電腦與資訊學科

3D列表機(3D Printer)的出現，對於許多工程師、及創客們是一大福音，因為3D Printer從設計到產品開發完成，比起以前用開模的方式，降低了許多成本與開發時間。然而，有些3D Printer的作品列印時間可能長達數小時甚至數天，而且在列印的過程作品損壞率頗高，一般的工程師與產品開發人員不可能有這麼長得時間能監控3D Printer，列印失敗後也無完善的機制自動偵測並停機，使得3D Printer持續的浪費材料，還有可能造成3D Printer零件損壞。於是，我們更改市售3D Printer韌體程式和部分機構，研發出一台新的3D Printer來解決此問題，稱之為【行動代號 駭入3D Printer】此機台採用〝互聯網〞的技術來遠端監控，讓使用者在世界各地能觀看3D列表機的列印進度，發生問題時能隨時停止3D列表機，減少零件和材料的損失。

此次科展製作，我們團隊使用了機器學習的方式進行肺炎診斷，共分成了兩個階段，首先將肺部X光的圖片預處理，接著再將預處理後的X光圖輸入神經網路，以得到是否罹患肺炎的判斷結果。此方法可使誤判率大量減少，也讓醫師的判斷時間大幅減少，平均醫師判定一張X光平均需要5分鐘，而機器僅需數秒即可完成，使醫療效率增加。

本研究使用Arduino，此作品在秤重的部分，是透過拉力秤裡面的元件拿出來後加以改良讓秤重後的數據可以傳到藍芽模組再把數據傳輸到手機上，最後可以利用手機來計算價錢，計算價錢的方式是以測量出重量來去換算成價錢的，電源供給的部分，是以鋰電池為主，把鋰電池裡的電利用充電模組讓裡面的各個模組通電，還可以利用充電模組上的usb頭來對手機進行充電，讓手機沒電時也能當行動電源使用，鋰電池沒電時，也可以利用充電模組來進行充電，另外手機外殼是使用3D列印，因為考量到了材質會不會把物品勾在拉力勾上面的時候一拉就斷掉，所以選比較堅硬輕巧的PLA材質來支撐，來增加他的負重能力。

市面上的智慧手機，不管是 Android 或 iOS系統，愈來愈多支援讀取 NFC 標籤功能，已提供現代生活廣泛與便利的應用。本研究即以NFC技術出發，探討結合物聯網（IoT）與手機的應用，成功完成雲端智慧門鎖產品。研究的成果有：（1）透過LinkIt 7697的Wi-Fi 無線網路功能，可雲端記錄、管理、通知與開關門鎖；（2）可利用網頁、手機及NFC感應器等多種方式操作；（3）透過 LinkIt Smart 7688 控制版， 抓取Webcam影像，可遠端監看門鎖開關動作；（4）門鎖開關有異常情況時，可發出類似汽車警報器的警告效果；（5） 運用3D列印機提高產品製作效率，產品可快速組合且具美觀效果，適合應用於家庭或學校教室等場地。

臺灣用藥人口比率逐年攀升，所以設計一款因為在這高齡化的20世紀，你我身邊有許許多多的人需長期服藥，又隨著老人癡呆症的增加，常會發生疏忽或忘記是否服藥狀況。阿嬤藥盒的主要特點在於它可以在正確時間提醒使用者的用藥，以防那些注意力與記憶力欠缺的人，因不正確服藥造成身體傷害。 本作品擁有三大特點，第一、有最方便置入藥物的方法，增強讓使用者使用願意；第二、在該服藥時有聲音提醒與記憶功能，使病人可以正確用藥；第三、有彈性便利的攜帶模式，讓外出用藥也不用擔心；以上特點能全方位讓病人輕鬆正確用藥。 未來本作品再結合APP，還能有手機連接提醒，當忘記吃藥時會發送信息提醒家人，更能全面防堵病人錯誤用藥。

本研究透過Android系統手機與平板，搭配WiFi傳輸功能，撰寫APP程式與PLC指令，控制機械手臂、雷射感測器、視訊裝置、水箱與履帶型多功能車，並搭配Arduino程式零件組，撰寫可記憶動作與路徑的程式，可隨地點、事物與路徑不同，調整參數，符合需求。經過校園與農田實地測試，履帶可行走於農田崎嶇地形，野外監測效果佳，水箱具噴灑功能，可從事農藥噴灑與消防滅火功能，影像傳輸速率則與基地台與手機傳輸頻寬有關，電池增加無線充電感應芯片，可改善續航時間。

在網路科技盛行的時代，帳號及密碼的設置為必要的程序，因此密碼管的安全性成為重要的課題。現行主要的認證機制需要使用者自行記密碼，而便利性高的生物辨識方法則大多成本過高或不夠準確，因此，本專題研究希望提出一個基於使用者鍵盤輸入行為的辨識方法解決此問題。首先，我們分析了使用者的輸入行為，提出 11 種特徵。再來，我們用支持向量機進行分類。支持向量機在超空間中求出超平面，將資料區隔，算出適合的權重並求得最佳參數，以得到最佳效果。在包含 230 位不同年齡層受試者的實驗中，本專題研究所提出的方法優於前人所提出的方法。我們也在較小的基準化資料集中進行實驗，精準度亦高。同時不需要特殊硬體，得以廣泛應用於現實生活中。

隨著物聯網裝置的大量運用，惡意人士可以操控物聯網裝置的惡意程式Mirai發動DDoS攻擊，AP熱點是物聯網裝置的上網窗口，如果能從第一層AP進行防禦，將DDoS消弭於來源，可避免進一步對外擴大攻擊的危害。 Mirai控制數量龐大的IoT bot(殭屍)，是一種新型態的DDoS攻擊手法。我們經由特徵之探討，以達到Mirai的各種攻擊模式防制。 同時針對常見的DDoS攻擊型態，紀錄對外伺服器基本服務封包通訊，如：TCP:ACK、Http:80、ICMP等，進行統計、分析、學習，運算出存取控制列表ACL，在AP攔阻DDoS攻擊封包，建立即時防禦機制。

本科展專題將嘗試製作出電子琴，並且對電子琴製作的歷程進行記錄。電子琴將擁有一個控制介面、一個鋼琴鍵盤、一個自製鍵盤、以及一張以MIDI為基礎的音效卡。以Arduino Mega 2560製作，效能強大。 使用3.5mm接口將音源信號接至喇叭之後，您只要照著習慣彈奏鋼琴，便可以彈奏出數十種的樂器（意即不單單只有鋼琴聲可以演奏）。 設備也會裝置一具有LCD顯示器的機板和按鈕，使用者可以透過編寫得來的簡易人機介面，隨時對設備進行調整。 該設備可以連接上電腦，進行協同運作，給予使用者更為進階的功能。而相反地，設備應該也要能夠單機運作，並不需要完全依賴外部進行電力供應或是資料輸入。

本研究試著在Android Studio的開發環境下用Java語言寫出手機鎖，將現行之平面手機鎖擴張至三維空間，運用立體的圖形增加可行解組合數及複雜度，進而在不困擾用戶的情況下提升螢幕解鎖的安全性。