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主題 - yawhorng

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誠摯敬邀~
2012嵌入式Linux系統開發就業班
成果發表暨廠商徵才活動
Zigbee,NFC,GSM/GPRS整合應用智慧家庭系統

 
活動簡介                                                                       
「嵌入式Linux系統開發就業班」於2012年3月20日(二)開訓,透過兩個多月專業且密集的培訓,屆已結訓,謹訂於2012年6月8日(五)舉辦「嵌入式Linux系統開發就業班成果發表暨廠商徵才活動」,透過本班之成果發表,企業單位可親自觀摩本班之培訓成果,更可實際審閱本班學員各方面優異的表現與能力,誠摯敬邀企業各界的蒞臨參觀與指教。我們也歡迎企業單位於現場徵才,將提供您最具即戰力的研發人才。


         時間                                      議程

13:40~14:00                                             來賓報到

14:00~14:10                         主持人致詞與廠商致詞

14:10~15:00                              專題成果發表與專題DEMO

                                          Zigbee, NFC, GSM/GPRS整合應用智慧家庭系統
                                        基於嵌入式 Linux技術所實現之智慧家庭系統。本專題使用Samsung S3C6410嵌入式
                            開發平台並結合Zigbee、NFC、GSM等相關技術,實作出智慧家庭系統的雛型,已完
                            成智能監控、數位燈控、數位影像電話等三項功能。


15:00~15:10                                             中場休息

15:00~16:00                                         現場徵才活動

16:00~16:30                                         交流時間/Q&A

16:30~                                                             賦歸


活動資訊                                                                   

活動主題:Zigbee,NFC,GSM/GPRS整合應用智慧家庭系統
活動日期:2012年6月8日(五) PM14:00
活動地點:臺北市中正區漢口街一段82號3樓(艾鍗學院)
主辦單位:艾鍗學院

參加方式                                                                   
若有意願出席參加,煩請 貴單位與本學院聯繫,俾便本學院準備資料,感謝 貴單位之配合。

聯絡窗口                                                                   
聯絡人:業務經理|陳經理 Dickson
聯絡電話:(02)2316-7739傳真電話:(02)2316-7735E-mail:dickson@ittraining.com.tw如果您對於本期結訓學員有興趣的話,歡迎企業單位與我們聯繫!

zigbee與人體感測器模組說明





艾鍗智彗家庭系統--DIY外觀



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誠摯敬邀~
2012嵌入式Linux系統開發就業班
成果發表暨廠商徵才活動
Zigbee,NFC,GSM/GPRS整合應用智慧家庭系統

 
活動簡介                                                                       
「嵌入式Linux系統開發就業班」於2012年3月20日(二)開訓,透過兩個多月專業且密集的培訓,屆已結訓,謹訂於2012年6月8日(五)舉辦「嵌入式Linux系統開發就業班成果發表暨廠商徵才活動」,透過本班之成果發表,企業單位可親自觀摩本班之培訓成果,更可實際審閱本班學員各方面優異的表現與能力,誠摯敬邀企業各界的蒞臨參觀與指教。我們也歡迎企業單位於現場徵才,將提供您最具即戰力的研發人才。


         時間                                      議程

13:40~14:00                                              來賓報到

14:00~14:10                          主持人致詞與廠商致詞

14:10~15:00                              專題成果發表與專題DEMO

                                          Zigbee, NFC, GSM/GPRS整合應用智慧家庭系統
                                        基於嵌入式 Linux技術所實現之智慧家庭系統。本專題使用Samsung S3C6410嵌入式
                            開發平台並結合Zigbee、NFC、GSM等相關技術,實作出智慧家庭系統的雛型,已完
                            成智能監控、數位燈控、數位影像電話等三項功能。


15:00~15:10                                             中場休息

15:00~16:00                                          現場徵才活動

16:00~16:30                                         交流時間/Q&A

16:30~                                                             賦歸


活動資訊                                                                   

活動主題:Zigbee,NFC,GSM/GPRS整合應用智慧家庭系統
活動日期:2012年6月8日(五) PM14:00
活動地點:臺北市中正區漢口街一段82號3樓(艾鍗學院)
主辦單位:艾鍗學院

參加方式                                                                   
若有意願出席參加,煩請 貴單位與本學院聯繫,俾便本學院準備資料,感謝 貴單位之配合。

聯絡窗口                                                                   
聯絡人:業務經理|陳經理 Dickson
聯絡電話:(02)2316-7739傳真電話:(02)2316-7735E-mail:dickson@ittraining.com.tw如果您對於本期結訓學員有興趣的話,歡迎企業單位與我們聯繫!

zigbee與人體感測器模組說明





艾鍗智彗家庭系統--DIY外觀




5
專題: 常見I²C裝置驅動

研究動機:
   利用 I²C同步串列通信特性,將多種裝置實作至同一種傳輸介面並實現其驅動桯式。


學習目標:
1.)    i2c 通訊界面
2.)    Linux I2C driver
3.)    protected IC控制
4.)    EEPROM讀寫
5.)    G-sensor讀取
 
開發過程:

 



I2C 多種裝置並列電路圖




專題成果 G-sensor



DEMO
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=fcEu-c_SwZw

更多其它專題
專題總覽精華區:
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

6
專題: 如何使用copy protection IC

 
研究動機:
   
隨著平台式開發架構的普及, 嵌入式軟體發展工具、環境及許多電路開發板愈趨成熟,客戶和合作夥伴開發特有功能的產品, 以提升產品附加價值。 因為智財權是設計中的關鍵一環, 如何把設計者自己辛苦開發設計出來的智財權嵌入到系統中而得到適當的保護, 將變得很重要.
 
韓商Neowine的演算法授權保護的晶片(ALPU, Argorithmic License Permission Unit), 讓系統開發商及嵌入式軟體開發商能有效的保護其辛苦開發出來的系統產品及軟體, 並確保其應有的收益. 因為它是一個ASIC的產品, 透過內建的演算法, 即使電路板軟體被複製了, 但ALPU的編碼資料是無法被複製的. 同時針對不同公司提供特有的識別碼及演算法, 當ALPU晶片不存在時 , 則系統是無法工作的.
ALPU主要之應用(Application)
1.    Set top Box / DVR / PVR / DVDP
2.    Mobile Phone / Battery Pack / MP3 Player
3.    DMB / DVB / ISDB-T Module
4.    PMP / Navigation / PDA
5.    Printer / printer Cartridge
6.     Game Boards / Several Embedded Boards
7.     …etc.
 
