2018年12月14日 星期五

智能家居


智能家居(smart home,home automation)是以住宅為平台,
利用
綜合佈線技術、
網絡通信技術、
安全防範技術、
自動控制技術、
音視頻技術,
將家居
安全性、
便利性、
舒適性、
藝術性,
並實現環保節能的居住環境

例如:
智能鎖:用指紋解鎖,若失敗的次數超過一定的數目後便會自動上鎖,並且發信息到手機,以提醒屋主。
若智能鎖自動上鎖後,屋主要解鎖,就必須要屋主用指紋去解鎖,此時便會發信息到屋主手機中,若不是屋主親自操作,按下不是的按鈕會再次發信息詢問後,便會自動報警。
當智能鎖感應到已經解開門鎖後,屋中的燈便會自動亮起 晚上便會自動關上窗簾 白天便會自動打開窗簾

原因:
其實在遺失鑰匙或忘帶鑰匙的同時需要的金錢已足夠為家中添上一把智能鎖。

好處
減少時間去摸黑開燈 開關窗簾,把這些時間更好地利用。

智能家居


智能家居是以住宅为平台,通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起,实现智能化的一种生态系统。它具有智能灯光控制、智能电器控制、安防监控系统、智能背景音乐、智能视频共享、可视对讲系统和家庭影院系统等功能。 智能家居利用综合布线技术网络通信技术安全防范技术自动控制技术音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境



1.智能音箱
音箱本是家居產品中非常普遍的一款產品,主要用於家庭影院、音樂等場景,為消費者提供更動聽的聲音享受。當擁有AI技術的音箱,功能更加強大,它除了基本功能,還是一個上網的入口,如用音箱點歌、網購、了解天氣等,還可以對智能家居設備進行控制,如打開窗簾、設置冰箱溫度、讓熱水器升溫等。



2.掃地機器人
隨著人們生活水平的提高,人們希望在家的時候將更多的時間交給親情與娛樂,而不是浪費在掃地這種簡單繁瑣的事情。掃地機器人這種「聰明」的電器產品成為很多家庭的首選。它是AI技術在電器上的典型應用,一般採用「刷掃」將雜物先吸入垃圾收納盒,然後自動完成吸塵、擦地等操作。



3. 智能燈
智能燈是以控制、燈光效果、創作、分享、光與音樂互動、光提升健康和幸福為特點的新型智能設備。它不是傳統燈具,而是智能設備的一種,除了智能燈體,還有一個手持智能控制設備,智能燈控制設備具備計算能力和網路聯接能力,通過應用程序,功能可以不斷擴展。


4. 智能空調

傳統的空調需要通過遙控器對它進行調溫、控制風向、制冷/制熱等,AI空調將這些控制集中在手機APP上,更方便、人性化。有AI大腦的空調除了更易控制,功能相當強大,它能根據外界氣候條件,按照預先設定的指標對溫度、濕度、空氣清潔度傳感器所傳來的信號進行分析、判斷、及時自動打開制冷、加熱、去濕及空氣淨化等功能。

5、智能風扇
風扇作為一種常見的降溫設備,在炎熱的夏天必不可少,對於很多消費者而言,最苦惱的莫過於需要走動去調節風力大小。而智能風扇具備自動感知溫度調節風量的功能,同時具備連接WiFi能力,用戶可以在手機上用APP進行遠程控制。

6. 智能電飯
智能電飯煲與普通電飯煲最大的區別在於傳統機械煲是利用磁鋼受熱失磁冷卻後恢復磁性的原理,對鍋底溫度進行自動控制;智能電飯煲是利用微電腦晶片,控制加熱器件的溫度,精準的對鍋底溫度進行自動控制,實時監測溫度以靈活調節火力大小,自動完成煮食過程。

7、智能油煙機
油煙機是一種淨化廚房環境的廚房電器,它能將爐灶燃燒的廢物和烹飪過程中產生的對人體有害的油煙迅速抽走排出室外,減少污染、淨化空氣,傳統油煙機在清洗方面非常費力。

智能油煙機採用現代工業自動控制技術、互聯網技術與多媒體技術的油煙機產品,能夠自動感知工作環境空間狀態、產品自身狀態,能夠自動控制及接收用戶在住宅內或遠程的控制指令;更高級的智能油煙機作為智能家電的組成部分,能夠與住宅內其它家電和家居、設施互聯組成系統,做到智能家居功能。

