照見空中的懸浮微粒(三)─新世代的空氣檢測利器─空氣盒子(二)
 
2018/09/27
 
包士容 | 國立中山大學資訊工程學系
 
 

群眾感知的價值

 

由前一篇文章:照見空中的懸浮微粒(三)-新世代的空氣檢測利器-空氣盒子(一)的內容中,我們可以瞭解到空氣盒子的核心價值在於群眾感知,也就是利用群眾人手一機的方式對觀測目標作量測,以空氣盒子來說就是大規模大範圍的量測PM2.5的濃度、氣溫與濕度。

 
傳統的量測方式是依靠高精準度的量測站來作量測,優點是精準度高與理想的量測環境,但由於造價昂貴,所以難以大量建設。例如:光化測站(一種量測空氣品質的量測站),全台灣總數只有12個,因此,很難利用這些量測值來評估居家附近的空氣品質。
 
而空氣盒子利用群眾感知的特色,即是使用相對便宜的感測器,讓一般民眾也能擁有自己的感測裝置,透過一般民眾參與量測,帶來更大量且更完整的全面性數據!群眾感知利用群眾參與的力量,若干量測點分佈在區域內的各個地方,能夠帶來同一時間高密度量測的資料。如此一來,若想知道所在地的空氣品質狀況,只要搜尋該區域量測到的數據作評估就可以了。另外,群眾感知的優點還有-資料的連續性,由於每個量測點之間有位置關係,所以現在除了每一個量測點的量測資料外,更能從相鄰的量測結果中分析出變化趨勢。以空氣盒子的監測目標來說,就是量測PM2.5的濃度、氣溫、濕度與空氣流向及該區域地點特色之間的關係,例如:在湖邊溼度就會高一點,而如果某一地區有宗教活動(燒香、燒金紙等…),那空氣盒子所量測到PM2.5的濃度與溫度可能就會高一點。這樣全面且連續的資料收集能更完整的分析出當地的空氣狀態。在大數據時代來臨的現在,亦是幫助數據收集的一個途徑。
 
空氣盒子的PM2.5量測
 

空氣盒子測量PM2.5的方法是光學分析,只要用特殊的光照照射目標空氣並收集經過空氣後的光譜,就能分析出空氣中含有多少PM2.5顆粒。其原理為光散射原理中的瑞利散射,對固定光照,不同大小的懸浮微粒會產生不同強度的散射光,利用散射光的強度就能分辨出目標空氣中含有多少直徑小於2.5微米的懸浮微粒。

 
空氣盒子利用光學分析與電子儀器的方法,能夠即時的反應出當下的空氣狀況,非常適合需要即時性與移動性的群眾感知,儘管可能因為空氣盒子的擺放位置、或是處於過於潮濕的區域,亦或是光學的遮蔽效應造成測量值的誤差與波動,但由於空氣盒子勝在量多,因此仍能給出具有科學效力的資訊。
 

悄悄構築的另一個世界

 

近年來,由於通訊的發達與電子元件的進步,使得數位世界的觸手得以伸得更遠,悄悄來到你我之間。先是行動通訊,然後漸漸開始到製造業、環境監控、智慧生活等主題上。隨著不同領域與資訊領域的深度合作,利用資訊設備能夠長時監控的特性,發展出更多以往礙於人力或傳輸條件無法實行的方法,甚至由於資訊能力的普及,改變的起點已經不限於由特定機構開始。

 

空氣盒子即是一個特別的成功案例,從民間開始發跡到政府投入使用,完成了有別以往的開發模式。空氣盒子的發想階段正好與熱議的PM2.5議題、智慧感知與物聯網等領域不謀而合,空氣盒子的成功更展現出智慧感知的可能性,這讓浩瀚的資訊世界又邁出一大步。

 

總編輯:國立中山大學資訊工程學系 黃英哲教授

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)
 
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