「上位機」是指通常運行在個人電腦（PC）或工業電腦（IPC）上，用於監控、調試、控制和管理下位機設備（如傳感器、PLC、智能網關等）的軟件。它是人與物聯網設備之間交互的核心橋樑。

上位機的核心功能與組成

1. 設備通訊與數據採集
   • 功能： 與下位機設備建立連接，發送指令並接收數據。
   • 關鍵協議：
     • 串口通信： RS-232, RS-485, Modbus RTU (工業領域非常普遍)
     • 網絡通信： TCP/IP, UDP, Modbus TCP, MQTT, HTTP/WebSocket
     • 無線通信： 透過適配器實現藍牙、Zigbee數據讀取
2. 數據解析與處理
   • 功能： 將從設備接收到的原始二進制或文本數據，根據預先定義的通訊協議進行解析，轉換成有意義的數值（如溫度、濕度、設備狀態等）。
   • 技術： 自定義協議解析算法、數據校驗（如CRC、Checksum）。
3. 數據可視化與監控 (UI界面)
   • 功能： 以儀表板、圖表、指針、開關、報警燈等直觀形式展示實時數據和設備狀態。
   • 元素： 實時曲線圖、歷史數據趨勢圖、設備組態圖（模仿實際生產線布局）、數據表格、地圖顯示（用於車輛追踪等）。
4. 設備控制與參數配置
   • 功能： 向設備下發控制指令（如啟停、設定目標值）、修改設備運行參數（如採樣頻率、報警閾值）。
5. 數據存儲與歷史查詢
   • 功能： 將採集到的數據存入數據庫，方便用戶查詢歷史記錄、生成報表、導出為Excel或PDF。
   • 數據庫： SQLite (輕量級本地存儲), MySQL, PostgreSQL, InfluxDB (時序數據，適合存儲傳感器數據)。
6. 警報與通知
   • 功能： 設定數據上下限，當數據異常時，在軟件界面彈出警報、發出聲音，並可通過郵件、短信（SMS）、Telegram等渠道通知管理員。
7. 用戶與權限管理
   • 功能： 為不同級別的操作員設定不同的操作權限（如只讀、操作員、管理員），保證系統安全。

上位機開發的技術棧（常用工具與框架）

開發流程

1. 需求分析： 明確要監控的設備、通訊協議、需要展示的數據、控制功能、報警需求等。
2. 協議對接： 獲取並理解設備的通訊協議文檔，這是開發的基礎。
3. UI設計： 設計直觀、美觀、符合操作習慣的用户界面。
4. 編碼實現：
   • 實現通訊模塊（連接、斷開、數據收發）。
   • 實現協議解析模塊（將原始數據解包成業務數據）。
   • 實現業務邏輯（數據展示、控制指令、報警判斷）。
   • 實現數據存儲模塊。
5. 測試與調試： 使用虛擬串口、網絡調試助手等工具模擬下位機進行測試，最後與真實設備聯調。
6. 打包與部署： 將軟件製作成安裝包，部署到客戶的工控機或電腦上。

由你創科技 – 專業的上位機開發服務

由你創科技擁有豐富的物聯網上位機開發經驗，能為您提供：

• 跨協議支持： 對接各種工業標準及私有通訊協議。
• 高性能與高穩定性： 確保軟件7×24小時穩定運行，數據無遺漏。
• 定制化UI設計： 根據您的業務場景和品牌風格，量身打造專業易用的操作界面。
• 一站式解決方案： 從設備通訊到數據上雲，提供完整的数据鏈條開發服務。

