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2024-11-14
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2024-11-14
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2024-11-14
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【社論】重理輕文是趨勢還是歧視? 「文組無用論」成適性發展阻礙
2024-11-14
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完全雲端醫院模擬臨床診療 提高醫學生訓練效益
2024-11-08
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2024-11-08
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2024-11-08
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第1783期
虎科大創物聯網警示系統 為夜間用路人護航
焦點
2023-10-25
【記者張雅媜綜合報導】車輛行駛於昏暗的道路上,若司機沒看見正穿越馬路的行人,往往會釀成悲劇。國立虎尾科技大學資訊工程系副教授簡銘伸與專科部學生劉欣庭、宋沛玲、陳有臨、廖御証組成之研究團隊,研發出「用路人安全暨警示系統」,讓車輛駕駛及早注意行人穿越道上的狀況,也使行人能主動躲避車輛,榮獲2023第四屆美國AII達文西國際發明展金獎。 以汽車模型模擬在昏暗的道路上,系統感應到車輛靠近而使燈泡亮起的過程。 圖/簡銘伸提供虎科大研究團隊有感於上半年行人與車輛碰撞的交通事故頻傳,於是著手研發更能維護行人安全的警示系統。此系統的警示裝置有別於以往架設於路邊的告示牌,而是將成排的LED燈嵌在地面上,當車輛靠近時,整條行人穿越道就會亮起來。簡銘伸表示系統亦能保障行人安全,「即便是低頭族,也會看見閃爍的燈光而有所警覺。」警示系統利用了物聯網的技術,可以透過主控板控制連接上網路的各個裝置。劉欣庭說明:「透過編入程式碼至控制板,控制板即可自動控制其他連結到的裝置。」再結合現行測速照相機的作法,將感應感測模組埋在馬路下。模組由足夠長度的線圈構成,汽車經過時,金屬製的引擎改變線圈磁場,因而產生電流。電流將訊號傳遞給物聯網的主控板後,主控板再發出指令使LED燈間歇性閃爍。 系統是利用物聯網的技術結合感應線圈的原理,將汽車經過的訊號傳送至控制箱,使行人穿越道上的LED燈閃爍。 圖/劉欣庭提供為了讓駕駛在受警示後有足夠的反應時間,研究團隊除了蒐集交通部公開之「柏油路摩擦係數對應車速所需煞車距離」資料,參考該路段最高速限對應的數值,簡銘伸也補充道:「交通部的資料僅考慮摩擦力進行推估,但人受警示之後仍須2至2.5秒的反應時間,因此我們也把反應時車子的移動長度納入考量。」研究團隊算出夜間駕駛自反應到車輛停止所需之煞車距離,並以此調整感應模組的位置。 研究團隊蒐集交通部提供之車速與煞車所需距離相關資料,以計算出感應線圈應架設於距行人穿越道多遠的位置。 圖/簡銘伸提供此系統能同時保障駕駛和行人的安全,大貨車司機張立泓表示,此系統的設計在視覺上對駕駛很有幫助,能有效提升其警覺性。機場接送專車駕駛張堂升則認為:「雖然此系統有一定警示效果,但若想減少事故發生,解決車輛視線死角的問題更重要。」惟簡銘伸也提到,此系統目前只以數據推算,卻無法預測人性,「若車輛超速,那裝置預留的反應距離就可能會不太夠。」不過他仍肯定此系統的發展可能性,他表示物聯網技術的應用層面還可以更廣泛,系統若連接行人的行動裝置,能增添操作性功能;若連接無線導盲杖並加入警示音設計,則能提升視障人士行走於道路上的安全性。
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