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智慧發電結合低耗能通訊 革新海上箱網養殖方式
新知
第1781期
智慧發電結合低耗能通訊 革新海上箱網養殖方式
2023-09-28
【記者張雅媜綜合報導】傳統海上箱網養殖業者欲知魚群的狀況,必須駕船出海,逐條撈起來掂量,過程費時費力,且投餵飼料全憑經驗。由國立臺灣海洋大學教授盧晃瑩、鄭錫齊與電機、資訊工程學系賴永軒、陳俊宇、曾建智、張凱翔組成的智慧箱網養殖團隊研發出「具智慧充電之水下攝影與通訊系統」,讓漁民不出海也能了解水產狀態,大幅提升水產養殖效能,榮獲2023太陽光電創新應用產品設計競賽金獎。 水下攝影裝置架設於海上養殖箱網,運作時MA4電動推桿會將立體攝影機探入水下,拍攝完畢後再收回來。 圖/賴永軒提供智慧充電攝影系統是透過水下立體鏡頭,蒐集具三個維度的影像資料,經4G網路傳遞至雲端進行AI辨識分析。團隊成員賴永軒解釋道:「經訓練後的系統能預測出魚的大小及重量,並連同歷史投餵數據、水質資料等輸入另一組AI模型,從而計算出所需的餌量。」最後業者的使用介面就會呈現出魚隻的重要資訊、建議投餵量。而為因應不同使用需求,團隊也設計電腦和手機APP兩種介面,皆具手動及自動兩種功能,業者可自行點按喚醒裝置,也能預先定時讓它啟動。 使用者手機介面上呈現裝置電量、裝置狀態、魚隻及海水重要資訊,並給出建議投餌量。  圖/賴永軒提供海上攝影裝置雖本身具固定式太陽能發電板,但若要增加續航力,仍要仰賴智慧充電系統。賴永軒說:「我們是用網路爬蟲(註)蒐集基隆過去一年的太陽仰角、方位角,然後投餵資料訓練AI,進而預測出最佳發電角度。」太陽能板自動調整成最佳角度後,可提升78%的發電量,讓海上裝置在一般的使用頻率下保持電量充足。註:透過程式碼自動抓取網站資料。裝置架設於海上箱網仍有通訊問題要克服,為降低耗電量,設計團隊以4G網路及LoRa兩種工具進行不同的資訊傳輸。賴永軒說明,LoRa低功耗通訊系統無法傳遞影音訊息,但能在低耗電的情況下接收16公里外的資訊,故用它來接收APP操作介面發出的指令,保持24小時開啟;而傳輸影音則靠快速、高耗電的4G網路,僅於系統運作時開啟。台灣大學漁業科學研究所教授韓玉山也認同系統適合在海上使用,「箱網通常離岸很遠,電力資源較匱乏,用太陽能發電是一個正確的決定。」韓玉山認為,目前用AI輔助養殖水產是一種趨勢,未來也能結合自動投餵系統,降低養殖業者的人力成本。此外,賴永軒表示,技術還在進步,未來通訊工具再提升,裝置可以更省電。不過,養殖業者莊宏祥也提出對硬體設備防水性能的疑慮,他說:「有些箱網在颱風天會為了躲避風雨下潛10公尺,機台若未能有效防水,就沒辦法跟著一起移動。」 國立海洋大學智慧箱網養殖團隊全副武裝,在海上安裝、檢測裝置,確認裝置運作情況。  圖/賴永軒提供
陽交大改造大腸桿菌 盼改善口腔牙周病問題
新知
第1759期
陽交大改造大腸桿菌 盼改善口腔牙周病問題
2021-12-08
【記者吳姿芳綜合報導】牙周病影響全球多達35億人口,嚴重的話可能導致慢性病與心血管疾病。對此,國立陽明交通大學交大校區NCTU_Formosa團隊設計出能預防牙周病與修復牙齦的大腸桿菌「DenTeeth」。此研發成果獲得2021年國際遺傳工程機器設計競賽(International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM)金牌。 研究團隊結合生物科技與工程領域的專長,研發「牙周病預防及牙齒修復工程大腸桿菌」。  