學習目標:
1.) 保護IC原理
2.) i2c 通訊界面
3.)  U-boot  loader 程式
 
實驗報告:







這是我們的背影


DEMO:


參考資料:
http://www.neowine.com/web/home.php

更多其它專題
專題總覽精華區:
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

8
專題題目:  IPCAM 實現與四分割畫面Viewer
 
目錄:
一、專題目的
二、學習內容
三、系統架構
四、研究過程
五、運作成果
六、關於我們
七、Live Demo影片1
     Live Demo影片2
 
 
 
專題目的:
 
   實現IPCAM (網路攝影機), 能透過IP網路(LAN或Internet) 直接發送即時影像畫面,
   讓其他人藉由瀏覽器或viewer軟體就可以在網路上觀看現場即時畫面。
   其中我們所實現的 IPCAM Viwer 具備四分割畫面,即可以同時監看多支
   攝影機, 並且可以透過viewer進行控制IPCam, 如 pan-tilt , zoom in 控制等。
  Viewer 可同時支援 iPAD, iPhone, Android,windows平台.
 
 
學習內容:
Software JPEG codec (open source: libjpeg)
Hardware JPEG codec
Linux V4L2 API
WebCam Driver porting
Linux Frame Buffer
Converting between YUV and RGB
Video Streaming
IPCAM Viwer 四分割畫面
 
 
系統架構圖:
 


 
研究過程:
 
  • Video Captrue


  • Use Software JPEG codec

 
  • Use Hardware JPEG codec

 

 
運作成果 :
  • 成果-將webcam畫面輸出於DMA6410L


  • 成果-可在iPAD, iPhone, Android,windows 上監看


 
  • 成果--Viewer 四分割畫面 (windows)


  • 成果--Viewer 四分割畫面 (Android Pad)


關於我們:

 
DEMO 1:
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=WKjokEZFJM8

DEMO 2:
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=XnRMsRezO70

更多其它專題
專題總覽精華區:
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

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專題: 常見I²C裝置驅動

研究動機:
   利用 I²C同步串列通信特性,將多種裝置實作至同一種傳輸介面並實現其驅動桯式。


學習目標:
1.)    i2c 通訊界面
2.)    Linux I2C driver
3.)    protected IC控制
4.)    EEPROM讀寫
5.)    G-sensor讀取
 
開發過程:

 



I2C 多種裝置並列電路圖




專題成果 G-sensor



DEMO
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=fcEu-c_SwZw

更多其它專題
專題總覽精華區:
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

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專題: 如何使用copy protection IC

 
研究動機:
   
隨著平台式開發架構的普及, 嵌入式軟體發展工具、環境及許多電路開發板愈趨成熟,客戶和合作夥伴開發特有功能的產品, 以提升產品附加價值。 因為智財權是設計中的關鍵一環, 如何把設計者自己辛苦開發設計出來的智財權嵌入到系統中而得到適當的保護, 將變得很重要.
 
韓商Neowine的演算法授權保護的晶片(ALPU, Argorithmic License Permission Unit), 讓系統開發商及嵌入式軟體開發商能有效的保護其辛苦開發出來的系統產品及軟體, 並確保其應有的收益. 因為它是一個ASIC的產品, 透過內建的演算法, 即使電路板軟體被複製了, 但ALPU的編碼資料是無法被複製的. 同時針對不同公司提供特有的識別碼及演算法, 當ALPU晶片不存在時 , 則系統是無法工作的.
ALPU主要之應用(Application)
1.    Set top Box / DVR / PVR / DVDP
2.    Mobile Phone / Battery Pack / MP3 Player
3.    DMB / DVB / ISDB-T Module
4.    PMP / Navigation / PDA
5.    Printer / printer Cartridge
6.     Game Boards / Several Embedded Boards
7.     …etc.
 
學習目標:
1.) 保護IC原理
2.) i2c 通訊界面
3.)  U-boot  loader 程式
 
實驗報告:







這是我們的背影


DEMO:


參考資料:
http://www.neowine.com/web/home.php

更多其它專題
專題總覽精華區:
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

12
專題題目:  IPCAM 實現與四分割畫面Viewer
 
目錄:
一、專題目的
二、學習內容
三、系統架構
四、研究過程
五、運作成果
六、關於我們
七、Live Demo影片1
     Live Demo影片2
 
 
 
專題目的:
 
   實現IPCAM (網路攝影機), 能透過IP網路(LAN或Internet) 直接發送即時影像畫面,
   讓其他人藉由瀏覽器或viewer軟體就可以在網路上觀看現場即時畫面。
   其中我們所實現的 IPCAM Viwer 具備四分割畫面,即可以同時監看多支
   攝影機, 並且可以透過viewer進行控制IPCam, 如 pan-tilt , zoom in 控制等。
  Viewer 可同時支援 iPAD, iPhone, Android,windows平台.
 
