環測物聯網守護健康家園

撰文/梁雯晶

工研院研發空氣品質感測器,建立創新環境物聯網智慧治理模式,加上環保署、地方環保局的合作,運用AI精確分析異常熱區,作為環保稽查決策參考,可充分提升執法精準度,也降低人員負擔。

物聯網(IoT)應用逐漸普及,根據麥肯錫全球報告預估,至2025年全球物聯網將創造3.9兆至11.1兆美元的產值,其中環境治理相關應用每年估計有7,000億元的市場。環保署與工研院合作建置環境品質感測物聯網,監測並分析空氣與水質,守護環境的同時,也點亮臺灣環境物聯網的商機。

陽光、空氣、水,是生命三大元素,現代產業及經濟發展規模愈趨複雜龐大,對環境造成的影響也隨之增加;而環境意識興起,民眾對環境加諸於健康的影響益加關注,空氣品質的即時監測與預測,成為氣象預報外,每日必備的生活資訊。為了解空氣品質,廣布監測設備是最有效收集數據,以便對症下藥的方式。然而,傳統空品監測設備普遍體積龐大、價格高昂,難以提升數量、擴大布建據點,成效頗受限制。

環境物聯網汙染溯源及預測技術 全球兩個第一

為了達成即時監測,適時改善的目標,環保署自2017年開始與工研院合作,結合AI人工智慧、感測器、大數據等智慧科技,研發感測裝置及技術,建置臺灣環境品質感測物聯網。行政院環境保護署副署長蔡鴻德表示,透過工研院研發空氣品質感測器,建立創新環境物聯網智慧治理模式,加上環保署、地方環保局的合作,運用AI精確分析異常熱區,作為環保稽查決策參考,可充分提升執法精準度,也降低人員負擔。

工研院綠能與環境研究所所長王人謙也指出,工研院的「環境物聯網汙染溯源及預測技術」首創兩個全球第一:空品感測器已在全臺建置達8,300點,高密度布建創下紀錄;藉著即時網路傳輸、大數據分析與AI人工智慧,將微型空氣品質感測器收集的資料,運用在即時異常氣體排放示警、追蹤異常熱區、預測空氣品質變化的應用服務,成功打造出全球第一個智慧城市環境治理與溯源平台,提升智慧環境治理效能。

工研院首創重金屬銅離子檢測技術,並針對不同的情境及需求,研發固定式、移動式、手持式3款感測器,讓水質檢測更加全面。

優異環境治理成效 韓國富川市也來取經

優異的智慧環境治理效益,已受到許多國家高度矚目,紛紛向臺灣探詢合作可能性。今年8月,工研院與韓國富川市簽定合作議向書,與富川市分享相關設備及技術應用,協助其提升空氣品質。韓國富川市長張德天(Jang Deog-Cheon)表示,韓國霧霾問題嚴重,希望透過這套設備與技術,為市民打造舒適的都市環境,也盼透過大數據的收集與應用,強化地方特有產業及文化的競爭力。該環境物聯網技術,目前也推廣至挪威、印度、泰國等7個國家,攜手臺灣產業進軍國際市場。

智慧水聯網即時偵測 讓汙染無所遁形

有了空氣品質物聯網的成功經驗,環境感測物聯網也進一步推展到水資源的監測領域。過去要掌握水質數據的變化,得仰賴人工採樣、送樣,不僅耗時費力,監測不易,無法即時滿足環境治理需求。

工研院、環保署與新竹市政府於日前宣布,攜手全臺縣市環保局共同啟動「臺灣智慧水聯網」,結合5G資通訊、AI人工智慧技術,以固定式、移動式、手持式3項水質感測器,進行全天候監測,即時分析並掌握水質變化,大幅減輕採檢人力負擔。

新竹市副市長沈慧虹表示,環保署與工研院研發智慧水質感測系統,在2019年與新竹市合作,完成22處水質感測器之布建,建構水質感測網,透過智慧雲端系統讓市府能隨時掌握轄內水質變化、把關水體用水安全。

首創銅離子檢測 3感測器檢測水質更全面

工研院副院長彭裕民提到此次研發的挑戰,過去感測器很難精準判斷汙染源,工研院領先世界開發出檢測重金屬銅離子的技術,也針對不同的情境及需求,研發固定式、移動式、手持式3款感測器,讓水質檢測更加全面。

工研院材料與化工研究所組長梁德明也表示,工研院自主研發的水質感測器,體積小、分析快速、高精確度、耐用性佳、操作簡單、設置費用低,且具無線數據傳輸與物聯網功能,適用於大量布建。

智慧水聯網運用AI人工智慧與大數據分析,產生運算模型,除了協助公部門執法、改善水資源環境之外,也能加速國內智慧感測與雲端服務產業發展,建立新興水處理服務商業模式,為產業科技加值,進而有效輸出相關技術與服務至國外市場,提升產業競爭力。

 

文章轉載自工業技術研究院工業技術與通訊月刊