信號處理與通訊
| 名次 | 作品名稱 | 作品簡介 | 連結 |
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 | 異質機台聯網技術之應用系統開發 | 現今智慧工廠被廣泛討論，如何使工廠設備由自動化提升為智動化，需借助硬體改良或資通訊技術的導入，使各設備間資訊傳輸互通有無，以整合各項重要資訊，並加以分析與運算。如此統一的資訊格式更顯重要，但廠區間不僅設備種類多樣，且規格各異，因此裝置間的資訊傳遞與互通是一大癥結點，要如何不花大錢重新購置設備以統一硬體規格，希望藉由低成本的辦法，採用嵌入式裝置於硬體改良與可整合異質介面的通訊架構來輔助。
為此本系統基於工業物聯網(IIoT)的概念，提出一基於開放式通訊協定於廠區機台設備間傳遞資訊之聯網架構，依照功能層級進行通訊傳輸規劃，於機台設備上導入開放式通訊協定－MQTT(MQ Telemetry Transport)，並於機台上佈署感測器，採用嵌入式裝置開發一工業物聯網閘道器(IIoT Gateway，IIoTG)，於機台周邊進行感測資訊之收集與過濾分析，並將感測資訊傳輸給予機台控制器。控制器部分採用工研院機械所開發之EtherCAT運動控制平台(EMP)，其提供相容於EtherCAT通訊協定的運動控制函式庫(MCCL)，可支援各大廠牌之驅動器，進行不同機台之運動控制。本系統開發一整合介面，包含兩大模組，機台運動控制模組具備伺服器系統驅動、主軸啟用控制、主軸夾頭控制、主軸轉速調整、機台當前運動位置讀取、機械座標讀取，以及原點復歸七項功能，並可點選兩套運動控制命令示範；MQTT資訊傳輸模組於機台控制器中導入代理人(Broker)功能，可處理來自Client端發佈或訂閱的資訊，機台亦可作為MQTT之Clinet端，於操作介面上訂閱(Subscribe)機台感測資訊，或發佈(Publish)機台控制資訊，異質機台之間可利用此模式進行資訊傳輸。考量到廠區人員對於機台之監控或問題處理，能更加便利與即時，故本通訊架構之應用端會以Android系統開發之行動化平台，實現資訊派送服務，做為機台感測與控制資訊監看，以及各項資訊互動模組之應用。 本系統採用低成本之單板電腦和開源軟體進行開發，搭配國產控制器的應用功能，亦於維護與改良，系統架構可作為廠區導入新興聯網技術之應用雛形，亦可發展出輕型控制、警報通知等功能，實現M2M與人機之間的資訊交流。 | Link |
 | 智慧旅行推薦引擎 | 隨著經濟的快速發展，旅遊已逐漸成為人們日常生活中不可或缺的一部分，常見的旅遊有：家庭出遊、情侶出遊、個人出遊、團提出遊。旅遊方式一般分為兩種：一種是跟團旅遊、一種是自由行。選擇跟團旅遊可以節省大量時間，但是因為行程固定往往讓旅客體驗不到旅遊樂趣，而自由行因為可以自己制定行程所以相比與跟團遊更加客製化且充滿樂趣。且在行動網路新時代中，網路資訊爆發式成長，人們獲取資訊的深度、廣度和頻度都獲得極大提升，這也極大的導致旅遊形態發生改變，選擇跟隨旅遊團出行的旅客逐漸減少，而選擇自由行的旅客大幅度增加。然而，自由行並不像跟隨旅遊團出行一樣，有旅遊團提前替旅客安排好行程。自由行旅客總是需要自己找到適合自己的旅遊行程，在眾多的網路資訊中，間接造成選擇困難症，成了許多現代自由行旅客的通病。所以，在每次出行前自由行旅客需要花費大量的時間在安排行程上。因此，本團隊提出一智慧旅行推薦引擎，跟據旅客的個人化需求，把旅遊景點串成一完整自由行旅遊行程，提供自由行旅客一個真正個性化的行程推薦服務，將傳統跟團遊無客製化的缺點和自由行行程安排困難的缺點，轉換為我們系統的優點,改善碎片化的網路資訊，讓自由行的行程安排更加豐富。 | Link |
