TW201703463A - 近距離無線與雲端行動監控系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種行動監控系統包含一行動裝置、一雲端伺服器、一網路通訊裝置、一控制元件、一控制轉接板及一攝影裝置。該雲端伺服器連接至該網路通訊裝置及攝影裝置，而該控制元件連接通訊至該網路通訊裝置，且該控制轉接板連接通訊至該控制元件。一機台控制器連接通訊於該控制轉接板及一實體機台設備之間。該行動裝置經由該雲端伺服器連接通訊該網路通訊裝置、控制元件及控制轉接板，或利用該行動裝置短距離無線連接通訊該控制元件及控制轉接板，如此該行動裝置經由該控制元件及控制轉接板連接控制該機台控制器及實體機台設備。該攝影裝置對應攝取該實體機台設備之至少一機台影像，並輸出至該雲端伺服器，且該行動裝置經由該雲端伺服器連接取得該機台影像。

Description

近距離無線與雲端行動監控系統及其方法

本發明係關於一種近距離〔短距離〕無線與雲端行動監控系統及其方法；特別是關於一種利用行動裝置之近距離無線與遠端機台動態影像監控系統及其方法，並即時提供至少一系列機台動態影像；更特別是關於一種利用行動裝置之近距離無線與遠端多重動態機台影像及多機台監控系統及其方法。

舉例而言，習用雲端監控系統，如中華民國專利第M468695號〝加工設備之雲端連結監控系統〞之新型專利，其揭示一種加工設備之雲端連結監控系統。該系統包含一雲端應用程式、一雲端平台及至少一聚落端。該雲端應用程式設置於雲端上，而該雲端平台透過網際網路與該雲端應用程式連結，且該雲端平台具有可供雲端應用程式呼叫使用之API函式命令。該聚落端藉由一整合執行模組與一加工設備進行連線，且該聚落端之整合執行模組藉由一雲端連線模組透過網際網路與該雲端平台相互連結。

然而，前述第M468695號之加工設備之雲端連結監控系統之聚落端必需藉由該整合執行模組與該加工設備進行連線，且該聚落端之整合執行模組尚需藉由該雲端連線模組透過網際網路與該雲端平台進行相互連結，因此仍必然存在進一步改良其加工設備之雲端連結監控系統及提升其整合執行之需求。

另一習用雲端監控系統及其方法，如中華民國專利公告第201413467號〝管理雲端主機的監控系統及其監控方法〞之發明專利申請案，其揭示一種管理雲端主機的監控系統及其監控方法。該監控系統包含一雲端主機及複數個監控伺服器。每一台該監控伺服器分別用以處理不同類別之資訊。該雲端主機偵測本身的各個主機狀態，並且據以產生複數狀態資訊。該複數狀態資訊分別記錄不同類別的資訊。接著，該雲端主機將該不同類別的狀態資訊分別傳送至相對應的該監控伺服器，並由該複數監控伺服器進行分類儲存該雲端主機的狀態資訊，且各自執行後續的處理動作。藉此，降低由單一伺服器來儲存、處理所有狀態資訊所造成的負擔。

然而，前述第201413467號之監控系統必需設置該雲端主機及複數個該監控伺服器，而每一台該監控伺服器不但分別用以處理不同類別之資訊，且該雲端主機尚需偵測本身的各個主機狀態，再據以產生複數狀態資訊。另外，該雲端主機尚需將該不同類別的狀態資訊分別傳送至相對應的該監控伺服器，並由該複數監控伺服器尚需進行分類儲存該雲端主機的狀態資訊及各自執行後續的處理動作，因此其仍必然存在進一步改良其監控系統之操作及提升其執行後續的處理動作能力之需求。

另一習用雲端行動監控系統，如中華民國專利第M441147號〝雲端管理植物之監控裝置〞之新型專利，其揭示一種雲端管理植物之監控裝置。該監控裝置包含一雲端伺服器、一監控單元及一手持單元。該雲端伺服器包含一全球衛星定位元件、一處理元件、一植物履歷資料庫及一第一傳輸元件。該監控單元透過網路與該雲端伺服器相連接，且該監控單元包含一第二傳輸元件及一監控元件。該手持單元透過網路與該雲端伺服器相連接，且該手 持單元包含一第三傳輸元件及一操作軟體。藉此，觀察植物生長週期與生長記錄，並用以建立植物履歷資料庫，進而植栽者可調整較佳的植物栽種方式。

