Microsoft Word - 手持裝置之體感門禁系統_CameraReady.doc

設 計 與 實 作 手 持 裝 置 之 體 感 門 禁 系 統 朱 鴻 棋 許 志 安 張 育 彰 謝 富 傑 朝 陽 科 技 大 學 資 訊 與 通 訊 系 朝 陽 科 技 大 學 資 訊 與 通 訊 系 朝 陽 科 技 大 學 資 訊 與 通 訊 系 朝 陽 科 技 大 學 資 訊 與 通 訊 系 hcchu@cyut.edu.tw s9630019@cyut.edu.tw s9630018@cyut.edu.tw s9630020@cyut.edu.tw 摘 要 隨 著 智 慧 型 手 機 的 逐 漸 普 及, 使 用 者 已 可 自 行 在 智 慧 型 手 機 上 安 裝 所 需 的 軟 體 本 文 中 我 們 將 介 紹 一 種 結 合 智 慧 型 手 機 的 無 線 傳 輸 技 術 和 重 力 感 應 器 的 應 用, 以 個 人 肢 體 動 作 來 模 擬 開 關 門 的 動 作, 並 藉 此 判 斷 其 是 否 具 備 進 出 管 制 出 入 口 之 權 限, 來 完 成 更 具 安 全 性 的 門 禁 系 統, 有 效 的 防 止 宵 小 的 入 侵 關 鍵 字 : 智 慧 型 手 機 重 力 感 應 器 門 禁 系 統 1. 前 言 由 於 微 處 理 機 的 製 程 與 研 發 技 術 及 無 線 通 訊 技 術 的 普 及, 智 慧 型 手 機 [1, 2] 漸 漸 在 手 機 市 場 中 嶄 露 頭 角 舉 凡 商 務 人 士 使 用 智 慧 型 手 機 收 發 電 子 郵 件 觀 看 股 票 最 新 動 態 透 過 攝 影 機 進 行 視 訊 會 議 利 用 自 動 提 醒 功 能 的 行 事 曆 記 錄 重 要 會 談 時 間 與 地 點 等, 讓 自 己 能 夠 掌 握 最 新 的 商 務 資 訊 ; 旅 客 利 用 智 慧 型 手 機 內 建 的 GPS (Global Positioning System) 系 統 搭 配 地 圖 程 式 功 能 來 規 劃 旅 遊 路 線 上 網 查 看 各 個 景 點 的 網 友 評 價, 讓 旅 遊 可 以 豐 富 又 愜 意 ; 年 輕 人 用 智 慧 型 手 機 玩 遊 戲 聽 音 樂, 甚 至 看 YouTube 以 及 DVD 影 片, 隨 時 隨 地 享 受 流 行 脈 動 從 前 要 透 過 電 腦 才 能 做 到 的 事, 現 在 可 在 任 何 地 方 使 用 智 慧 型 手 機 即 可 完 成 一 支 好 的 智 慧 型 手 機, 除 了 功 能 要 強 大 以 外, 使 用 的 流 暢 度 簡 單 性 和 介 面 親 和 程 度 都 是 重 要 的 關 鍵, 而 這 些 關 鍵 似 乎 都 建 立 在 手 機 的 作 業 系 統 以 及 使 用 者 介 面 上 面 然 而 智 慧 型 手 機 目 前 還 算 是 成 長 的 階 段, 尚 仍 未 有 一 定 的 標 準 的 情 況 下, 作 業 系 統 軟 體 以 及 使 用 者 介 面 就 顯 得 更 為 重 要 另 外, 目 前 流 行 的 各 種 家 用 電 視 遊 樂 器 中 任 天 堂 的 Wii 能 獨 占 鰲 頭 的 主 要 原 因 為 其 具 備 指 標 與 動 態 感 應 的 無 線 控 制 器, 能 模 擬 與 現 實 狀 況 相 似 之 動 作, 舉 凡 球 類 運 動 射 擊 划 船 及 賽 車 等 動 作, 來 達 成 更 擬 真 的 遊 戲 環 境 因 此, 基 於 此 概 念, 我 們 提 出 以 具 無 線 網 路 功 能 和 內 建 的 重 力 感 應 器 之 智 慧 型 手 機 為 基 礎, 來 模 擬 類 似 Wii 的 動 態 感 應 無 線 控 制 器, 並 與 門 禁 做 結 合, 開 發 出 一 套 更 具 安 全 性 的 體 感 門 禁 系 統 本 文 之 架 構 如 下, 第 二 章 將 探 討 目 前 在 智 慧 型 手 機 上 之 作 業 系 統 重 力 感 應 器 無 線 通 訊 技 術 及 其 特 性, 第 三 章 則 是 介 紹 本 文 所 提 出 的 體 感 門 禁 系 統 之 架 構 與 運 作 流 程, 第 四 章 是 則 為 系 統 之 模 擬 結 果 最 後, 第 五 章 則 探 討 本 篇 文 章 的 研 究 成 果 與 結 論 2. 