科技專欄
 

未來智慧型居住空間 – 無線感測網路技術

2009-07-20

臺灣大學計算機及資訊網路中心  邵喻美

 

自遠古時代原始人居住的洞穴開始,各個時代的人類以智慧及技術不斷地改進居住環境,從不耐風吹雨淋的茅草屋,演進到耐震堅固的鋼骨摩天大樓。隨著科技持續發展,再加上人們的想像力,具備智慧的家電及設施也逐漸融入我們的居家環境。想像一下,當「智慧屋」偵測到你不小心睡著了,就會自動將燈光和空調設備調整到最適合睡眠的狀態,而其他用不到的電視、音響、瓦斯等電器,也會適時的關閉,自動進入一個安全且舒適的休息空間。接下來就讓我們看看,智慧科技如何讓我們的生活居住環境更聰明!

 

         我們的居家環境及設施為什麼能夠具備智慧,並且偵測情境變化而即時做出適當的調整呢?這就跟人體跟環境的互動是類似的,例如,我們的皮膚感受到環境溫度升高,就會擴張毛細孔增加散熱;類似地,我們的生活空間中如果佈放了溫濕度、聲音、光線、或動作感應裝置(還有更多各式各樣的感應設施),這些感應裝置可以隨時將偵測到的環境狀態「傳送」給由專用電腦組成的中央控制機制,由控制裝置判斷應該何時以及如何「指示」對應的設備做出反應,在適當的時候調整到適當的狀態。

 

        那麼,環境感應裝置如何「傳送」訊號給控制設備,而控制設備又如何「指示」設施做出回應呢?這就是無線感測網路技術大展身手的時候了!無線感測網路技術又名為ZigBee,這個名稱是源自於蜜蜂(Bee)在發現花粉時,會呈現如同Z字形(ZigZag)的舞蹈路線,看起來像是隨意的之字形飛行,但實際上是將有花和蜂蜜的地方,正確地傳達給其他蜜蜂同伴。有趣吧!

 

無線感測網路技術是一種相當先進的短距離傳輸技術標準,特別適合運用在家庭自動化、無線環境監控、設備管控、安全監控、醫療、特定人物追蹤等領域。聰明的小朋友可能會想到,那麼這種無線傳輸技術和現在普遍使用的無線上網技術有什麼差別?一樣都是無線啊?!當運用在環境偵測時,這種感應設備一定需要大量佈放,所以要能夠廣泛運用,感應設備必須具備輕薄短小、低耗電、低功率,而且成本低廉的特性。因此專家們設計出可在短距離無線傳輸簡單訊號的技術,而非像無線上網需要的長距離且高頻寬傳輸技術。

 

        經過數年來的研發,我們已經可以看到無線感測網路技術的實際應用了,例如:

l   家庭照護系統:使用者戴上採用ZigBee技術設計出來的感應指環後,系統可持續偵測其指溫,並透過後端系統資料傳輸,讓醫生提供最即時的診斷,可讓年長或行動不便的人,在必要的時候得以不用出門看醫生,以提供即時且適當之醫療照護。

l   智慧型環控系統:可根據空間使用目的,進行情境的模擬。例如會議過程中,系統切換成會議空間模式,並根據目前會議進行狀態,如簡報進行或開放討論,自動調整室內燈光、窗簾、投影機以及投影布幕的開關,可簡化使用者的操作步驟並達到省電節能的功效。

 

除此之外還有很多令人驚豔的應用,例如智慧廚房、植栽自動維護系統等,小朋友可以趁暑假期間參加內政部建築研究所的「Living 3.0智慧化居住空間展示中心」,親身體驗以最新科技及智慧打造的未來屋!

       


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