8、智能電視
電視是最常見的電器產品之一,AI技術的風靡也帶來了智能電視的發展。它具有很多傳統電視不具備的優勢,連接網路後,能提供瀏覽器、全高清3D體感遊戲、視頻通話、家庭KTV及教育在線等多種娛樂,還支持專業和業餘軟件愛好者自主開發、共同分享數以萬計的實用功能軟件。

9、智能門鎖
門鎖最重要的是安全性,傳統機械鎖的安全性已經無法滿足人們對「安全」的新需求。智能門鎖是一種在用戶安全性、識別、管理性方面更加智能化簡便化的鎖具,目前採用指紋、虹膜識別技術的較多,在高端酒店、私人會所、少數銀行等場所廣泛應用。

10、智能陪護機器人
現代人工作越來越繁忙,陪伴「老人」和「孩子」的時間越來越少,智能陪護機器人扮演著這樣的角色。陪護機器人具有輔助老年人生活、安全監護、兒童教學、人機交互及多媒體娛樂等眾多功能。

隨著技術的發展,陪護機器人的功能將不斷拓展,如輔助孩子學習等,未來有著非常廣闊的前景。

總結:人工智能技術在很多領域都有應用的可能性,在智能家居上的運用最能打動人心,因為這是與大眾最接近的生活場景,除了上述描述的智能家居產品,技術的進步仍會為我們帶來更多想像力,新的產品會不斷湧現。
未來智能實驗室是人工智能學家與科學院相關機構聯合成立的人工智能,互聯網和腦科學交叉研究機構。
未來智能實驗室的主要工作包括:建立AI智能系統智商評測體系,開展世界人工智能智商評測;開展互聯網(城市)雲腦研究計劃,構建互聯網(城市)雲腦技術和企業圖譜,為提升企業,行業與城市的智能水平服務。



案例分享:Seabin海洋垃圾桶


案例分享:Seabin海洋垃圾桶計畫成真 即將商業化生產

創始人 Andrew Turton 及 Pete Ceglinsk

創始人 Andrew Turton 及 Pete Ceglinski 都是衝浪者,他們在世界各地到處航行,親眼目睹聚集在碼頭的大量污染物,促使他們想要行動改善這個現象。

解決方案的靈感來源
海上垃圾桶(Seabin)的概念 2015 年 12 月時首次提出,是一個由大型纖維網製成的垃圾桶,架設於碼頭附近且漂在海面上。該設備的目的是收集各種尺寸的污染物,最小可攔住直徑 2mm 的浮動碎屑。甚至能收集石油,當發生溢油事件時能派上極大的用場。每個垃圾桶預估每年可攔截 20,000 個寶特瓶或 83,000 個塑膠袋。




設計特點
原理是桶的凹陷,垃圾沉下去,然後透過管子把水透過一個機器,並且淨化污水,再排出乾淨的水。







我的想法
原理是桶的凹陷,垃圾沉下去,然後透過管子把水透過一個機器,並且淨化污水,再排出乾淨的水,但桶太小,不能大量處理垃圾,還需要人力把垃圾拿出來。



案例分享:薄膜式包裝材料–紅茶菌母 scoby




發明人:Roza Janusz 
發明原因:Janusz發現農產品的包裝對土地所造成的傷害很大,因此開發出一種活的薄膜式包裝材料–紅茶菌母 scoby用處:scoby 可以用來當成包裝草本植物、速食調理包或是種子等乾燥或是半乾燥的農產品,它就好像是蘋果皮一樣,保護包裝內的食物的同時,又能和內容物一同成長、茁壯,最後一起被吃下肚,一起當成堆肥。
好處:不只在於可以運用在產品包裝,還因為 scoby 本身是一種很有價值的副產品,可以根據其濃度,當成天然或是益生菌飲料,平時以農業廢料的萃取物為養份,因此在培育過程也算是非常環保。
目的:Janusz 希望藉此將產品包裝從弊轉為利,從環境有害變成環境友善,也希望未來有更多人可以投入到這個領域,讓包裝不再成為不環保的源頭之一。