無論是工業生產線監控、實驗室設備數據採集還是智能樓宇中央控制系統，我們都能提供可靠的軟件開發支持。

1. 設備層 (感知與控制層)
   • 核心： 物聯網設備/硬件。
   • 組成： 感測器（如溫濕度、光照、加速度計）、執行器（如摩打、繼電器）、微控制器（MCU，如ESP32、STM32）或微處理器（MPU，如樹莓派）、通訊模組（如Wi-Fi、藍牙、LoRa、NB-IoT）。
   • 軟件： 嵌入式韌體 (Firmware)。
2. 通訊層 (網絡傳輸層)
   • 功能： 將設備層的數據可靠、安全地傳輸到雲端平台，並將雲端的指令下發到設備。
   • 協定：
     • 短距離： Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Z-Wave
     • 長距離 (LPWAN)： LoRa, NB-IoT, LTE-Cat M1
     • 應用層協定 (基於TCP/IP)： MQTT (最主流，輕量級發佈/訂閱模式), HTTP/HTTPS (適合偶爾上報數據), CoAP (專為受限設備設計)
3. 平台層 (雲平台/數據處理層)
   • 功能： 物聯網系統的「大腦」。負責設備接入、數據接收、儲存、處理、分析和規則引擎。
   • 核心服務：
     • 設備管理： 設備註冊、身份認證、狀態監控、OTA韌體升級。
     • 數據儲存： 時序數據庫（如 InfluxDB, TimescaleDB）非常適合儲存感測器數據。
     • 數據處理： 流處理（如 Apache Kafka, AWS IoT Rule）和批處理。
     • 規則引擎： 根據預設規則自動觸發操作（例如，如果溫度>30度，則自動開啟冷氣）。
     • 數據分析與AI： 機器學習、數據分析可視化。
4. 應用層 (業務與表現層)
   • 功能： 為用戶提供可視化界面和互動手段。
   • 形式：
     • Web 應用： 使用 React, Vue.js, Angular 等框架開發的控制台。
     • 流動應用 (iOS/Android)： 使用原生（Swift/Kotlin）或跨平台（Flutter/React Native）技術開發。
     • 後台管理系統： 用於管理設備、用戶和查看系統報表。

物聯網軟件開發技術棧

物聯網軟件開發流程 

1. 需求分析與方案設計
   • 明確要解決甚麼問題？（例如，智能農業、工業預測性維護、智能家居）
   • 定義硬件規格（感測器類型、通訊方式、功耗要求）。
   • 設計系統架構（選擇通訊協定和雲平台）。
2. 硬件選型與原型開發
   • 選擇合適的MCU/開發板（如ESP32開發套件）和感測器。
   • 開發最小可行性產品（MVP）的原型，驗證核心功能。
3. 嵌入式韌體開發
   • 編寫設備端代碼，實現：感測器數據讀取、邏輯控制、通過MQTT等協定與雲端通訊、低功耗管理、安全啟動等。
4. 雲平台開發
   • 在雲平台上創建項目，配置設備認證（通常使用X.509證書或Token）。
   • 開發後端服務：接收設備數據、存入數據庫、實現規則引擎、提供REST API給應用層。
5. 應用層開發
   • 開發Web或流動端應用，讓用户可以查看數據、控制設備、設定警報。
6. 測試與部署
   • 測試： 單元測試、集成測試、壓力測試（模擬大量設備連接）、安全測試。
   • 部署： 將設備韌體批量燒錄，部署雲端服務，上線應用程式。
7. 運維與迭代
   • 監控： 監控設備狀態、雲服務健康狀況。
   • OTA升級： 通過雲端遠程為設備推送韌體更新，修復漏洞或增加新功能。
   • 數據分析： 從收集的數據中提取洞察，優化產品。

由你創科技有限公司是一家專注於物聯網軟件開發的高科技企業。公司擁有百人開發團隊，具備多年物聯網開發經驗，服務範圍涵蓋工業控制/數據信息化、自動化系統控制、儀器控制與電學測量、數據採集/狀態監測、人工智能、通信等領域的全方位軟件開發業務。

我們的專業服務團隊整合先進的項目管理方案和前沿的軟件技術，為企業和科研單位的產品應用落地及科學研究提供強有力支持，協助客戶實現可衡量的商業價值。

該系統的核心在於透過部署於院舍各處的感測設備，即時收集數據，並利用人工智能算法分析、識別特定的行為模式，最終實現自動化預警與報告，將被動監控轉為主動關懷。

核心工作流程：
感測層 → 網絡層 → 邊緣計算層（關鍵） → 平台層 → 應用層

二、 系統分層架構與技術方案

1. 感測層 – 數據採集

這是系統的「眼睛」和「耳朵」，負責採集原始數據。

• 核心設備：
  • 網絡攝影機（IPC）： 主要數據源。朱耀會選擇支援RTSP/ONVIF協定的800萬像素以上高清鏡頭，以確保能捕捉清晰影像。考慮到院舍夜間環境，鏡頭需具備良好的低光感光性能（Starlight功能）。
  • 其他感測器（可選）： 為加強準確性及保障隱私，朱耀考慮在牀邊或洗手間加裝毫米波雷達，它可偵測人體細微動作（如呼吸、跌倒）而不涉及影像，完美解決私隱顧慮。
• 香港實地考量： 設備需適應香港高濕度、多塵的環境，並優先選擇PoE（乙太網供電） 型號，以簡化佈線。