背 景 知 識 2.1 智 慧 型 手 機 智 慧 型 手 機 (Smart Phone)[2] 是 一 種 在 手 機 內 安 裝 了 作 業 系 統 (OS) 的 手 機 比 一 般 只 能 打 電 話 傳 簡 訊 或 是 玩 遊 戲 照 相 的 手 機 具 備 更 強 大 的 功 能, 超 強 的 運 算 效 能 強 大 的 影 音 功 能 高 速 上 網 GPRS (General Packet Radio Service), EDGE (Enhanced Datarate for GSM Evolution), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) (3G), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), Wi-Fi (Wireless Fidelity) 等 智 慧 型 手

機 目 前 較 常 見 的 作 業 系 統 有 :Symbian, Windows Mobile, iphone OS 及 Android 其 他 也 有 使 用 Linux, Palm 和 BlackBerry 等 作 業 系 統 但 各 作 業 系 統 之 間 的 應 用 軟 體 互 不 相 容, 故 使 用 者 在 選 定 智 慧 型 手 機 及 其 所 搭 配 的 作 業 系 統 後, 其 所 能 使 用 的 軟 體 功 能 便 有 所 限 制 而 智 慧 型 手 機 的 盛 行 是 因 為 使 用 者 可 以 自 行 安 裝 所 需 的 第 三 方 軟 體 來 擴 增 手 機 的 功 能 Symbian [3, 9] Symbian 作 業 系 統 是 由 Nokia 與 Ericsson 一 同 研 發 其 在 手 機 用 戶 的 接 受 程 度 手 機 軟 體 的 易 用 性 廠 商 的 合 作 等 方 面 都 具 有 一 定 的 優 勢, 並 具 有 較 好 的 開 發 工 具 和 開 發 環 境 Symbian 的 最 大 優 勢 是 在 於 它 是 為 便 攜 式 裝 置 而 設 計, 而 在 有 限 的 資 源 下, 可 以 執 行 數 月 甚 至 數 年 而 這 要 歸 功 於 節 省 記 憶 體 使 用 Symbian 風 格 的 編 程 理 念 和 清 除 堆 疊 iphone OS [4] iphone OS 或 OS X iphone 是 由 蘋 果 公 司 為 iphone 開 發 的 操 作 系 統 它 主 要 是 給 iphone 和 ipod touch 使 用 就 像 其 他 基 於 Mac OS X 操 作 的 系 統 一 樣, 它 是 以 Darwin 為 基 礎 iphone OS 的 系 統 架 構 分 為 四 個 層 次 : 核 心 操 作 系 統 層 (Core OS Layer), 核 心 服 務 層 ( Core Services Layer ), 媒 體 層 (Media Layer), 可 輕 觸 層 (Cocoa Touch Layer) 系 統 操 作 佔 用 約 240MB 的 內 部 記 憶 體 空 間 Windows Mobile [5] 由 Microsoft 針 對 移 動 產 品 而 開 發 的 精 簡 作 業 系 統 Windows Mobile 捆 綁 了 一 系 列 針 對 移 動 設 備 而 開 發 的 應 用 軟 體, 這 些 應 用 軟 體 建 立 在 Microsoft Win32 API 