 
學習內容:
Software JPEG codec (open source: libjpeg)
Hardware JPEG codec
Linux V4L2 API
WebCam Driver porting
Linux Frame Buffer
Converting between YUV and RGB
Video Streaming
IPCAM Viwer 四分割畫面
 
 
系統架構圖:
 


 
研究過程:
 
  • Video Captrue


  • Use Software JPEG codec

 
  • Use Hardware JPEG codec

 

 
運作成果 :
  • 成果-將webcam畫面輸出於DMA6410L


  • 成果-可在iPAD, iPhone, Android,windows 上監看


 
  • 成果--Viewer 四分割畫面 (windows)


  • 成果--Viewer 四分割畫面 (Android Pad)


關於我們:

 
DEMO 1:
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=WKjokEZFJM8

DEMO 2:
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=XnRMsRezO70

更多其它專題
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Android 行動應用 Location Based Service

開發過程:


Tracker 航跡記錄與編輯


Tracker Client& Server 主畫面


Tracker 功能設定


Tracker 即時定位


Tracker 同步多人追踪


DEMO:
http://www.youtube.com/watch?v=qBprw4D11jA

更多Android專題
想了解更多Android相關產業應用專題? 請依以下連結至Android專題總覽精華區。
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

14
Android領隊管理系統

Version: 1.0A
Release Date: December 05 2011

開發組員
戴天來 張芷瑜 蘇盈盈 鄭中倫
指導老師: Jarey

開發時程
課程學習訓練:Java程式設計-30小時 + Android應用程式開發-45小時
實作開發時間:3週半(含專題規劃討論與文件撰寫)

Table of Content
1產品描述與功能定義
1.1產品摘要
1.2主要的功能定義
2軟體規格
2.1軟體架構方塊圖
2.2UI介面設計
3程式實作過程
3.1軟體開發實作
3.2軟體架構設計
4成果展示圖
5相關資源

1產品描述與功能定義
1.1產品摘要
領隊管理系統主要的目的在解決團體出遊時,領隊難以完整的掌控所有隊員的行踨,同時也很難以控制每個行程的時間與行程。在團體出遊時最常遇到的問題不外呼是集合與點名,還有行程時間的控制,像是集合時間到了還沒看到人,或是到了一個旅遊景點所有的團員一下子就都走散了,有些人可能會走失了,或是忘了集合的地點。在傳統的做法領隊必須要透過手機針對走丟的團員進行電話連絡,了解目前團員的狀態。另外在開放自由活動時又得要不斷重覆的叮寧集合時間與地點,更大一點的團可能還需要動用許多的服務人員在每個重要的路口一一的引導你的團員。
無論今天是旅行社在帶團活動,或是自行車隊出遊、公司旅遊活動、小型家庭出遊,都會遇到上述的狀況與問題。因此本專題主要的目的是希望能透過結合Android 手機本身的GPS定位與網路能力,來分擔掉領隊的工作,透過APP可以輕鬆的發送點名的訊給所有的團員手機,團員也可以快速的透過手機來回覆是否己到達集合地點,領隊在也不用帶一大張的團名姓名與電話連絡清單,還可以同時即時的掌握所有團員目前的所在地點。同時團員在發生緊急狀況時也可以透過APP呼叫領隊過來處理,在旅遊的過程中更可以透過本APP即時的掌握了解各景點的旅遊資訊。


圖1-1: 系統應用圖

1.2主要的功能定義
  • 領隊呼叫團員集合
  • 領隊點名
  • 領隊確認團員位置
  • 地圖導航尋找走失團員
  • 團員查找集合時間與地點資訊
  • 團員查找領隊位置
  • 團員發出SOS緊急求救訊息
  • 旅遊行程與景點資訊即時查看

2軟體規格
2.1軟體架構方塊圖
圖2-1為本軟體架構圖,領隊與團員所使用的是同一隻APP軟體,使用電話號碼做為登入的帳號,登入系統後會自動判別是領隊或是團員並自動依照權限給予不同的操作介面。由於軟體必須持續的與Server保持連線,因此我們將連線的管理與GPS的定位資訊階放在底層Remote Server端實作,所有高層的應用程UI介面皆透過IO控制層去與底層Service進行資訊的存取交換。我們在IO控制層中自竹行定義實作了一套通訊協定(Protocol),包含了領隊與Server還有領隊與隊員之間的通訊資料格式。透過這樣三層式的軟體架構設計,用戶可以不用一直開著本APP軟體,其Service會自行在背景運作,並且我們將Service獨立出來跑在另外一個Process(Remove Service)之中,所以可以大量的減少背景Service的記憶體消耗。而中間的IO層本身具有封包分析與封包分配的功能,上層的應用程式(Activity)可以向IO層註冊要監聽的封包指令,IO層在分析出該封包後會自動Call-Back上層的應用程式去進行處理,並顯示內容於UI畫面上。而中間有需要使用到資訊庫資訊則可以透過DataBase Adapter提供了許多高階的API函式可以存取操作資料庫,DataBaseAdapter設計為Singleton架構,以方便在應用層或是在IO層都可以直接的進行存取操作。


圖2-1 軟體架構方塊圖

2.2UI介面設計
  • 登入介面
登入者帳號與資料庫比對,判斷權限是否為領隊,不同的權限會有不同的功能呈現。
透過GPS定位,領隊可看到自己與團員位置及資訊,團員則可以看到自己與領隊的即時位置。


圖2-2 登入畫面


圖2-3 首頁介面

  • 點名、集合通知介面
按下點名按鈕後,透過SERVER集體發通知給所有團員。
團員收到通知後,點選『到達』,透過SERVER將值回傳給領隊。
自動判別團員是否點選『到達』,若到達就顯示亮燈並顯示傳送時間。
按下集合通知,透過SERVER,將領隊設定集合地點及輸入相關文字傳送給團員。


圖2-4 點名通知 圖2-5 點名通知 圖2-6 集合通知

  • 成員名單及撥打電話介面
連結資料庫將使用者資訊依照欄位顯示出來。
按下撥打電話鍵,將會連結資料庫直接撥打成員電話。


圖2-7成員名單


圖2-8撥打電話

  • 旅遊資訊介面
連結資料庫將行程資料依照欄位去顯示。
點擊行程後於Dialog跳出視窗顯示詳細資訊。


圖2-9行程資訊


圖2-10資訊內容

3程式實作過程
3.1軟體開發實作
為了能實作一套具有擴充性與相容性的通訊協定,因此我們必需建立一套具有彈性的軟體架構設計,得以讓我們設計的IO管理層得以使用抽像的介面去處理封包內容,其實細部的封包實作則放在實作層去進行實作。圖3-1為依照圖2-1的系統軟體架構疊堆圖所實作出的程式碼。總共有超過30隻以上的Java應用程式,分為12個package目錄。必須在短短的一個月內完成這個不算小的軟體開發,我們必須要有一套可以供所有組員同時進行程式碼開發,並且又不會互相影響到對方程式的協助工作平台。在此我們透過由艾鍗提供的SVN Server,與預先討論設設好的軟體架構與package目錄分類,所有的組員得以同時的進行開發工作。期間我們學習到如何切出SVN分支,如何做SVN主幹與分支的合並,如何解決SVN衝突,如何團隊運作...等等許多寶貴經驗。


