2025年12月12日 星期五

★ 工業物聯網注入空氣品質監測系統的應用



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雖然空氣對維持生命絕對是必不可少的,但它對工業的影響要大得多。 空氣品質決定了工人的表現,這進一步影響了整個工廠的生產力和效率。

空氣也會影響公司的營運成本。 大氣中存在的腐蝕性顆粒和氣體,可以作為各種工業裝置金屬體生鏽和分解的催化劑,導致更多的維修和維護費用。 此外,空氣的存在或空氣中特定氣體濃度的增加,會影響製造過程,導致製成品的品質下降

因此,空氣品質在決定一個行業的整體績效方面,起著重要作用。 特別是在採礦、石油和天然氣、化工等行業;處理有害氣體或受到氣溶膠影響;空氣品質監測系統是必須的。


使用物聯網作為空氣品質監測器:

物聯網作為一種互連裝置,作為確定特定設施空氣品質的完美媒介。 嵌入策略位置的感測器和儀表等高階裝置,可用於確定空氣品質指數(AQI)或辨識特定有害氣體的存在。

物聯網系統具有即時監控、多通道警報,和高階分析等功能;是監控空氣品質的最佳工具。 資料傳輸到一個集中的平台,沒有任何延遲,從而能夠從任何地方監控一個位置的空氣品質指數。

基於物聯網的空氣品質監測的應用:

1)室內空氣品質監測系統

知道每年有 380 多萬人死於室內空氣汙染,這相當令人震驚。 顆粒物和有害氣體的存在會降低空氣品質,吸入會導致哮喘、肺功能下降,甚至癌症等嚴重疾病。

雖然資料涉及工業和商業部門,但空氣汙染物對工人的影響,更多的是由於汙染物濃度的增加。 因此,室內空氣品質監測系統幫助公司建立一個更健康的工作環境,以控制空氣品質指數。 透過將即時空氣品質資料,與理想條件進行比較,公司可以促進充分的通風,控制其設施中的汙染物產生,並將溫度和溼度水準保持在舒適的範圍內。

2)室外空氣品質監測系統

幾十年來,環境健康一直是討論的話題。 為了保持空氣品質高,已經實施了與空氣中汙染物排放有關的不同政策和法規。 因此,為了按照確定的指導方針很好地控制排放率,工業必須監測有害氣體的產生。

透過使用戶外空氣品質監測系統,公司可以追蹤其製造單位周圍的空氣品質指數,並隨後控制其排放率。 這有助於他們遵守法規,並防止空氣品質管理組織在空氣汙染水準,超過其極限時,產生任何合法執行的後果。

3)顆粒物監測

顆粒物(PM,Particulate Matter)或顆粒物是懸浮在空氣中的固體或液體微細顆粒。 也被稱為氣溶膠(aerosols),這些顆粒肉眼看不見,可以由酸、金屬、土壤、灰塵、有機化學品等不同成分組成。

由於這些顆粒非常小,它們很容易被吸入並影響健康。 健康問題的嚴重程度與這些顆粒的大小直接相關。 通常在高速公路或塵土飛揚的工業附近發現的粗 PM 範圍在 2.5 到 10 微米之間。 然而,小於 2.5 微米的顆粒更危險,因為它們很容易透過鼻子和喉嚨進入肺部。

因此,在製造或任何其他過程中,控制這些顆粒的產生在工業中非常重要,因為它們的持續暴露會影響工人的健康和績效。 透過將 PM 監測感測器與空氣品質監測系統一起使用,公司可以監測其設施中存在的顆粒物的數量。 感測器有一個雷射器,每當顆粒穿過它時就會散射。 根據雷射的散射,可以估計空氣中的 PM 量

因此,公司可以採取措施減少其設施中的氣溶膠濃度,並為員工創造一個健康的工作環境。


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4)氣體檢測系統:

在化學和石油和天然氣等行業中,有害氣體和毒素分別在製造過程中使用或產生,即使是輕微的洩漏也會導致災難。

在 H2S 或 SO2 的存在下,長時間工作會影響工人的呼吸系統。 長期暴露甚至會影響心理健康,並導致嚴重的頭痛、抽搐、噁心或結膜炎。 此外,液化石油氣或甲烷等可燃氣體的洩漏會導致爆炸,導致附近的操作員受傷和裝置損壞。 此外,甲烷或丙烷等氧氣取代氣體(也稱為窒息劑)會降低氧氣水準的濃度,從而導致嚴重的心理健康問題和死亡。

透過使用氣體檢測系統,可以檢測有毒和可燃氣體的洩漏,並可以採取措施展開疏散過程,儘量減少裝置損壞,並防止其傳播。


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結論:

顆粒物和氣體等成分決定了空氣品質。 這些汙染物會使空氣品質下降,持續吸入會導致嚴重的疾病。 藉助空氣品質監測系統,行業可以檢測這些有毒物質的存在,並監測空氣品質,以採取智慧措施改善工人的空氣品質。 這導致了生產力的提高,裝置損壞的減少,並有效地遵守了法規。



★ 如何選擇合適的醫療器材攝影機模組?影響選擇的八個因素是什麼?

