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大數據監控空汙 讓台灣的天空更乾淨

2018-11-30
作者: 廣告部企劃製作

卡米爾專案經理彭其捷。(圖/經濟部工業局提供)

空氣汙染從綠色、紅色到紫色,代表PM2.5由少到多的程度,這是天氣預報常見的指標。但如何知道住家附近最即時的空汙狀況呢?

未來,一張立體的城市鳥瞰圖,紫紅色的柱狀最高、綠色的最低,這些高高低低、不同顏色的柱體,一看就會讓您知道自已此刻是住在PM150以上的紅色警戒區?或者是PM15.5以下的綠色清新區?

智慧城鄉應用 AI分析空氣感測數據

空汙是民眾高度關注的議題,經濟部工業局透過智慧城鄉計畫,在全台推動智慧城市應用服務,促成智慧生活普及。其中,在空氣品質監測方面,特別透過跨部會合作,整合公私資源,透過物聯網、AI數據分析等技術,推動一個透明化的智慧稽查系統。

這套系統中所需的AI大數據分析軟體技術,是由成立已有18年的卡米爾CAMEO團隊來負責。這間集合大數據分析、機器學習、UI/UX設計、視覺化商業智能分析、策略專家的公司,技術核心由三位交通大學資訊博士設計。

卡米爾專案經理彭其捷表示,目前全國13個縣市已經建置了2000個「空氣品質微型感測器」,需要有人協助分析感測器所偵蒐的數據,故2017年起與環保署合作,成為協助政府做好環保稽查與透明化空汙資料的專業團隊成員之一。

由於政府已經做好基礎感測器的裝設,卡米爾在工業局主導的智慧城鄉計畫中,將協助環保單位結合「機器學習」與「決策智慧」,促成AI智慧分析空汙狀況,提高環保稽查員的空汙偵查與調查效能。

聚焦中尺度空汙異常 協助環保員機動稽查

彭其捷表示,傳統國家等級的空汙偵測尺度,是以20-30公里為範圍,這是大尺度的偵測,接下來就是小尺度、靠環保稽查員以精密感測儀來蒐證特定工廠的排汙,但大尺度的範圍內可能有數百家工廠,執法單位往往難以即時定點蒐證工廠排汙事件。

所幸,微型感測器是以300×300公尺為範圍,進行微場域的空氣品質監控,有效補足了中尺度範圍的空缺。加上這種IOT(物聯網)感測箱很小,可以放在電線桿上,可以有效在工業區、工廠密集區建置一個綿密的空汙監測網。

但有了空氣品質數據,還必須要有人負責分析空汙事件與可能來源,以即時通報環保稽查員前往處理。此時,卡米爾的功能就有可用武之地了!

「我們利用人工智慧自動分析,找出異常的區域和事件,看究竟是境外汙染?還是工廠排汙?」彭其捷說。

由於空氣飄動速度相當快,風向、風標與風速都會影響空汙移動情形,但有效利用微感測器傳輸來的資訊,加上AI即時演算,卻可做出有效的汙染潛勢分析、異常汙染事件偵測,甚至自動生成汙染事件回溯軌跡動畫。

汙染潛勢分析是透過IOT網絡所傳送的數據資料,自動分析可疑汙染熱區;異常汙染事件偵測則是分析演算各種環境變數,即時串流資料,在時間上找出異常的相對高汙染事件,並推送給就近的稽查員前往蒐證。

把前述這兩種情資結合起來,卡米爾團隊所研發出來的智慧軟體,還可製作出汙染動畫圖與空汙數據指數,讓稽查員通過手機或平板電腦,一看就知道附近有哪間工廠正在排放空氣汙染源。

智能分析+體驗式設計 有效解決社會痛點

「我們提供體驗式設計,通過AI技術與政府部門協力,一起來解決社會痛點。」彭其捷表示,這份工作的最大成就感是協助政府打造一個智慧管理平台,並用最簡單、即時的方式,提升環保稽查的效率。

未來,卡米爾正努力把大數據、IOT、AI與AR/VR技術整合在一起,再搭配未來環保署即將開放的環保資訊透明系統,可以讓民眾看圖就知道當下的空氣品質狀況,讓民眾與環保人士也可以一起來改善空汙,讓台灣的天空更乾淨!

透過物聯網與AI技術自動產出污染動畫(圖1);透過物聯網與AI技術可自動定位污染熱區(圖2);全台灣預計物聯網部署規劃圖(圖3)。(圖/經濟部工業局提供)

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