的 基 礎 上 可 以 運 行 Windows Mobile 的 設 備 包 括 Pocket PC Smartphone 和 Portable Media Center 該 作 業 系 統 的 設 計 初 衷 是 盡 量 接 近 於 桌 面 版 本 的 Windows 黑 莓 (BlackBerry) [6] BlackBerry 作 業 系 統 是 Research In Motion 專 用 的 操 作 系 統 BlackBerry 品 牌 由 Research In Motion(RIM) 公 司 開 發, 透 過 行 動 電 話 網 路 提 供 資 訊 一 些 大 型 企 業 提 供 BlackBerry 予 其 行 政 人 員 及 其 他 僱 員 使 用, 以 便 他 們 隨 時 隨 地 收 發 電 子 郵 件 Android [7] Android 是 基 於 Linux 核 心 的 軟 體 平 台 和 作 業 系 統, 是 Google 在 2007 年 11 月 5 日 公 布 的 手 持 電 話 系 統 平 台, 早 期 由 Google 開 發, 後 由 開 放 手 機 聯 盟 (Open Handset Alliance) 開 發 它 採 用 了 軟 體 堆 疊 (software stack, 又 名 以 軟 體 疊 層 ) 的 架 構, 主 要 分 為 三 部 分 低 層 以 Linux 核 心 工 作 為 基 礎, 只 提 供 基 本 功 能 ; 其 他 的 應 用 軟 體 則 由 各 公 司 自 行 開 發, 以 Java 作 為 編 寫 程 式 的 一 部 分 另 外, 為 了 推 廣 此 技 術,Google 和 其 它 幾 十 個 手 機 公 司 建 立 了 開 放 手 機 聯 盟 Android 在 未 公 開 之 前 常 被 傳 聞 為 Google 電 話 或 gphone 大 多 傳 聞 認 為 Google 開 發 的 是 自 己 的 手 機 電 話 產 品, 而 不 是 一 套 軟 體 平 台 Linux [8] Linux 作 業 系 統 是 一 個 完 全 開 放 嵌 入 式 OS 系 統, 軟 體 授 權 費 低, 最 大 優 勢 是 便 宜 和 開 放 性, 其 開 放 性 使 工 程 師 可 以 對 系 統 有 更 深 入 的 了 解, 並 能 針 對 特 定 硬 體 方 案 和 產 品 需 求 進 行 最 佳 化, 透 過 了 解 原 始 程 式 碼 開 發 各 種 應 用 由 於 其 原 始 程 式 碼 的 開 放 性,Linux + Java 的 應 用 性 能 更 好, 主 要 使 用 者 有 IBM SUN 等 大 廠 Palm OS [8] Palm 憑 藉 在 PDA 和 掌 上 電 腦 市 場 上 的 優 勢 地 位 進 入 智 慧 手 機 領 域, 在 智 慧 手 持 設 備 市 場 上 具 有 一 定 的 客 戶 基 礎, 並 具 有 很 好 的 專 門 開 發 工 具,Palm OS 是 一 種 半 開 放 的 架 構, 程 式 設 計 師 可 直 接 取 得 應 用 軟 體 的 設 計 工 具 來 撰 寫 自 己 所 需 的 程 式, 以 共 享 軟 體 或 免 費 軟 體 的 方 式 在 網 路 上 提 供 下 載

圖 1 設 備 垂 直 放 置 時 之 三 維 重 力 值 [10] 圖 2 設 備 水 平 放 置 之 三 維 重 力 值 [10] 2.2 重 力 感 應 器 重 力 感 應 器 (Gravitational Sensor, 簡 稱 為 GSensor)[11], 類 似 於 Accelerometer 和 Tilt Sensor, 用 來 測 量 傾 斜 度 的 感 應 器 嚴 格 規 定 來 說,Accelerometer 和 Tilt Sensor 是 有 區 别 的,Accelerometer 可 以 測 量 三 維, 而 Tilt Sensor 只 