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科技專案成果

【國際獲獎】溫暖的科技創新應用服務:資策會手搖發電智慧公車站牌系統嘉惠偏鄉居民
發佈日期:2018-12-13
單位:財團法人資訊工業策進會
案例年度:2018
簡介:
資策會智慧系統研究所在經濟部技術處科技專案的支持下,歷時3年多研發的手搖發電智慧站牌,讓偏鄉居民可以跟都市人一樣掌握公車動態,不必再苦苦守候。

特色:

獎項名稱:美國百大科技研發獎(R&D 100 Awards 2018)
執行單位:財團法人資訊工業策進會
獲獎成果:手搖發電智慧站牌
 

成果說明:
 

排版圖片

臺灣偏鄉是個美麗的寶地,但資源匱乏使居民難以享受都市生活的便利性,然而就是這樣的缺口,剛好是科技可以擔負重任之處。資策會智慧系統研究所(簡稱系統所)在經濟部技術處科技專案的支持下,歷時3年多研發的手搖發電智慧站牌,讓偏鄉居民可以跟都市人一樣掌握公車動態,不必再苦苦守候,該項創新服務採用Hybrid Mass LINK技術,手搖發電智慧站牌整合NB-IoT與LoRa兩種通訊技術,並榮獲全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards),代表這項發明對人類生活的價值已經獲得世界級的認可。
 

手搖發電智慧站牌的外觀跟一般最簡單的公車站牌無差異,僅站牌上方多加了一個太陽能板,底下多了一個手搖柄,每個站牌上的站名都帶有一個燈號,若要查看公車現行位置,只須輕輕轉動手搖柄,即啟動連線,公車目前所在站名上面就會亮燈。這項服務獲得交通部青睞,目前已在新竹縣尖石鄉與基隆七堵區瑪陵坑苓蘭生態農園試辦啟用。
 

化繁為簡,克服通訊與電力問題
 

資策會系統所參與手搖發電智慧站牌研發團隊,拿著交通部提供的照片「一名老婦人坐在濱海公路的路邊,躲在公車站牌陰影下候車,遙遙望著公路的另一頭,公車不來她哪裡都不敢去」,感慨地道出研發的初衷。偏鄉公車的班次很少,30分鐘到一小時一班是常有的事, 錯過這班車就要再等很久,為了幫助偏鄉居民,系統所以「關懷生命、服務人群」為出發,設計手搖發電智慧站牌。雖受限於整體建置經費,仍以深厚的技術知識含量,為偏鄉長久的交通問題找到解決辦法。
 

但是化繁為簡更需要深厚的功力與對目標堅持,手搖發電智慧站牌所面臨的第一個問題就是在4G未能完全涵蓋的偏鄉地區,智慧站牌的訊息藉由什麼通訊機制傳輸?4年前研發團隊接觸低功耗廣域網路技術(Low Power Wide Area Network;LPWAN)的免費頻譜LoRa,發現該通訊特性具備省電以及長距離傳輸等優勢,故與全波科技合作將LoRa改良成適合臺灣偏鄉及山區環境,應用在手搖發電智慧站牌上。改良後稱之Super LoRa,其比原先的版本抗干擾能力強100倍、無線敏感度(wireless sensitivity)及傳輸成功率更提昇至95%以上,傳輸距離可以達到視距200公里以上。
 

除了傳輸技術之外,另外一個在偏鄉遇到最大的挑戰是電力供應。資策會系統所表示經由團隊長期研究測試結果發現,人力發電是最後手段也最可靠的,在下雨天、晚上都可以運作,簡單好用且容易維護。因此,藉由手搖發電模式能夠提供偏鄉最佳化的智慧站牌服務。
 

本款手搖發電的設計是經過深思熟慮的產物,資策會系統所表示在考慮手搖力道與供電能力,希望這個站牌8~80歲的人都能使用,幼童及年長者用一隻手指頭即可轉動。
 

榮獲R&D100 Awards,關鍵技術具多元應用空間
 

打造「關懷科技」是資策會長期以來的研發使命,在看似簡單的手搖發電智慧站牌,但其背後的技術卻須考量通訊技術、電力供給、人因議題等因素,可謂簡單應用服務的背後隱藏著科技人關懷社會的溫暖。智慧城鄉領域裡的公眾服務,尚存在以科技解決問題的廣大空間。
 

手搖發電智慧站牌是資策會系統所結合全波科技公司共同改良LPWAN 技術擴大智慧城市應用的一個起點。資策會的手搖發電智慧站牌已於去年12月建置完成,並獲得各地廣泛迴響。資策會Hybrid Mass LINK除了提供LoRa通訊之外,同時也提供NB-IoT通訊機制,可以在授權與非授權頻段中運行,得以運用窄頻進行遠程通信。Hybrid Mass LINK可以因地制宜,滿足智慧城鄉IoT聯網。未來LPWAN應用還非常多,像是智慧旅遊、智慧交通、智慧農業、智慧長照、智慧電表、健康促進、土石流監控及緊急救災回報等,這些應用服務未來在偏鄉地區都將如都會區一樣可逐步實現。
 

智慧城鄉的應用無遠弗屆,可以是大都市裡各種炫目複雜的物聯網應用,也可以是解決偏鄉地區最迫切需要的極簡應用,手搖發電智慧站牌就是後者一個最好的例子。今年是資策會系統所再度拿下全球百大科技研發獎殊榮,即使產品市場價值不如都市的智慧站牌那麼吸睛,但多了更多溫暖的人情味,讓「搖」進偏鄉的公車站牌更別具意義。
 


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