2. 網絡層 – 數據傳輸

負責將數據穩定地傳送到處理中心。

• 技術： 院舍內部主要使用有線Gigabit Ethernet佈網，確保視頻流傳輸穩定。對於公共區域等難以佈線的位置，會採用企業級Wi-Fi進行覆蓋。

3. 邊緣計算層 – 即時智能分析（朱耀的設計重點）

為降低雲端成本、減少網絡延遲並保障數據私隱，朱耀決定將大部分AI分析工作在現場完成。

• 硬件選擇： 朱耀團隊選用了NVIDIA Jetson Orin Nano 作為邊緣運算設備，其性價比高，能同時處理多路高清視頻流，並支援主流AI框架。
• 核心AI任務：
  1. 目標檢測： 使用輕量化的YOLOv10模型，快速準確地識別出畫面中的「人」。
  2. 目標追踪： 使用DeepSORT算法，為每位院友分配ID，並記錄其移動軌跡。
  3. 行為識別：
     • 跌倒偵測： 結合人體骨骼關鍵點（使用MediaPipe或OpenPose提取）的時序變化（如高度驟降、姿態改變）進行判斷。
     • 異常滯留： 根據追踪ID在特定區域的停留時間是否超出來判斷。
  4. 結果上傳： 邊緣設備只將結構化的警報信息（如：時間：15:30，位置：3樓走廊，事件：跌倒，對象ID：017）和一張快照上傳至雲端，極大節省了頻寬。

4. 平台層 – 雲端管理與數據中樞

雲端平台負責匯總所有數據、管理設備並提供宏觀視圖。

• 雲服務選擇： 朱耀評估後選擇了阿里雲（Alibaba Cloud）香港數據中心的服務，以確保數據駐留本地，符合香港的數據安全要求。
• 核心服務：
  • IoT物聯網平台： 管理所有邊緣設備（Jetson）的接入、認證和狀態監控。
  • 訊息佇列（MQTT）： 高效處理邊緣設備發來的海量警報訊息。
  • 數據庫：
    • 時序數據庫（TSDB）： 存儲所有隨時間變化的警報事件。
    • 對象存儲（OSS）： 存儲告警相關的快照和短片片段。
  • 規則引擎： 設置自動化規則，例如「當收到『跌倒』警報時，立即發送SMS短信和App推播給當值護士長」。

5. 應用層 – 用戶界面

為護理團隊提供直觀易用的操作界面。

• Web管理後台：
  • 實時監看畫面： 顯示各鏡頭畫面，並疊加AI分析結果（如邊框、標籤）。
  • 警報中心： 以列表形式展示所有歷史和即時警報，並可確認處理。
  • 數據報表： 生成每日/每週的行為事件統計報告，協助管理層優化服務。
• 移動端App（React Native開發）： 護理員的手機會安裝專用App，接收即時推送警報，並可遠程查看現場快照，以便迅速響應。

三、 開發流程

1. 數據收集與合規性： 朱耀團隊在開發初期，必須嚴格遵守香港《個人資料（私隱）條例》。他們在院舍內收集數據前，會先徵得院友及家屬的明確同意，並在技術上採用數據匿名化（如人臉模糊處理）和加密傳輸，確保私隱安全。
2. 模型訓練與優化： 團隊使用香港本地院舍的場景數據對預訓練模型進行微調（Fine-tuning），使模型更能適應光線、傢俱擺設等本地環境，提升準確率。
3. 部署與測試： 系統先在院舍的某個樓層進行試點部署。朱耀團隊會模擬各種場景（如跌倒、徘徊）進行壓力測試，並根據反饋持續優化AI模型的靈敏度和準確度，減少誤報。
4. 人員培訓： 系統上線後，團隊會為護理員提供培訓，確保他們理解系統的運作方式和警報處理流程。

