博智先進科技由執行長張介嶺(右)、營運長翁立昌領軍,創新Cherokee通用無線監控平台,協助農業及工業智慧升級。 吳青常/攝影
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因應各種產業IoT趨勢發展,博智先進科技以感測、控制及資通訊技術整合的企業核心,創新AI科技整合、開發IoT前瞻智慧系統,研製具智慧化、自動化功能的「Cherokee通用無線監控平台」,協助智慧農業及智慧工業應用。
博智先進科技為全球知名、也是國內最大不銹鋼閥門製造廠-一原金屬「EMICO」旗下子公司,董事長林國村說,博智先進在執行長張介嶺、營運長翁立昌兩位博士領軍,在IoT實戰經驗豐富的經營團隊,像早已在重型機車避震器的優化及分析上聲名遠播,多年來專為大鵬灣TSF重機賽的指定廠商,日前更為母公司在不銹鋼閥門的後製程,成功建立自動化智慧辨識系統,建置一原金屬完整製程與產品履歷,確保品質與責任,提高產品可靠度、品牌信譽。
翁立昌認為:「IoT已是人類的感官延伸,控制前的第一件事就是感測,先有感測數據、再透過智慧分析,才能進行後續的各項控制,感測器將應用在更多的行動載具上。」IoT物聯網設置用使用,目前使用最多的在:人不想去、無法到達及無法感受的地方,當感測器產生大量資料,結合後端的資料分析或人工智慧技術作有效篩選,讓控制與分析更為有效。
Cherokee實際上就是一部小型電腦,透過無線傳輸、隔空感測、遠端監控,提供農漁牧業環境偵測、工廠環境偵測、工安及環保檢測、下水道偵測、工業設備加工偵測及在冷鏈物流產業等應用。 博智先進/提供
博智先進Cherokee通用無線監控平台主要由:系統主機、感測元件、通訊模組、電源模組及使用者圖形化介面組成,透過包括:七合一感測器、無線通訊模組、光學溫度感測器、土壤溫濕度感測器、電源模組、USB Flash、GPS接收器及動態時域懸吊及振動數據分析儀等整合而成;翁立昌強調,Cherokee實際上就是一部小型電腦,透過無線傳輸、隔空感測、遠端監控,提供農漁牧業環境偵測、工廠環境偵測、工安及環保檢測、下水道偵測、工業設備加工偵測及在冷鏈物流產業等應用。
其中,Cheerokee的七合一感測器,採用目前最為穩定LoRa通訊模組傳輸,搭配自行研發的電源模組,另外,最特別的是,電源模組裝置不僅重量輕、可以完全獨立運作,電池可維持二週以上Cheerokee系統所需之供電,及強大雜訊濾除功能;可提供各種放置野外裝置,或無人機、自走車及工廠產品辦識、生產履歷應用規畫。
博智先進Cherokee通用無線監控平台主機輕、薄、短、小,約只有一個香菸盒大小,重量輕、約150g,易於安裝於各種環境,且耐候性絕佳(-20℃~+80℃)、且抗酸、抗鹼、耐振動,可以用在偵測環境溫度、濕度、壓力、風向、氣體、水質、導電度(EC)、溶氧率(DO)等,取代人的各種感官,提供農業設備狀態偵測與控制、農業設施內環境偵測與控制、空曠區域環境偵測;以及工業場域的各種環境偵測掌握,精確且即時監控場域環境變化。
博智先進科技電話(04)781-2800,網址:biat-invent.com
2020年2月18日 星期二
2020年2月15日 星期六
MIT 使用 RFID 標籤,開發低成本智慧尿布
MIT 使用 RFID 標籤,開發低成本智慧尿布
近期 MIT 使用 RFID 標籤(RFID tag),開發新款的智慧尿布。RFID 標籤可以貼在尿布上,具有成本低、可拋棄的優點。此外,RFID 標籤也不需要電池,它能夠從 RFID 讀取器(RFID reader)傳輸的無線電波獲取能量;當 RFID 標籤接收到無線電波,它會啟動內部的 RFID 晶片,處理訊號並回傳給 RFID 讀取器。
而 MIT 的團隊替 RFID 標籤置入了「感測」功能。他們在尿布置入水凝膠高吸收性聚合物(hydrogel super absorbent polymer,SAP),SAP 在乾燥的狀態下是不導電的,但它被尿濕後就會導電,雖然導電性很微弱,但足以對 RFID 讀取器的無線電訊號產生反應,產生微弱電流,開啟感測器晶片,透過 RFID 標籤回傳訊息給 RFID 讀取器。研究團隊發現,若在感測器內加入少許的銅,就能提升它的導電性,讓傳輸距離提升到 1 公尺以上。
感測器成本預估不到 1 元台幣,具商業可行性
這款智慧尿布可以自動傳輸排泄訊息給 RFID 讀取器,讀取器再傳輸訊息到家長的手機,提醒為孩子換尿布。研究者表示,這款智慧尿布上的感測器成本預估為 2 分美金,不到 1 元台幣,具有商業可行性。
展望未來,研究者表示,這種智慧尿布還可用於監測嬰兒的健康狀況,可協助護理師照顧多個嬰兒;此外,這種感測器也可用於成人紙尿布,讓失能的病人也能獲得妥善的護理,避免排泄物造成的疾病。