圖3-1 Android軟體架構實作

3.2軟體架構設計
以下圖片為依照圖2-1的軟體堆疊圖去實作的軟體框架,我們以UML圖形的方式來表示。其中使用到了許多Java設計模式(Design Pattern),我們將實作層與抽像層分離,在中間的IO管理層,與DataBaseAdapter層皆是使用抽像的介面去進行處理,如此一來要進行功能擴充時只要建立新的類別去實作對應的抽像介面(或實作對應的抽像類別),便可以直接將該功能掛進原本的框架裡運作,而不用去大改應用程式架構。

  • SQLite設計 (使用UML 顯示程式 的相依和關聯)

Class inheritance view


Class dependence view


Class association view


  • IO CONTROL PROTOCOL(使用UML 顯示程式 的相依和關聯)
Class inheritance view


Class dependence view


Class association view


  • REMOTE SERVICES

Class inheritance view


4.成果展示圖
展場照片:















完整Demo介紹影片
http://www.youtube.com/watch?v=l0Wd3AFG4pc

5.相關資源
想了解更多Android相關產業應用專題? 請依以下連結至Android專題總覽精華區。
 
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

15
DroidKTV系統
Android KTV MIDI歡唱系統擴充底座
(Android Arduino ADK 商業應用專題)

Version: 1.0A
Release Date: December 05h 2011

開發組員
黃弘琦 張凱鈞 蕭向涵
指導老師: Jarey

開發時程
課程學習訓練:Java程式設計課程-30小時 + Android應用程式開發課程-45小時
實作開發時間:3週半(含專題規劃討論與文件撰寫)

專題摘要:
  本專題主要用意在取代傳統建置大型KTV所需的伴唱機台、點歌本、搖控器和電視TV等復雜的組合。當PAD與外掛盒(底座)結合時(透過USB),即為一台完整之KTV系統,PAD與外接盒(底座)分離時,即轉換為一般的PAD應用。為達到上述的目的我們將使用Arduino Mega2560 搭配Google ADK(Android Open Accessory Development Kit),透過USB為做為我們底座與Android平版的通訊管道,而整個KTV系統將會為為Android平版的一個USB週邊裝置。



目錄:
系統架構
所使用的技術領域
軟體架構
系統展示
DEMO
學員專題報告
關於我們

系統架構


所使用的技術領域
 
※ Pure Java MIDI decode
Android本身函式庫中並未包含Midi Node的解碼器,因此我們自行參考Midi檔案規格文件(高達五百多頁),以純Java的方式自動撰寫開發解碼器。
Midi SPEC下載
http://educypedia.karadimov.info/library/The_MIDI_Specification.pdf

Midi解碼的難度在於,除了必須要撰寫解碼程式去分析二進位資料外,你還必須得有一些基本的音樂概念你才能了解解出來的資料所代表的函義,例如tempo、拍子、拍式、樂章、曲調....,此外除了標準的Mdidi Node要解之外,還有包含了一些特別的System Exclusive Message需要進行處理,這些message通常是與midi IC控制有關,可以藉此去控制升降Key,曲調變化...等等。


上圖為其中一小段Midi的Head檔結構,由此可以看出自行開發解碼器必須要有相當程度的耐心,我們每天必須與這些二進位資料奮戰,以確認每個區塊解出的資料是正確的。另外解出正確的資料是一回事,要如何將這些資料依照正確的曲調與速度撥放出來又是另一回事,這將就需要有些音樂的概念才知道如何利用利用拍式、tempo與每小節的拍數,去換算出每一個midi node(一個音)所需要撥放出來的時間點與要放的時間長度。 因此midi的播放其實其實不像是外人認為直接呼叫midiplay直接play就好了,而是完全自己以程式碼去撰寫執行緒,一個個的音自行控制播放放出的速度,十六軌的音必須完全的同步,才不會在播放輸出時造成聲音delay或破音。



上圖我們在開發過程中所撰寫的一隻小型測試程式,一般傳統的midi檔案是不會有包含歌詞的軌道,只有KTV營業用的midi會包含了歌詞軌道。因此除了一般的Midi Node解碼外,必須另外在對歌詞的資料進行處理。其困難之處在於,一般歡唱時歌詞必需要預先能顯示下一行的歌詞,同時一次必須能顯示二行的歌詞在MV畫面上,因上在解碼時必須先解出下一行的詞,並將每一行的詞出現時間安置在前一行的最後一個音結束時。我們在此利用了類似video訊框解碼的演算技巧去解決了此一難題。

同時歌詞在播放時須要有走字渲染變色效果,一般的KTV在走字部份的顏色變化如下:

還未唱到的歌詞: 白字黑框
己唱過的歌詞:    藍字白框

而為字幕加上框並不如想像中的容易,一般人可能會想說重複二個一樣的字設定為不同顏色疊上去就好了,但實際試過後你會發現,字型中間會全都糊成一團,因為中間的細節線條會全都沾染在一起,經過我們不斷的改良測試後終於發現其中包含了一些特舒的技巧才能將字幕加上框線後依然可以看起來很清析。 另外走字的速度必須要搭配每一個Node 音送出的時間,要達到完全同步,需要使用到許多執行緒控制的技巧才能達到 :  字幕+走字渲染+Midi Node輸出 三者完全同步的境界。

※ ADK(Accessory Development Kit)
2011年5月10 Google IO 2011大會發布Android3.1平版作業系統,同時間也正式放出了全新的Android USB週邊設備開發套件(Android Open Accessory Development Kit)。 
本次專題將透Arduino Mega2560與Android 3.2平版連接,透過ADK開發套件,讓平版能透過USB線與Arduino溝通,整個KTV系統套件將會成為Android平版的一個USB週邊設備,開發商可以將其整合到喇叭之中就可以變成一個KTV Dock底座,使用者只需將平版的USB接頭與其底座連接,馬上就可以將平版升級為家廳KTV系統,甚至可以透過平版的HDMI介面將畫面轉播到家中大型LCD電視上顯示歡唱。 
 