| 應用於無線網路技術之英文教具 | 在全球化浪潮席捲下，建構英語學習環境已是世界各國的首要目標，英語的啟蒙學習也是家長非常重視的一點，於是許許多多針對兒童打造的英語學習教具映入眼簾，但是什麼原因造成亞洲地區英文能力普遍較為低落呢？不外乎是環境和教育方向的不正確。
以台灣為例，我們大部分的人從小只學過KK音標，而沒有學習自然發音，但最能加強英文聽、說、讀、寫的卻是自然發音，這不只學校沒教，甚至要在網路上或是其他資源，找到能夠有效學習自然發音的相關資訊都不太容易。故本作品主打以積木，看的到、也摸的到的方式來學習英文。 本作品不但可以讓使用者正確並有效的學習到自然發音，還可以透過拼字、雙人單字對戰的方式來提升學習英文的興趣與樂趣，長期下來便能大大的提升英文方面的相關能力。 一、 創意性佳 1、 改善傳統學習英文的方法，以看的到、摸的到且聽的到的方式學習。 2、 字母採磁力感應，操作容易且不易損壞。 3、 以互動式的方法來學習英文，學習成果更佳。 二、 實用性高 1、 提供最有效學習自然發音的方法－輸出單字各音節的發音與單字完整的 發音。 2、 積木可以輕鬆拿起放下，方便更換單字或新增字母以組成不同的單字。 3、 透過APP的紀錄，老師可以更清楚的知道學生的問題。 三、 無螢幕化 1、 各個積木上皆印有英文字母，此設計為方便使用者的使用，以及降低對 視力的影響。 四、 價格低廉 就市場性而言，價格絕對是非常重要的一環，目前的兒童英文教具市場龐大，但大多的教具不是功能有限，就是價格昂貴(3000元台幣以上)，這是我們團隊認為相當可惜的，為此我們製作出這款英文教具，一套僅需要1500元台幣左右，現今家長日益注重小孩的英文能力，我們敢說其市場絕對無可限量。 | Link |
 | 多功能健康防護耳機 | 本產品「多功能健康防護耳機」可說是打破常規耳機的功能，將原先耳機的應用範圍擴大，不但作為聲音輸出裝置，還包含了空氣品質偵測、紫外線偵測功能、睡眠偵測功能，本產品的構想實現後，讓有外出戴耳機聽音樂慢跑習慣的人知道當下的空氣品質與紫外線等級，假如空氣品質不佳或紫外線強度過高手機就會提出警告，我們也裝設睡眠偵測的功能，避免在睡著的情況下聽音樂，因為睡著時耳膜會鬆懈，在這樣的狀況下聽歌會損害聽力，利用感測器將當下空氣品質以及紫外線指數經藍牙傳輸至手機，可應用於各種在戶外活動，例如：運動、爬山、健行等，只要在戶外帶著我們的耳機都能幫你偵測出能否長時間在當下環境中活動，透過偵測結果提供可在該環境下可活動時間有多長，用來告知當下環境狀況；此外還追加了三軸加速計來做睡眠偵測功能，用來避免使用者戴著耳機睡著聽音樂給予耳朵的傷害，為現代及未來有價值之產品，最後也可以利用數據紀錄分析來將偵測到目前地理位置的環境數據傳至一數據庫，做出在小範圍內的準確環境狀態，因此這項產品對於現代人注重健康的趨勢是非常有利的。 | Link |