圖/研究團隊提供「P.gingivalis」是導致牙周病的主要病原體,團隊為解決該來源,以大腸桿菌為主體,組合成三種不同功能的生物零件(Biobricks)(註一),依序為群體感應、抑制與修復功能。患者服用後,群體感應功能會先偵測環境中壞菌的數量,若壞菌數量過高,將產生特殊蛋白質,並啟動抑制功能。接著,於抑制功能階段加入可消滅「P.gingivalis」的抗微生物肽LL-37。最後,當細菌減少到一定數量時,該大腸桿菌會啟動修復功能,修復牙齒的脫鈣現象。註一 : 生物零件(Biobricks)是一段有特定功能的DNA,能控制基因表現。 當抑制功能B運作時,會抑制修復序列C,避免細菌尚未完全消滅時便被修復蛋白裹住,使口腔問題更嚴重。 圖/研究團隊提供DenTeeth目前以治療狗的口腔為主要研究方向,團隊成員陽交大生物科技學系學生吳紹崎說 :「人的口腔太複雜了,我們選擇先關注狗的口腔問題。」為了達到更好的療效,除抗微生物肽LL-37外,團隊也將人體口腔中的唾液安定化蛋白質(Statherin)加入此次發明中,此種蛋白質能形成牙齒的保護膜,防止鈣、磷離子與牙齒結合產生牙結石。為讓狗順利接受DenTeeth治療,團隊使用3D列印製作潔牙骨的模具,再倒入團隊發明的大腸桿菌、洋菜與水,調和出適合狗咀嚼的硬度,製作出潔牙骨。另外,人工智慧與機器學習網路能為每隻狗客製化,計算出最合適的使用頻率,不僅能提醒飼主餵食時間,也避免潔牙骨過度浪費。 潔牙骨模具由3D列印建構而成,模擬與牙體結合的環境,能製作可食用的潔牙骨,供犬隻使用。 圖/研究團隊提供團隊成員阮懿慈說 :「最終的目標是要解決人的口腔問題。」為了降低人食用的安全疑慮,未來團隊將會替換材料,使用益生菌做實驗。針對DenTeeth應用於人體的可行性,口腔贋復專科醫師王巍穆提出疑惑,他問道 :「如果人體受到刺激,能夠產生蛋白質的量有多少? 持續殺菌的時間又有多少?」他認為DenTeeth應用於人體,未必能跟應用於狗的口腔一樣,產生相同程度的功效。團隊期望未來能將DenTeeth商品化,除了應用於潔牙骨,也能放入牙膏中,讓人方便使用,王巍穆說道:「如果能突破應用於人體上的問題,我覺得商機是無限的。」而阮懿慈也進一步解釋,團隊將會蒐集大量資料,根據不同物種訂定適合的策略,希望能使DenTeeth解決更多生物的口腔問題。
轉譯抽象原理 教具設計賽力推科普教育
生活
第1742期
轉譯抽象原理 教具設計賽力推科普教育
2020-12-30
【記者江俊緯台中報導】參賽者帶著小朋友們擲出模型飛機,並講解滑翔機原理。「2020第三屆全國科學教具創意設計競賽」民國109年12月27日在台中科學博物館舉行,競賽現場展示各式科學教具,參賽者向民眾講解使用方式及原理。不論成人或兒童都興奮地聚集在攤位前,展現出對這些教具的好奇心,比賽藉此引領大眾進一步探究自然科學,達到這次競賽目的。 科學教具的目的是使不同自然科學背景的人都能理解自然現象,因此透過實際手擲飛機使民眾瞭解滑翔機的實作與原理。 圖/江俊緯攝當日比賽分為兩部分,首先參賽者必須向評審簡報,內容包含設計理念、科學原理以及操作步驟;另一部分則是向現場民眾實際演示,並解釋科學現象。評審、逢甲大學光電科學與工程學系教授林泰生說:「科學教具設計的目的就是要讓老師及學生能夠應用,所以必須容易複製,不需花費太多時間與精神準備,且不可以太過昂貴,同時也必須能重複使用。」因此主辦單位規定每件成品材料費不能超過1000元。 評分項目分為兩部分,分別為書面審查和實品發表與演示,參賽者必須用簡報向評審說明教具設計的理念以及用途。 圖/江俊緯攝參賽者、國立中興大學物理學系學生吳宇森曾教導國中、國小學生,他知道若在實驗過程加入聲光效果,能吸引學生關注。