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紅外光裝置偵測血氧濃度  連結手機利遠端就診
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第1796期
紅外光裝置偵測血氧濃度 連結手機利遠端就診
2024-10-18
【記者黃詠欣報導】根據我國2017年國民健康訪問調查指出,超過84.7%老人患有一項以上的慢性病,而慢性病患者多為慢性傷口所擾,若未處理完善,導致反覆發炎嚴重恐截肢或死亡。然而目前臨床主要依賴醫師主觀經驗視診,僅能看到傷口表面狀況,無法提供最適化療程。因此,國立成功大學電機工程學系特聘教授林志隆帶領團隊研發「基於多光譜光源血氧影像偵測之微型化遠端醫療傷口癒合階段辨識系統」,首創以彩色血氧影像客觀分析慢性傷口,量化皮下組織血液循環狀況,並榮獲「2024未來科技獎」。17日至19日,2024未來科技館將在台北世界貿易中心展覽大樓 (簡稱台北世貿一館)展出本成品。 目前臨床主要依賴醫師視診,僅能看到傷口表面狀況,無法提供最有效的治療方式,而常被使用的市售醫療儀器——雷射都卜勒血流儀是一種桌上型裝置,約斥資200多萬,卻只能偵測血氧濃度,因重量緣故也不好攜帶。團隊成員、成大顯示電路及生醫創意系統應用實驗室博士生呂宥憲表示:「目前醫療在用的儀器沒有這麼方便、多功能。」 為了改良現有儀器,團隊研發出可攜式血氧偵測裝置,重量僅180公克。此裝置使用多光譜光源上的LED燈打紅光與紅外光照射傷口,取得皮膚反射光影像後,計算傷口及周邊肌膚血氧濃度,量化肉眼不可見的皮下組織血液循環狀況。「關鍵是我們開發去除環境光的演算法。」呂宥憲說明,團隊為還原紅光及紅外光拍出的影像,把環境光視為雜訊取出,耗時兩、三個月訓練人工智慧模型。此裝置除了可以自動分析傷口影像,更突破現有技術,評估傷口癒合階段,加速判斷患者是否需回診清除傷口。 同時團隊為了實現遠距醫療,讓醫師能線上追蹤傷口,開發手機應用程式連結裝置,能方便傷患居家使用,即時拍攝傷口上傳雲端平台儲存,醫生則可透過平台了解傷口狀況,提供最適合的敷料與療程,線上提供醫囑,有效降低傷患就診頻率與負擔。 本系統已獲得台灣專利,也進入成大醫院測試,並收集臨床數據與護理人員的反饋進行調整。對於是否繼續優化研究成果,林志隆表示想改良兩個層面,一個是增加新功能,讓系統也能判別燒燙傷情況,另一個則繼續減輕裝置重量,使其更方便。新華醫院內科醫生黃旭加認為,可攜式血氧偵測裝置在臨床訓練下會愈來愈進步,未來有望替代人員去分析、觀察傷口。
水下AI辨識魚種 全天候偵測助海洋生態復育
新知
第1773期
水下AI辨識魚種 全天候偵測助海洋生態復育
2022-12-01
【記者林玟君綜合報導】台灣目前偵測魚種、計算魚類數量的方法,是由潛水員親自下水拍攝影像資料,後續再經由人工方式整理資料,較耗時耗力。國立海洋大學師生組成「台灣智能海洋 No.1團隊」發展水下AI技術,全天候自動化辨識魚種並紀錄數量,除了讓生態研究員更方便調查水下生態外,也能同時復育海洋環境。此技術在數位發展部AIGO計畫舉辦的111年度全國性的解題賽中獲得優等獎。 目前台灣智能海洋 No.1團隊已在台灣東北角的潮境公園,成功收集並標註出大量的魚種資料,有利於豐富台灣的海洋魚種資料庫。 圖/團隊成員提供水下AI技術透過人工智慧可以節省分辨魚類所花的時間,並更細微地觀察魚類,彌補人類沒辦法全天在水下觀察的問題。此外,該技術也能自動化保留儲存空間,團隊指導教授李東霖補充,「如果沒有魚游過去,可能只是單純的空無一物,那就可以去保留它出現的那段偵測畫面,讓剩下的畫面就不要。」 