由你創科技有限公司：您可靠的物聯網軟件開發夥伴

公司簡介

由你創科技有限公司（unicrom）是一家專注於物聯網（IoT）軟件開發的高科技企業。本公司擁有規模達百人的資深開發團隊，具備多年物聯網領域的豐富開發經驗。我們的服務範圍全面，涵蓋工業控制與數據信息化、自動化系統控制、儀器控制與電學測量、數據採集與狀態監控、人工智能（AI）整合，以及通信技術等全方位軟件開發業務。

我們的優勢

我們的專業服務團隊，成功整合了先進的項目管理方案與前沿軟件技術。我們致力於為企業和科研單位的產品應用落地及科學研究提供強而有力的技術支援，助力香港及大灣區客戶實現可衡量的商業價值與創新突破。

系統核心架構

1. 設備層 (感知與執行層)
   • 組成： 智能設備（如智能燈、智能開關、感測器、門鎖、攝影機、空調、窗簾電機等）。
   • 核心： 微控制器（MCU，如ESP32、ESP8266）或系統級芯片（SoC），內嵌無線通訊模組。
   • 關鍵： 設備的穩定性、低功耗設計和成本控制。
2. 連接與通訊層
   • 功能： 讓設備之間、設備與網關/雲端之間能夠「對話」。
   • 常見協定：
     • Wi-Fi： 直接連接路由器，適合高頻寬、常供電設備（如攝影機、智能電視）。
     • Bluetooth Mesh / BLE： 適合個人區域網絡設備（如門鎖、感測器）。
     • Zigbee / Z-Wave： 低功耗、自組網 mesh 網絡，需透過網關連接，非常適合電池供電的感測器和開關。
     • 應用層協定： MQTT 是智能家居雲端通訊的實際標準，因其輕量和高效而備受青睞。
3. 平台層 (大腦與中樞)
   • 本地網關/中樞： 如使用 Home Assistant、Apple HomePod 或專有網關，負責在本地網絡內協調設備，即使互聯網中斷也能執行部分自動化場景，提升響應速度和可靠性。
   • 雲端平台：
     • 功能： 設備管理、用戶帳戶、數據存儲、遠程訪問、複雜場景計算和人工智能學習。
     • 選擇： 可使用 AWS IoT Core、Azure IoT Hub 等公有雲服務，或自建私有雲平台。
4. 應用與交互層
   • 流動應用程式 (App)： 用戶控制的核心界面，用於設備控制、場景設置、查看歷史記錄和接收告警。通常使用 Flutter 或 React Native 等跨平台框架開發，以節省成本。
   • 語音助手集成： 與 Google Assistant、Amazon Alexa 和 Apple Siri 集成，實現語音控制，這是香港高端智能家居的必備功能。
   • Web 管理後台： 供安裝商或高級用戶進行複雜的系統配置和診斷。

開發流程與技術要點

1. 需求規劃與場景定義
   • 明確目標用戶和核心場景（如智能照明、環境調節、安防警報、能源管理）。
   • 確定需要支援的通訊協議和需要集成的第三方生態（如Apple HomeKit）。
2. 硬件選型與韌體開發
   • 選型： 根據產品定位（性價比/高性能）選擇合適的芯片和通訊方案。
   • 韌體開發： 使用 C/C++ 在 Arduino 或 ESP-IDF 等框架下編寫設備底層代碼，實現設備邏輯、連接和OTA升級功能。
3. 雲端後端開發
   • 技術棧： Node.js / Python 是常見選擇。
   • 核心服務：
     • 設備認證與管理： 為每個設備發放唯一證書，確保安全接入。
     • 消息路由 (MQTT Broker)： 處理設備與App之間的海量消息。
     • 規則引擎： 實現「如果…那麼…」的自動化場景。
     • 數據分析： 存儲和分析用戶行為與設備數據，優化體驗或實現預測性維護。
4. 應用程式 (App) 開發
   • UI/UX 設計： 界面簡潔直觀，操作流程符合用戶習慣。
   • 功能實現： 設備發現、配網（如SmartConfig）、實時控制、定時任務、場景模式創建。
5. 測試與部署
   • 兼容性測試： 確保不同品牌和型號的設備能協同工作。
   • 壓力測試： 模擬大量設備同時在線的穩定性。
   • 安全審計： 對通訊傳輸、數據存儲和雲端API進行全面安全檢測。