且教具體積必須足夠龐大,使台下的每位學生都能看清楚步驟。除了引起注意,教具更能呈現抽象概念。參賽者、中興物理學系學生李敏綸表示他利用電腦展示物體運動軌跡,當感應器被拋出,電腦立刻繪出拋擲路徑。因軌跡通常用線性圖形表示,學生不易理解,透過教具可以快速了解看不見的物體運行軌跡,他說:「教具主要是將抽象的概念轉化為具體的表現,使學生能實際上看到。」 科學教具能使抽象的概念具體化,使學生眼見為憑,增加對科學原理的理解與印象。 圖/江俊緯攝除了吸引目光,設計教具如果結合生活經驗,更能使學生印象深刻。參賽者、台中市立大甲高級中等學校教師郭明憲這次設計風力發電機模型,由於大甲高中周邊有許多風機,學生常能見到,因此他以此發想教具,希望能增加學生的印象。他說明此教具能用於任何年齡課程,針對高中生可以同時改變多項變因,使實驗難度增加,例如改變風車葉片的數量、電壓、風力大小;面對中小學生則一次改變一項因素,便能降低實驗時的難度,以配合中小學生程度。設計教具須站在被教導者的角度思考,因此每個步驟都必須簡單明瞭。競賽現場國立彰化師範大學物理學系學生陳杰耐心地教導每一個民眾,他說:「面對不同教育程度的學生,必須用不同的方式講解同一個自然原理,例如面對小學生時,必須把所有公式和數字去除。」他同時提到,很多師培生容易忘記學生的程度不及自己,導致教授內容太過艱澀。自然科學有許多抽象觀念,透過教具輔助文字說明,能使學生更容易了解化學與物理現象的成因,且引起大家的好奇,進一步促進主動學習。林泰生表示,教具讓學生能眼見為憑,加深課堂內容的印象,若自然科學領域缺少了教具,自然課便會變得十分枯燥乏味。
過濾塑膠微粒 清大仿生設計護海洋環境
新知
第1715期
過濾塑膠微粒 清大仿生設計護海洋環境
2019-11-28
【記者賴辰瑀綜合報導】意識到海洋中塑膠微粒易危害生物與環境,國立清華大學跨領域學生團隊設計作品「Heart Of Ocean」,模擬生物的功能及構造,發想出可以過濾海洋塑膠微粒的系統,盼歸還海洋一個無污染的環境。團隊在作品於4月獲獎後繼續對此作出改良,希望將系統搜集塑膠微粒的範圍變得更精確,並於7月獲「2019年全球仿生設計競賽(2019 Biomimicry Global Design Challenge)」國際賽佳作。 國立清華大學跨領域學生團隊設計出能夠在海洋中過濾塑膠微粒的系統。 圖/陳政佑提供此發想設計集結生物構造,模仿大王蓮的氣室用以支撐系統本體,接著學習心臟瓣膜單一方向流通的特性,控制水流進出方向,藉此將海水引進系統。系統表面模擬防生物附著的豬籠草表皮,內部則以公蛾觸角、海樽的過濾構造打造範本,以篩選海中的浮游物質,進而搜集塑膠微粒。團隊成員特別設計LED燈,希望藉由生物趨光的特性,阻止浮游生物被吸入過濾系統中。然而,團隊意識到浮游生物依然會被吸進系統,因此在機器內部新增一個模擬「蝠鱝」的微流道腔室,蝠鱝為一種身體扁平的海中生物,微流道的發想結合蝠鱝鰓的構造,將大小相異的粒子引入不同流道,以精進系統搜集物質的準確率。此次改良也將藉由模仿豬籠草表面特殊奈米構造而得的液膜功能刪除,團隊成員林昀表示,因奈米結構成本昂貴,考量實際運用後決定去除此功能。 此系統頂端模擬大王蓮氣室的支撐功能,而錨沉入海底。上方設計LED燈吸引浮游生物,避免浮游生物進入過濾系統,藍色部分為過濾塑膠微粒的機器。 圖/陳政佑提供團隊成員楊善雅表示,發想是最困難的部分,團隊需要從眾多仿生設計來源中,擷取最有效率的方式。例如他們起初想了許多仿生設計過濾系統,各個設計雖然相似,然而在應用上還是有些微不同,在眾多考量下,團隊決定運用海樽及公蛾觸角來做過濾系統的範本。