从微型空气品质感测到智慧城市治理

2020-06-17    收藏542
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從微型空氣品質感測到智慧城市治理

想知道今天的空气品质好不好,通常我们会去查询环保署的空气品质监测网,但全台只有80个标準的监测站,真的能够代表我们目前所在点的空气品质吗?显然不行,室内和室外、高架桥下与公园,品质当然不一样。如果有一个感测器可以让我们随身携带到处量测,该有多好?于是就催生了微型空气品质感测器。

以量取胜的微型感测器

中央研究院资讯科学研究所研究员陈伶志,于2013年开始研发微型空气品质感测器。市面上虽然有很多感测器,但他仍是花了很多时间才找到适合的感测器,因为实际使用后不一定能代表环境的空气品质,必须与标準仪器有一定的相关性,才是可用的感测器。

与官方昂贵的设备相比,微型感测器不那幺精準,数值也不漂亮,但优点是体积小、价格低,如果有足够多的数量,就可以利用大数据、人工智慧等技术做很多事情,因此必须以量取胜。

为了让更多人参与,必须尽量降低技术门槛。陈伶志研究员把微型感测器的授权开放,赋予所有人製造的能力。所有元件市面上都买得到;程式码都是开放源码,都能自由下载;感测器收集到的资料也全部开放;陈伶志还写了完整的组装文件,就算没有任何资讯能力的人也能够组装。

微型空气品质感测器于2015年推出,第一次社群聚会就有100多人,人数亦持续增加,厂商因此感兴趣。接着,地方政府也加入社群,用微型感测器来监控、了解居民的生活环境。由于组装简单,非常适合创客教育,而且还可以用来与生活环境互动,除了适合环境教育,也很符合108课纲要推动的STEAM教育,因此中小学教育圈也开始参与。最后,中央政府也拨出经费拟定相关计画,教育部预计在每个中小学都安装微型感测器,环保署则预计在全台湾工业区的交通要道布建超过一万台感测器。

如此多的人与团体,形成了一个生态系,于是就有源源不绝的资料传入。目前每五分钟就有一笔资料传入伺服器,每台都有时间座标,陈伶志研究员说:「就是一个完美的时空大数据。」

一起关心空气品质

群众合作的结果不比官方差。例如,2017年冬天,就追蹤到大陆霾害从北到南的过程。微型感测器还能让人对环境更有责任感。2017年,农曆元月初九晚上,民间于子时拜天公,感测器就追蹤到烧香、烧金纸的污染,从这里可以看到人类行为对环境造成的改变,引起群众的反思。陈伶志开玩笑地说,有社群朋友因此而戒菸。

微型感测器的追蹤可以比官方更细腻。2018年4月23日,高雄弥陀塑胶工厂大火,官方监控站上的资料,只能看到污染物往北漂,而微型感测器则可以知道是漂往嘉义市还是嘉义县。这是因为微型感测器分布在许多地方,所以可以知道污染源究竟在哪里。

为了提供更多更好的服务,陈伶志运用演算法区分每个感测器的背景,比如哪些感测器装在室内,哪些地方可能有燃烧事件,哪些地方有固定的长期污染源。加入人工智慧技术,就可以预测未来几小时或明后天空气品质的变化。未来,我们可以期待空气品质的导航服务,像是提供一条空气品质最佳的休闲运动路线。

陈伶志研究员说,未来需要更多领域的人投入、关注、帮忙,包括我们每一个人,才能共创共好,达成智慧的城市治理。

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