※ 紅外線接收
本專題為配合前一組專題(K歌 Bar)萬用KTV紅外線點歌器,因此在Arduino上接了一組紅外線接收器,使用者可以透過前一組的K歌Bar專題APP,搭配艾鍗自行開發的Audio to IR的H/W模組,讓你的手機馬上可以變身為點歌本,想要歡唱就在也不用大家搶著去翻傳統又厚又重的歌本,所有的歌曲資料全都會包K歌Bar APP資料庫中,隨時可以輕鬆的查出你想歡唱的歌曲,K歌Bar同時也支援好樂迪與錢櫃的點歌系統,你也可以帶著K歌Bar去錢櫃、好樂迪直接透過手機點歌,在也不用和人搶點歌機了(目前己內建一千多首歌曲編號記錄)。



軟體架構





系統展示:





影片:開發技術與過實際運作流程詳細介紹
http://www.youtube.com/watch?v=R941JCGrtfU&feature=player_embedded

展場當天展示影片:
http://www.youtube.com/watch?v=eBxxhXUcG-0&feature=player_embedded

完整曲目Demo播放(音效品質與字幕渲染同步評比)
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=m0wjM322Dv4

學員專題報告
http://www.youtube.com/watch?v=hbUHZg_b67s

關於我們:

專題報告


系統架構補充說明


MIDI Decode 解說


Demo 給廠商看


向廠商解說系統


向廠商解說系統



更多Android專題

想了解更多Android相關產業應用專題? 請依以下連結至Android專題總覽精華區。
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

16
K歌Bar:行動KTV點歌APP (錢櫃、好樂迪、金嗓.支援)

開發組員
林育州 陳禮群 牟俊霖
指導老師: Jarey

開發時程
課程學習訓練:Java程式設計課程-30小時 + Android應用程式開發課程-45小時
實作開發時間:3週半(含專題規劃討論與文件撰寫)

Table of Content
1產品描述與功能定義
1.1產品摘要
1.2市場應用分析
1.3主要的功能定義
2軟體規格
2.1軟體架構方塊圖
2.2UI介面設計
2.3軟體操作流程
3程式實作過程
3.1軟體開發實作
3.2硬體開發實作
4成果展示圖
5相關資源

1產品描述與功能定義
1.1產品摘要
想要歡唱KTV,你可以選擇在家裡買一台KTV播放器(金嗓、點將家、KOD),或是到坊間的KTV包廂(錢櫃、好樂迪),或是一些戶外投幣式KTV系統。 愛唱歌的您一定常會遇到一些困擾,點歌本好大一本又厚又重,翻來翻去總是找不到我想唱的歌曲曲號。到KTV包廂想要點歌得到KTV點歌系統旁去選歌,但點歌器只有一台,每人都要輪流排隊點歌,想要透過點歌本點歌,但是包廂內昏暗的燈光讓我眼睛看的好吃力。 這時你可能會思考,如果我有一個專屬的點歌器,可以隨時方便我,查歌、切歌、插播、點歌,那該有多好。以上是大多數人在歡唱KTV時所會遇到的問題,而本次的專題將思考如何利用智慧型手機結合APP軟體,來解決上述傳統KTV系統所帶來的不便。

圖1-1: 系統應用圖

圖1-1為本專題的系統應用圖,從圖中可以看到傳統的KTV點播器,除了要有點歌器外還得要有好幾本的點歌本。而本專題(K歌Bar)即是利用用APP軟體,將歌本建立在APP資料庫中,如此使用者可以直接利用APP快速的查尋歌曲,或是將常點的歌曲加入我的最愛中。而搖控器的部份則透過一個聲波轉IR的模組實現,之所以要選擇使用AUDIO轉IR的技術,主要是因為紹大多數的智慧型手機Audio的接頭都是設計在手機的頂部,另外Audio是所有的手機都會有的,同時也不會有API相容性的問題,如果選擇使用的是USB轉IR,那麼Android手機必須要到2.3.4以上的版本才會支援ADK套件。另外使用USB轉IR的成本較高,需要有顆MCU控制器,週邊電路也會比較複雜點,而使用Audio to IR,則只需要一個OPA放大器,與一些被動元件,成本比USB的模組相對低很多。
 
1.2市場應用分析
在開發這個專題的初期,我們也有比較了目前錢櫃與好樂迪的官方版APP。經過試用後發現官方版APP其實內部跑的也都是web browser版本的頁面,只是在外面套一層APP應用程式,然後放一個全畫面的web view元件,接著底下的所有頁面與通訊就都是走htmlweb頁面的方式運作。套web view 與使用APP重新打造開發的差別,在於其反應速度與資料流量web版都會較差,而web版也無法離線運作。圖1-2與圖1-3則是官方APP開放試用後使用者所留下的評價,從評價中我們可以發現到在KTV包廂裡透過手機點歌其重點應該是在可以離線使用,並可以即時的反應,而官方版透過web網路連線,加上在包廂中網路品質本來就很差(況且不是每個人都有3G吃到飽),整體的運作效能即時性,與方便性就會大打折扣。而這也是為何我們要改選擇走IR(紅外線搖控)+離線APP運作(資料庫存在手機中)的主要原因。 除了一般的KTV包廂應用外,有許多家庭式的KTV系統(如金嗓,點將、中華電信KOD),由於本身不像外面的KTV包廂還會提供觸控式的點歌面版,所以要點歌只能翻歌本,不然就透過搖控器查尋歌曲,但是當你在查歌或時就不能唱歌,或是查歌的UI畫面會遮到唱歌的MV畫面。此時透過本專題的點歌Bar APP就能發揮其作用,讓用戶可以更容易找到自己想唱的歌,點歌在也不用翻本子或是辛苦的按搖控器了。