Roza Janusz Portfolio

垃圾鲨鱼

在海岸線逡巡的鯊魚總是讓人驚恐,但竟然有「鯊魚」專門吃漂浮在水面上的垃圾!那就是由荷蘭科技公司RanMarine開發的「WasteShark」,已在杜拜、南非、荷蘭投入使用。
    據《CNN》報導,「WasteShark」的設計靈感來自鯨鯊的嘴巴,不過吸食的不是磷蝦而是廢棄物,這種水上無人機分成自動和遙控兩種型號,前者售價2.3萬美元(約新台幣70.7萬元),後者售價1.7萬美元(約新台幣52.3萬元)。
    「WasteShark」的尺寸為1.5公尺×1.1公尺,可攜帶高達352磅的垃圾(159.6公斤),電池壽命達到16小時。除了回收垃圾之外,「WasteShark」還具有許多功能,例如收集空氣和水質數據、過濾掉水中的化學物質,如油,砷和重金屬、掃描海床得出海洋深度和海底輪廓。
    該水上無人機配備了防撞系統,使用雷射成像和測距技術來檢測行進路線上的物體,並在接近物體時停下或轉向。除了「WasteShark」之外,總部位於沙迦的Fenbits公司也開發了名為「BluePhin」的廢棄物收集器,號稱可在2小時內收集770磅(350公斤)的垃圾。

    工業廢水處理

    工业废水大概有以下幾類:

    化工廢水:含无机污染物为主的为无机废水,含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水是无机废水,食品或石油加工过程的废水是有机废水

    工業廢水;如造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水

    其他廢水:如酸性废水、碱性废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含有机磷废水和放射性废水等。













    工厂里生产上用过的水有三种处置方式:
    ①不经过处理或只经必要的处理后再次使用。有时回用于本工艺过程,构成循环用水系统;有时供其他工艺过程使用。构成循序用水系统。
    ②在厂内作必要的预处理,满足城市对水质的要求后排入城市污水管道或合流管道。
     ③在厂内处理,使水质达到排放水体或接入城市雨水管道或灌溉农田的要求后直接排放






















    案例分享:Cx-1,可以自己跟着你的行李箱

    發明者:ForwardX 機械人公司
    「人工智能手提箱」——Cx-1,這款行李箱最大的特性就是,可以像鍛煉有素的寵物相同跟着你。



    設計特點∶Cx-1設備了傳感器及四輪驅動的滾輪、170° 廣角相機等高科技設備,並配有激光雷達、面部辨認技能,不必按任何按鈕,就可以如影隨形。
    CX-1還裝備了一個智能聯接的腕帶,一旦箱子超出範圍或別人試圖偷盜,智能腕帶會宣告警報。

    靠人力發電的燈,拉上1分鐘能用1小時,還可以當充電寶用

    GravityLight號稱世界上最高效的手動發電照明設備,只需拉動它的繩索,就可即時發電並提供照明。它的能效比十分驚人,人力拉動一分鐘繩索就能提供長達1小時的照明,如果為手機充電則支持20分鐘的通話時間。

    它的電池容量為3200mAh,內置燈的亮度可變,範圍在10-160流明之間。只要你有足夠的時間和體力,滿電後能提供60小時以上照明時長,或者完全充滿一部手機也是沒問題的。
    除了人力拉繩發電,它還支持外置太陽能板充電,理想的氣象條件下,大約5小時就可以將其充滿。對於能源緊缺的不發達地區,這款設備已經初顯功效,目前已在盧旺達等地投放,而對於我們來說,也可以買來留待日常應急使用。零售價格70美元,約合人民幣450元。

    2018年12月8日 星期六

    案例分享:「 荷蘭可食用餐具」



    發明者:Biotrem公司(波蘭🇵🇱)
    事蹟:
    波蘭公司發明出一種可以代替一次性餐具的環保餐具,它的用料十分簡單,基本由米糠、配以少量的水,經過壓縮及高溫製成。而它們不僅能承裝食物,還能抵耐烤箱的高溫和微波爐。
    米糠(wheat bran)可食用

    用30日生物分解

    可食用餐具使用後也不一定要食。因為它本身利用麩皮的設計理念就是易降解。一般的塑料餐具需要100到1000年的時間才能完成分解。而可食用餐具的分解時間只需30天左右。

    發明原因
    隨着社會的發展,越來越多人會聚會或聚餐,但多人會因為方便而採用一次性餐具,人們使用後就會將餐具丟棄,但製造一次性餐具的材料是非常不環保的對環境的傷害也很大,所以波蘭公司就發明用米糠製造餐具,米糠就是稻米的黃色外殼,所以米糠對我們用途不大,所以波蘭公司決定廢物利用,令米糠變成一些環保餐具。