水下AI技術能夠全天候即時自動化地進行海洋生態調查,為生態復育做出貢獻。 圖/團隊成員提供魚種在水中與在空氣中會呈現不同顏色,也會隨著海的深度產生變化。為解決水下顏色失真的問題,團隊利用標準色卡進行水下顏色還原,再將偵測到的數值讓人工智慧機器進行深度學習(註),「標準色卡上面會有很多顏色,我們帶到水底下之後顏色會隨著深度變化,我們再去以原先的色卡顏色減少的比例去做偵測。」團隊成員胡育綺補充。團隊也結合電腦視覺技術中的背景建立,將非魚類卻具有動態性的生物自動設置背景,提升分辨魚種的準確度。註:深度學習是一種機器學習技術,它所使用的算法類似於人腦中使用神經元的方式,可用於教會計算機一般人類可以輕鬆自然做到的事情。 台灣智能海洋 No.1團隊發展的水下AI技術技術,能夠即時辨識水下影像,自動化辨識魚種並紀錄數量。 圖/團隊成員提供國立政治大學資訊科學系教授彭彥璁提及,水下隨著光線的不同也會影響到機器偵測顏色的準確度,「譬如說在白天光線充足,然後水質很清澈訓練的模型,就沒有辦法用到比較暗的,或者說人工這個外部的光源。」此外,機器在不同角度拍攝會影響到魚種的辨識,彭彥璁也建議,可以透過設定函數公式計算,「就是偵測少部分角度的資料去模擬出整個360度,把這個整個場景變成一種函數,輸入取得資料的座標就可以對應他的任意角度。」李東霖則希望未來能夠在海底裝設多個非固定攝影機,偵測更多不同位置的角度。李東霖指出,雖然當今AI的應用研究範圍廣泛,但相對於天上及陸地,海洋還有許多發展空間,「在氣候變遷影響之下,水下生態的變化是非常快的,如果不靠科技去記錄,人們很難知道哪些魚種消失或是哪些魚種需要被保護。」團隊也期望透過水下AI技術實際量化魚種數據,讓相關學者做進一步研究,並同時督促我國政府進行相關的海洋保育工作。
反制換臉技術 假面騎「識」即時偵測防堵詐騙
新知
第1772期
反制換臉技術 假面騎「識」即時偵測防堵詐騙
2022-11-24
【記者張倩怡綜合報導】近年深偽技術(註一)快速發展,為影片中的人換臉已不再是難事,但也導致利用此技術的詐騙案層出不窮。長庚大學資訊管理學系學生團隊開發「假面騎『識』」Deepfake換臉即時檢測平台,除可辨識照片和影片外,更可即時檢測視訊是否有使用深偽技術。此發明獲得2022大專校院資訊應用服務創新競賽資安組第二名。 長庚大學資訊管理學系學生團隊開發「假面騎『識』」Deepfake換臉即時檢測平台,獲得2022大專校院資訊應用服務創新競賽資安組第二名。 圖/研究團隊提供註一:深偽技術( Deepfake)指以人工智慧深度學習的技術,合成某個不一定存在的人的影像甚至聲音,並疊加至目標圖像或影片上,偽造出可以假亂真的影片。當今深偽技術發展快速,線上有許多免費的換臉程式遭到濫用,進而出現大量的偽造影片。根據Sensity資料顯示,2018年12月起偽造影片的數量每六個月就增加一倍,引發不少社會事件,如冒充名人進行詐騙。團隊成員朱哲弘說明,「最初是因小玉Deepfake換臉A片事件而引發我們做現在的檢測系統。」團隊使用1萬3000張圖片訓練模型,並以手動標記資料,選取出理想的人臉範圍。朱哲弘表示,為求準確,「我們很多都是一張一張去標記的。」接著,再透過讓AI學習人臉特徵,分辦有無使用深偽技術。系統除了可偵測常見的照片及影片外,團隊更因應線上化的趨勢,新增即時通訊也能使用的檢測功能。使用者只需將線上會議視窗名稱輸入至系統中,網站即會將資料傳送至後端已訓練好的模型進行分析,此功能亦適用於大部份的即時通訊軟體。 使用者可以在換臉即時檢測平台上傳靜態圖片,偵測是否有使用深偽技術的可能性。 圖/研究團隊提供團隊成員高語澤提及,現今其實有更準確的演算法訓練方式,不過視訊相較於一般辨識更講求速度,因此團隊選擇YOLOv5(註二)演算法。