能 測 量 二 維 Accelerometer 被 廣 泛 用 於 手 機 等 移 動 設 備 上, 同 時 用 於 Wii 的 控 制 手 柄 上, Wii 遊 戲 的 移 動 就 是 根 據 Accelerometer 測 量 的 數 據 進 行 移 動 的 當 設 備 平 放 在 水 平 的 桌 面 上 時, 設 備 處 於 靜 止 不 動 的 狀 態 下, 因 為 受 到 地 球 引 力 的 影 響 Y 軸 會 有 一 個 向 下 的 引 力 常 數 9.8, 如 圖 1 所 示 (y=-9.8); 當 設 備 平 放 在 一 水 平 的 桌 面 上 時, 設 備 也 是 受 到 地 球 引 力 的 影 響 會 有 一 個 向 下 的 引 力 常 數 9.8, 如 圖 2 所 示 (z=-9.8) 因 此, 藉 由 重 力 感 應 器 與 手 機 的 整 合 可 讓 手 機 發 展 出 更 直 覺 的 使 用 者 操 作 介 面 與 應 用, 模 擬 出 更 真 實 的 操 作 情 境 2.3 無 線 網 路 現 今 智 慧 型 手 機 中 包 含 各 種 無 線 上 網 技 術, 其 中 GPRS 傳 輸 速 率 為 100kbps;EDGE 傳 輸 速 率 為 384Kbps;UMTS WCDMA (3G) 系 統 傳 輸 速 率 可 達 384Kbps( 高 速 移 動 ) 至 2Mbps( 低 速 移 動 );HSDPA 下 載 傳 輸 速 率 為 14.4Mbps, 上 傳 傳 輸 速 率 為 384Kbps;Wi-Fi 為 IEEE 802.11b/g, 其 傳 輸 速 率 分 別 為 11Mbps (IEEE 802.11b) 及 54Mbps (IEEE 802.11g) 這 樣 快 速 的 上 網 頻 寬 足 夠 讓 使 用 者 完 成 多 媒 體 的 資 料 傳 送, 讓 智 慧 型 手 機 的 使 用 者 可 隨 時 隨 地 收 發 電 子 郵 件 上 網 看 新 聞 股 市 行 情 等 3. 系 統 功 能 3.1 研 究 設 備 本 研 究 之 系 統 設 備 包 含 有 門 禁 控 制 伺 服 器 (Server) 一 台 及 用 戶 端 (Client) 手 持 裝 置 一 台 其 相 關 之 軟 硬 體 規 格 說 明 如 下 : 用 戶 端 (Client) 手 持 裝 置 : 採 用 智 慧 型 手 機 型 號 :HTC Touch Diamond P3702 處 理 器 :Qualcomm MSM7201A 528MHz 作 業 系 統 :Windows Mobile 6.1 Professional 記 憶 體 :ROM:256MB,RAM:192MB 內 建 存 儲 :4GB 螢 幕 :VGA 解 析 度 2.8 吋 TFT-LCD 平 面 式 觸 控 感 應 螢 幕 網 路 :GSM/WCDMA/HSDPA/HSUPA 藍 牙 :2.0 with EDR GPS: 配 備 GPS 及 A-GPS Wi-Fi:IEEE 802.11 b/g 內 建 重 力 感 應 器 : 是

門 禁 控 制 伺 服 器 : 採 用 個 人 電 腦 處 理 器 :Intel Pentium4 3.0GHz 作 業 系 統 :Windows XP Professional 記 憶 體 :1024MB 磁 碟 存 儲 :500GB 資 料 庫 :Microsoft SQL server 2005 開 發 軟 體 : Visual Studio 2008 - Visual C#.NET Compact Framework 2.0 Windows Mobile 6 Professional SDK 3.2 系 統 架 構 圖 3 系 統 架 構 圖 本 研 究 所 提 出 的 體 感 門 禁 系 統 之 系 統 架 構 如 圖 3 所 示 在 使 用 者 的 智 慧 型 手 機 上 安 裝 所 開 發 之 用 戶 端 門 禁 系 統 軟 體, 