【明報專訊】首屆「創科@大埔」展覽現於香港科學園舉行,主題為「生活與創科」,超過30間中小學參與展示創新科技發明。大埔舊墟公立學校(寶湖道)同學因曾參觀愛護動物協會(愛協)及看過流浪動物慘G的報道,加上校內飼有「校貓」,所以對貓咪特別有感情。「牠們沒有食物就會餓死,非常可憐,所以我們找老師商量,製作『貓之寶』玩具及『智能餵貓機』」,莫泳銦(六年級)說。
■STEAM物聯網
物聯網3層面
物聯網(Internet of Things,簡稱IoT)的概念是將裝置(device)和設備(equipment)透過互聯網連繫,毋須人手操作已可互相交換資料,並發出合適指令。例子包括智能家居、智能手表等。
1 感知層:透過感應器獲取不同個體(人、服飾、貨品等)的數據(溫度、距離、速度等)
2 網路層:利用WiFi、藍牙、流動網絡等媒介傳遞數據及發送指令
3 應用層:儲存、分析並利用資料,提供適當服務,應用於家居、醫療、物流等方面
■STEAM大數據
龐大資訊量 商業統計應用
大數據是規模極為龐大的數碼資訊,促使人們研發更高階的資料儲存設備和科技。大數據應用廣泛,例如零售業可透過蒐集顧客購買行為或與商品互動的數據,從中分析顧客喜好及購物心理,制訂適合的商業策略。
■貓之寶
「貓之寶」是個模擬捕鼠器,用家可控制玩具老鼠彈出彈入,「貓喜歡抓老鼠,可吸引牠們追捕」,林梓(六年級)說。同學希望藉「貓之寶」玩具促進人貓互動,但怕不法之徒濫用,靈機一觸之下想到加入身分識別功能解決問題。
會員卡鑑定 杜絕虐貓者
香港雖有許多愛貓之人,但也有虐貓狂徒。「貓之寶」玩具加入身分識別,義工可憑卡啟動玩具與貓咪互動。林梓說:「我們擔心虐貓者會利用玩具傷害貓咪,所以採用身分認證。只有放入正確的卡,用家才可操控裝置。如果虐貓者製作假卡,插入卡槽後裝置就會不斷響鬧,無法操控。」「貓之寶」又設有家用版,「因為貓咪有主人照顧,所以毋須識別身分,只需以遙控操作」。遙控除了控制鼠頭伸縮,也可令「貓之寶」變成流動捕鼠車四處走,吸引貓咪追逐。
物聯網應用
感知層(接收信息)
●運用顏色感應器辨識義工會員證以啟動玩具
●設置觸碰感應器,控制伸縮捕鼠器,促進人貓互動
●家用版設有紅外線接收器,使玩具變成流動捕鼠車
網路層(傳遞信息)
●無線網絡傳送各區義工的參與情G回到愛協主機
●義工可於社交平台分享愛貓樂事
應用層(運用信息)
●愛協職員可透過主機分析義工與流浪貓的互動數據、各區義工人數分佈等
●監察流浪貓的運動和心理狀G
■智能餵貓機
觸碰感應器 測貓糧重量
「智能餵貓機」有3個儲糧空間,分別是底部食盤、中間及上方糧格。泳銦解釋:「底部食盤設有觸碰感應器可探測重量改變,估計貓糧分量。」當食盤貓糧不足,活門便自動打開從中間糧格落下貓糧。
組件互相帶動 突破感應器範圍限制
常識科老師陳志松表示,同學選擇用重量估計貓糧分量時,由於只有兩個感應器可用,非散佈食盤各處,因此須考慮探測重量的準確度。「如何令食盤無論在哪個位置受壓都可被感應?同學為此用上多個組件設計機關,使它們互相帶動,只要在一個位置施壓,其他組件就會受牽動,令整個底板壓到感應器上」。
中間糧格設超聲波感應器,從貓糧與感應器的距離估算貓糧分量。「貓糧不足時會透過無線網絡傳送數據到愛協主機,顯示refill(填補)文字提示」,愛協職員就可按鍵來遙距控制餵貓機,從上方糧格投放貓糧。
物聯網應用
感知層(接收信息)
●內置超聲波感應器探測貓糧儲存量
●觸碰感應器食盤能即時回饋貓咪需要
網路層(傳遞信息)
●運用無線網絡傳送各區貓糧數據回愛協主機
應用層(運用信息)
●愛協職員可透過主機分析貓糧供應,遠端控制投放貓糧
●貓糧數據分析流浪貓的進食狀G是否健康
●餵貓機可於全港擺放,愛協職員毋須實地考察已能獲得各區數據
■「創科@大埔2019」展覽
展覽展示多間中小學創科發明,包括中華聖潔會靈風中學的「水母生態監測系統」、靈糧堂劉梅軒中學的「鋁罐回收機械人」等。另設講座及工作坊,介紹人面識別、飛機工程、智慧城市等技術於日常生活的應用。
日期:2月17至18日(周日至周一)
時間:上午10時至下午6時
費用:免費
地點:香港科學園會展中心第三期大展覽廳
查詢:3954 5325、「創科。大埔 Tai Po Inno Expo」fb專頁
■想一想
我們可如何運用物聯網和大數據為社會問題提供長遠的解決方法?
■關鍵詞
流浪貓 stray cat
物聯網 Internet of Things
大數據 Big Data
虐待動物 animal cruelty
文:李嘉鈴
圖:馮凱鍵
[常識學堂 第140期]