| 智出心栽 | 種植植物需要仰賴人力的照料，才能讓植物擁有舒適的成長環境，無論是澆水還是施肥都是需要人工，影響植物生長的因素有陽光、空氣、水、土壤酸鹼值等，如何利用人工智慧的技術，減少人力照料的成本，有效提升植物成長環境之品質，並利用物聯網的技術進行遠端監控為本系統的主要功能。
植物行光合作用排出的氧氣會改善居家環境的生活品質，本作品完成後，可利用植物有效的改善室內空氣品質且利用智聯控制的方式來照料植物省去許多人力照料的時間，此外將本作品應用於植物成長環境之控制，可有效控制相關變數、提供良好植物植栽環境的研究系統。 本作品是設計與製作一個智聯植栽系統，提供良好的設備去維護照顧植物，藉由微處理器收集濕度、溫度、水位資訊、土壤酸鹼值狀態顯示在LCD面板上，並利用網頁控制程式，設定澆水時間及燈光顏色和照明時間，並利用PH值感測器量測土壤的酸鹼值，若酸鹼值超過該植物適合生長的範圍，將提醒使用者進行改善酸鹼值的工作，使用網頁查看植物的周遭環境之即時資訊，遇有狀況發生，可利用網頁程式即時遠端連線控制解決相關問題，可以方便的照料植物及監看環境參數，有效提升植物的成長環境之品質。 | Link |
| 基於卷積神經網路之手語辨識系統 | 本研究打造了一個手語辨識系統，利用LINEBOT做為使用者操作介面，能在一般手機上使用，加入我們的LINEBOT後，僅須透過錄影等方式傳送影像資料到我們的LINEBOT，隨後LINEBOT會將資料交由後臺的系統辨識，翻譯其手語後傳送結果至使用者的手機，並且將結果轉譯成語音檔透過耳機傳送給聽人的藍牙耳機發聲，使不懂手語者也能夠明白聾人朋友所打手語辭彙之涵義，減少人們之間溝通的困難，讓人們的交流更加的親密。
我們採用行動裝置做為運算中心，藉由手機所擷取到的影像，並結合深度學習演算法研製文法手語辨識系統，一方面透過偵測影片中的手部的移動軌跡速度，可動態適應調整影像幀採樣頻率，達到減少冗餘幀辨識的問題；另一方面利用顏色模型對影像幀進行手部區域分割，獨立出手部的區域，並透過卷積神經網路模型進行手部影像特徵萃取，經由卷積神經網路CNN所提取的手勢特徵值具有平移、旋轉、大小尺度等的不變性，並利用LSTM來區別手部形狀及紀錄單位時間內手掌面積會隨著時間改變的動態特徵，進行手語辨識。 | Link |
 | 應用於醫療儀器之無線閘道器系統 | 隨著醫療資訊化與智慧化不斷地演進，使得智慧醫院已是未來的趨勢。但因為醫院內的醫療儀器類型甚多且各家廠牌格式不同，往往無法整合，導致智慧醫院系統不容易實現。此外，傳統醫院的照護或是診間的生理訊號量測經常造成人力的不小負擔，並有可能造成人為操作的錯誤。因此，本作品採用嵌入式系統搭配無線通訊網路來實現易於建置於病房中，且針對常用的三合一生理監視器的醫療儀器數位化之資料轉換閘道器設計。 本作品架構為提供醫療人員便於統整及記錄三合一生理監視器之生理資料，如血壓、心跳與血氧濃度等數據，因此，透過所設計的資料轉換閘道器，可以將不同廠牌的醫療儀器，藉由架構中的核心控制系統Raspberry Pi Zero W，透過USB介面來實現醫療儀器與核心控制系統的資料傳輸，並透過內建的Wi-Fi模組連上無線網路，與雲端資料庫做連線，將所擷取到的醫療資訊傳到雲端資料庫，實現醫療資訊大數據的功能。 