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隨時隨地,自己的空污自己測

本文由科技部補助,泛科學獨立製作

 

北京空氣汙染相當嚴重。圖/flickr @大杨

北京空氣汙染相當嚴重。圖/flickr @大杨

文/雷漢欣

在萬人瘋傳的紀錄片《穹頂之下》中,燃燒廢氣、沙土揚塵為北京的藍天蒙上一層灰幕,記者柴靜跟許多中國人一樣,三不五時從智慧型手機上更新氣象局提供的空氣品質指數(AQI),看空氣品質決定孩子該關在家裡或出門遊玩。但可靠的數據其實得來不易,在 2014 年 11 月中國 APEC 峰會期間,北京政府就曾封鎖美國大使館在智慧型手機 APP 和網站上提供的空氣污染數據。

這些空氣中的懸浮物質中,直徑小於 2.5 微米的「PM2.5」,進入呼吸道後能夠穿透肺泡進入血流,損害心血管功能。WHO 在 2013 年指出,全球與空氣污染有關的死亡案例中,有四成跟中國的 PM2.5 有關。當生命不可或缺的空氣可能變成健康殺手,就更不能輕忽 PM2.5 的問題了。

於是,生長於上海的 David Lu,與他在加州大學柏克萊分校的同學們,研發了世界上第一個穿戴式空氣污染偵測儀「Clarity」,立志讓大家「自己的 PM2.5 自己測」!Clarity 只有鑰匙圈般的大小,比其他的空氣偵測器更便宜又便於攜帶,只要將它帶在身上,使用者可以隨時隨地透過智慧型手機監測周遭的空氣品質;由世界各地的 Clarity 共同匯集的數據,也能創造出更精確的空污地圖。

Clarity 只有鑰匙圈般的大小,使用者可以隨時隨地透過智慧型手機監測周遭的空氣品質。圖/Clarity

空氣好不好?問它就知道

小巧玲瓏的 Clarity 每隔一段時間會吸入一些空氣,空氣中所含的 PM2.5 會讓光線散射,經由光學感測器可以換算出懸浮粒子的數量;當 Clarity 發現污染物濃度有巨大變化時,會旋即喚醒額外的軟體,讓裝置火力全開,得到更精準的數據。除了污染物,Clarity 也能感測溫度跟濕度,未來還會新增揮發性有機物質、氮氧化物及氨氣的偵測器。使用者可以透過智慧型手機 APP 隨時隨地監測自己所暴露的空氣品質。APP 也會因應不同的空氣品質建議你該戴上口罩,或是乖乖待在家裡避免室外活動。

Clarity 每讀取一個數據,系統就會標記上日期、時間、地理位置,連結網路時再一併上傳到雲端,資料庫裡的數據不會暴露使用者的個別身份,但 Lu 的團隊可以藉由所有使用者提供的資料,整理出廣大地理位置中更可靠的資訊。Lu 表示,未來他們可以利用這個強大的即時空氣品質地圖,為每個使用者提供額外的資訊,若使用者即將前往的公園、廣場、咖啡店正籠罩在污染之下,APP 可以推薦他們其他有著清新空氣的類似目的地。

群眾外包的空氣品質數據

Lu 說:「我們的目標是,讓人們擁有取得環境資訊和保護環境的能力。」在台灣,分佈全國的空氣監測站會隨時記錄空氣品質的數據,透過網路匯集數據,再經由軟硬體轉換成空氣品質的資訊;Lu與團隊希望成立一個平台,收集群眾外包(Crowdsourcing)的空氣品質數據提供給政府和其他研究單位,讓每個帶著 Clarity 的人都可以扮演著空氣監測站的角色,一起成為環保大冒險的好夥伴,讓空氣污染地圖更加準確,也幫助研究單位取得更豐富的數據。

在Clarity網站上顯示的即時空氣監測圖表,可以發現台灣西部和中國部分城市的空氣狀況皆呈現紅色、橘色,表示空氣不佳。圖/Clarity 2016.3.6 23:00資料

在Clarity網站上顯示的即時空氣監測圖表,可以發現台灣西部和中國部分城市的空氣狀況皆呈現紅色、橘色,表示空氣不佳。圖/Clarity 2016.3.6 23:00資料

中央大學環工所的蕭大智助理教授說:「感測器網路(sensor network)的概念是有價值的,中國、美國、韓國、香港等地都有許多教授提出類似概念的計畫,但最後的關鍵都是需要便宜且可靠的微感應器(mini-sensor)。」價格親民的Clarity有助於空氣感應器的廣散分佈,但必須確保網路中的每一個 Clarity 都有穩定的精準度,才能以提供研究單位可靠的數據。目前Clarity的監測值或許還無法與環保署監資處的資料進行細部比對,但它所顯示的空氣品質大趨勢,已足以提升民眾對周遭空氣品質的意識。

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫-智慧生活與前沿科技科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

責任編輯:鄭國威
審校:陳妤寧

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