由你創科技 – 您的智能家居開發夥伴

由你創科技憑藉專業的物聯網開發團隊和豐富的行業經驗，能為您提供：

• 一站式定制解決方案： 從硬件選型、韌體開發到雲平台搭建和App開發。
• 跨生態集成： 將您的產品無縫接入主流智能家居平台（如Google Home, Apple HomeKit）。
• 企業級安全與穩定性： 確保用戶數據私隱和系統7×24小時穩定運行。
• 技術支援與維護： 提供持續的OTA更新和技術支援服務。

無論您是家電品牌商、房地產開發商還是系統集成商，我們都能為您的智能家居願景提供強有力的技術支持，共同打造領先的市場產品。

工業物聯網是指將連網的感測器、儀器、設備和電腦整合到工業流程和系統中，透過數據收集、交換與分析，以實現遠程監控、預測性維護、流程優化與自動化控制的網絡體系。它不僅是「連接設備」，更是透過數據驅動決策，創造新的商業模式與價值。

IIoT 與消費級物聯網的主要區別

工業物聯網系統的核心架構

1. 設備與感知層（邊緣層）
   • 組成： 工業感測器（溫度、壓力、振動）、PLC（可程式邏輯控制器）、工業電腦（IPC）、CNC機床、機器手臂、RFID讀取器等。
   • 功能： 從物理世界採集數據（如設備轉速、能耗、良率）並執行控制指令。
2. 網絡與連接層
   • 功能： 將邊緣設備的數據安全、可靠地傳輸到雲端或本地數據中心。
   • 有線技術： 乙太網（Ethernet）、光纖。
   • 無線技術： 5G（提供超高可靠低延遲通訊，適用於AGV小車、AR遠程維修）、Wi-Fi 6、LoRaWAN（適用於遠距離、低功耗的設備監控）。
3. 平台層（雲端/本地數據中心）
   • 功能： 系統的「大腦」，負責數據匯聚、管理、分析與應用支持。
   • 工業物聯網平台（IIoT Platform）： 如 AWS IoT SiteWise、Microsoft Azure IoT、Siemens MindSphere、由你創科技的自研平台。
   • 核心能力：
     • 設備管理： 大規模設備的接入、認證與OTA遠程更新。
     • 數據庫： 使用時序數據庫（Time-Series Database）高效存儲海量傳感器數據。
     • 數據分析與AI： 進行機器學習（ML），實現預測性維護、質量分析、產線優化等。
     • 數字孿生（Digital Twin）： 創建物理實體的虛擬映射，用於模擬、分析和遠程診斷。
4. 應用與服務層
   • 功能： 將數據洞察轉化為可操作的應用，為不同角色的用戶提供價值。
   • 常見應用：
     • SCADA/HMI系統： 監控與數據採集系統，提供可視化的人機界面。
     • 預測性維護（PdM）： 分析設備振動、溫度數據，預測潛在故障，在問題發生前安排維修。
     • 資產追踪： 實時監控工廠內物料、半成品、工具的位置與狀態。
     • 能源管理： 精細化監控能耗，發現節能機會。
     • 品質管控： 利用視覺檢測AI或生產參數分析，實時發現產品缺陷。

工業物聯網的主要應用場景

• 智能工廠： 實現生產線柔性化、透明化，優化生產排程，提升整體設備效率（OEE）。
• 預測性維護： 避免無預警停機，大幅降低維護成本。
• 智慧能源： 對電網、風力發電機、石油管道進行遠程監控與優化。
• 智慧物流與倉儲： 透過AGV小車、無人叉車和智能貨架，實現倉儲自動化。
• 智慧城市基礎設施： 智能電網、智慧路燈、橋樑結構健康監測。

由你創科技 – 您的工業物聯網轉型夥伴

由你創科技憑藉深厚的工業知識與技術積累，為香港及大灣區企業提供端到端的IIoT解決方案：

• 顧問與規劃： 幫助企業分析痛點，規劃切實可行的IIoT實施路線圖。
• 舊系統整合： 專精於將傳統PLC、CNC設備透過工業網關接入現代化平台。
• 定制化平台開發： 根據您的獨特業務需求，開發專屬的數據可視化看板與分析應用。
• 預測性維護解決方案： 利用AI模型，為您的關鍵資產提供健康狀態評估與故障預警。
• 全程技術支援： 從項目部署到上線後的維護與升級，提供持續可靠的支援服務。

我們致力於將工業數據轉化為您的核心競爭力，助力企業在數字化時代實現卓越運營。