然而，前述第M441147號之雲端管理植物之監控裝置必需設置該雲端伺服器及監控單元，而該監控單元尚需透過網路與該雲端伺服器相連接，且該手持單元尚需透過網路與該雲端伺服器相連接，如此方能利用該手持單元觀察植物生長週期與生長記錄，因此其仍必然存在進一步改良其監控裝置之操作及提升其執行監控性能之需求。

另一習用雲端行動監控裝置，如中華民國專利第M438008號〝可遠端遙控及監控之行動裝置〞之新型專利，其揭示一種可遠端遙控及監控之行動裝置。該可遠端遙控及監控之行動裝置包含數個第一終端單元、數個第二終端單元及一雲端伺服器。該第一終端單元包含一第一影像擷取元件、一第一語音擷取元件及一第一操作軟體，而該第二終端單元包含一第二操作軟體，且該雲端伺服器透過網路與該第一終端單元及第二終端單元相連結。藉該第一終端單元之第一影像擷取元件擷取一被監控者之影像訊息，並藉該第一語音擷取元件擷取該被監控者之語音訊息，透過該第一操作軟體將該影像訊息及語音訊息上傳至該雲端伺服器，而監控者自該雲端伺服器獲得該影像訊息及語音訊息，並透過該第二終端單元得知。

然而，前述第M438008號之可遠端遙控及監控之行動裝置必需由該雲端伺服器透過網路與該第一終端單元及第二終端單元相連結，而尚需藉該第一終端單元擷取被監控者之影像及語音訊息，且尚需透過該第二終端單元將該影像及語音訊息上傳至該雲端伺服器，因此其仍必然存在進一步改良其監控裝置之操作及提升其執行監控性能之需求。

前述中華民國專利第M468695號、第M441147號、第M438008號及中華民國專利公告第201413467號僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述技術問題及需求，其提供一種近距離無線與雲端行動監控系統及其方法，其利用一行動裝置經由一雲端伺服器連接通訊一網路通訊裝置、一控制元件及一控制轉接板，或利用該行動裝置短距離無線連接通訊該控制元件及控制轉接板，以便該行動裝置可利用該控制元件及控制轉接板連接控制至少一機台控制器及至少一實體機台設備，而該行動裝置可利用控制至少一攝影裝置攝取該實體機台設備之一系列機台動態影像，再利用該行動裝置經由該雲端伺服器連接取得該機台動態影像，因此相對於習用行動監控系統或雲端監控系統可提供近端與遠端監控功能及即時提供一系列機台動態影像。

本發明之主要目的係提供一種近距離無線與雲端行動監控系統及其方法，其利用一行動裝置經由一雲端伺服器連接通訊一網路通訊裝置、一控制元件及一控制轉接板，或利用該行動裝置短距離無線連接通訊該控制元件及控制轉接板，以便該行動裝置可利用該控制元件及控制轉接板連接控制至少一機台控制器及至少一實體機台設備，而該行動裝置可利用控制至少一攝影裝置攝取該實體機台設備之一系列機台動態影像，再利用該行動裝置經由該雲端伺服器連接取得該機台動態影像，以達成提供近端與遠端監控功能及即時提供一系列機台動態影像之目的。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控方法包含： 利用一行動裝置經由一雲端伺服器連接通訊一網路通訊裝置、一控制元件及一控制轉接板；或，利用該行動裝置短距離無線連接通訊該控制元件及控制轉接板；該行動裝置經由利用該控制元件及控制轉接板連接控制至少一機台控制器及至少一實體機台設備；該行動裝置經由利用控制至少一攝影裝置攝取該實體機台設備之一系列機台動態影像；及利用該行動裝置經由該雲端伺服器連接取得該機台動態影像。

本發明較佳實施例之該行動裝置選自一行動通訊裝置、一智慧型手機或一平板電腦。

本發明較佳實施例之該行動裝置具有一應用程式，且該應用程式包含網路功能及短距離通訊功能。

本發明較佳實施例之該控制元件選自一Arduino控制板。

本發明較佳實施例之該控制轉接板選自一PLC轉接板或一繼電器板，而該機台控制器選自一PLC控制器。

本發明較佳實施例之該攝影裝置選自一網路攝影機或一視訊攝影機。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統包含：一網路通訊裝置，其連接至一網路；一控制元件，其連接通訊至該網路通訊裝置；一控制轉接板，其連接通訊至該控制元件，且該控制轉接板連接通訊至少一機台控制器及至少一實體機台設備；一雲端伺服器，其經由網際網路連接至該網路 通訊裝置；至少一行動裝置，其經由該雲端伺服器連接通訊該網路通訊裝置、控制元件及控制轉接板，或利用該行動裝置短距離無線連接通訊該控制元件及控制轉接板，如此該行動裝置經由利用該控制元件及控制轉接板連接控制該機台控制器及實體機台設備；及至少一攝影裝置，其連接至該雲端伺服器，而該攝影裝置對應攝取該實體機台設備之至少一機台影像，且將該機台影像輸出至該雲端伺服器；其中該行動裝置經由該雲端伺服器連接取得該機台動態影像。

