新冠疫情並沒有停下來,久不久有新一波來襲,要避免受到感染,香港人要做好本份,配戴口罩注意個人衛生。在生活上,返工外出購物少不免,但怕辦公室商場的通風系統容易聚集細菌,可以怎麼辦?香港專業教育學院(IVE)的師生利用物聯網及感應器技術開發了「智慧通風控制系統」,比傳統通風系統更有效調節通出風量,確保空氣流通,減低病毒傳播的風險,有助控制疫情。此外,亦有師生研發「智安居偵察系統」,監測電器、煮食爐及水龍頭等運用時的狀況,減低長者發生家居意外的風險。

Case1. 智慧通風控制系統 減低細菌傳播

IVE現有不少研發項目,「智慧通風控制系統」便是由香港專業教育學院(IVE)工程系署理高級講師Anthony(賴韶細),聯同電腦及電子工程高級文憑二年級學生阿浚(鄭梓浚)及屋宇裝備工程學高級文憑二年級學生阿生(盧凱生),利用物聯網及感應器技術研發出來的智慧系統。

Anthony指一般室內環境的通風系統是採用二氧化碳感應器,但它的敏感度及反應度較低,「如果室內環境突然多咗人,二氧化碳感應器未必反應得切,會出現唔夠鮮風嘅情況;或者突然少咗人,鮮風繼續大量提供,就會浪費資源。」

本為環保節能

「智慧通風控制系統」最初定位為一個環保節能項目,但由於疫情反覆,發現這套系統更能有效地令室內空氣流通,控制疫情。Anthony說:「智慧通風控制系統係可以有效用總人數去提供鮮風量,只要將紅外線掃描器安裝喺出入口,感應進出人流,再將數據傳輸到雲端系統。經雲端系統分析人流數據後,按照每人供氣量嘅標準,透過編程程式計算出風量,及將指令傳送到鮮風機嘅控制器,調節出風量。確保空氣流通,及更具能源效益。」

在分工方面,阿浚負責電子電腦的工作,「我會做programming及數據分析,例如令個掃描器upload到數據上雲端。」阿生則負責資料搜集,「例如按通用規則,每當室內空間多出一人,每秒就要補充多10公升嘅新鮮空氣。我仲要喺實驗室做測試,好似喺邊個位安裝部掃描器先可以發揮到最大功效。」

隨需要調節風量

Anthony表示系統適於辦公室、商場及院舍等地方,「經智慧通風控制系統可按唔同地方嘅需求,隨意調節風量,好似老中院因疫情嘅關係,需要更多鮮風量去減低細菌傳播嘅風險。系統用咗半年時間研發,要搵實地再測試,及會繼續優化系統,包括增設更多環境數據嘅感應器,去監察溫度及濕度等變化,令系統更精準控制出風量。」

Case2. 智安居偵察系統 確保長者居家安全

VTC STEM教育中心高級項目主任Johnny(鄺伍鋒博士)表示智安居偵察系統的運作,是在家居的浴室、廚房、客飯廳等不同位置,安裝各種感應器,以監測不同家居設施的使用量及環境數據,同時亦會安裝訊號燈及語音提示系統。

系統研發是由IVE的工程、應用科學的師生進行跨學科合作,IVE復康服務高級文憑二年級學生Christy(吳婷悦)曾探訪多位獨居老人,將有關經驗與老師分享,「隨年紀增長,好多長者嘅記憶力都出現退化,有好多老人家都試過煲嘢唔記得熄火,又唔記得閂水喉就出門,我覺得可以用現代科技減低長者喺家居出現嘅危險。」

微調每個細節

IVE電腦及電子工程高級文憑二年級學生Brandon(羅兆丞)則負責設計系統,「首先要知道個系統需要啲乜嘢,會做個list,睇下物聯網技術可以做到啲乜,造咗個原型出嚟,仲要再慢慢微調每個細節。」

Brandon認為智安居偵察系統會幫到長者,「當長者喺屋企,而家居設施嘅感應器監測到家居環境有異常數據,好似爐具未熄火,引致單位內嘅一氧化碳及二氧化碳氣體濃度上升;或者水龍頭未閂好,引致水流異常增加;電器長期開啟致電流超出正常負荷,感應器都會將以上異常情況嘅數據傳輸到雲端系統作出分析。」

不同提示防範意外

雲端系統分析數據後,便會向家中的訊號燈及語音提示系統發出指令,語音提示系統則會以粵語發出訊息,提醒在家的長者要關上水龍頭。假設爐具未熄火;或水流及電器有異常使用的情況,安裝在家中的訊號燈就會不停閃爍,提醒有嚴重家居意外發生的風險。同時雲端系統亦會向長者家人或看護人員發出手機訊息,提醒他們長者的家居設施有異常使用的情況。

如果長者忘記熄掉爐具,便離開住處,安裝於出入門的感應器就會感應到有人推門準備離開,同時家居設施感應器又監測有氣體濃度及室內溫度異常的情況,訊號燈、語音提示系統及手機訊息均會啟動。

語音系統可用廣東話

另外,若長者要開關電器,只需向語音辨識系統發出語音指令,即可完成開關電器步驟,尤其方便到行動不便的長者。Brandon表示:「經Christy嘅分享,知道唔少老人家都講唔純正嘅廣東話,但市面上嘅語音系統只接受到英語,接收廣東話需要另一種技術,我仲要調校到系統可以分析到唔正嘅廣東話。」

Johnny表示師生會繼續優化系統,包括增設鏡頭,讓家人及看護人員可以盡快處理及協助長者,以及早預防家居意外。「嚟緊會聯絡NGO傾合作,亦會搵獨居長者去測試個系統。」

查詢:www.ive.edu.hk

(由左起) IVE屋宇裝備工程學高級文憑二年級學生盧凱生、IVE電腦及電子工程高級文憑二年級學生鄭梓浚及IVE工程系署理高級講師賴韶細共同研發「智慧通風控制系統」。

研發團隊指,今次的研發項目能夠實時及準確地反映室內的人流,並有效調 節通風系統,更能達致能源效益。圖為鮮風機。

IVE工程、應用科學學科師生進行跨學科合 作,研發 「智安居偵察系統」,透過在家居安裝不同感應器,監測家居環境的變化,確保長者的居家安全。(由左起) VTC STEM教育中心高級項目主任鄺伍鋒博士、IVE復康服務高級文憑二年級學生吳婷悦及IVE電腦及電子工程高級文憑二年級學生羅兆丞。

智能氣體及熱能感應器會安裝在廚房爐具旁,監測一氧化碳、二氧化碳氣體濃度及室內溫度。

智能水流感應器會安裝在浴室或洗手間的水喉位置,監測水流量。