Posted By Ches拔（Sco Lin） on 6 月 8, 2017 in BLE, ESP8266, LoRa, WiFi, 智慧家庭, 物聯網, 特寫 | 3 comments

作者：Ches拔

在一個平靜的夜裡，窗外的貓追老鼠發出了一陣清脆的聲響，原來是老鼠在逃命時弄破了玻璃瓶⋯⋯

桌上有下班買的可樂，我嘴裡咬著筆蓋，手上敲著Air的鍵盤，正在回覆下班前的Email。一如往常，又到了12點，想起這個專案，發現這個Code前前後後也認真寫了半年，本來計劃3個月就能搞定的Code，但手上的專案卻不斷地擠壓時間，下班又有小孩要顧，週末還有許多未完成的待辦事項⋯⋯

因此我左思右想：「不如，就開放出來讓有興趣的人一起玩吧！也許透過社群的力量，可以幫到更多人。」

Ches拔鑒於工作、家庭等雜事忙碌，於是決定開放手上的物聯網專案讓大家一起玩！（圖片來源）

專案發想緣起：探討居家照護問題

社會上應該很多人有相同的困擾，比如平常晚輩上班上課時，那些尚未失能、不需要請看護，還可以自理生活作息、或與晚輩分開居住的獨居長者的照護問題。

出門在外的晚輩想知道長輩的生活習慣是否正常，以及確認長輩位於家中的什麼位置，此時該如何是好？真的要因為這樣的問題聘請看護？還是放個攝影機在家中以便隨時查看呢？

PM腦與RD腦的初步創意碰撞

於是我發揮了積累多年的PM產品設計能力加上超過10年的RD背景，想了又想，讓PM腦和RD腦獨立對話，而PM腦在白板前寫了幾點：

1. 這東西概念接近追蹤器，但如果是追蹤器，那就買市面上的就好了啊？

2. 家中又需要一個保全系統，而且這個保全系統還得插電，是否浪費了插座空間？

3. 必須要有室內定位功能，我才可以隨時知道我家長輩在哪兒。

4. 能不能結合市面上的BLE產品來用呢？

5. 不要在客廳放攝影機，這樣容易剝奪家人隱私。

PM腦說：「我想應該是這樣，一個主機再加上一個自製手環。」

這時RD腦回應：「簡單的說，這叫IoT專案，首先要搞一個Cloud，結合智能手機及硬體；如果要快，這個Cloud就用MQTT加上以前寫過的PHP，手機就用Android。哼！太簡單了！ 這跟華碩的 Smart Security Device有87%像。PM終究是PM，你永遠不懂技術的啊！」

專案管理的要素（圖片來源）

共同催生多合一專案

但PM腦覺得：「這個架構實在太簡單，如果拿來製成產品販售，肯定先被華碩打趴；不如做成一個插在E27上的燈座，有保全功能、室內定位功能，以及可以結合各大廠家的BLE手環，這樣插在E27的燈座上，就不怕浪費一個插座了！」

此時PM腦想到：「如果都做在燈座上了，不如也將遠端燈控做進去，並結合可調光燈泡，還可以做情境燈⋯⋯如此一來，就能夠變成一項結合長照、保全、室內定位及智能燈座的多合一專案。」

「還能用Big Data做人類行為探討，這投SCI會過哦！」PM腦說。

至於外觀，可以參考市面上的產品，接著以123D Design設計，成品構想大概長這樣：

RD腦說：「這問題很大！先說室內定位，每一個BLE手環特性都不同，每一個都要校正，至於情境燈座的部份，需要一個110V~240V的變壓器，還有Triac去做調光。從大電玩到小電、AC玩到DC、山南玩到山北，而在非洲，每經過1分鐘，就有60秒過去。」

「最可怕的是BLE手環。」RD腦雙手交叉著說：「如果用小米或Fitbit還簡單，因為它不會沒事一直連著手機。但若使用Apple Watch呢？這種設計就是特地拿來連接手機，才會知道這通電話是誰打來的。」