隨著對於醫療專業的期待增加，病患權益意識的提升，以及愈來愈嚴格的外部法規要求，醫療照護的複雜度相對提高，也造成醫院的管理困擾，更因為醫療技術的不斷進步，可以掌握的醫療資訊也比過去多，需要登錄的資訊也隨之增加。換言之，每一個工作項目都增加了醫療工作者或照護者的工作負擔，相對的，醫療品質的提升也變得更重要。 醫療照護複雜化的現況難以改變，就必須改變醫療照護的方法，設法用相同或更少的人力，卻能更有效率、更準確的完成高品質的醫療照護工作。如整合相關醫療資訊系統多元應用，也就成為智慧醫院最主要的建構原則。 透過將醫院常用的三合一生理監視器的資訊數位化與格式化，醫療照護住院病人的智慧照護系統，就可具備行動化、雲端化、及時與整合。 | Link |
| 物聯網之雲端智慧監測地下水道 | 本「物聯網之雲端智慧監測地下水道」設計主要功能即為「透過物連網得知圓孔蓋下資訊」，提供檢測人更方便快速的查證及維修；大眾亦可透過指示燈了解狀態，並加入有善化，讓身障人士也可得知附近狀況，其設計是將一般圓孔蓋增設兩顆高亮度LED做為狀態指示燈，亦可作為夜晚美化市容的裝置，有狀況時，即現紅燈提醒民眾，如：地下天然氣外漏，一般安全則現藍燈；此外加入流量計，可幫助大雨及災害時，統計當地時雨量，可將資料上傳雲端，作為統計及實施封路依據，且中央也可以隨時掌握救災狀況，以提升效率。
且加入專屬app，檢驗人員只需要透過外部的LED狀態燈及app連線，即可得到此一圓孔蓋的資訊，連線完成後即可得知圓孔蓋下資訊。設定連線完成後，透過簡易的操作介面，一鍵完成測試，簡單、不費力、不耗時，簡易獲取資訊，倘若發生一桶異常或附近需要維修，也可透過app標示地點待維修，或撥打電話立即請工程人員前來維修，此一作品「物聯網之雲端智慧監測地下水道」具有國家建設之瞻前發展性。 | Link |
| VR 控制器 | 談到最近的科技趨勢，就不得不聯想到Virtual Reality，相信許多人都有聽過或是有看過，Google推出的平價VR產品-Google Cardboard，只需花費100至150塊新台幣就能體驗到，在Google Play商店中也能看見許多VR APP，像是VR雲霄飛車、VR海底探險等，但其缺點在於互動性太低，因為目前的手機VR難以做到雙手控制的功能，使得使用者僅能觀賞無法參與互動，因此讓手機VR遜色不少。
因為考量到互動性太低的問題，隨後許多大公司推出了自家專屬的VR設備，其中最有名的就屬HTC Vive，也因為Vive多了控制器，互動性相對地提高許多，HTC Vive因此獲得了大眾的青睞。 雖然HTC Vive控制器做得非常好，但是價格昂貴，而且仍無法超出既有的感測範圍，且頭戴式顯示器的線路較複雜間接影響到了使用者的體驗，使用者無法輕鬆轉動視角且容易被VR裝置的線路絆倒。 因此我們希望能做出兼具直覺操作與高互動性且成品低的作品，所以我們使用手機既有的感測器(陀螺儀、加速度感測器)，搭配自行製作的控制器(陀螺儀及加速度感測器)，讓使用者可以直接使用手機版本的VR搭配此應用程式，在不受硬體設備線路干擾的情況下，以雙手直覺性的在VR世界中進行操作。 | Link |