    我的想法
    這項發明是採取壓縮技術而令餐具成形,因為本身米糠沒有任何黏力,那為什麼我們不試下採用豆渣,黃豆對中國人來說非常重要,好似豆漿豆腐等都係有黃豆製成,但係這些豆製品只會用黃豆磨成的汁液來製造,所以每當製造這些豆製品時, 都會有大量的豆渣被丟棄,但其實豆渣含有非常豐富嘅營養價值,而都會有大量的豆渣被丟棄,但其實豆渣含有非常豐富嘅營養價值。就算這些環保餐具用完被人丟棄入海洋中,也不用怕因為魚類也可以食用這些豆渣,用完的餐具也可以用作飼料,所以我提議我們可以嘗試下用豆渣製造環保餐具


    案例分享:荷蘭青年實現「海洋清潔計畫」,打造 2 公里圍牆圍堵海上垃圾

    史萊特設計的U型浮柵 stystem 001

    發明者:史萊特(Boyan Slat)
    事蹟:
    2012年在TED talk上發表想法,關於符合成本效益的產海洋垃圾清理方案,當年18歲提出的想法吸引了工程師、海洋專家與多方贊助者,並支持他測試 40 英呎長的漂浮牆證明概念有效。
    2013年在荷蘭成立非營利組織「海洋清理」(The Ocean Cleanup)。
    2018年推出垃圾清潔系統的測試版(system 001),總成本約為 2 1 百萬歐元(約為 1 9 千萬港幣),包含設計、開發、生產、組裝以及系統第一年的營運與監控。

    發現問題/困惑


    人類在1950年代開始生產大量塑膠製品,由於環保意識缺乏,不少垃圾未經處理便流向大海,形成海漂垃圾,而位於夏威夷和加州之間的太平洋垃圾帶,面積超過160萬平方公里,相當於3個法國的大小,其中包含1.8兆塑膠粒子,重量達8萬公噸,若是人類想利用拖曳網將垃圾全部清除,至少需要耗費上千年的時間才能完成。
    太平洋發現巨型垃圾帶,面積相當於臺灣的 28 倍

    海漂垃圾
    小而透明的垃圾
    垃圾帶是由巨大的環流系統引起的,環流帶走港口、碼頭和船隻遺留的垃圾碎片,這些碎片隨後被海洋上的風或者洋流困在某些區域,日積月累,這些垃圾最終形成垃圾帶。其中最著名的,就是在上世紀 80 年代,於北太平洋中部發現的海洋垃圾帶。

    垃圾帶中的塑膠碎片體積雖然小,但對海洋和陸地生態系統構成了很大的威脅。這些細小而透明的碎片,被大量海洋動物誤以為是浮游生物而進食入體內,最後影響這些動物的健康,甚至導致死亡。這些進食了塑膠的動物更可能被其他動物獵食,進入食物鏈,影響更多的海洋以及陸地生物。
    利用拖曳網清除海洋垃圾十分耗時
    解決方案的靈感來源


    Boyan Slat 是在 16 歲時,一次潛水假期中看到海洋中滿是垃圾,想到可以放置一對長型漂浮在海上的障礙,在淺水中面朝洋流,利用海流、風力等要素,讓垃圾「自行送上門」。



    設計特點


    史萊特設計的U型浮柵,下方有3公尺的防護網,可以攔截大部分的海漂垃圾,而海洋生物也可以輕鬆游過防護網,不會因此受困其中。




    我的想法
    他的設計像是用了過濾系統的原理,海洋垃圾是想要隔離的物件,海洋中的生物可隨意通過,大部分垃圾是浮在水面的,從而設計塑膠半攔截網。另外,海洋中有很多微粒狀的塑膠垃圾,它未必會浮在水面,那麼要用什麼方法收集?