清大生命科學院分子醫學研究所所長、指導老師焦傳金說明,仿生科技使跨領域學生團隊將學習過程中的知識整合成實體作品,未來也希望大力推廣仿生應用跨校合作,聚集更多青年運用所學。為了讓作品更符合實際需求,團隊也向黑潮海洋文教基金會請教全台海域塑膠微粒的比例,團隊成員葉庭渝補充,除了塑膠微粒的密度外,也須參考當地氣候與海洋狀況,才可評估系統的放置地點。然此發想目前尚未有實體成品,外加海洋變數大,未能確認裝置成效,因此黑潮海洋文教基金會研究員溫珮珍說明,若此系統能夠放置在較淺、較窄的河流中,將會帶來非常大的幫助。 台灣海域塑膠微粒分布的密度,其中西南海岸與東北角為最多塑膠微粒的區域。 圖/黑潮海洋文教基金會提供
口腔訓練結合遊戲程式 Mr.Whale提高長者復健意願
新知
第1708期
口腔訓練結合遊戲程式 Mr.Whale提高長者復健意願
2019-10-09
【記者劉書妤綜合報導】台灣高齡人口逐漸攀升,而隨著年齡老化,長者的骨骼肌肉質量減少、功能降低,影響臉部、咀嚼肌及舌肌等吞嚥相關肌群,造成吞嚥功能衰退。因應此趨勢,明志科技大學工業設計系和國立台北護理健康大學聽力與語言治療系的學生共同發明「Mr. Whale 口腔訓練復健器」,此作品9月28日於「2019台中創新設計競賽」新創組獲銅獎。 團隊作品「Mr. Whale 口腔訓練復健器」,於「2019臺中創新設計競賽」新創組獲銅獎。 圖/賴謙忱提供衛生福利部國民健康署最新公布的數據顯示,台灣社區65歲以上長者有21.8%於於每週至少三次有進食嗆到的現象,有有12.8%經過評估為吞嚥異常,即每十個高齡者可能就有一個有輕度以上之吞嚥障礙。對老年人而言,吞嚥困難已成為普遍的健康問題,加強吞嚥功能的訓練也愈發重要。 吞嚥困難者將食物由口腔送到喉嚨的過程中,會因舌頭肌肉力量不足,或是嘴唇閉合力不佳,導致吞食困難,甚至引發吸入性肺炎。團隊針對吞嚥困難者設計一款醫療輔具,該作品配合口腔設計造型,外觀看起來如同鯨魚的尾巴,因此取名「Mr. Whale」。使用時須手持握把,並將嘴唇輕靠於該裝置,而裝置上方設有感應面板,可以感應嘴唇的閉合和施力情況,靠舌面推動裝置中的滾輪,以此達到訓練唇部和舌頭肌力的效果,可調整訓練器的阻力以符合不同程度的病患需求。 傳統的口腔復健器材多半呆板無趣,然而,團隊將口腔訓練復健器結合手機APP遊戲,讓復健過程也能兼具娛樂性,「桌上冰球遊戲比較老派、傳統,老年人的接受度較高。」明志科大工設系詹仁翔說明,他表示吞嚥困難的病患以老年人居多,而桌上冰球遊戲類似彈珠台,簡單、容易操作且遊戲內容不會過於新穎,較能引起老年人的興趣。另外,團隊認為病患可能會與朋友一同復健,因此也預計將遊戲分為單人和雙人模式,復健同時還能與朋友對戰。 此作品與一般口腔復健器最大的差別便是增加手機APP遊戲,讓復健過程不再無趣。 圖/賴謙忱提供該裝置屬於個人衛生用品,且加上電子設備後清洗難度便會提高,須注意清洗過程是否會損壞電子面板。明志科大工設系賴謙忱說:「未來會加強改善作品的清潔面向。」也會考慮病患的使用情況,確認在使用時會不會沾滿口水。而近期因口腔癌開刀的民眾劉新富則表示,這個口腔復健器的概念很特別,還加入遊戲設計,感覺滿有趣,會想嘗試看看。
免建基地台 開源軟體實現5G低成本
新知
第1669期
免建基地台 開源軟體實現5G低成本
2017-12-13