指導老師長庚大學資訊管理學系副教授陳宜惠也認同地表示,除了準確度,保持通話品質同樣重要,「如果有延遲是不可以接受的,要讓使用者是無感才可以。」此外,團隊也坦言,雖然系統已滿足大部份需求,不過仍舊存在不足,「現在系統只能在電腦網頁使用,如果推出手機程式,視窗可能就會跳掉而無法偵測,加上現在系統可能被鏡頭的髒污或有些人使用濾鏡都會造成誤判。」 使用者只需在換臉即時檢測平台上輸入網絡影片的ID,即可偵測每影格的畫面是否有使用深偽技術。 圖/研究團隊提供註二:YOLOv5為物件偵測的類神經網路演算法,可在圖片中找到特定的物件。而V5版本準確度稍遜於現今最新的V7版本,但有更高的靈活度和速度,更適合用於即時通訊上的偵測。目前系統可做到約85%的準確率,但深偽技術發展快速,偽造的影片只會越來越精緻以致更難識別。國立成功大學數據科學研究所助理教授許志仲表示,目前所有的偽造方法,通常依然強過於偵測方法,「此系統的功能僅限於常見且品質較差的換臉技術,但我認為越來越多人開發,會在意識層面上,降低製作偽造的(影片)比例。」他也建議,系統可加入使用者端的回饋機制,使系統更加完善。
MusReHero偵測復健動作 助肌少症患者居家訓練
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第1771期
MusReHero偵測復健動作 助肌少症患者居家訓練
2022-11-16
【記者古宇恩綜合報導】肌少症會導致肌肉大量流失,進而導致新陳代謝不良、免疫低落等相關症狀。為讓患者復健時能不受時空限制,銘傳大學資訊管理學系學生組成團隊研發「MusReHero」居家自主復健系統,結合AI及物聯網技術,讓患者在家也能精準完成訓練。此發明亦榮獲2022年大專校院資訊應用服務創新競賽分組第一名。在使用MusReHero復健時,使用者需將手機置於前方,系統會透過鏡頭擷取動作畫面,再運用影像串流技術上傳至雲端,最後經由後台進行AI人體姿態辨識。團隊成員莊語妮表示,原先團隊使用電腦鏡頭開發,但測試中發現鏡頭角度上的調整不利於復健,「考慮肌少症患者的使用情境,手機是大家都有的配備。」最終團隊才採用手機作為開發平台。 患者實際使用MusReHero示意圖。畫面會引導使用者如何動作,並根據動作的精準度及時反饋。 圖/團隊成員莊語妮提供除顧及便利性外,復健對於動作的精確程度有高度要求,因此團隊特別開發AI肢體偵測模組,相較於過往的光學辨識,不僅能夠測量動作的角度,更能透過關節上的節點去偵測動作的屈伸。團隊成員陳誼庭認為,偵測的準確率是開發中最困難的環節,「開發的硬體性能不足,導致剛開始的運算不太精確。」為此,團隊還自行升級電腦配備優化系統的判斷。此外,團隊對於畫面回傳延遲導致使用體驗不佳的情況,也多次修改程式寫作的邏輯,讓系統更為順暢。 MusReHero會將收集到的復健資料,經過後台分析後,以圖像化的方式呈現,讓復健師能輕易判讀復健成效。 圖/團隊成員莊語妮提供為了讓復健者能即時修正錯誤動作,團隊在MusReHero中加入語音辨識技術,透過語音來指引患者正確動作,如患者因動作過於困難無法執行,也可直接透過向系統對話放棄該療程,營造與復健師一對一的情境。除了透過運動訓練肌力,團隊也在系統增加營養規劃模組,復健師可透過該功能安排健康菜單,讓患者能夠藉由飲食控制,提升療效。 圖為營養規劃模組。復健師可以透過該模組制定菜單,讓患者能夠依循專業建議攝取適當的營養素。 圖/團隊成員莊語妮提供高雄醫學大學雙主修運動醫學系及職能治療學系學生小吳(化名)則指出,「復健或是運動指導不只需要求角度精確,有無姿勢代償、是否用到正確的肌肉動作,這都是需要有經過訓練的專業人員去評估或處理。」他說明,患者可能因動作不正確造成更嚴重的傷害,建議團隊考慮相關風險。莊語妮也坦言,系統所涉及的領域為醫學治療,在實際上線前仍需進行更豐富的專業諮詢及安全性測試。 銘傳大學以MusReHero勇奪2022年大專校院資訊應用服務創新競賽小組第一名。圖上為得獎同學(從左至右)分別是老師余仁朋、學生蘇嘉綺、呂欣怡、陳誼庭、莊語妮、潘姸伶、陳庭伃、老師朱美珍 圖/團隊成員莊語妮提供