其 主 要 功 能 是 偵 測 與 記 錄 開 門 之 體 感 動 作, 並 透 過 WiFi 無 線 網 路 通 訊 方 式 將 開 門 之 體 感 動 作 回 傳 至 後 端 門 禁 控 制 伺 服 器, 以 此 與 事 先 建 立 的 使 用 者 權 限 與 使 用 者 的 開 門 體 感 動 作 過 程 相 比 對, 用 來 判 斷 使 用 者 是 否 符 合 開 門 的 權 限 後 端 門 禁 控 制 伺 服 器 以 有 線 網 路 的 方 式 連 線 到 特 定 的 門 來 控 制 門 的 開 啟 與 關 閉 在 本 論 文 中 將 以 電 腦 模 擬 的 方 式 呈 現 後 端 門 禁 控 制 伺 服 器 所 控 制 門 的 開 關 狀 態, 以 簡 化 實 體 門 禁 控 制 及 便 於 觀 察 系 統 成 效 3.3 系 統 流 程 本 研 究 所 提 出 的 體 感 門 禁 系 統 流 程 ( 如 圖 4 所 示 ) 包 含 兩 個 主 要 的 程 序 :(1) 體 感 門 禁 之 設 定 程 序 :(2) 體 感 門 禁 之 開 門 程 序 其 中 體 感 門 禁 之 設 定 程 序 (Step 1-6) 的 主 要 功 能 是 在 設 定 / 變 更 特 定 的 門 應 以 何 種 體 感 動 作 才 能 開 啟 ; 而 體 感 門 禁 之 開 門 程 序 (Step 1, 2, 3, 7-10) 的 主 要 功 能 是 在 執 行 及 比 對 體 感 動 作 是 否 符 合 開 門 之 動 作, 若 符 合 則 將 門 開 啟, 反 之, 則 顯 示 出 錯 誤 訊 息 整 個 體 感 門 禁 系 統 之 各 項 步 驟 說 明 如 下 : Step (1): 透 過 手 持 裝 置 上 安 裝 之 程 式 來 指 定 要 執 行 的 門, 選 取 要 執 行 體 感 門 禁 系 統 的 開 門 或 程 序 設 定 程 序 Step (2): 以 手 握 手 持 裝 置 的 方 式 移 動 / 翻 動 / 揮 動 等 體 感 動 作, 並 利 用 手 持 裝 置 的 內 的 重 力 感 應 器, 以 每 秒 取 樣 的 方 式 記 錄 手 握 手 持 裝 置 體 感 動 作 之 軌 跡 ( 可 依 使 用 者 需 求 調 整 體 感 動 作 軌 跡 的 取 樣 時 間 ) Step (3): 透 過 手 持 裝 置 上 安 裝 之 程 式 來 選 擇 所 要 之 程 序 ( 開 門 或 設 定 ), 並 將 所 記 錄 之 體 感 動 作 之 軌 跡 傳 送 至 門 禁 控 制 伺 服 器 若 為 開 門 程 序 則 跳 至 Step (4); 反 之, 為 設 定 程 序 則 跳 至 Step (7) Step (4): 本 步 驟 包 含 一 個 感 動 作 軌 跡 比 對 模 組, 依 取 樣 之 肢 體 動 作 軌 跡 與 設 定 開 啟 此 門 之 肢 體 動 作 軌 跡 是 否 相 近 ( 相 同 或 相 似 ), 若 相 近 則 跳 至 (5); 若 不 相 近 則 跳 至 (6) Step (5): 符 合 開 門 之 體 感 動 作 軌 跡, 則 開 啟 此 門, 並 顯 示 此 門 已 開 啟 之 訊 息 Step (6): 因 不 符 開 門 之 體 感 動 作 軌 跡, 則 顯 示 無 法 開 啟 之 錯 誤 訊 息 並 將 此 開 啟 錯 誤 訊 息 通 知 環 境 管 理 / 監 控 人 員, 以 確 實 掌 握 環 境 狀 況 Step (7): 設 定 程 序 用 來 設 定 開 門 之 體 感 動 作