圖1-2: 錢櫃官方APP使用評價


圖1-3: 好樂迪官方APP使用評價

1.3主要的功能定義
  • 快速批次點歌(一次同時輸入多首歌曲)
  • 加入我的最愛歌本
  • 依歌星名稱,反查該歌星所有的歌曲
  • 字首查尋(依字部查尋歌曲)
  • 快速搜尋歌曲(輸入歌曲部份名稱即可)
  • 男女歌手、團體、國台英日語歌曲分類
  • 支援多家KTV系統搖控器控制碼
  • 支援多家KTV系統歌曲編號
  • 支援離線歌曲點播與查尋(資料庫位於手機內)
  • 可外接聲波轉IR 紅外線發射模組。


2軟體規格
 
2.1軟體架構方塊圖
圖2-1為K歌Bar的軟體架構設計,由圖中可以看到我們將軟體切分為四個層次,分別為:

a.Activity應用層
最上層綠色部份為Activity頁面層,負責呈現UI介面提供給使用者操作。

b.IO控制管理層
由於不同家KTV系統的搖控器編碼不同,連同歌本上歌曲的編碼也不盡相同。因此我們必須設計其中個IO控制層,提供上層Activity一套標準一致化的操作介面,IO層在依照用戶一開始選擇的KTV系統來做不同指令與歌碼的轉換動作。

c.Remote Service背景服務程式
接收來至IO層的指令,並將對應要輸出的IR指令,轉換出對應搖控器的聲波,在將聲波發送至耳機輸出。由於歌曲號碼通常為4~5碼,因此Service會在背景連續的發送每個代碼的聲波,最後會在發送出輸入鍵的聲波代碼。KTV播放系統會持續接收到用戶點歌輸入歌曲號碼的指令,最後收到輸入指令時,便會將歌曲加入到待播歌單中。

d.資料庫控制管理層
目前本系統己收入數千首的歌曲資料庫,要同時管理不同KTV業者的資料庫,同時還必須能提供許多不同的點歌查尋方式(字首、歌手、男女分類..),因此資料庫的設計將相當的複雜,同時必須要能提供許多不同的Query方式。為此我們另外設計了一套Data Base Adapter介面,將複雜的DataBase操作全都包在Data Base Adapter類別之中,另外提供一套更高階容易呼叫使用的介面給Activity應用層呼叫存取。


圖2-1 軟體架構方塊圖

圖2-2為此專題的部份資料庫表單設計,我們利用關連式資料庫設計,對表單進行了正規化處理,並預先載入了上千首的歌曲資料(點播代碼、歌手、歌名..)。不同的系統對於同一首歌曲的代碼定義可能會不同,因此使用者可以透過手機軟體切換目前所正在使用的KTV系統,資料庫會依用戶的系統選擇自動提供相對應的代碼點播。

圖2-2 關連式資料庫部份表單設計

2.2 UI介面設計
由於UI介面相當的主觀,在開發初期總是會不斷進行修修改改,因此我們先行設計了一系列的UI模型。下列圖片為開發初期所繪製的各頁UI模型,我們透過這些模型來進行討論與修改,並撰寫一些範例來一頁頁的驗證其操作方式是否流暢順手。最後在將這模型實際的進行XML Layout於Android系統上。



圖2-3 開發初期的UI模型設計

下圖為實際將UI模型透過Android Layout Edit工具,將每個頁面編成XML Layout檔。在實際開發時我們必須設計一些圖片Icon,將原本模型沒有描述的細節部份補足。另外Layout的排版控制也是個很大的難提,要如何設計在不同大小尺吋的手機畫面上,都能有一致的操作畫面,這點花費了我們不少的時間與精力去做調整設計。



圖2-4 將UI模型實作Layout

2.3軟體操作流程
圖2-6為軟體操作流程圖,使用者先於設定頁決定目前要使用的KTV系統平台。接著在主畫面將有四種不同的點歌方式。在不同的頁面之中可以透過Action Bar(圖2-5))來做快速的頁面切換。另外用可以在回播歌曲時反查出該歌手的所有歌曲,這將可以方便使用者瀏覽同一歌手的其它歌曲。

圖2-5 Action Bar


圖2-6 軟體操作流程圖

3 程式實作過程
3.1軟體開發實作
為了能整合多家不同KTV系統歌曲與不同的搖控器型號,因此我們必須建立一套具有彈性的軟體架構設計。圖3-1為依照圖2-1的系統軟體架構疊堆圖所實作出的程式碼。總共有超過50隻以上的Java應用程式,分為9個package目錄。必須在短短的一個月內完成這個不算小的軟體開發,我們必須要有一套可以供所有組員同時進行程式碼開發,並且又不會互相影響到對方程式的協助工作平台。在此我們透過由艾鍗提供的SVN Server,與預先討論設設好的軟體架構與package目錄分類,所有的組員得以同時的進行開發工作。期間我們學習到如何切出SVN分支,如何做SVN主幹與分支的合並,如何解決SVN衝突,如何團隊運作...等等許多寶貴經驗。圖3-1為Eclipse整合SVN版本控制系統。本專案SVN提交(Commit)多達1458次,最後在全體組員的努力下一同完成了這項堅鉅的挑戰。

圖3-1 Android軟體架構實作


圖3-2 利用SVN管理SourceCode協同開發

圖3-3為資料庫的建置方式,由於不同的系統有些歌曲的編號並不盡相同,而資料庫內的資料則必須手動依照我們建立的表單欄位結構一筆筆的填入,所以在此階段我們花費了不少的時間進行資料庫的設計與預載資料的動作。同時我們也建立了數個View Table,預先將所需的欄位,從不同的關聯性表單中進行整合查尋,以方便在Android軟體查尋與存取操作。

圖3-3 歌本關資料庫建立


圖3-4與為紅外線發送載波格式,我們利用聲波做為載波發送紅外線訊號,而不同的紅外線搖控器所使用的Protocol格式不盡相同,圖3-4為較常見的NCR紅外線Protocol格式。圖3-5為我們為不同的搖控器定義的不同的Profile檔,APP軟體可以藉由讀取該Profile檔來決定發送的聲波發送的Pulse間格的時間,以利產生不同系統的紅外線Protocol。


