【活動報導】水質監測多旋翼來襲！

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作者：沈彤潔

無人機已跳脫過去高單價玩具的定位，原因在於它可以自主巡航，做多樣不同的應用，但是對於一般大眾而言，無人機仍停留在僅能空拍用途的印象。為了扭轉大眾的認知，Arklab航見科技致力於無人機的應用研究，並擁有多項代表作。

五年前無人機剛開始流行，Arklab創辦人張東琳已幫無人機增添新花樣，在四軸飛行器的機身上加上LED燈，讓路過的民眾驚呼，誤以為是飛碟，引起軒然大波，還招來記者採訪，甚至出現被專家判定確為飛碟的烏龍。

無人機結合LED燈的玩法還不只一種，Arklab推出遙控飛行藝術燈箱，擁有RGB三色加上10 Bits，每次旋轉可以同時顯示14個字元，是一個環景的顯示器，可以秀出想傳達的訊息，曾作為告白神器使用：在夜幕低垂中的大學女生宿舍前，飛舞的燈光伴著深情的字句，滿足了浪漫的想像！

「但卻因為應用發展不夠普遍，導致大眾對無人機的認識不夠深，而被誤認為正在進行偷拍的空拍機，著實可惜！」張東琳不禁感到歎息。

Maker圈的帥氣一哥－ Arklab創辦人張東琳

「我們應將飛行器定義成一個載具，但是真正有價值的並不是飛行本身，」張東琳說：「飛行本身其實是最沒價值的，因為危險高，成本也高，但是還是有它存在的必要，因此要如何應用去發揮其最大的價值，才是現今做值得去探討的議題。」

無人機可以不受地形、空間上的限制阻礙，那麼在陸、海、空三個領域裡，又該怎麼應用這項優勢？

無人機的應用範圍相當廣泛，主要層面有七，包含空間資訊、環境監測、通訊電信、保全安防、災害應變、基礎產業、影視轉播，將眼界放寬，才能將無人機發揮其最大的價值。

舉例來說，台灣其實有合法丟垃圾的產業，叫做海拋。我們的廢棄物每年有一定的額度可以在海峽中線丟棄，但是要如何不超過法定限制呢？此時，更加突顯了海污染監控的必要性，否則將會有弊端產生。

另一個例子是台電每年都要指派上千台直升機去清洗高壓電礙子，但是平均兩年到三年就會摔掉一台直升機，如此高危險、高成本的過程，更需要用自動化操作的無人機來滿足這項需求。

除了上述的應用之外，無人機尚能去做如核輻射、核汙染、或是重大災害後等高危險環境的監控，我們可以靠無人機全自動化的規畫出整套路徑，除了能有效監控之外，也能提前預防。

現行的水質採樣流程，需要派人實際到現場採樣水體，還需要分成表層水、中層水跟底層水，而且都要符合環保署頒布的採樣標準。但是汙染的發生往往在一瞬間，如不肖工廠趁大雨期間大量偷排廢水，但是現行的稽核機制仍需有人親臨現場，無法及時、有效率地去掌控。

「這代表我們就需要有一套自動化的流程跟系統，而Arklab做到了！」

Arklab開發的水質監控無人機原型

水質監控無人機完成作品

張東琳分析說，監控這件事情除了要知道污染從哪裡來，也要知道污染往哪裡去，以及可能影響的範圍跟擴散的範圍。Arklab提出的水質監測多旋翼無人機方案結合了GPS以及監控模組，包含了感測端以及傳輸通訊，也做了界面整合，因此可以知道飛行器執行任務時的即時狀況還有所在位置，並回傳感測數值。

「不像一般的無人機電線裸露在外，這些套件都被設計在防水箱中；保麗龍的浮筒設計亦是經過精密的計算，加了排水線減少阻力；樣品槽的接頭是瓶蓋，因此將來可以去做編號。」

水質監控無人機進行實測（圖為張東琳）

他進一步說明水質監測多旋翼其實是通用環境監測儀，在感測器上，加上可以感測帶氧化物、臭氧、二氧化碳、PM2.5的感測器，即可針對空氣品質做監測。

「為什麼要放在瓶子裡面呢？因在做空氣汙染採樣時，樣本必須是穩定的氣流、穩定的溫度跟壓力，」張東琳說明：「尤其是現在有些PM2.5的感測器是靠光學式去計算粉塵的透光率來換算出值，因此將它放在一個穩定密閉的容器裡面，透過主動式氣流的方式讓它接觸到我們的樣品，才可以避免氣旋造成的影響。」

成立於2014年5月的Arklab，目前已建立起在無人機圈子裏無人不知的品牌印象了。除了持續針對有興趣的議題進行開發外，他們更專注在無人機科技教育的領域，希望可以透過無人機讓孩子們或是對工程學門抱有恐懼感的人，不要害怕科學知識。

未來，他們希望透過無人機教育，讓大家知道不只無人機的應用充滿潛力，學習者也讓自己有更大的發展空間。

（本文整理自張東琳於Maker Hatch Night分享會之演講內容）

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對任何事都充滿著好奇心，勉勵自己要踏出舒適圈，接觸人群，認識世界。
企業管理系畢業，相信Maker擁有改變世界的力量，期許能利用自己的熱情，成為推動Maker圈發展的助力。