本發明較佳實施例之該行動裝置選自一行動通訊裝置、一智慧型手機或一平板電腦。

本發明較佳實施例之該行動裝置具有一應用程式，且該應用程式包含網路功能及短距離通訊功能。

本發明較佳實施例之該控制元件選自一Arduino控制板。

本發明較佳實施例之該控制轉接板選自一PLC轉接板或一繼電器板，而該機台控制器選自一PLC控制器。

本發明較佳實施例之該攝影裝置選自一網路攝影機或一視訊攝影機。

1‧‧‧行動裝置

2‧‧‧雲端伺服器

200‧‧‧機台影像

3‧‧‧網路通訊裝置

31‧‧‧控制元件

32‧‧‧控制轉接板

4‧‧‧機台控制器

4a‧‧‧機台控制器

40‧‧‧實體機台設備

40a‧‧‧實體機台設備

5‧‧‧攝影裝置

5a‧‧‧攝影裝置

第1圖：本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統之架構示意圖。

第2圖：本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控方法之流程示意圖。

第3圖：本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監 控系統執行雲端行動監控作業之流程示意圖。

第4圖：本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統執行近距離無線監控作業之流程示意圖。

第5圖：本發明另一較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統之架構示意圖。

第6圖：本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統採用人機操作介面之示意圖。

第7圖：本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統採用機械手臂流程之派曲網路之示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統及其方法適用於各種近端與遠端自動控制機台系統，但其並非用以限制本發明之範圍。再者，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統及其方法亦適用結合於各種自動加工系統或工廠〔例如：智能工廠，iFactorry〕，但其並非用以限制本發明之範圍。

第1圖揭示本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統之架構示意圖，其僅以元件圖形表示其功能，但其並非用以表示本案元件之任何實際尺寸或其它規格。請參照第1圖所示，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統包含一行動裝置1、一雲端伺服器2、一網路通訊裝置3、一控制元件31、一控制轉接板32及一個或數個攝影裝置5。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該行動裝置1具有一應用程式〔APP〕或其它類似功能的程式，且該應用程式包含網路功能及短距離通訊功能，例如：藍芽〔bluetooth〕、Zigbee或其它類似短距離無線通訊。使用 者可利用該行動裝置1選擇切換執行近距離無線監控作業及雲端行動監控作業。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該行動裝置1可選自各種平板電腦〔tablet computer〕、各種筆記型電腦〔notebook〕、各種智慧型手機〔smart phone〕、各種穿戴式電腦或裝置〔wearable computer or device〕，且使用者利用該行動裝置1經由該雲端伺服器2連接取得該攝影裝置5所攝取之機台動態影像。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該雲端伺服器2可選自各種雲端伺服器，例如：私有雲端〔private cloud〕伺服器、公共雲端〔public cloud〕伺服器或其它雲端伺服器，且該雲端伺服器2可選擇由數台伺服器組成。該行動裝置1經由無線網際網路或其它通訊方式連接至該雲端伺服器2。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該網路通訊裝置3選自一機上盒〔set-top box，STB〕、或一數位式機上盒，且該網路通訊裝置3連接通訊至該雲端伺服器2。或，該網路通訊裝置3亦可選擇利用一路由器〔router〕、一數據機〔modem〕或一具路由器之數據機經由無線網際網路或其它通訊方式連接至該雲端伺服器2。在雲端行動監控上，該行動裝置1經由該雲端伺服器2連接通訊該網路通訊裝置3、控制元件31及控制轉接板32，如此該行動裝置1經由利用該控制元件31及控制轉接板32連接控制一機台控制器4及一實體機台設備40。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該控制元件31可選自一Arduino控制板。Arduino為一種開放原始碼的單晶片微電腦。該Arduino控制板為可選擇透過USB〔universal serial bus〕方式進行傳輸，而並非採用串列埠〔例如：RS232〕傳輸方式。該控制元件31輸出一控制訊 號〔例如：5V訊號〕，並將該控制訊號經由該控制轉接板32轉換為一機台控制訊號〔例如：24V訊號〕。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該控制轉接板32可選自一PLC轉接板或其它類似轉接板，而該機台控制器4亦可選自一PLC控制器，且該機台控制器4連接通訊至該控制轉接板32，以便該行動裝置1經由該控制元件31及控制轉接板32連接通訊至該機台控制器4。

