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建置邊緣運算之韌性防災物聯網於現地土壤改良工法之即時與足尺液化監測

為了解決台灣大哥大門號查詢的問題，作者陳玨澔 這樣論述：

台灣西、南部沿岸之地質多屬於較為鬆散之沖積砂土層…等潛在因子，與地震較為頻繁…等誘發因子，導致強震來襲時，液化災害時常發生，影響了大眾行與住的民生需求，更是造成了人員的傷亡及財物的損失，其中土壤液化的發生難以監測，且發生時皆造成重大災害。因此，本論文使用直接法量測地下水壓，藉此監測地震來襲時之水壓變化，並於實際案場使用不同之地盤改良技術，以備源裝置為原則在該處架設感測設備，包含：感測器、供電設備及資料儲存…等功能，再將公私有雲內容一同顯示於監控介面。選用傳輸方式時，於該地實際量測三種低功耗廣域網路(LoRa、LTE Cat-M1及NB-IoT)及三大電信4G網路(中華電信、遠傳電信及台灣大哥

大)之通訊品質。於低功耗廣域網路中挑選出較佳的LoRa，而4G網路中，則挑選台灣大哥大，並建置有線與無線物聯網系統量測。於有線系統使用4G LTE連接實體乙太網路線。當事件發生時，取樣頻率由1 Hz透過程式編程提升至24 Hz，推播告警亦由編程發出，同時數據透過HTTP通訊協定，回傳至資料庫；無線系統時，使用基於長距離無線傳輸技術的長距離廣域網路通訊協定並搭配Wi-Fi網路架構，於終端設備設置驗證模式，使封包接收率改善幅度最高為55%，有效改善數據的完整性。在閘道器部分，利用樹莓派與開源軟體整合為邊緣閘道器。當事件發生時，終端設備取樣頻率由1 Hz提升至24 Hz，同時數據透過Wi-Fi回傳至

資料庫，並呈現於Grafana。當模擬地震發生時，有線系統終端設備於1.36秒提升取樣頻率至24 Hz，並於5.857秒後收到警報訊息；於無線系統時終端設備於329m秒提升取樣頻率至24 Hz同時數據傳送至長距離廣域網路，並透過地上及地下之加速度規(動)物理量判斷是否發佈警報，並於事件發生1.163秒後收到警報訊息，最後，分析有線系統及無線系統的事件時序，來比較兩系統之優劣，最後，可以發現無線系統不管在提升擷取頻率、發佈推播及推播告警接收的時間上，皆優於有線系統。並且針對實際案場規劃太陽能設備及感測器的埋設封裝。