軌 跡, 為 求 謹 慎 及 避 免 無 權 限 的 使 用 者 能 任 意 變 動, 故 需 輸 入 權 限 密 碼 方 可 設 定 或 變 更 Step (8): 輸 入 符 合 之 權 限 密 碼 則 跳 至 Step (9); 若 不 符 合 則 跳 至 Step (10) Step (9): 密 碼 符 合, 將 所 設 定 之 體 感 動 作 軌 跡 及 所 開 啟 之 特 定 門 儲 存 至 資 料 庫 中, 並 顯 示 開 門 程 序 設 定 或 變 更 成 功 之 訊 息 Step (10): 密 碼 不 符, 則 顯 示 無 權 限 設 定 或 變 更 開 門 之 錯 誤 訊 息 並 將 此 開 啟 錯 誤 訊 息 通 知 環 境 管 理 / 監 控 人 員, 以 確 實 掌 握 環 境 狀 況 開 始 (1) 選 擇 特 定 的 門 (2) 執 行 指 定 動 作 開 門 程 序 (3) 選 擇 程 序 設 定 程 序 (4) Yes (5) 開 啟 指 定 的 門 是 否 符 合 開 啟 指 定 門 的 動 作 (6) No 錯 誤 訊 息 Yes (7) (9) 送 出 開 門 動 作 的 設 定 (8) 輸 入 密 碼 密 碼 符 合 設 定 開 門 的 權 限 (10) No 錯 誤 訊 息 結 束 圖 4 系 統 流 程 圖 3.4 體 感 動 作 軌 跡 取 樣 本 研 究 以 HTC Touch Diamond P3702 作 為 體 感 動 作 軌 跡 取 樣 設 備, 透 過 GSensorSDK 元 件 來 取 得 智 慧 型 手 機 內 建 的 GSensor 目 前 移 動 的 向 量 狀 態, 程 式 碼 如 圖 5 所 示, 並 將 取 得 的 向 量 資 料 依 取 樣 之 時 間 記 錄 於 智 慧 型 手 機 的 記 憶 體 內, 待 執 行 開 門 或 設 定 程 序 時 則 將 整 個 取 樣 資 料 回 傳 至 門 禁 控 制 伺 服 器, 並 利 用 體 感 動 作 軌 跡 比 對 模 組 決 定 是 否 符 合 開 門 或 設 定 程 序 之 體 感 動 作, 並 以 此 做 出 適 當 之 回 應 圖 5 取 得 向 量 程 式 碼 3.5 體 感 動 作 軌 跡 比 對 模 組 體 感 動 作 軌 跡 比 對 模 組 共 包 含 以 下 四 個 步 驟 :(1) 取 出 初 始 設 定 之 體 感 動 作 軌 跡 ;(2) 接 收 實 際 操 作 的 體 感 動 作 軌 跡 ;(3) 設 定 誤 差

容 忍 度 ;(4) 體 感 動 作 軌 跡 比 對 處 理 各 步 驟 之 運 作 內 容 如 下 : (1) 取 出 初 始 設 定 之 體 感 動 作 軌 跡 在 門 禁 控 制 伺 服 器 中 之 體 感 動 作 軌 跡 比 對 模 組 可 從 體 感 動 作 軌 跡 資 料 庫 中 獲 得 ( 如 圖 6(a) 所 示 ) 初 始 設 定 之 體 感 動 作 軌 跡 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 其 中 A1, A2,, A8 為 取 樣 點 且 此 8 個 取 樣 點 可 由 一 個 矩 形 S 所 包 圍, 其 長 寬 分 別 為 Ai(x) max 與 Ai(y) max, 而 Ai(x) max 表 示 此 8 個 取 樣 點 之 x 座 標 的 最 大 值, Ai(y) max 表 示 此 8 個 取 樣 點 之 y 座 標 的 最 大 值 圖 6(b) 實 際 操 作 之 體 感 動 作 軌 跡 圖 6(a) 初 始 設 定 之 體 感 動 作 軌 跡 (2) 接 收 實 際 操 作 的 體 感 動 作 軌 跡 在 取 出 初 始 設 定 之 體 感 動 作 軌 跡 後, 我 們 將 智 慧 型 手 機 所 傳 回 實 際 操 作 的 體 感 動 作 軌 跡 ( 如 圖 6(b) 所 示 ) 為 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B 12 等 12 個 取 樣 點 並 將 此 12 個 取 樣 點 由 一 個 矩 形 T 所 包 圍, 其 長 寬 分 別 為 Bi(x) max 與 Bi(y) max, 而 Bi(x) max 表 