【記者薛惟中綜合報導】兼具創意與實用性,國立中山大學資訊工程研究所師生團隊研發的「5G開源進行曲」,以無人機搭配5G(5th Generation Wireless Systems, 5G)網路架構,實現個人化5G通訊設計的可能。此作品也獲評審青睞,奪得「2017開源天下──全國大專校院開源軟體程式創意設計競賽」冠軍。 據國際電信聯盟(International Telecommunication Union, ITU)規範,5G技術下載速度峰值必須達到每秒20GB(Gigabyte, GB),而現今普及的4G技術下載速度最快則為每秒1GB;4G的連線延遲間隔約為50毫秒,然而5G技術的延遲時間則可達到1毫秒,令訊號傳遞的同步率更為快速、準確。 「透過開源軟體能大幅降低成本。」團隊成員、學生林冠華表示,5G技術需建置高密度的基地台,成本十分高昂。團隊以開源軟體(Open Source Software, OSS),建置雲端無線通訊架構,免去建置基地台的鉅額成本,讓民眾可自行建造網路架構以控制無人機。團隊更將作品製成「懶人包」,簡化繁複程序,使民眾能快速安裝程式。團隊也在不同的系統中模擬程式所需的環境,解決作品與不同系統的相容問題。 「未來的通訊發展重點也許不再是硬體,是軟體。」指導教授李宗南表示,團隊從軟體層面下手,打造5G網路的雛型架構,他說:「我們算是首先能夠這樣做的團隊。」比賽評審亦認為作品具有彈性、輕量化及快速安裝的優勢,且能實現個人化的5G通訊架構,不須應用營運商無線通訊網路設備,因此給予冠軍肯定。 林冠華補充,「5G開源進行曲」的網路架構具有參考價值,雲端平台供應商能依此概念開發所需的服務,而無須新增硬體設備。未來5G技術亦可藉著飛快的傳輸速度及網路切片(Network Slicing)技術,劃分不同的網域模式,進而提供靈活且多樣化的應用。例如觀賞高畫質影片等多媒體服務,及串聯大規模的物聯網(Internet of Things, IoT),讓生活更為便利。 中山大學資工所團隊開發「5G開源進行曲」實現個人5G通訊設備可能,獲開源軟體設計競賽冠軍。 圖/林冠華提供
銀髮購物車升級 空間加倍置物不彎腰
新知
第1641期
銀髮購物車升級 空間加倍置物不彎腰
2016-12-14
【記者陳亭蓉台北報導】為提升中高齡者的生活品質,國立台灣大學創意創業學程「智齡設計課程」團隊設計出「Cart Easy II(卡簡單購物車第二代)」,從「2016史丹福銀髮設計競賽亞洲區大賽」的91組隊伍中脫穎而出。該設計較第一代購物車減少約五成的空間,並解決物品易傾覆的問題,為長者省下不少力氣。「我們觀察到許多長者都有共通的問題,手上提著大包小包,回到家還要彎腰到菜籃最底部拿東西。」團隊學生、台大土木工程學系研究所碩士葉承翰指出,團隊希望解決銀髮族購物提重物之苦,著手發想能夠承受多袋物品、且方便長者取用內容物的購物車「Cart Easy II」。「Cart Easy II」之所以會取名為第二代,是由於團隊改良了前一代購物車佔空間的問題。團隊學生、台北醫學大學長期照護碩士學位學程莊耕臺表示,第一代購物車結合賣場推車的形式,保持取物時籃體高度足夠,讓長者不用彎腰就能輕鬆取物;購物後,則可將菜籃翻轉成直立方向,變形為手拉車。然而,經使用者回饋後,團隊發現第一代購物車仍有改良空間:第一,為了維持推車的平衡,龐大的籃子在擁擠的菜市場太佔空間;第二,當菜籃翻轉時,籃內流質物品易翻覆。在在顯示第一代設計與銀髮族購物習慣的鴻溝,於是設計出第二代購物車。 由台大創意創業學程學生設計的「Cart Easy II」(卡簡單購物車第二代)示意圖,主要由垂直可輪轉的籃子所組成。圖/陳亭蓉攝 由台大創意創業學程學生設計的「Cart Easy II」(卡簡單購物車第二代)產品原型,主要由兩個垂直可輪轉的籃子所組成。圖/陳亭蓉攝有別於第一代,「Cart Easy II」減少約五成的空間,擁有垂直可上下輪替的菜籃。一旦上面的籃子裝滿了物品,只要打開開關,即可將下面的籃子輪轉上來,同樣不須長者彎腰,且籃子內部還設有三個鉤子,讓塑膠袋能井然有序地掛在菜籃邊緣。另外,為防止菜籃內的物品傾倒,菜籃底部設有傾斜角度,阻擋物品的翻覆。關於未來的製作方向,葉承翰希望能照著目前的產品原型,結合塑膠外型與鋁合金骨架,製作更輕巧的車身。此製作概念目前正在申請專利,未來可望與廠商媒合。評審、元智大學老人福祉科技研究中心主任徐業良建議,若能在購物車中融入收納設計會更好。