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攝影機模組在醫療設備中的應用日益廣泛,並在醫療保健產業的轉型中,發揮關鍵的催化作用。從診斷和檢測到手術導航和跌倒偵測,攝影機模組在醫療產業的應用範圍,已無限擴展


在本篇部落格報導中,我們將探討為醫療設備選擇攝影機模組時,需要考慮的因素。首先,我們將了解什麼是醫用攝影機,嵌入式視覺技術如何幫助提升醫療設備的效能,最後,我們將介紹選擇攝影機時,需要注意的 8 個因素。這與我們之前學習的,如何為嵌入式視覺應用選擇合適的攝影機模組。


什麼是有攝影機的醫療設備?

帶有攝影機的醫療設備,是指那些整合了先進感測器,和影像技術的醫療工具,目的在提高診斷能力、治療準確性和患者護理品質。它們能夠拍攝用於醫療用途的圖像和影像。攝影機醫療設備透過提供清晰的影像,幫助醫生做出更準確的診斷,並記錄手術和治療過程。


以下將舉兩個例子,說明我們如何利用高清影像攝影機醫療設備,捕捉細微的病理變化,從而幫助醫生進行早期診斷。此外,在手術過程中,攝影機可以提供即時視覺回饋,幫助醫生進行精準操作,尤其是在微創手術中。


攝影機模組在醫療設備中的應用遠不止這些,它還能幫助改善病患護理,提升醫師的診斷能力,這裡就不一一列舉了。


透過科技整合增強醫療設備攝影機功能

醫療攝影機模組,需要能夠與現有軟體解決方案和服務無縫整合。例如,對於需要與 Zoom 和 Microsoft Teams 等視訊會議平台配合使用的攝影機,必須確保系統相容性。


此外,透過整合內建人工智慧技術,醫療攝影機可以簡化資訊收集流程,促進更有意義的互動。同時,強大的人工智慧演算法,可以大幅減輕醫護人員的工作量,並優化醫療資源的分配


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選擇醫療設備攝影機模組時,需要考慮的 8 個因素

為醫療設備選擇攝影機,通常比想像中複雜得多,因為有時單一攝影機模組,可能無法達到預期效果,所以很多時候我們需要選擇最合適的攝影機,而不是最好的攝影機。因此,為了滿足醫療設備的要求,我們需要考慮以下 8 個面向。


1. 影像解析度

影像解析度,是醫療攝影機最重要的特性之一,它直接影響影像的清晰度和細節。常見的解析度選項包括 480p、720p、1080p、2160p 和 4320p。在醫療領域,高解析度攝影機(例如 4K 或 8K 攝影機)可以提供更清晰的影像,這對於需要精細視覺的操作(例如顯微外科手術和病理分析)非常重要。


2. 感測器類型

醫用攝影機模組的感測器類型,通常為 CMOS(互補金屬氧化物半導體)或 CCD(電荷耦合元件)。CMOS 感測器通常比 CCD 感測器功耗更低、成本更低,而 CCD 感測器在低光照條件下能提供更清晰的影像。


3. 數位變焦和影像品質

數位變焦功能確保醫務人員可以放大影像,而不會產生失真,這對於遠端診斷和詳細觀察非常重要。然而,在選擇攝影機模組時,需要考慮數位變焦的品質和倍率。


4. 影像格式和鏡頭類型

醫用攝影機支援的影像格式和鏡頭類型,對於確保與現有醫療設備和系統的相容性非常重要。鏡頭的變焦能力和焦距,對於拍攝特定類型的影像同樣重要。例如,h.264 和 h.265 影像格式。


5. 連接性

醫用攝影機的連接性,包括可用的訊號傳輸介面,例如 USB 連接埠,或同軸電纜輸出。良好的連接性,確保該攝影機可以輕鬆整合到現有的醫療資訊系統中。


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6. 光譜性能和靈敏度

光譜性能決定了攝影機在不同光譜範圍內,拍攝影像的能力,尤其是在需要近紅外線 (NIR) 成像的應用中。低光照靈敏度也是選擇攝影機時,需要考慮的重要因素,尤其是在外科手術或內視鏡檢查中。


7. 快門類型

快門類型分為捲簾快門(Rolling Shutter)和全域快門(Global Shutter)。捲簾快門可能會導致快速移動物體的影像失真,而全域快門則能提供更清晰的影像。


8. 光學元件和鏡頭選擇

光學元件和鏡頭選擇決定了攝影機的視場角(Field of View)、焦距(Focal Length)和放大倍率(Maganafication Capabilities)。合適的鏡頭可以確保在特定距離和視場角下拍攝清晰的影像。


在確定這項特性之前,你可以先回答以下問題,以便更好地做出判斷:


  • 目標與攝影機之間的距離是多少?
  • 要拍攝的物體有多大?
  • 物體的距離是變化的還是不變的?
  • 你希望覆蓋的視場角有多大?