近期 MIT 使用 RFID 標籤(RFID tag),開發新款的智慧尿布。RFID 標籤可以貼在尿布上,具有成本低、可拋棄的優點。此外,RFID 標籤也不需要電池,它能夠從 RFID 讀取器(RFID reader)傳輸的無線電波獲取能量;當 RFID 標籤接收到無線電波,它會啟動內部的 RFID 晶片,處理訊號並回傳給 RFID 讀取器。
而 MIT 的團隊替 RFID 標籤置入了「感測」功能。他們在尿布置入水凝膠高吸收性聚合物(hydrogel super absorbent polymer,SAP),SAP 在乾燥的狀態下是不導電的,但它被尿濕後就會導電,雖然導電性很微弱,但足以對 RFID 讀取器的無線電訊號產生反應,產生微弱電流,開啟感測器晶片,透過 RFID 標籤回傳訊息給 RFID 讀取器。研究團隊發現,若在感測器內加入少許的銅,就能提升它的導電性,讓傳輸距離提升到 1 公尺以上。
感測器成本預估不到 1 元台幣,具商業可行性
這款智慧尿布可以自動傳輸排泄訊息給 RFID 讀取器,讀取器再傳輸訊息到家長的手機,提醒為孩子換尿布。研究者表示,這款智慧尿布上的感測器成本預估為 2 分美金,不到 1 元台幣,具有商業可行性。
展望未來,研究者表示,這種智慧尿布還可用於監測嬰兒的健康狀況,可協助護理師照顧多個嬰兒;此外,這種感測器也可用於成人紙尿布,讓失能的病人也能獲得妥善的護理,避免排泄物造成的疾病。
不浪費一絲一毫,日本成功轉換 50 °C 以下低溫廢熱
從燃煤發電廠、核電廠、大型石化工廠到較小型的汽車、主機,這些設備都會產生無法再利用的熱氣,若不好好處理,便會造成熱污染,不少設備製造商與相關工作人員已對廢熱回收駕輕就熟,許多工廠已經可將 650 °C 高溫與介於 250-650 °C 的廢熱再用於製程,但若要再利用 120 °C 以下的低溫廢熱,這個難度就比較高了。
在過去的研究中,縱使熱電池便宜又可行,但通常熱電池都是液態電池,輸出電壓也取決於溫差,因此很難用於低溫廢熱回收,因此日本筑波大學(簡稱築大)為了提高熱電池效益,已透過溫度相變(phase transition)材料研發出新型熱電池。
其中相變材料可隨溫度變化改變物理性質,並在轉換過程中吸收與釋放能量,日常生活中的石蠟就是一例,科學家則可根據不同溫度範圍、不同儲熱容量等因素,選擇合適的材料。而築大選用的材料不需要在高溫環境,只要把他從室溫轉移到 50°C 環境,就會改變其結構,最後將輸出電壓提高到 120mV,與過去相比性能倍數成長。
(Source:筑波大學)
築大數理物質系教授資深作者守友浩( Yutaka Moritomo) 表示,溫度變化引起的相變讓材料體積變大,這反過來也提高熱電池的輸出電壓,且因為輸出電壓增加的幅度大,因此溫度變化造成的電壓波動可以忽略不計。
守友浩表示,團隊的研究指出,透過在熱電池中加入溫度相變材料,將可大幅提高電池性能,也找出更高效的能量收集方式。目前研究已經發表在《Applied Physics Express》。作者 Daisy Chuang
2020年2月11日 星期二
香港開發水滴發電黑科技,一滴水就可產生 140 V 電壓
下雨也能發電?早在 1867 年,英國科學家開爾文就研發了 水滴發電機 ,但發電效率低落,因此只能用於物理課的教學。然而,近期香港城市大學的科研團隊開發一款 水滴發電機 ,一滴水能產生 140 V 電壓,可點亮 100 個小型 LED 燈,讓水滴發電的產業應用出現曙光。(責任編輯:郭家宏)
香港城市大學的科研團隊早前 宣佈 ,成功開發一款以水滴推動的發電機(Droplet-based electricty generator, DEG),透過利用一種特殊的類晶體管結構,讓水滴能夠產生極高電壓,一滴水就能產生 140 V,足以同時將 100 盞小型 LED 燈短暫亮起。
城市大學提升電能轉換效率,一滴水可產生 140 V 電壓
香港城市大學的科研團隊表示,使用他們研發的特殊結構後,水滴發電機的電能轉化效率增加數以千倍,這項突破性的研發成果將有助推動水力發電的科學研究,甚至應付人們面對的能源危機。傳統的液滴發電機利用介面摩擦,基於水滴撞擊表面的摩擦和靜電感應發電,不過受表面摩擦電荷數量的限制,令電能轉化效率較低。
城大團隊花了兩年時間研究去提升電能轉化效率,新型液滴發電機每平方米可產生最高 50.1 W 能量。團隊發現聚四氟乙烯(PTFE)物料可儲存高密度表面電荷,加上場效應晶體管(field-effect transistor),兩者結合的獨特設計可以突破傳統液滴發電機電荷密度低的瓶頸問題。研究顯示一滴 100 微升的水滴,由 15 cm 高度滴下,就能產生 140 V 電壓,足以點亮 100 盞小型 LED 燈。領導團隊的王鑽開教授表示,新設計長遠能應用在很多層面,例如輪船船身、海岸邊、雨傘表面或水樽內,這樣就可以充份利用低頻的水動能。
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