育達科大防火系統連雲端 智能偵測斷危險因子
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第1760期
育達科大防火系統連雲端 智能偵測斷危險因子
2021-12-15
【記者吳姿芳綜合報導】根據109年臺北市消防統計年報,瓦斯外洩是造成火災的主因之一。對此,育達科技大學研發團隊結合雲端伺服器,研發能維護居家安全的「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」。此研發獲得2021第8屆高雄KIDE國際發明暨設計展金牌。 育達科技大學與苗栗校際聯盟研發團隊研發「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」,奪得2021第8屆高雄KIDE國際發明暨設計展金牌。 圖/研究團隊提供「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」設有火焰、瓦斯與溫濕度三種感測器,其中瓦斯探測器能同時探測煙霧與瓦斯。感測器能透過微電腦晶片將數值傳送到雲端伺服器,團隊成員育達科大物聯網工程與應用學系學生曾孝棋進一步說明,若偵測結果超過預設的正常數值,雲端伺服器便會自動關掉總電源,並切斷瓦斯通道,「例如室內溫度高於預設溫度。」另外,系統也會傳送E-mail與LINE訊息至用戶的手機,讓用戶能即時接收家中瓦斯的使用狀況。 火焰感測器可以偵測火焰的亮度,以判斷火勢大小,而瓦斯感測器則會偵測瓦斯與煙霧的數值。 圖/研究團隊提供團隊指導老師、苗栗縣私立君毅高級中學資訊與水電科主任楊昇運表示,傳統防災系統在偵測到危險因子時,僅會以響鈴和撥打電話這兩個方式提醒用戶。然而「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」除了結合網路主動切斷電源和瓦斯,還可判斷火源與火災發生原因。 雲端伺服器結合網路,能自動斷電及切斷瓦斯通道,並發送Email及LINE 訊息通知用戶。 圖/研究團隊提供此外,雲端伺服器能存放一個月內所偵測到的火焰、瓦斯與溫溼度數值的歷史紀錄,並自動產生圖表。用戶透過手機、平板與電腦便能觀看瓦斯用量,進一步修正自身使用瓦斯的習慣,系統也會推薦用戶購買適合的延長線與電器設備,降低電線走火的風險。針對瓦斯探測器可同時偵測煙霧與瓦斯的功能,新北市政府消防局第七救災救護大隊隊員包國言說:「煙霧與瓦斯的特性不同,可能會產生衝突。」他表示,若要讓系統實際應用,偵測器的位置須考慮家庭所使用的燃氣,因為不同燃氣有不同比重,他補充道:「如果是天然氣的話不能裝在地板上,液化石油氣相反。」目前「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」透過網路傳送消息,研究團隊希望未來能結合藍芽,提供品質穩定的伺服器,並加裝更多偵測器,掌控所有可能導致火災的危險因子。包國言建議團隊,若系統結合119報案,可以幫助獨居和行動不便的長者跟瘖啞人士。團隊也考慮結合過去研發的「電力控制系統」,在同一個網頁內觀看瓦斯、火焰與電力的使用狀態。
裝置偵測消防員跌倒 提升火場救災安全
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第1738期