圖3-4 紅外線載波格式


圖3-5 不同系統搖控器 Profile定義

KTV搖控器的每個按鈕的編碼代號,則必須透過實際的錄制,將每個按鈕的Data Code錄制進Profile檔中。


圖3-6 錄製搖控器紅外線編碼

3.2硬體開發實作
圖3-6為本次專題所需使用到的H/W,Audio to IR Module,由艾鍗提供印刷電路版與所需的電子原件,我們必須透過手工焊接的方式將元件一一的焊上去。最終成品的大小約莫一個半十元硬幣大小(2.2cm x 4cm),並透過一個6V的迷你電池推動。電源主要是提供給OPA放大器用,由於手機麥克風輸出的功率通常很小,為了可以提高發射距離,與訊號的穩定度,因此必須在透過一顆OPA放大器將訊號放大。


圖3-6 硬體電路版設計與上件

完成的電路版需要透過示波器量測其波型訊號是否正確,圖3-7與3-8為調整波形的過程。在量測實驗的階段,我們發現到如果手機本身的音量開的太大,就容易造成HighàLow的訊號下降的太慢(會有尾波),進而造成訊號的誤判。初期我們發現發射出去的資料會漏掉,經過了示波器量測後才發現是音量的問題,最後我們調整了發射器的電路來解決這個問題。


圖3-7 紅外線輸出波形驗證與調校


圖3-8 紅外線發送波形調整

圖3-9為實際將H/W模組連接上手機,並與K歌Bar APP結合運作,初期我們透過自製的Serial Port IR接收器利用PC先進行接收實驗,以確定發射器送出的資料正確性。接著我們將該專題與另一組負責開發Android KTV底座的組員結合應用(圖3-10),利用Arduino平台連接IR Receiver進行解碼測試,最後解碼出的資料在透過Arduino ADK介面透過USB將資料傳送回Android平版上進行點歌。


圖3-9 實體手機發送驗證


圖3-10 與Android 平版KTV系統整合測試

4 成果展示圖
展場照片:



完整Demo介紹影片
http://www.youtube.com/watch?v=dRjz2_z6_-Y

配合艾鍗Droid KTV系統搖控操作
http://youtu.be/R941JCGrtfU

詳細整合應用請參考另一篇Droid KTV專題介紹
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=7640

5更多Android專題
想了解更多Android相關產業應用專題? 請依以下連結至Android專題總覽精華區。
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

17
Android 3.0平板點餐系統(結合POS印表機)


目錄:
一、專題目的
二、學習內容
三、系統架構
四、開發過程
五、運作成果
六、Live Demo影片

1、專題目的:
自Android 3.0平版系統問世以來,有許多原本在手機螢幕上無法發揮的應用得以在平板電腦上實現。而艾鍗學院此次將結合Embedded Linux與 Android應用程式開發兩項課程實作,將Android平版電腦點餐軟體搭配發票列印機運作。APP應用軟體不再僅僅只是跑跑遊戲或是上上網、看看影片,而是可以結合其他硬體進入另一個商用的領域。

另外,由於此專題同時橫跨了APP軟體開發、嵌入式系統開發兩個領域,因此我們將以貼近業界實作專案的角度,來帶領學員了解如何從無到有去建構一個可商品化的專案,如何建構一個專案應有的設計流程、架構分析,到最後的產品驗證與實作驗收,使學員能即早了解與具備進入相關產業應有的工作技能與工作方法。

 
2、學習內容:

 Android 相關:
1.  Android 3.0 程式設計: UI設計、資料庫表單設計、執行緒管理、各元件之間的協調整合。
2.  Android 3.0新元素Fragment元件,用於平版上建立Menu互動頁面。
3.  Android 3.0軟體架構設計、物件導向模式將POS系統各元件模組化至不同的package與Class。
4. Android Adapter實作:繼續Android Adapter元件擴充開發成適合Menu與Product List呈現模式的Adapter元件。
5. Android互動UI元件開發、加入觸控式互動元件(Quick Action元件、Page View元件….),加強軟體的操作流暢性。
6.  Android  Print Driver開發: 將POS Print Protocol整合進Android軟體中。

Embedded Linux相關:
1.    Embedded Linux  WiFi Print Server Porting。
2.    Embedded web services Goahead Porting。
3.    Embedded Linux 系統整合(F/W Upgrade機制、Shell Script系統元件流程撰寫、
 Linux Print Server Porting) 。
4.    POS Print Protocol 實作。
5.    USB Devices 整合開發。
 
 
3、系統架構:


4、開發過程:
Android  à Print Server 端(Android 3.0):
1.  專題發想、功能定義
2.  Android POS UI介面圖面設計(ICON繪製、版型設計、美工繪圖)


3.  SQLite 關連式DataBase設計(正規化)


4.  Android UI Layout (切割UI產生對應的XML佈局檔)






5.  軟體架構設計: 導入Design Pattern設計各元件的溝通介面與抽像類別。


6.  軟體元件設計: 將架構中定義的各Java介面與抽像類別實作完成。
以下為列舉幾個比較重要的類別:

CheckOutAdapter:
將己購買的產品清單資料,以ListView的方式呈現出來,此Adapter將實現ListView中每一條Product的呈現方式。

SqlObject:
為一抽像類別,用於封裝資料庫存取的資料。

ProductPageAdapter:
產品瀏覽頁將以PageView的方式呈現,PageView元件為修改至Gallery而來,將Gallery修改為每滑動一次只顯示一頁。而此Adapter將負責實現將資料庫中取得的資訊呈現在每一Page UI畫面中。

ProductProfile:
SqlObject的實作類別,封裝所有與產品有關的資訊。

DataBaseDefine:
定義所有的SQLite資料表單。

PosDbAdapter:
Database存取的中繼層,以提供Activity頁面較高階的SQL存取API。

CheckOutMenu:
己購買清單元件,負責控制不同元件之間的關連性與資料變化。

GlobalVariable:
繼承至android.app.Application ,用以當做廣域的常數儲存空間。

7.  Android程式碼實作(Activity頁面開發),撰寫與用戶互動的Event Listener事件處理。


8.  Print Protocol設計實作

9.  UI細節調整(色彩配色修整、字體與圖型大小調整,元件空間比列調整)

10. 測試與驗證程式

PrintServer  à POS Print 端(Embedded Linux):


