文／陳建瑋、李秋容

在台灣，生活因科技而變得便利，但有些事情卻反而困難得「回不去」了。

數十年來，科技一步一腳印的累積、突破，這些後遺症也安靜地在沉澱，等待成熟、浮出水面的那一天：環境汙染、生態失衡、各領域供需失衡、隱私安全越界等「安全」議題像雨後春筍一樣越來越多、越來越嚴重、越來越緊急。

「科技造成的問題就用更新的科技來反擊吧。」站出來反擊的不是別人，而是一群學生，他們要用無人機反將這些「不安全」一軍。

來自南臺科大的學生團隊 Sky Sentry，利用自身開發的「飛行監控平台」讓近來擾人的無人機乖乖就範；而來自中央大學的 Ark Lab 多旋翼多坊團隊，則以「水汙監控無人機系統」和「雙塔計畫」試圖達成全台空氣和水質汙染的即時監控。

造飛機、造飛機，來到 101？

「無人機是否會造成安全問題」這個議題已經沸沸揚揚了好一陣子，光就去年來說，無人機便擦撞了台北 101、美國白宮、日本首相官邸與世界文化遺產姬路城，並且差點擊中正在參加高山滑雪世界盃競賽的選手，「這只是因為法規還不夠周全而已？」但問題並不是這麼簡單。

「問題出在連線的方式，無人機與控制器之間的連線就像紅外線或 Wi-Fi，以點對點的方式連接，一旦飛行超過連線距離，或是被建築物干擾訊號，無人機就會開始迷航。」團隊成員蔡博智說，在都市裡面更容易因為玻璃帷幕的反射，造成訊號混亂而失控。

求人不如求己－自己的「機」自己抓

Sky Sentry 認為要解決這個問題必須從「頭」開始。

由南台科大電子工程系老師李志清領軍，團隊整合航太技術及系統、即時監控及無人機通訊與控制技術，讓無人機擁有跟手機一樣的訊號。透過 GPRS 或 3G 連線接上 Internet，即使短暫失聯，只要附近有基地台就可以恢復連線、找到回家的路。從這個概念出發，完成了這套國內首創的無人機飛行安全監控平台。

平台本身具有三個重點功能，首先是透過系統設定座標，將某些區域設定為禁航區，無人機便不能在區域內起飛或飛進此區域，以此避免撞建築物或飛進人群密集處造成安全隱憂。台灣政府若採用這套系統來管控全台的無人機，只要將機場、軍事禁區、建物密集區等高敏感地帶設定為禁航區，內建在雲端資料庫裡，只要無人機連上這個資料庫便能辨識出禁航區的位置，就可以輕鬆減少誤闖禁區的意外。

其二是設置電子圍籬，限定無人機只能在某一個範圍內飛行，一旦飛出這個範圍，就會強制返航，如此便能解決迷航亂飛的問題。電子圍籬非常適合新手們試飛，也很適合開發者實驗新機器，只要碰觸到電子圍籬的訊號範圍，無人機就會收到返航訊號，接著拉升高度後，返航並自動降落到指定的位置。

最後，萬一無人機迷航或墜落在視線外，也可以透過這個平台尋找，只要透過內建開發板 LinkIt ONE上的 GPS、GPRS 和藍芽訊號，就能夠幫助使用者找回無人機。LinkIt ONE 內建的 GPRS 可以直接連網回報位置，若是掉落在沒有基地台的地方，也可以透過藍牙訊號慢慢逼近位置，縮小搜索範圍。

河川髒了怎知道？無人機來打小報告

《看見台灣》的空拍鏡頭帶我們看見了河川「繽紛燦爛」的悲鳴，《穹頂之下》的懸浮粒子 PM 2.5 讓我們知道「呼吸」不再是那樣的理所當然與純淨。相較於橫衝直撞的冒失無人機，河川汙染所帶來的安全問題卻是悄然無聲。

根據行政院環保署 2005 年環境水質監測年報指出，在台灣全長 2904.2 公里的流域中，受污染的比例已高達 64.2%。「汙染率這麼高？為何我們卻都不知道？」人力不足，以致於無法即時回報，是掌控汙染狀況的一大致命傷，傳統的人力勘查不但費時費力，更追不上時時刻刻都在變化的河川。

當時還是大學生的 Ark Lab 多旋翼工坊創辦人張東琳，便透過無人機、開放硬體和 GSM 網路串連製作出整合型監控平台。此平台可迅速計算河川之涵容能力，並能即時比對各集流分區之容許污染排放，滿足第一階段所需之調查作業，作為制定高階管理辦法之有力參考。

機體部分，他們將無人機裝上防水浮筒讓其可以停留於水面上進行檢測作業；機上安裝的水質感測模組則具有類比訊號擷取、長距離無線通訊的能力，透過 LinkIt ONE 類比輸入腳位，系統能夠讀取水溫、pH 值和電導度值等河川資訊；而監控平面則結合了 Google Earth 的地球三維模型，讓監測器回傳的即時資料可能定位於地圖中。除此之外，無人機的空拍強項也為監測注入新的視野，以第一視角拍攝的水色畫面則能夠用以之後進一步的追蹤。（延伸閱讀：【LinkIt ONE要怎麼玩】遠端自動化水質監控無人機系統）

「雙塔計畫」－讓 PM 2.5 無所遁形

「水汙監控無人機系統」讓 Ark Lab 團隊發現到 LinkIt ONE 開發板與通訊及 GPS 系統的高度整合性所帶來的可能性，「唯有與無人飛行器結合後有額外價值的專題才值得發展」，秉持著這樣的信念，加上空氣汙染的強勢肆虐，「雙塔計畫」便順勢而生。

延伸無人飛行器探測的高易達性與無人為操控危險的優點，他們將模組化無人飛行器更換監測儀器與通訊設備，並由 LASS（Location Aware Sensor System）提供環境感測器，檢測自富貴塔至鵝鑾鼻燈雙塔間的空氣污染狀況。面對如此長距離的飛行考驗，團隊表示他們將視無人機的飛行能力來決定進行點對點、或是接力式的直飛，而這一路都會搭配 4G 網路進行即時通訊。

安全保衛戰，怎能少你一份？

其實，想加入「改變」的團隊並不難，只要有一台無人機就可以。

Sky Sentry 所開發的「飛行監控平台」雖才在 2015 年的世界通訊大賽物聯網及穿戴式組奪下冠軍，卻沒有因此而止步。團隊不但將與聯發科、工研院及工業局等單位進行後續研究合作，期望將該系統建置完善並商轉。還將 API 完全開放給無人機玩家和開發商，讓所有無人機（必須具備連接 internet 功能）使用者也能配合這個雲端判別系統與資料庫來確保安全。團隊本身也有提供包套式的服務，協助安裝 Linklt ONE 開發板。

而 Ark Lab 多旋翼工坊所執行的「雙塔計畫」，則是仰賴了大眾自建的環境感測網路系統 LASS，有興趣者只需要具備能與系統相容的感測器套件，便能利用 LASS 進行任何環境監測計畫。（延伸閱讀：【開源公益專案】LASS環境感測網路系統）而 LASS 本身其實就是一項開放硬體計畫，立志以公益和中立的立場成為每位「改變者」背後最堅強的後盾，更期待未來能夠模組化進入 Maker 教育體系開枝散葉，歡迎進入社群共同討論、建構一個不一定會是更好、但會更清楚、希望更安全的科技時代。