最後是大數據分析與AI，這可不光是學過灰色、類神經與隱藏馬可夫就可以一個人硬上的啊！

應運而生的「PRDM」思考模式

「哼！PM腦，你太天真了！」突然眼前白光一閃，結合PM和RD的PRDM腦出現了！

PRDM腦說：「簡單一點，我們先來設計硬體。」

因為這個專案要有保全功能，由北美的零售商回覆的消息是：1到3樓的獨棟房子，很常發生Sensor（感測器）在3樓，但主機在1樓，收不到Sensor訊號的狀況。而收不到訊號就會遭到消費者退貨，跟把不到妹妹就巴頭是一樣天經地義的。

然而，又要有追蹤器的概念，希望感測的距離能遠一點，這樣當長輩在離家不遠的公園裡運動時，同時間在上班的我們，也能夠隨時掌握長輩的行蹤。

先前做過915MHz的Car Alarm專案，距離大約2公里，這次就讓我們將距離拉長到世界的盡頭！

最大化LoRa及無線模組之效用

WANDS的前奏響起⋯⋯就決定是你了！ LoRa調變！

「但LoRa不是很快就會被NB-IOT取代嗎？」RD腦向PRDM腦發問。

PRDM腦信心滿滿地回答：「NO！因為現在NB-IOT的基站都還沒架完，你有看到電信三雄在推了嗎？況且，我們只是用LoRa調變的特性，希望能做到超過5公里以上啊！」

「接下來還需要一個BLE模組和WiFi模組，藍芽BLE我們挑選便宜的CC254x，而WiFi則選擇使用ESP8266，暫且別管它會不會通過NCC的標準了，反正我們有RD腦，就算是過車規的EMC/EMI/ESD都不用怕！」

「哼！還是你聰明啊，PRDM腦。」RD腦說。

PM腦回應：「因為一般的Smart Home產品，為了能夠百分百設定並成功連接家中AP，所以有些廠商會使用藍芽來做設定配對，原因是配對不上AP就退貨，所以賣北美是要有品質保證的！但為了藍芽配對，結束後就不再使用藍芽 — 這簡直是種浪費錢的設計。不如，讓我們將藍芽功能最大化吧！」

PRDM腦回應PM腦：「除了使用藍芽配對可以達到百分百之外，使用 WiFi的 AP Station mode，其實也可以達到百分百配對成功。」

硬體架構大約是這樣：

而完整設計大概會是這樣：

使用情境則會是這樣：

「至於該如何Coding呢？」PRDM腦表示：「這個就交給RD腦去實作吧！」

「這樣燈座就可以變成一個Gateway，Gateway能玩的花樣可就多了，不僅如此，還可以讓家中寵物使用呢！」PM腦說。

小結

以上就是靈活運用PM和RD思維，所構思的整件專案。想要知道產品從頭到尾設計的朋友，請參考如下：

第一章：Arduino IDE設計ESP8266 AP Station mode + MQTT
第二章：Android Socket設計
第三章：PHP MySQL + MQTT
第四章：BLE程式設計
第五章：MCU + Lora 與 Android室內平面顯示
第六章：3D建模設計
第七章：電源電路設計
第八章：PCB Layout設計
第九章：材料歸位
第十章：結論

讓我們一起建立結合PM和RD的「PRDM」思維，並動手完成這個專案吧！

（本文同步發表於作者部落格「物聯網學習筆記1」，原文連結；責任編輯：林佳盈）

• About
• Latest Posts

Ches拔（Sco Lin）

兩個男孩的爸爸、下班變身孩子王、衝浪閱讀與coding、PM擔當RD魂。

Latest posts by Ches拔（Sco Lin） (see all)

• 【育教於樂】我家日常的康達效應 - 2019/04/25
• 【Tutorial】一起走進 ROS 的世界吧(5) － 語音辨識篇 - 2018/12/26
• 【Tutorial】一起走進 ROS 的世界吧(4) — 視覺辨識篇 - 2018/11/14