1. 開發平台SDK整合(Toolchain Kernel, rootfs,redboot)

2. CrossCompiler改用uclibc以縮小Code Size.

3.BootCode修改(ram disk 大小變更 , tftp f/w upgrade修改)

4.Flash Tool  implement(Configure Data儲存用 )

5.Printer Services Porting(SMB,LPR)

6.WiFi Driver Porting (Ralink RT2880)

7.Linux啟動與軟體整合流程(Shell Script撰寫)

8. WiFi init 與configure script 撰寫

9. WebServer implement (Goahead)

10.Web UI Page(f/w upgrade, factory tool, tcp/ip setup,admin…)

11.Web F/w Upgrade機制撰寫





5.運作成果




Live Demo影片
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=Iw0fBoT-bk0

6.更多Android專題
想了解更多Android相關產業應用專題? 請依以下連結至Android專題總覽精華區。
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

18
Version: 1.0A
Release Date: December 05 2011

開發組員
許書豪 黃文俊 曾俊彰
黃偉鈞 余文偉 指導老師: Jarey
開發時程
課程學習訓練: Java程式設計課程-30小時 + Android應用程式開發課程-45小時
實作開發時間: 3週半(含專題規劃討論與文件撰寫)

目錄:
專題描述
軟體規格
功能方塊圖
UI介面設計
軟體操作流程
程式實作過程
成果展示圖
DEMO
專題報告影片-- DroidCamX

專題描述
  近年智慧型手機大量的推陳出新,相關的應用軟體(APP)也愈來愈多樣性,手機不在只是用來打電話的工具,而是己經深入到我們的生活之中。現在手機機乎己經成為每個人隨身必備的設備,因此我們便利用此一特性,將設計一套Android APP與IPCam監控設備做結合應用。用戶可以隨時隨地的透過手機網路連線到家中或是公司的網路攝影機(IPCam),並可以進行錄影、快照、PT控制...等等遠端操控功能。透過DroidCamX與無線遠端監控設備結合應用,將可協助人們更容易地掌控遠端物之動態。可透過Android的手機或平板之平台內建的 3G 及 Wi-Fi 連上Internet,則可進行遠端監控或遠端控制等相關應用,如居家監控保全、遠端居家看護、家電自動監控等。

  下圖為本軟體的主要應用架構圖,傳統的IPCam必須透過電腦安裝相關Viewer軟體,或是透過Web Browser才能觀看影像。無論大便利性或是即時性都將大打折扣,因坊間己有許多的IPCam製造商開始朝向手機Viewer這塊發展(Android or IPhone),但是在手機平台要進行高解析的圖像解碼與播放,在顯示的效能上將考驗著APP軟體開發的功力。因此要如何能在手機/平版上能夠相當流暢且即時的播放IPCam的影像,將會是本次專題所要努力的重點,我們將於Android平台上,透過各種開發技術,來達到穩定且高效能的IPcam影像傳輸顯示。

圖1-1: 系統應用圖

1.2主要的功能定義

uInternet Image Streaming Capture(相片快照)

uHigh Speed Real-time Video Display(高速即時影像播放)

uReal-time Video Recording(即時影像錄影於SD卡)

uVideo Playback(回播SD卡中錄製的影像)

uTouch PT Control(觸控式IPCam PAN TILT控制)

uGoogle Map locator Support(支援Google Map定位IPcam位址)




2.軟體規格

2.1.1功能方塊圖

下圖為DroidCamX的軟體堆疊圖,由於IPCam的製造商與規格眾多,每家製造商的控


Protocl又不盡相同,因此下圖黃色區塊中設計了一個Protocol控制層(Adapter),透過

其Protocol Adapter層可以將不同型號的IPCam控制協定模組化。利用Protocol Adapter提

供給上層的Activity(UI層)一致性的通用操作介面。如此將可以保留擴充的彈性未來有不同型

別或廠商的IPCam需要支援,只要實作該型號的Protocol控制模組,即可掛在Protocol

Adapter層上使用,上層的Activity並無需在做復雜的修改。



另外資料庫管理方便(圖3),同樣的也是採用Adapter的設計架構,提供一致性的通用

介面給Activity UI層去操作存取資料庫,並將復雜的SQL的查尋與建置語法包在Database

Adapter裡面,如此一來在開發上將不同的RD將可以更容易協調運作,只需一位RD去負責處理

復雜的資料庫管理介面,其於的RD就算不懂SQL的語法,也可以透過Database Adapter層所提

供的高階操作介面進行資料存取。





2.1.2UI介面設計
STEP 1:點選DroidCamX App


STEP 2:請登入名稱和密碼


STEP 3:等待登入畫面(載入Initial Data)


STEP 4:主選單畫面


STEP 5:新增/刪除IP Camera選單


STEP 6:新增IP Camera精靈


STEP 7:輸入GoogleMap 座標


STEP 8:GPS座標確認


STEP 9:選擇監視器畫面


STEP 10:即時影像監看


2.1.3軟體操作流程


3.程式實作過程

為提高IPCam的影像顯示效能與保持未來擴充不同型號IPCam的彈性。因此我們在軟體

架構定義了不同的抽像介面,並導使用了許多設計模式(Design Pattern)。以下為部份的一些

程式結構。




4.成果展示圖

展場照片:


DEMO

Android 手機實機介紹:
http://www.youtube.com/watch?v=d7dkS6oD1ug


Android 3.2平版實機介紹(含效能測試):

1.IPCam架設為Router後,手機透過DDNS經由外網連接播放(30萬像素可達30fps)
http://www.youtube.com/watch?v=En_f01V9P9E

2.百萬像素IPcam於Android平版顯示效能(1280 X 1024)
http://www.youtube.com/watch?v=uBNEvYXCWWE

專題報告 DroidCamX
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=QT2FXFEvfO0

5.更多Android專題
想了解更多Android相關產業應用專題? 請依以下連結至Android專題總覽精華區。
http://sites.powercam.cc/board.php?courseID=143&f=doc&folderID=839&cid=3403

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