請再參照第1圖所示，舉例而言，相對的，在近距離無線監控上，利用該行動裝置1以短距離無線連接通訊方式連接該控制元件31及控制轉接板32，如此該行動裝置1經由利用該控制元件31及控制轉接板32連接控制該機台控制器4及實體機台設備40。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該實體機台設備40可選自各種自動控制設備，例如：各種工具機、各種加工機台、各種NC加工系統或其它類似系統，且該實體機台設備40連接通訊至該機台控制器4，以便該行動裝置1經由該控制元件31、控制轉接板32及機台控制器4連接通訊至該實體機台設備40。

本發明較佳實施例採用派曲網路〔Petri net，PN〕設計模擬工業應用之夾取機械手臂動作流程，並採用彩色觸控人機介面建構夾取機械手臂之操作人機介面，且採用以雲端技術及智慧型行動裝置技術建構具有無線藍芽功能和雲端行動監控功能之自動夾取機械手臂。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該攝影裝置5可選自各種攝影機，例如：網路攝影機〔IP cam〕或視訊攝影機〔webcam〕。該攝影裝置5為網路攝影機時，可選擇直接連接至網路，並連接通訊傳輸至該雲端伺服器2。或，該攝影裝置5為視訊攝影機時，可選擇經由一伺服電腦〔未繪示〕連接至網路，並連接通訊傳輸至該雲端伺服 器2。該攝影裝置5對應攝取該實體機台設備40之至少一機台影像200，以便該行動裝置1經由該雲端伺服器2取得該機台影像200。將該機台影像200儲存於該雲端伺服器2或其周邊設備，以便提供一系列機台動態影像。

第2圖揭示本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控方法之流程示意圖，其對照於第1圖之近距離無線與雲端行動監控系統。第3圖揭示本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統執行雲端行動監控作業之流程示意圖，其對照於第1圖之近距離無線與雲端行動監控系統。第4圖揭示本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統執行近距離無線監控作業之流程示意圖，其對應於第3圖執行雲端行動監控作業。

請參照第1、2及3圖示，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控方法包含步驟S1A：首先，為了該行動裝置1後續允許執行遠端監視、控制及操作該機台控制器4及實體機台設備40，如第3圖所示，選擇利用該行動裝置1經由該雲端伺服器2連接通訊該網路通訊裝置3、控制元件31及控制轉接板32。

請再參照第1、2及4圖所示，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控方法包含步驟S1B：或，為了該行動裝置1後續允許執行近端監視、控制及操作該機台控制器4及實體機台設備40，如第4圖所示，選擇利用該行動裝置1以短距離無線連接通訊方式僅直接連接該控制元件31及控制轉接板32。

請再參照第2、3及4圖所示，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控方法含步驟S2：接著，無論選擇執行雲端行動監控作業或近距離無線監控作業，皆完成將該行動裝置1經由利用該控制元件31及控制轉接板32連接控制該機台控制器4及實體機台設備40，並依 機台控制訊號進行控制操作〔例如：排除故障〕該機台控制器4及實體機台設備40。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控方法包含步驟S3：在進行控制操作該實體機台設備40時，利用該行動裝置1經由該雲端伺服器2控制至少一個或數個該攝影裝置5，以便攝取該實體機台設備40之一系列機台動態影像。

請再參照第1及2圖所示，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控方法包含步驟S4：接著，特別是在執行雲端行動監控作業，利用該行動裝置1經由該雲端伺服器2連接取得該實體機台設備40之一系列機台動態影像，以便持續進行監控該實體機台設備40之操作。

第5圖揭示本發明另一較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統之架構示意圖，其對照於第1圖之近距離無線與雲端行動監控系統。請參照第5圖所示，相對於第1圖之實施例，本發明另一較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統包含一行動裝置1、一雲端伺服器2、一網路通訊裝置3、一控制元件31、一控制轉接板32、一攝影裝置5及另一攝影裝置5a。該控制轉接板32連接另一機台控制器4a及另一實體機台設備40a。

請再參照第5圖所示，舉例而言，於數個該機台控制器4、4a及實體機台設備40、40a之間具有不同產品規格或機台控制訊號及其電壓，且利用該控制轉接板32將該控制訊號轉換為一第一機台控制訊號及一第二機台控制訊號，再將該第一機台控制訊號及第二機台控制訊號輸出至對應的數個該機台控制器4、4a及實體機台設備40、40a。