| 負壓治療應用於糖尿病腳部傷口 | 依據世界衛生組織(WHO)2016 年所揭露的統計資料顯示，全球糖尿病患者 人口數自 1980 年的 1.08 億上升至 4.22 億，預估到了 2040 年，全球將會有 6.4 億名糖尿病患者。這不僅造成台灣健保體系的財政負擔，對於臨床醫護人力的需 求與照護更是一大挑戰。在與糖尿病相關的各種併發症中，以足部相關的病變最 為常見。由於糖尿病容易導致末梢血液循環不佳，傷口不易癒合等問題，常會造 成下肢潰瘍，最後組織逐漸壞死，面臨截肢問題。根據統計，糖尿病患者約有 20% 會發生足部潰傷的症狀。有鑑於此，本作品將透過多點溫濕度感測貼片、負壓感 測並整合行動 APP，提供糖尿病足慢性傷口在治療上的監控系統。透過溫度感測 能反覆確認當前傷口有無感染。再藉由讀取壓力感測器的數值，使醫護端或患者 本身自行監控，並間斷式的抽引組織液，幫助加速肉芽增生，使傷口加快癒合。 期望透過開發一套可穿戴的糖尿病足傷口負壓照護監控系統，降低人力負擔並提 升台灣醫療環境。面臨智慧照護世代，持續的提升醫療品質，落實以病人安全為 中心是台灣醫療第一要務。 | Link |
| 物聯網功能之寺廟籤詩下載系統 | 目前國內的宮廟因傳統觀念或人力物力的限制，僅有少數擁有自己廟所創辦的專屬網頁，而擁有網站可讓信徒在上網求取籤詩的更是稀少，此外大部份人的觀念還是比較習慣親自到寺院與宮廟的現場求取籤詩，以代表誠心與誠意，也覺得拿到實體的籤詩比較有在心靈上得到依靠的感覺。但籤詩大都是印在比較單薄的小型紙條上，紙張要保存得久不容易也不方便，因此信徒在取得籤詩後幾乎過不了多久可能會遺失或損毀丟棄！但即便廟方有可讓信徒在網路上解籤詩的網頁，如果信徒在籤筒取得籤條號碼之後，還必須用手機或電腦連上網路到求籤詩的廟的專屬網頁後才能取得該對應籤詩的解籤的話，在使用上會感覺頗不方便，因此我們將籤詩號碼與下載點轉換成一QR-Code的型式，讓使用者只要利用一般的QR-Code App軟體掃描該對應的籤詩，便可將該籤詩內容與解說文本下載及儲存在手機上了！不僅取得方便也減少印製籤詩的成本，現今幾乎人人都有一支手機，如此一來該籤詩保存得時間更久，也因電子化之故，更可以減少紙張的使用，以達到環保的目的。
另外還有一些地方的宮廟連網路或電腦都沒有在使用，也就是說每個寺院與宮廟在電腦或網路上的應用差異是很大的，為了使所有的寺院與宮廟都可方便使用本系統，本作品在系統架構上會使用不同的調適方式來造福沒網路及電腦的宮廟。 | Link |
| 全息陪伴機 | 近年來生育率屢創新低，老年人口基數逐年攀升，社會逐漸邁入高齡化，隨著獨居老人數量日益增加，獨居老人問題越發嚴重，政府因此推出長照2.0政策，但是在人力資源相當缺乏的當今社會，長照中心資源普遍不足，在人口越多的地區，越缺乏照管人力，其實對於某些獨居老人來說，他們缺少的並不是醫療資源，而是有個人能夠陪伴他/她。
此時，全息科技與人工智慧的興起，本團隊就在想，是不是能透過結合時下流行科技，達到陪伴獨居老人的效果，讓老人家不再寂寞，使老人家在心靈上有個慰藉。 本團隊就想到，小時候所看的惡靈古堡系列，覺得裡面的紅皇后十分的厲害，想說為什麼一個全息投影出來的虛擬人物可以有著如此高的智慧，可以操控大量的科技產品，還能夠與人類進行智慧化的對談。 於是本團隊就決定開發出一套價格親民、攜帶方便、互動性高的全息陪伴機，讓使用者們可以在任意場所憑藉著一片平面，投射出全息影像，就能夠與虛擬角色進行互動，達到陪伴/聊天的效果。 | Link |