使用 Azure IoT Central 模擬電子圍籬功能

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eCloudture

6 min readJul 10, 2021

為了控制 COVID-19 疫情，科技協助防疫顯得越來越重要。先前介紹了如何建立健康回報 LINE Bot ，接著將介紹如何模擬建立一個，台灣重要的防疫科技－「電子圍籬系統」。

政府啟用電子圍籬系統，用來監測隔離者是否有違規外出。前期電子圍籬使用細胞定位法，計算基地台和手機間的訊號強弱來推估定位，一旦超出匡列範圍就會發出警報，因訊號強弱會影響計算精準度，在電子圍籬 1.0 版本時，誤判新聞時有所聞。後期推出以 GPS 定位為主的電子圍籬系統 3.0 健康回報 APP，將所有防疫追蹤到居家關懷的所有流程，統整在同一個 APP，把防疫流程自動化。本篇文章將介紹如何透過手機 GPS 定位，結合 Azure IoT Central 服務，來模擬建立電子圍籬功能，體驗防疫科技帶來的影響。

為何使用 Azure IoT Central

Azure IoT Central 是一個 IoT 應用程式管理平台，可搭配使用 Microsoft 於今年六月中正式上架的手機 APP －「 Microsoft IoT Plug and Play 」。不需撰寫嵌入式程式，透過掃描 QR code 就能將手機當成 IoT 裝置連上雲端。透過 Azure IoT Central 平台可以集中式管理、監控裝置狀況、建立規則來修正、更新和重新設定 IoT 裝置。並且提供以 Webhook 方式，連接 IoT Central 應用程式到其他雲端服務。不需要花費大量的時間來串接及管理裝置，只需要專注在 IoT 應用程式的開發或管理即可。

情境

以下介紹如何使用 Azure IoT Central 建立應用程式，並透過手機回傳的遙測資料，建立電子圍籬告警通知。

首先，我們必須在 Azure IoT Central 平台建立一個應用程式，取得裝置連結 QR code，接著將 IoT Plug and Play APP 安裝在你的行動裝置，並開啟掃描裝置連結 QR code，確認應用程式是在開啟使用的狀態後，回到 Azure IoT Central 平台建立告警規則和設定通知。

使用資源包括：

Azure IoT Central：自訂義應用程式
行動裝置 APP：IoT Plug and Play
可以登入 Microsoft 服務和收信的電子郵件帳號

設置方法及步驟

Task 1. 產生 Azure IoT Central 的註冊裝置 QR code

至 Device 頁面，然後選取 New
點擊 Connect 後，會出現新的視窗，請點選 QR Code

Task 2. 於行動裝置上安裝 IoT Plug and Play APP

請在行動裝置的 APP 市集上搜尋 IoT Plug and Play 應用程式，並下載安裝

Task 3. 使用手機掃描 IoT Central QR code

安裝完成後，打開應用程式會出現以下畫面
點選 Scan QR Code，並掃描 IoT Central 平台畫面上產生的 QR Code 就能自動將裝置註冊到平台
過程中必續保持 APP 開啟的狀態，才能將資料持續傳送至 IoT Central，所以請隨時注意 APP 狀態為開啟
IoT Plug and Play APP 會持續上傳手機資料如：電池電量、GPS 位置座標、氣壓計…等資料到 IoT Central 平台上

Task 4. 取得所在地點的座標

在電腦上開啟 Google 地圖
以筆者的所在位置為例，在地圖地標上按右鍵就可以取得該地點的經緯度座標，計算經度及緯度的誤差值，求出電子圍籬範圍

Task 5. 從 IoT Central 設置告警規則

在左邊選單找到 Rules * Device template 選擇 IoT Plug and Play mobile * Conditions * Trigger the rule if 選擇 any of then conditions are true * Time aggregation on 選擇 10 minutes

結論

回憶 2020 年疫情爆發初期，只能靠著電信業者開發管理平台來量測手機訊號，幫助政府監控居家隔離。雖然後期電信業者逐步改良，讓電子圍籬 2.0 提高準確度到 99.5％，每十分鐘透過細胞定位法回傳定位資訊，但只能匡列大概的範圍，精準度沒有手機 GPS 定位高。經由上述模擬建立電子圍籬的步驟中，就可以理解透過 GPS 數值來匡列範圍，可以做到的精準度有多精細。或許當時有 Azure IoT Central 加上 IoT Plug and Play 應用程式的解決方案出現，像這樣不需要透過工程師，也不需要撰寫程式碼，使用者只需要安裝應用程式，掃描 QR Code 就能集中大量管理裝置，也許就能解決棘手的定位精準度問題。