透過回答這些問題,你應該能夠大致確定,所需鏡頭的焦距和其他參數。當然,如果您還有任何疑問,隨時請教專業監控攝影機廠商。



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★ 分析日常人潮、行為和人際關係,使城市和空間更具吸引力


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隨著社會日益複雜化,IT 在優化各種社會系統方面,發揮越來越重要的作用。為了讓日常生活更加安全便捷,日立一直關注著人潮。日立的人流分析模擬技術,不僅促進了行人流動,也優化了公共空間的利用,為更具活力和魅力的城市增添了價值。

概述

背景

日立已開始將人流模擬技術,應用於辦公大樓和大型商業建築的平面圖設計該公司認為,更好地理解人流、行為和人際關係,將有助於創造新的空間價值。

專案

日立將人流分析,應用於日立集團主辦的年度貿易展覽會的平面圖設計。分析數據,隨後被用於下一年的展會規劃。這些改進措施有效解決了人流擁堵,並顯著增加了每個展位的參觀人數,證明了分析的價值。

展望未來

除了解決擁擠之外,日立也致力於應用人流分析,使城市成為更舒適、更便利的居住場所。透過優化防災和旅遊等各種城市規劃方案,日立正在幫助打造更便利、對環境更友善的城市

背景

日立致力於關注建築物內的人流

IT 技術一直致力於提升各種社會系統的效率和最佳化,包括創造更有效率的交通系統,和減少二氧化碳排放。然而,IT 的應用範圍遠遠超過社會系統。作為利用 IT 技術重塑社會創新基礎設施的先驅,日立一直在推動一種新的方法,專注於人流分析。透過分析人們的移動、行為和關係,努力創造附加價值。

這項計畫始於 2007 年,當時日立與橫濱國立大學研究生院森下伸研究室、東日本行銷傳播株式會社,和 MOSAIC 株式會社共同開發了 3D 人流模擬技術。此技術可測量建築物內人員的移動,並模擬整棟建築物內的人流。該技術的開發目的,在優化辦公大樓和大型商業建築設計中,走廊和電梯的佈局。

此後,日立一直致力於將這項 3D 人流模擬技術,應用於鐵路設施,並與近鐵電車株式會社合作,在大阪上本町站進行了實驗。該站利用實驗數據,重新佈置了行動數位看板。這一空間管理上的改變,不僅增加了站內商店的人流量,也解決了周邊地區的交通擁堵。

專案

發掘人潮中隱藏的規律,創造新價值

透過這些實驗,日立進一步驗證了理解和預測人流,能夠以多種方式創造新價值的概念。一個很好的例子,是 2013 年日立創新論壇(日立集團每年舉辦的貿易展)上的一項實驗。日立使用雷射感測器測量人流,及其在會場內不同位置的停留時間。結果顯示,某些區域存在擁擠現象,阻礙了人流的順暢流動。數據分析還顯示,展位的「吸引力」因其位置而異,一些展位的客流量,比其他展位高出十倍


基於這些發現,2014 年日立創新論壇的平面佈局進行了調整,並取得了一些令人驚訝的結果。首先,非常受歡迎的主題舞台,被移到了會場的中心位置。有人擔心這種佈局變化會造成擁堵,但結果卻不然。它的作用更像是一個幫浦。它不僅吸引人流到中心,還引導人流回到遍佈場館的展位,從而解決擁擠,提升整體人流。不同展位的「吸引力」差異減少了約 70%。

此外,還增加了數位看板,提供擁塞預測,讓與會者能夠看到未來五分鐘內,可能出現擁擠的區域。這也有助於解決擁堵,提升與會者的舒適度。

人流分析,將人們的行為以數據的形式展現出來,並有助於揭示行為背後隱藏的模式。隨著這些隱藏模式逐漸顯現,可以改善人流聚集場所的佈局,從而提升空間價值,並提供更優質的服務


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人流量與各區域停留時間的比較(黃色區域)。2013 年,部分區域交通擁堵,影響了人流通暢,但 2014 年壅塞情況明顯解決。


此外,2014 年,日立與專注於商業設施和公共空間的設計公司,乃村製作所合作,對東京國立科學博物館的人流進行量化,並將結果以大數據形式進行分析。該實驗目的在探討哪些展品更受兒童歡迎,以及每個展品在多大程度上,促進了親子之間的交流。實驗分析結果,將用於更好地理解人與人之間的溝通模式和關係,並將作為未來展品設計的參考。

展望未來

日立致力於透過人流分析優化整個城市

人流分析可以應用於零售商店等小型空間、大型商業設施,甚至整個城市。日立一直致力於優化整個城市,幫助人們打造更舒適、更方便的居住環境。

例如,如果能夠分析城市中人流和行為,就能優化能源利用和城市交通系統。此外,防災和旅遊支援等其他功能也能改進。這項技術不僅能解決交通擁堵,也能成為打造更便利、更環保的城市的創新力量。日立將憑藉著客流分析的獨特洞察力與視角,不斷拓展更多可能性。


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