示 此 12 個 取 樣 點 之 x 座 標 的 最 大 值,Bi(y) max 表 示 此 12 個 取 樣 點 之 y 座 標 的 最 大 值 (3) 設 定 誤 差 容 忍 度 在 本 研 究 中, 我 們 設 定 體 感 動 作 軌 跡 之 誤 差 容 忍 度 Err_d 為 10%( 可 依 使 用 者 的 需 求 調 整 以 一 參 數 若 Err_d 愈 大, 則 表 示 體 感 動 作 軌 跡 相 似 度 較 為 寬 鬆 ; 反 之, 若 Err_d 愈 小, 則 表 示 體 感 動 作 軌 跡 相 似 度 較 為 嚴 謹 ), 即 實 際 操 作 的 體 感 動 作 軌 跡 落 在 Ro 與 Ri 兩 個 虛 線 弧 線 內 即 符 合 感 動 作 軌 跡 ( 如 圖 6(c) 所 示 ) (4) 體 感 動 作 軌 跡 比 對 處 理 由 於 每 次 的 體 感 動 作 軌 跡 之 取 樣 點 數 及 其 軌 跡 範 圍 大 小 不 一, 故 將 初 始 設 定 之 體 感 動 作 軌 跡 限 制 在 矩 形 S 內, 而 實 際 操 作 的 體 感 動 作 軌 跡 限 制 在 矩 形 T 內, 並 將 矩 形 T 以 等 比 例 縮 放 的 方 式 投 影 至 矩 形 S, 如 圖 6(c) 所 示 藉 由 體 感 動 作 軌 跡 等 比 例 縮 放 的 方 式 及 誤 差 容 忍 度 之 設 定 來 決 定 初 始 設 定 之 體 感 動 作 軌 跡 與 實 際 操 作 的 體 感 動 作 軌 跡 是 否 相 符

圖 8 門 禁 系 統 開 鎖 前 圖 6(c) 體 感 動 作 軌 跡 比 對 示 意 圖 4. 系 統 模 擬 結 果 本 系 統 已 完 成 智 慧 型 手 機 之 體 感 門 禁 系 統 的 程 式 開 發, 目 前 先 利 用 電 腦 模 擬 使 用 者 開 鎖 的 過 程 來 呈 現 系 統 之 運 作 首 先 在 門 禁 系 統 資 料 庫 建 立 一 個 開 關 門 的 體 感 動 作, 順 時 針 轉 是 開 門 動 作, 而 逆 時 針 轉 則 是 關 門 動 作 在 系 統 的 初 始 狀 態 中 門 是 關 閉 的, 如 圖 7 所 示 當 使 用 者 利 用 智 慧 型 手 機 做 出 順 時 針 轉 的 開 門 動 作 後, 如 圖 8 所 示, 則 手 機 會 透 過 無 線 網 路 將 動 作 軌 跡 傳 回 至 門 禁 控 制 伺 服 器 中 依 前 一 節 所 敘 述 之 運 作 方 法 及 步 驟 比 對 是 否 符 合 開 門 之 體 感 動 作, 若 符 合 則 門 就 會 開 啟, 並 顯 示 歡 迎 使 用 者 進 入 的 訊 息 如 圖 9 所 示 反 之 若 動 作 不 符, 則 門 將 不 會 開 啟, 並 顯 示 出 開 門 動 作 錯 誤 之 訊 息 如 圖 10 及 圖 11 所 示 圖 9 門 禁 系 統 成 功 開 鎖 圖 10 門 禁 系 統 開 鎖 動 作 錯 誤 圖 7 門 禁 系 統 初 始 畫 面 圖 11 門 禁 系 統 開 鎖 錯 誤 畫 面

5. 結 果 與 討 論 本 研 究 提 出 一 個 利 用 智 慧 型 手 機 的 無 線 通 訊 與 重 力 感 應 器 的 整 合 應 用 程 式, 開 發 出 體 感 門 禁 系 統, 來 達 到 更 具 安 全 性 的 門 禁 控 管 系 統 使 用 傳 統 鑰 匙 開 鎖 的 門, 鑰 匙 一 旦 被 偷 或 被 複 製, 有 心 人 士 只 要 將 其 備 份 之 鑰 匙 插 入 鑰 匙 孔 轉 動, 就 可 以 輕 鬆 的 打 開 門 而 使 用 體 感 門 禁 系 統 的 門, 是 透 過 智 慧 型 手 機 來 開 門, 即 使 手 機 被 偷, 也 無 法 將 門 打 開 因 為 要 將 門 打 開 除 了 要 使 用 其 智 慧 型 手 機 來 當 開 門 的 鑰 匙 外, 仍 需 搭 配 特 