    相關網站
    "The Ocean Clean up" 的官方網站
    當年18歲的Boyan Slat在TED talk 上發表他的想法
    2018年09月明日科學網站的報導,經過兩年的策劃他的計劃即將實行

    2018年12月7日 星期五

    案例分享:使用香蕉皮製造生質塑膠

    各種植物製造的生質塑膠(bioplactic)
    發明者:畢爾金(Elif Bilgin)
    事蹟:
    2013年 以香蕉皮代替石油製造出生質塑膠(Bioplastic),並且把塑料作為電線絕緣體,這想法獲得美國「科學人」(Scientific American)雜誌肯定,這項研究還入圍了Google全球科學展(Google Science Fair1516歲組全球決賽。讓他抱得「科學實踐獎」(Science in Action),並贏得5萬美元獎金(約三十九萬港幣)。

    發現問題/困惑
    被棄置的塑膠隨處可見,在難以被自然分解

    塑膠為世界帶來方便,亦製造大量污染。聯合國大會主席埃斯皮諾薩(Maria Fernanda Espinosa)表示,世界近八成的塑膠垃圾,最終都會落入海洋。預計到2050年,海洋中的塑膠垃圾將會超過魚類。

    標示「塑膠袋」的保存期限

    解塑膠並不是什麼新概念,指是在特定的環境條件下,可被環境微生物(microorganisms)快速分解,且其殘留物(水、二氧化碳、生物基質)不會造成環境的額外負擔。




    解決方案的靈感來源
    她發現芒果皮等廚餘中的澱粉和纖維,可以製造出生質塑膠,因此認為香蕉皮應該也可以。


    設計特點
    澱粉類生質塑膠原理 
    目前科學家可用玉米、土豆、馬鈴薯提煉出澱粉,製作可分解行澱粉。以玉米為例,透 過科技,玉米裡面澱粉可製成葡萄糖在轉化成乳酸單體,無數的乳酸可聚合成[聚乳酸] ,變成所謂的高分子來製成塑膠。 

    香蕉皮生質塑膠 
    上述原理,我們從香蕉皮裡面提煉出澱粉來製作塑膠,生物可分解塑膠主要材料還 有纖維蛋白質,其內容物都不含傳統塑膠原料,但在一般用途下跟塑膠無差異, 而香蕉皮本身含有纖維塑。 

    焦亞硫酸鈉的用途 
    苯甲酸與焦亞硫酸鈉是他國目前最常使用的防腐劑,依但攝取過量會對人體的肝臟及腎 臟造成影響,焦亞硫酸鈉的功能不只是防腐劑,也俱有朴白、脫澀、抗氧化的功能。舉個例子野山菌的保質期只有 2~3 天,但使用焦亞硫酸鈉後可達 2~3 甚久,所以我們將此應用在我們的香蕉皮實驗中。 

    實驗流程:
    1. 把香蕉皮分段 
    2. 浸泡焦亞硫酸鈉溶液一小時
    3. 取出,放置去離子水內 
    4. 煮沸後持續 30  
    5. 取出放入烘箱 30 分, 無須完全烘乾 
    6. 接著放入果汁機內打成  
    7. 使用量杯裝填至 25mL 
    8. 分別加入 3ml HClNaOH 
    9. 再加入 2mL 的丙-3 醇(俗稱甘油) 
    10. 烤箱預熱至 130  
    11. 攪伴均勻後進烤箱烘烤至乾
    內容來源


    我的想法

    過程和材料都好容易取得不如試下製作啦!



    相關聯結
    有保存期限的塑膠袋? 專家告訴你生物可分解塑膠冷知識

    比賽資訊:澳門青少年科技創新作品選拔活動 2019



    比賽組別
    1. (個人)科技創新成果競賽項目
    2. (最多3人組)科技創新成果競賽項目
    3. (個人)科技創意競賽項目

    建議就下列的主題展開創作;
    1.「海洋保育」
    2.「智能家居」
    3.「關愛社區」
    4.「環保」

    比賽日程
    網上報名截止日期:228
    參賽截止日期:201931日至7
    決賽滙報:待定

    提交參賽作品
    第一輪評選參賽申請
    1. 填妥完整的申報書正本一份
         a. 摘要 100字)
         b. 項目計劃書(5 A4 版面)
    摘要及項目計劃書以中(繁、簡)、英文撰寫均可。
    以中文撰寫的項目計劃書必須附有英文標題。
    項目計劃書內容可包括:文獻综述/背景研究,概念設圖,設計概念的解說,執行計劃及預期結果。
    2. 附件資料正本一份;
    3. 光碟一隻(光碟內須附有申報書及附件資料電子檔)。

    決賽滙報
    每隊5分鐘口頭匯報
    匯報可以以廣東話、普通話或英文

    簡報(必要)
    另外可附以
    1.
    影片示範
    2.
    成品示範

    更多資訊請訪問下面網站


    "The journey of a thousand miles begins with one step." ~ Lao Tzu