裝置偵測消防員跌倒 提升火場救災安全
2020-12-02
【記者陳嘉怡綜合報導】消防員進入火場救援後,通常會藉由無線電進行對外聯繫,若發生意外,外界往往只能被動等待消防員回應。為降低消防員出勤風險,國立中興大學學生團隊研發「火場監跌」,此裝置會透過偵測人體姿勢變化與定位追蹤,判斷消防員是否跌倒,並可自動向外界傳達火場內消防員的動態。此作品獲得「2020大專校院機電創意實作競賽」第二名。 火場內部情形難預料,遇突發狀況時,消防員通常會因外力撞擊等原因劇烈改變動作,此時裝置則能偵測人體姿勢變化,判斷人員是否跌倒。圖為示意圖。 圖/吳庭安提供火場內部情形難以預期,消防員可能面臨外力撞擊等危險。團隊成員、中興電機工程學系學生蘇庭葦說明,火場監跌裝置會配戴於消防員的腰際,藉由加速度計測量撞擊力,並搭配陀螺儀偵測動作旋轉角度,以推斷人員是否跌倒。當意外發生時,此裝置會經由無線通訊系統傳輸,並透過電腦進行消防員的定位推算。接著,火場外部人員便能立即入內救援,並根據定位結果輔以現有的熱顯像儀進行搜救。同時,裝置也會發出警報聲響,使搜救人員更容易循聲音線索找到人。 「火場監跌」裝置能偵測人體的姿勢變化與定位追蹤,主動向外界傳達火場內部的消防員動態。 圖/蘇庭葦提供團隊使用LoRa無線通信技術(註1)作為訊號發射及接收系統,以取得目標所在位置。蘇庭葦指出,現有的定位技術多經由GPS系統,然GPS無法接收建築物內的訊號,「但是LoRa無線通信技術具備高穿透,而且抗雜訊能力強的特性,所以可以應用在室內環境。」指導老師、中興電機系教授林泓均補充,原本LoRa無線通信技術並無定位功能,他們是利用接收信號的強度進行距離推算,並結合三點定位法(註2)判斷確切位置。註1:LoRa無線通信技術(Long Range LPWAN, LoRa)為傳輸低資料量、高穿透且抗雜訊干擾性能強的通訊技術,其使用成本低、建置簡易,適合用於遠距離傳輸。註2:三點定位法指的是一種數學原理,利用三台以上的接收器在不同位置探測目標方位,並運用三角幾何原理確定目標的位置和距離。 當意外發生時,電腦後端會呈現即時定位與判別跌倒情況,並發出警示通知。圖為團隊學生實測過程。 圖/蘇庭葦提供蘇庭葦表示,目前此發明已經可準確偵測跌倒動作與定位,成功率高達96%,「但是目前如果要實際應用在火場救援上,還需要考量火場的溫度和濃煙變化。」高雄市政府消防局楠梓分隊消防員吳庭安則提及,因救援姿勢會因應火場狀況而改變,若此裝置要使用於火災現場,還須擴大動作資料庫功能與提升精準度,以避免誤判。除將裝置用於火場救援外,林泓均也提到,因應台灣社會人口高齡化日漸嚴重的趨勢,目前他們已向科技部申請研究計畫,盼將此發明應用於健康照護上,若長者跌倒或發生意外,便能透過裝置即時通知家人。 國立中興大學電機工程學系學生團隊發明「火場監跌」裝置,盼提升火場的救援效率,並以此獲得「2020大專校院機電創意實作競賽」亞軍及獎金10萬元。 圖/蘇庭葦提供
AI偵測外掛 分析玩家滑鼠軌跡習慣
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第1735期
AI偵測外掛 分析玩家滑鼠軌跡習慣
2020-11-04
