中，不適當的坐姿對於大多數的人而言，屬於較為舒適的姿勢，所以往往無心注 意自己的坐姿是否適當。故須透過工具協助來了解自己的坐姿情況。本研究設計一智 慧椅墊之雛形，旨在透過較低的成本 Arduino開發版與少量的壓力感測器，並且準確 的分類使用者的坐姿。 過去使用壓力感測器進行坐姿分類的相關研究中，透過傳統的機器學習方法進行坐 姿的分類，且使用較多數量的感器收集各類坐姿的資料。準確率落在百分之八十至百 分之九十。本研究使用一種傳統機器學習演算法與兩種深度學習之方法進行實驗，找 出適合進行坐姿分類之方式，並以特徵選擇實驗找到能夠準確分類坐姿之感測器數量 及擺放方式。 本研究除了使用限制坐姿使用資料進行坐姿分類模型訓練以及評估初步的分類結 果，並透過實際座椅使用情況資料，再次檢視此智慧椅墊在實際使用情形下，亦能有 良好的做姿分類表現。透過智慧椅墊設計實驗與特徵選擇實驗，本研究完成一智慧椅 墊，使用少量的感測器與基礎的物聯網開發板，降低了硬體成本，達成良好的坐姿分 類表現。Item 使用非侵入式檢測方法進行微型PM2.5感測器健康評估之研究(2020) 王韻捷; Wang, Yun-Chieh本研究的主要目的，便是希望研究微型PM2.5感測器的性能老化進程，來建立標準的評估方法，檢測微型PM2.5感測器的效能，進而能預先提出預警，藉以汰換老化嚴重的感測器。 在我們標準化的評估方法中，我們設計簡易的檢測裝置，量測感測器帶動氣流的風扇之各項效能，透過分析其轉速、頻率等性質，參考其運轉時間與外在變因，透過實地訪查大量不同時間地點佈建的機器，建立感測器的健康指標，並進而針對不同時期於不同地點安裝的機器，提出汰換時程的具體建議。 本項研究成果，除了提供簡易的微型PM2.5感測器自我檢測方式外，也提供未來大型空品物聯網在規劃、佈建與維運的參考依據，同時也有機會延伸本研究所提出的非侵入式檢測方式，發展其他環境物聯網感測器的標準檢測方法，促進未來大型環境物聯網的發展。