智慧唱機 化圖為曲助視障
新知
第1639期
智慧唱機 化圖為曲助視障
2016-12-01
【記者陳亭蓉新竹報導】「我們可以看到各樣的美景,但對於視障朋友來說,卻是遙不可及。」國立交通大學電控工程研究所學生陳群詠與團隊共同研發出「聽,不見」,利用感測顏色、判別圖片,進而傳達情感意義,讓視障朋友用聽覺感受視覺世界。該系統於11月19日「2016 MorSensor無線感測積木創意應用設計競賽」中摘下桂冠。「聽,不見」的系統結構包括唱片機與手機行動應用程式(Mobile application, APP)。唱片機上裝有讀取圖片的「Morsensor顏色感測器」,能將圖中顏色的數值資料,利用藍牙傳輸至手機。應用程式隨後將之處理成對應的音符,編織成一段完整的旋律。「感測器就像我們的眼睛,APP就像我們的大腦」,隊員陳群詠解釋,利用感測器接收圖片資訊,並由應用程式分析。 模擬光碟的圖片放置於模擬的唱盤機上,唱臂在啟動時會移至圖片上讀取圖片中的顏色。 圖/陳亭蓉攝系統透過應用程式演算法,將圖片資訊轉化為快樂、柔和與悲傷三種情緒。分類過程有兩道程序,第一道是利用色彩的明度將圖片分為「正向」(快樂、柔和)與「負向」(悲傷)的情緒;第二道程序則以三原色光值(Red、Green、Blue,RGB),進一步分辨「快樂」與「柔和」的情緒。系統使用感測顏色後即時轉換產生的個別音符,組合出主旋律,配合代表三種情緒的固定伴奏和弦,譜出各式旋律。陳群詠表示:「這樣每張圖片才有獨特的情緒表現,我們也才有不一樣的聽覺感受。」隊員吳秉祐回憶,當時評審提出若是黑白的照片,系統則可能無法判別圖片情緒是快樂或悲傷的。團隊希望未來能夠利用人工智慧的方式,將情緒更精準分類,並使音樂的曲風多樣化,更貼近人類所能接受的合理且好聽的音樂線條。評審、交大資訊工程學系教授林一平表示,未來期望投資這個團隊,升級其硬體設備。而除了視障朋友,此系統也適用於其他大眾。陳群詠表示:「因為音樂對人的情緒影響力是最直接的,人們能夠使用不同的感官擁有類似的享受。」
智慧咖啡杯紀錄完美比例 交大學生獲設計冠軍
新知
第1610期
智慧咖啡杯紀錄完美比例 交大學生獲設計冠軍
焦點
2015-11-27
交大團隊「土炮戰隊」獲得ARM創意設計競賽冠軍。 圖/蘇奕菲攝【記者蘇奕菲台北報導】第十屆ARM創意設計競賽,高達2000名學生以天馬行空的創意作品激戰。交通大學「Marketeal Labs土炮戰隊」研發的「SmartCup智慧咖啡杯」能分析咖啡甜度和奶精多寡,充滿巧思、奪得冠軍。亞東技術學院「Courage」及成功大學「仙人掌」分別以iBody Monitor與智慧腳踏車贏得亞季軍。土炮戰隊透過導電技術來計算咖啡內含的奶精和糖分比例,將數據儲存在手機應用程式中。當使用者倒入咖啡時,智慧咖啡杯會依設定的數據,提示使用者應多加奶精或是多加咖啡,到達黃金比例。「光是導電是沒辦法算出來的,需要許多數學演算法。」隊員、交大電機資訊系學生黃亦為指出,他們運用數位訊號處理、機器學習分類演算法及濾波等技術。研發過程中最大的困難是資料分析。