【記者石學儒綜合報導】曾火熱一時的「絕地求生(PlayerUnknown's Battlegrounds, PUBG)」吃雞遊戲,因官方無法解決外掛氾濫的問題,造成玩家大量流失。國立清華大學「726戰隊」研發出「滑鼠軌跡偵測外掛」技術,利用人工智慧判斷玩家的滑鼠使用習慣,抓出遊戲中的外掛和代打,以維持遊戲的公平性。而這項技術亦在2020「新竹x梅竹黑客松」競賽得到黑客大獎。 電腦遊戲是許多人的娛樂首選,若遇使用外掛作弊的玩家,會大幅降低遊戲體驗品質。圖為示意圖。 圖/石學儒攝團隊根據自身玩遊戲的經驗,設計出透過收集滑鼠軌跡,判斷玩家遊戲習慣的人工智慧模組,團隊成員、清大電機工程學系學生王昊文舉例說:「就像有些人在射擊後滑鼠會往右上方移動。」玩家滑鼠軌跡輸入至模組後,人工智慧會將動作拆分成大量的細項並分析,最後綜合所有不符合的項目數量算出「信心程度」,當玩家被算出的信心程度大於50%,表示有一半的動作都不符合玩家先前習慣,以此判定該玩家是否使用外掛或找代打。 團隊技術透過收集玩家滑鼠軌跡,接著運算滑鼠的加速度等數字,判斷玩家是否為代打或是使用外掛,圖為正在大量收集和運算資料的後台。 圖/清大團隊提供目前,市面上主要偵測外掛的方法可分為「人工審核」、「伺服器偵測」和「第三方程式」。人工審核倚靠玩家舉報,雖可辨識各種外掛,但效率低落,而伺服器偵測和第三方程式則能提高取締的數量,但難以偵測某些種類的外掛,像是射擊遊戲的自動瞄準和透視外掛。而團隊的「滑鼠軌跡偵測外掛」技術可全自動抓出異常玩家,可望有效防止玩家作弊行為,並減少遊戲廠商抓取外掛的人事成本。 圖為電腦遊戲「絕對武力:全球攻勢(Counter-Strike: Global Offensive, CSGO)」的外掛——自瞄和透視,這兩項外掛目前主要依靠玩家檢舉和人工審核來抓取。 圖/清大團隊提供常見的犯規行為除了外掛,「代打」也是遊戲開發商重視的問題,「英雄聯盟」傳奇玩家「Dopa」就曾因代打而被永久封停帳號,並禁賽兩年。由於代打是由真人玩家進行,除非遭到舉報,否則難以發現。王昊文說:「這項技術發現代打的能力其實是最好的。」在持續收集資料30至40分鐘內,此技術可測出不同人使用同帳號的信心程度約為70%,發現為外掛的信心程度則約55%,且結果皆正確。此外,團隊技術無論是電腦或手機遊戲都適用。曾在玩手遊時遇外掛的玩家陳彥廷說:「(外掛玩家)隔著牆也能打到我,所以現在都不玩那個。」他認為檢舉太過耗時,應由官方主動取締。國立交通大學外國語文學系學生劉冠佑則表示,他會主動檢舉,但外掛數量實在太多,會降低他對遊戲的熱誠,而對於團隊研發的技術,劉冠佑說:「沒有外掛的遊戲玩起來才會爽快。」 不只電腦遊戲,手遊也存在外掛,像是手遊「傳説對決」就曾出現開圖外掛和無限金幣外掛。圖為示意圖。 圖/石學儒攝團隊成員、清大資訊工程學系陳博暐說:「未來希望能透過改良目前發展活躍的CNN模組(註),來提高這項技術的信心程度。」另外,因收集使用者的滑鼠軌跡,會涉及玩家隱私,王昊文提出,未來將針對收集到的資料進行加密,防止被駭客盜取,團隊在提升遊戲體驗品質的同時,也希望讓使用者不必擔心個資被不當利用。註:CNN模組中文名稱為卷積神經網絡(Convolutional Neural Network, CNN),是一種辨識影像的AI模組。
帶著走的環境偵測儀  即刻檢測空汙數據
新知
第1733期
帶著走的環境偵測儀  即刻檢測空汙數據
2020-10-21
【記者陳嘉怡綜合報導】根據衛生福利部的資料顯示,肺癌連續10年成為台灣十大致死癌症第一名,原因之一正是空污問題。為掌握即時空氣狀況,嘉南藥理大學環境資源管理系師生團隊研發「可攜式環境品質偵測儀」,此儀器兼具體積小、操作簡單與準確率高的優點,可固定於一處或隨身攜帶,方便民眾進行即時環境品質檢測。 空氣汙染示意圖。因健康意識抬頭,國人愈發注重空污議題,為此嘉南藥理大學團隊發明「可攜式環境品質偵測儀」,幫助民眾檢測周遭環境品質。 圖/鍾晨沅提供依環境保護署空氣品質監測網的分析,每年10月開始,隨東北季風挾帶境外空氣污染源南下,台灣的空氣就會亮起紅燈。此時,民眾若想查詢相關資訊,僅能依靠各地大型監測站的偵測數據。