請再參照第1及5圖所示，相對於第1圖之實施例，本發明另一較佳實施例之近距離無線與雲端行動監 控系統可選擇該機台控制器4、實體機台設備40、攝影裝置5之配置數量，以便該行動裝置5可達成遠端影像監控多台的該實體機台設備40、40a。

第6圖揭示本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統採用人機操作介面之示意圖。請參照第6圖所示，本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統包含一控制介面，例如：VB人機控制介面或其它類似控制介面。VB〔Visual Basic〕為由微軟公司所開發的包含協助開發環境的事件驅動程式語言，且VB具有圖形化使用者介面。

第7圖揭示本發明較佳實施例之近距離無線與雲端行動監控系統採用機械手臂流程之派曲網路之示意圖。請參照第7圖所示，機械手臂作動流程建構PN模型包含18個站區、16個移行及16個觸發條件函數。

如表1及表2所示，所編列之站區及移行在Matlab內啟動PN TOOL開始建構PN模型，並達成提供各項控制程序的PN模型。另外，透過PN TOOL可達成模擬機械手臂作動流程，並模擬確認作動順序即可轉換成PLC之SFC控制程式。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1‧‧‧行動裝置

2‧‧‧雲端伺服器

200‧‧‧機台影像

3‧‧‧網路通訊裝置

31‧‧‧控制元件

32‧‧‧控制轉接板

4‧‧‧機台控制器

40‧‧‧實體機台設備

5‧‧‧攝影裝置

Claims (10)

1. 一種近距離無線與雲端行動監控方法，其包含：利用一行動裝置經由一雲端伺服器連接通訊一網路通訊裝置、一控制元件及一控制轉接板；或，利用該行動裝置短距離無線連接通訊該控制元件及控制轉接板；該行動裝置經由利用該控制元件及控制轉接板連接控制至少一機台控制器及至少一實體機台設備；該行動裝置經由利用控制至少一攝影裝置攝取該實體機台設備之一系列機台動態影像；及利用該行動裝置經由該雲端伺服器連接取得該機台動態影像。
2. 依申請專利範圍第1項所述之近距離無線與雲端行動監控方法，其中該控制元件選自一Arduino控制板。
3. 依申請專利範圍第1項所述之近距離無線與雲端行動監控方法，其中該控制轉接板選自一PLC轉接板或一繼電器板，而該機台控制器選自一PLC控制器。
4. 依申請專利範圍第1項所述之近距離無線與雲端行動監控方法，其中該行動裝置具有一應用程式，且該應用程式包含網路功能及短距離通訊功能。
5. 依申請專利範圍第1項所述之近距離無線與雲端行動監控方法，其中該攝影裝置選自一網路攝影機或一視訊攝影機。
6. 一種近距離無線與雲端行動監控系統，其包含：一網路通訊裝置，其連接至一網路；一控制元件，其連接通訊至該網路通訊裝置；一控制轉接板，其連接通訊至該控制元件，且該控制轉接板連接通訊至少一機台控制器及至少一實體機台設備；一雲端伺服器，其經由網際網路連接至該網路通訊裝置； 至少一行動裝置，其經由該雲端伺服器連接通訊該網路通訊裝置、控制元件及控制轉接板，或利用該行動裝置短距離無線連接通訊該控制元件及控制轉接板，如此該行動裝置經由利用該控制元件及控制轉接板連接控制該機台控制器及實體機台設備；及至少一攝影裝置，其連接至該雲端伺服器，而該攝影裝置對應攝取該實體機台設備之至少一機台影像，且將該機台影像輸出至該雲端伺服器；其中該行動裝置經由該雲端伺服器連接取得該機台動態影像。
7. 依申請專利範圍第6項所述之近距離無線與雲端行動監控系統，其中該控制元件選自一Arduino控制板。
8. 依申請專利範圍第6項所述之近距離無線與雲端行動監控系統，其中該控制轉接板選自一PLC轉接板或一繼電器板，而該機台控制器選自一PLC控制器。
9. 依申請專利範圍第6項所述之近距離無線與雲端行動監控系統，其中該行動裝置具有一應用程式，且該應用程式包含網路功能及短距離通訊功能。
10. 依申請專利範圍第6項所述之近距離無線與雲端行動監控系統，其中該攝影裝置選自一網路攝影機或一視訊攝影機。