殊 的 體 感 開 門 動 作, 甚 至 可 在 加 入 動 作 的 過 程 中 要 按 下 智 慧 型 手 機 上 某 一 個 實 體 按 鈕, 才 能 順 利 將 門 打 開 如 此 設 計 之 體 感 門 禁 系 統 具 有 他 人 不 易 模 仿 的 優 點, 且 能 具 提 高 門 禁 的 安 全 性 防 止 鑰 匙 被 複 製 的 風 險 及 降 低 宵 小 入 侵 的 機 率 未 來 可 將 本 研 究 與 安 全 監 控 的 功 能 整 合, 達 成 無 線 設 定 保 全 監 控 之 目 標 誌 謝 本 研 究 要 感 謝 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 NSC 98-2221-E-324-021 研 究 經 費 的 支 持 參 考 文 獻 [1] 黃 彥 傑, 淺 談 智 慧 型 手 機, 國 立 台 灣 大 學 計 算 機 及 資 訊 網 路 中 心 電 子 報,2009 年 3 月 20 日 [2]Wikipedia, Smartphone Wikipedia, 22 December 2009, http://en.wikipedia.org/wiki/smartphone [3]Wikipedia, ymbian OS, 25 December 2009, http://en.wikipedia.org/wiki/symbian_os [4]Wikipedia, iphone OS, 26 December 2009, http://en.wikipedia.org/wiki/iphone_os [5]Wikipedia, Windows Mobile, 24 December 2009, http://en.wikipedia.org/wiki/windows_mobil e [6]Wikipedia, BlackBerr, 26 December 2009, http://en.wikipedia.org/wiki/blackberry [7]Wikipedia, Android (operating system), 26 December 2009, http://en.wikipedia.org/wiki/android_(operat ing_system) [8] 智 慧 型 手 機 (SmartPhone),DJ 財 經 知 識 庫 - MoneyDJ 理 財 網, http://www.funddj.com/kmdj/wiki/wikivie wer.aspx?keyid=cf745714-3942-4786-86b1-15e117c5dc01 [9] 數 位 時 代 Beta 3.0, 前 瞻 趨 勢 - 智 慧 型 手 機, 2004 年 03 月 01 日 http://www.bnext.com.tw/article/view/cid/0/i d/5769 [10]Windows Mobile Unified Sensor API, http://sensorapi.codeplex.com/ [11]Jake Lin, Windows Mobile 下 的 重 力 感 應 器 (Gravitational Sensor) 開 發,Jake's Blog on 博 客 园,2009 年 7 月 28 日, http://www.cnblogs.com/procoder/archive/2 009/07/28/1532592.html [12] 江 家 頡, Windows Mobile 6 應 用 與 程 式 開 發, 文 魁 資 訊 股 份 有 限 公 司,2008 [13] 洪 國 勝, Visual C# 2008 程 式 設 計 範 例 教 本, 旗 標 出 版 股 份 有 限 公 司,2008 [14] 黃 嘉 輝, Visual C# 2008 網 路 程 式 設 計 之 道, 碁 峯 資 訊 股 份 有 限 公 司,2008