然而,目前大型監測站數量過少且相隔遙遠,導致民眾無法確切得知所在位置的空污資訊。團隊成員、嘉藥環資系學生陳妍如說:「透過團隊的發明,便能讓使用者清楚掌握所處位置的空氣品質資訊。」可攜式環境品質偵測儀目前可同時檢測七種環境品質指標,包括PM2.5、PM10、溫度、溼度、光照度、二氧化碳及揮發性有機物(Total Volatile Organic Compound,  TVOC)。陳妍如說明,偵測數值會經由儀器螢幕即時顯示,當其中一項數值超過環保署所規定的空氣品質標準時,便會發出警示聲,提醒使用者戴上口罩,或採取其他防護措施。他補充,此裝置結合雲端平台,能即時上傳偵測數據,故使用者可將儀器置於別處,藉由手機或電腦,遠端觀測環境品質資訊。 可攜式環境品質偵測儀螢幕上的代碼,分別為七種空氣品質指標的數值。上排左至右依序為PM2.5、PM10,T和H則代表溫度及溼度。下排左至右依序為光照度、揮發性有機物、二氧化碳。 圖/陳嘉怡攝嘉藥環資系特聘教授盧明俊指出,市售的小型空氣品質檢測器普遍偵測項目少、準確度低,而準確度較高的產品,通常價格昂貴且不便攜帶。為突破此困境,他們整合大量的現場監測數據,並利用專業儀器校正感測元件(註),克服小型檢測器準確度不高的問題。他提及,市售的專業級空氣品質檢測器通常要價十幾萬元,但團隊研發的裝置成本只需7000多元,若未來能進入量產,價格可望再下降。註:感測元件的用途為偵測當地空氣品質變化,並進一步分析環境中的化學物質。與戶外相比,室內的空氣污染更容易被民眾忽略。陳妍如提到,現代人多數時間都待在室內,但談到空污議題時,大部分的焦點卻只聚焦於戶外空間。因此他表示,希望團隊研發的產品能幫助使用者隨時進行環境檢測,「讓民眾對室內空污更有警惕心,也更加注重周遭的空氣品質。」 圖為嘉南藥理大學環境資源管理系師生團隊。圖片左二開始依序為許菁珊、盧明俊、陳妍如、邱政喨。 圖/陳妍如提供「這個產品價格親民、操作容易,能方便民眾檢視所處環境中的空污狀況。」東海大學環境科學與工程學系學生楊宜璁認為,團隊發明的偵測儀有機會走向商品化。陳妍如補充,此研發已成功申請專利,期望未來能開發專屬APP,並結合物聯網與遠端智慧系統,讓使用者在外也能隨時注意家中的空氣品質。
點滴架偵測施打狀況 遠端監控助即時診治
新知
第1717期
點滴架偵測施打狀況 遠端監控助即時診治
2019-12-11
【記者吳曼嘉綜合報導】病患打點滴時,受到手臂抬舉高度影響,可能會產生血液倒流回管線內的「回血」狀況。亞東技術學院醫務管理系副教授陳銘樹和電子工程系助理教授林照峰帶領該校學生研發「多功能點滴架暨點滴安全控制裝置」,讓醫護人員可遠端監測病患點滴狀況,一旦產生回血情況便能及時因應,在「2019第15屆韓國首爾國際發明展」獲得金牌。 「多功能點滴架暨點滴安全控制裝置」團隊成員合影,分別為游亦芯(左一)、陳冠勳(左二)、林照峰(中)、周時聿(右二)、孔祥鈞(右一)。 圖/孔祥鈞提供目前在醫院實習的護理學系學生陳玟卉解釋,現今處理回血的方式多是由護理師擠壓點滴管,讓輸液重新流進病人體內,但此舉同時也把血液擠回體內,使病患感到不適。此裝置利用「光遮斷」技術進行回血偵測,該光遮斷器為ㄇ字型,自左端發射光波,當右端沒有接收到時,代表光被血液遮蔽、點滴發生回血現象。由光遮斷技術得到的數據後,透過藍牙傳到病患手機APP,再輸送到雲端,讓護理師可以從遠端觀看病人點滴狀態。此外,陳銘樹透過實務經驗得知,當點滴袋的重量隨著液體流出而減輕時,輸液滴注速度變慢,將會延緩病情治療,並影響護理師原本預計的工作流程。而安裝在點滴滴注室(用來計算輸液的滴數)上的光遮斷器同樣可應用於偵測點滴流速,一旦光被輸液遮蔽時,會傳送訊號至晶片,代表點滴袋滴下一滴輸液。