菇類是台灣農業重要的一個產業，在1960年至1970年期間，台灣除了研發推廣洋菇成為世界第一之出口國，也成功開發世界首創之太空包栽培技術。近年來，國內菇類蓬勃發展，加上開源軟體技術成熟，許多業者逐漸將智慧應用延伸至菇類生產等各領域。現今人們非常講究品質，若要提升菇類品質與口感，勢必得在菇類生長過程中，不斷研究與改良，並研發出一套適合菇類栽培方式，栽培出品質優良的菇類。
本研究為菇類太空包走菌與出菇生長過程之實驗研究，利用Nodemcu控制器結合環境溫溼度、二氧化碳、氧氣、土壤溫溼度以及WiFi模組，建立一套遠端感測模組。Nodemcu是一塊基於ESP8266-12E開發的I/O控制板，適合物聯網應用開發，類似Arduino硬件，可以使用C語言與Arduino開發環境，讓使用者可以更輕易的上手。本研究使用模組為 DHT11環境溫溼度感測模組、K型熱電偶感測模組、電容式濕度感測模組、SEN0159 CO2模組以及SEN00500P O2模組進行菇類太空包內與環境參數量測，透過ESP8266-12E模組將數據上傳至雲端Firebase資料庫，從走菌與出菇過程將數據記錄與彙整，觀察數據並改善菇類生產系統。本研究使用Arduino控制器結合JPEG Camera紅外線夜視鏡頭，擷取菇類生長過程，觀察走菌與出菇變化。本研究於出菇期間，分別利用K型熱電偶與TH9100PWV紅外線熱像儀進行太空包內溫度量測，觀察太空包內溫度分布。
研究結果顯示，菇類菌絲生長過程，於第7天至第9天開始明顯生長，菇類菌絲生長過程會釋放熱能，產生生物熱，此時太空包內溫度會逐漸上升1℃。研究過程中，發現太空包植入感測器破口處，容易有雜菌入侵汙染，導致菌絲生長不完整，使後續出菇受到影響而生長緩慢或無法長出原基。走菌與出菇期間，太空包內溫度均高於環境溫度2~3℃，每包太空包鬆緊度、生長狀況、散熱程度均不同，因此溫度會在2~3℃變化。

Mushrooms are an important industry in Taiwan's agriculture. During the period from 1960 to 1970, Taiwan not only promoted mushrooms to become the world's number one exporter, but also successfully developed the world's first shiitake bags cultivation technology. In recent years, domestic mushrooms to flourish, and open source software technology mature, many operators have gradually extended intelligence application to applications to various fields such as mushroom production. Modern people are very particular about quality. If we want to improve the quality of mushrooms, we must study and improve the mushroom growth process, and research and development of suitable mushroom cultivation methods.
This study is an experimental study of mushroom mycelium growth and fruiting processes. This study uses Nodemcu controller combined with ambient temperature and humidity, carbon dioxide, oxygen, wifi, and soil temperature and humidity sensors, and establish a remote sensor box. Nodemcu is an I/O control board based on ESP8266-12E. It is suitable for IoT application development, similar to arduino hardware, and use C language and Arduino development environment. Users can easily get started. This study used DHT 11, K-type thermocouple, Capacitive moisture, SEN0159 and SEN00500P sensor to measure mushroom mycelium and environment parameters., and upload data to cloud firebase database through the ESP8266-12E module. Collecting and recording data during growth and fruiting, and observing data and improving mushroom production systems. This study uses Arduino controller combined with LinkSprite JPEG color camera to capture mushroom mycelium growth and friuting processes. This study used a K-type thermocouple and TH9100PWV to measure the temperature distribution of mushroom mycelium.
The experimental results show that the mushroom mycelium begins to grow on the 9th day, and the temperature inside mushroom mycelium will gradually rise. Because the growth of mushroom mycelium releases heat and produces bioheat. During the mycelium growth of the mushroom, the sensor is implanted into the mushroom mycelium. It is easy to have contamination when the mushroom mycelium is broken. It make resulting in poor mushroom mycelium growth. During growth and fruiting, the temperature inside the mushroom mycelium is higher than the ambient temperature of 2~3 °C. The tightness, growth and heat dissipation of each mushroom mycelium are different, so the temperature change at 2~3 °C.

摘要.................................................i
Abstract............................................ii
誌謝................................................iv
目錄.................................................v
表目錄............................................viii
圖目錄..............................................ix
第一章 緒論.........................................1
1.1 研究背景.....................................1
1.2 研究動機與目的...............................2
1.3 論文架構.....................................3
第二章 文獻探討.....................................4
2.1 太空包材料配方...............................4
2.2 菇類栽培模式分類.............................6
2.3 菇類走菌與出菇...............................7
2.4 菇包生長過程影響變因.........................8
2.4.1 空氣對菇類生長影響......................8
2.4.2 溫度對菇類生長影響......................8
2.4.3 水對菇類生長影響........................9
2.4.4 菇蟎、黴菌種類與危害...................10
2.5 菇類生長之生物熱介紹........................11
2.6 物聯網介紹..................................12
2.6.1 何謂物聯網..........................12
2.6.2 物聯網架構..........................12
2.6.3 感測系統相關研究....................13
第三章 研究方法....................................15
3.1 實驗材料與環境..............................15
3.1.1 菇類太空包成分.........................16
3.1.2 栽培室設備與實驗模組配置...............17
3.1.3 栽培室相關設備介紹.....................18
3.2 感測模組系統設計............................20
3.2.1 感測模組功能...........................21
3.2.2 雲端資料庫系統.........................22
3.3 影像擷取模組設計............................24
3.3.1 影像擷取模組功能.......................25
3.4 栽培室環境參數設定..........................26
3.5 實驗太空包配置..............................28
3.6 菇類菌絲生長率..............................29
3.7 太空包內溫度分布量測........................30
3.7.1 紅外線熱像儀...........................31
3.7.2 三用電表之熱電偶線.....................32
第四章 實驗結果與討論..............................33
4.1 杏鮑菇生長實驗參數結果......................33
4.1.1 菌絲生長紀錄及討論.....................33
4.1.2 出菇生長記錄及討論.....................40
4.2 感測數據結果................................46
4.3.1 菌絲生長感測數據及討論.................46
4.3.2 出菇生長感測數據及討論.................50
4.3.3 太空包內溫度分布.......................54
4.3 影像擷取結果................................57
4.3.1 菌絲生長照片記錄及討論.................57
4.3.2 出菇生長照片記錄及討論.................63
第五章 結論及未來展望..............................68
5.1 結論........................................68
5.2 未來展望....................................69
參考文獻............................................70
附錄一..............................................72
附錄二..............................................73
附錄三..............................................74
附錄四..............................................75
附錄五..............................................76
附錄六..............................................77
附錄七..............................................78
附錄八..............................................79
附錄九..............................................80
附錄十..............................................81
Extended Abstract...................................82

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