隊長、交大電機工程系學生黃煒程說:「我們是資料分析和數位訊號的初學者」,團隊花費需多時間研讀資料分析相關論文及論壇上的技術交流,藉以激發靈感。黃煒程說,設計過程必須從許多數據中發現特徵,起初經常判斷錯誤,造成團隊經常工作到半夜,「沒有訣竅,就是要不斷嘗試」。黃亦為強調,在學校以學習理論居多,此次競賽是與業界最直接的接觸,學習到更貼近生活的設計。黃煒程說,研發產品需要的則是整合性的能力,他透過接案子和設計電路來訓練自己。此外,他希望能拓展智慧咖啡杯的功能,測出更多成分,應用在食品安全領域。 亞東技術學院學生設計智慧醫療監測系統,榮獲競賽亞軍。 圖/蘇奕菲攝亞東技術學院的Courage團隊隊長鄧宇伸表示,許多人家中都有銀髮族,台灣人口也越趨高齡化,但市面上的照護系統缺乏整合,也無法長期記錄、觀察。「老人在家裡用的裝置有很多線,很容易造成行動不便,或是被小孩踩到。」於是他們設計出智慧型銀髮族照護系統「iBody Monitor」。iBody Monitor結合雲端資料庫和生理訊號擷取物聯網等技術。使用者戴上微小的無線穿戴裝置,系統便可擷取、記錄生理數據,傳送至雲端,進行長期監測,也可以隨時在手機應用程式觀察穿戴者的身體狀況,讓長期照護可以更即時、更省力。鄧宇伸指出,自己過去沒有接觸過美術設計,但本次應用程式的外觀設計也必須一手包辦。為了做出美觀的應用程式,團隊特別去學習Photoshop等軟體及配色技巧。甚至連穿戴裝置的外殼,也是向學校實驗室借用3D列印機列印出來的。鄧宇伸表示,自己平常就喜歡透過參加一些研討會來接觸不同企業,參賽後對於半導體更有興趣,希望未來能進入該產業。 ARM設計競賽現場,學生攤位前擠滿民眾。 圖/蘇奕菲攝
轉換路面壓力 高架橋成發電站
新知
第1595期
轉換路面壓力 高架橋成發電站
2015-04-29
由陳柏年、丁冠暉設計的都市綠能循環站,讓建國高架橋搖身一變成為綠意盎然的環保建築。圖/陳柏年提供【記者廖科驊綜合報導】行政院環保署舉辦的「2015『環境關懷』跨領域設計競賽」於4月22日於松山文創園區頒獎,師範大學設計所學生陳柏年和丁冠暉合力設計的「都市綠能循環站」奪下首獎。環保署將資助前三名隊伍於今年8月前往丹麥參加INDEX:AWARD國際競賽。環保署於今年首辦「跨領域環境設計競賽」,鼓勵民眾運用創意解決環境問題。曾經參加過綠建築設計比賽與工作營的陳柏年和丁冠暉在社群網站看到這項比賽,便決定進軍首屆的跨領域環境競賽。都市綠能循環站是以建國高架橋為藍圖進行設計與改造,將橋樑分為上層、下層和頂層。上層是原本的行車道路,但是在路面下安裝壓電設備,可以把車輛對道路造成的壓力做為發電使用,上層配合原本閒置的橋梁下層,會設置電動車充電站,預計每天可產生1萬2000千瓦的電力,充飽200輛電動車。此外,下層的剩餘空間也可規劃市集,讓車主在充電的時候可以逛街。另外加蓋的頂層則鋪設綠色植被並增設雨水回收設施,不僅有效收集水資源,更能結合附近的建國花市和大安森林公園,提升都市的生活環境。陳柏年表示,發想這項設計之初,他們花了一整天在台北散步,在經過加油站時,想到石油燃料終會被電能取代,因此決定以充電站為主軸開始整個計畫。由於出身設計系,對於能源所提供的效益與應用較為陌生,道路壓電的技術也不甚理解,他們花了不少時間研究。另外他們在整合建國花市的構思之中,發現了新型態的魚菜共生系統,經過鑽研後才完成最後的應用與整合。二人表示,這項設計要套用到其他橋梁還需要一段時間,雖然道路壓電裝置是用於各平面和高架路段,但這項技術還沒有成熟,發電效益並未完全達到實際運用上的需求,因此仍停留在概念階段。
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