團隊學生孔祥鈞解釋,系統會判斷在一定時間內的累積滴數跟正常值是否相同,若滴數太少,表示點滴流速過慢,此時APP會發出警示,提醒護理師調整病患的點滴速度。 「多功能點滴架暨點滴安全控制裝置」會偵測點滴是否發生回血及進行流速監測,讓護理師及時提供病患協助。 圖/孔祥鈞提供當病人推著點滴架到戶外時會使之晃動,導致輸液不會垂直滴落,團隊學生林鈺航說:「輸液會順著壁管流下來,光遮斷便產生誤差,這是我們現在仍需要克服的問題。」孔祥鈞也坦言,此裝置仍有很大的改善空間,目前護理師必須隨時查看APP介面,才能得知病患的點滴狀態,他說:「護理師有其他工作,不可能一直看手機。」團隊期望未來可改善APP通知模式,護理師在APP提出警告時,再去檢查手機即可,如此方能提升作業效率。陳玟卉提到,透過手機上的APP就能知曉病人點滴狀況,確實可以替護理師節省一點時間,但他說:「如果相關數據會傳送到病人手機,可能造成病人的焦慮或擔心,反而影響治療。」他建議應直接將點滴狀況傳給護理師,才是站在病患立場的設計。另位長庚科技大學護理系學生陳孟婷則以抗生素加藥為例,他表示有些點滴輸液為混濁不透光的顏色,可能造成裝置誤判為回血,這也是團隊需要思考的地方。
智能安全帽偵測酒精 盼減酒駕事故
新知
第1717期
智能安全帽偵測酒精 盼減酒駕事故
2019-12-11
【記者蔡淳宇綜合報導】近來政府推行可防止汽車酒駕的「酒精鎖」,卻沒有針對機車酒駕提供相關裝置輔助。臺北城市科技大學資訊工程系學生高立瑜、湯元麒,在該系副教授張獻中指導下,研發「藍芽酒精偵測智能安全帽」,包含酒精偵測與防盜兩大功能,於「2019第15屆韓國首爾國際發明展」獲得金牌與特別獎。據內政部警政署民國107年警察機關取締酒駕概況資料指出,造成人員當場或24小時內死亡之酒駕交通事故共有96件,其中以機車肇事案件63起為大宗。因此,團隊研發可連結機車發動裝置的酒精偵測智能安全帽,期望減少機車酒駕的人數。高立瑜說明,當機車騎士戴上安全帽後,裝置便會開始檢測駕駛呼出氣體中是否含有酒精成分,若有則無法發動,以此達到防制酒駕的效果。團隊也觀察,有些騎士貪圖方便,在不熄火的狀態下便將機車暫停路旁,導致機車遭竊,於是他們增加防盜功能,只要使用者脫下安全帽,機車即自動熄火。 「藍芽酒精偵測智能安全帽」之裝置照片。透過安全帽與機車發動裝置的連結,達到酒精偵測及防盜的效果。 圖/高立瑜提供「這頂安全帽就像機車的第二把鑰匙。」湯元麒說。團隊於帽中安裝壓力感測器、酒精感測器等器材,同時連結機車發動裝置,為騎士的安全把關。湯元麒進一步解釋,帽中的壓力感測器偵測騎士是否戴上安全帽,並在龍頭處設有能夠發射紅外線訊號的裝置,以確認騎士位置,待安全帽接收該訊號後,方進行酒精檢測。經過上述三層檢驗後,騎士才能成功發動機車。此裝置最初發表時,僅有酒精偵測功能,高立瑜提到,當時便有教授提出質疑,認為酒精偵測可由他人代為檢測,再以此讓機車發動,如此裝置便失去原有作用。因此,他們在帽中增加壓力感測器,儘管代為檢測之人通過酒測,但當此人拿下安全帽,機車仍會自動熄火,高立瑜說:「這不只能確保騎士本人沒有喝酒,也會促使駕駛戴好安全帽。」團隊盼未來能與政府合作推動該裝置,以減少機車酒駕事故。臺灣酒駕防制社會關懷協會秘書長林美娜則表示,非常樂見有學生研發此裝置,以科技產品達到酒駕防制的效果,但他也認為,若將來此安全帽上市後,需考量其單價是否能為大眾所接受,才能促使民眾購買,有效防止機車騎士酒駕。 團隊成員、臺北城市科技大學資訊工程系學生高立瑜(左)與湯元麒(右),以該裝置於2019第15屆韓國首爾國際發明展獲獎。 圖/高立瑜提供
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