住宅用電與時間電價資訊呈現：使用資訊面板與資料倉儲技術

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姓名

傅梓瑜(Zi-Yu Fu) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

住宅用電與時間電價資訊呈現：使用資訊面板與資料倉儲技術
(Presentation of Household Power Consumption and Time-of-Use Rates Data by Using Information Dashboard and Data Warehouse)

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摘要(中)

智慧家庭、智慧城市、或智慧建築的趨勢下，越來越多感測器裝置在人類生活周遭，分析住宅內電器用電資料以尋找節電或浪費樣式，對於達到節能減碳目標至關重要，同時也能夠提供家戶更有效瞭解住宅整體狀況。隨著物聯網的發展，目前已有各式智慧插座能偵測與蒐集電器用電與附近環境資料，世界各地面臨全球暖化，以及能量需求與價格的增加，因此該如何增加能源的使用效率以及能源節約的議題備受矚目，對於一般家庭而言，要進行節能的第一步是要暸解目前能源的使用狀況，在過去的用電表達方式往往可能只是紙面上的數據或是與住家過去用電對比，這些並不一定能夠增加用戶的節電意識。
本研究利用物聯網蒐集智慧插座的資料以及資料庫結合JavaScript技術提出一套用電資訊面板系統。使用了Apache作為網頁伺服器並運用PHP來繪製出UI網頁介面。資料庫部份採用了PostgreSQL資料庫，它的開放式原始碼可以對於不同的功能做修改，並且結合了資料倉儲以及MVC架構來開發，目的為提供一個便於使用的家戶用電量以及電費的呈現工具，透過本研究所開發之系統可以讓住戶能夠更加地了解自己對用電行為並且進而改善，不需要另外安裝或設置平台，即可使用手機、平板、電腦來檢視畫面結果，將過去不夠直觀的電費呈現紙本帳單進行視覺化的改善。

摘要(英)

In the trend of intelligent home intelligent city and intelligent buildings, In our life surround, have installed many sensors. It is crucial to analyze residential appliance power consumption data in order to identify patterns of power-saving and power-wasting behaviors and to achieve the goals of energy saving and carbon reduction. Providing better understanding of entire residential power usage information to residents is of most importance. With the development of the Internet of Things (IoT) technology, a variety of smart power plugs can be used to measure and collect power usage data consumed by each appliance in a household. The world is facing global warming, increased energy demands and limited resources. Therefore, how to increase the efficiency of energy use is of high importance. For a typical household, this research assumes that understanding household power usage patterns is the first step and the only way to achieve energy savings. Previously, power consumption data are often aggregated and displayed on utility bills, which hardly increases the residents’ awareness regarding energy savings.
This research use IoT technology to collect smart socket sensor combine Database and JavaScript to create energy consumption dashboard system. It using Apache as a web server and PHP to draw a web user interface. Database part is using PostgreSQL database, it was open source code that can be modified for different features. And combined with data warehousing and MVC architecture to develop, we aimed at providing a commonly used electricity consumption form and a related appearing tool. No need to install or set up the platform, you can use the phone, tablet, computer to view the screen results, corrected the visualization of the bill that was not intuitive.

關鍵字(中)

★ 資訊面板
★ 節電行為
★ 用電資料
★ 時間電價
★ 資料倉儲

關鍵字(英)

★ Dashboard
★ Energy-Saving Behavior
★ Electricity Information
★ Time-of-Use Rates
★ Data Warehouse

論文目次

摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 x
第一章緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究問題與目的 2
1.3 研究範圍與限制 3
1.4 研究流程 4
1.5 論文結構 6
第二章文獻回顧 7
2.1 資訊面板 7
2.1.1 資訊面板設計 8
2.1.2 用電資訊面板 13
2.2 誘導式節能系統 15
2.3 Data Warehouse 17
2.3.1 ETL 17
2.3.2 OLAP 19
2.3.3 Cube架構 20
2.4 工具回顧 22
2.4.1 Apache 22
2.4.2 PostgreSQL 22
2.4.3 JavaScript 23
2.4.4 JSON 23
2.4.5 PHP 23
2.5 各國電價回顧 24
2.6 文獻評析 25
第三章研究方法 26
3.1 系統設計及架構 26
3.1.1 使用者介面設計 29
3.1.2 資料庫結構設計 33
3.2 應用MVC設計 34
3.2.1 MVC介紹 34
3.2.2 MVC優勢 35
3.2.3 MVC流程 35
3.3 時間電價探討 36
第四章分析與實作 38
4.1 系統配置 38
4.2 資料庫及資料倉儲 41
4.2.1 系統之Database展示 41
4.2.2 SQL Query優化 41
4.3 使用者介面及DW之Cube 46
4.3.1 顯示感測器的值 47
4.3.2 顯示分段電價 52
4.3.3 顯示總用電金額 57
4.3.4 上傳電器資料 58
4.3.5 IPC系統與傳統電費帳單對比 59
4.4 IPC系統評估 60
第五章結論與建議 62
5.1 結論 62
5.2 建議 63
5.3 貢獻 64
參考文獻 65
口試委員意見回應表 67

參考文獻

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16. Clay, (2009). 15 Ways to Optimize Your SQL Queries - Hungred Dot Com, Online https://hungred.com/useful-information/ways-optimize-sql-queries/, Last Accessed May,2017.

指導教授

周建成(Chien-Cheng Chou)

審核日期

2017-6-23

推文