Innovative Applications

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Survey of Innovative Applications : 2022 Taiwan Innotech Expo, DIY projects, AIOT, Smart City, Smart Medical, AR/VR/MR & Holographics, Robots, and Innovative Sensories.

Contents:

  1. 2022 Taiwan Innotech Expo
  2. DIY projects
  3. AIOT
  4. Smart City
  5. Smart Medical
  6. AR/VR/MR & Holographics
  7. Robots
  8. Innovative Sensories.

2022 Taiwan Innotech Expo

AIoT智慧應用

  • AI無人機強韌自主導航於精準河流跟隨 (總航程3.5km), 加速：4X (國立陽明交通大學)
  • 以5G與智慧無人機建構之海岸巡防與環境永續調查系統 (*國立陽明交通大學8)
  • 以情境感知為基礎之人工電子耳降噪系統設計 (振興醫院)
  • 應用於人群環繞場所智慧型自走載具之整合式感測、導航技術與加速晶片技術 (國立中興大學)

學校發明區

  • 遊戲式益智型地圖拼圖構造及其製作方法 (國立屏東科技大學)

  • 智慧盲人探測帽 (啟英高中)

  • 應力感應螺絲 (國立高雄科技大學) 本產品設計一組可形變的桿體，此桿體可壓入縷空螺絲內部，為達面接觸的組裝目標，使用緊配的組裝方式置入縷空螺絲內部；由於此桿體和螺絲是分別加工，提升安裝感測器時的便利性

  • 基於虛擬實境與擴增實境之上下肢協同復健外骨骼系統 (國立中興大學)

  • 運用眼動追蹤與人工智慧視覺辨識之3D列印義肢手臂 (南台科大)

  • 一種具有食品管理系統的智能冰箱 (國立雲林科技大學)

  • 無人機全自主飛航控制系統 （長榮大學）

DIY projects

Instructables

OscilloPhone

Use Your Smartphone As an Oscilloscope / Signal Generator

DIY放大電阻

使用 Arduino 放大電阻顏色代碼。 將你的小電阻放在兩個夾子之間進行測量；顏色和值將顯示在大電和LCD屏幕上。

DIY Modern LED Matrix Bike Animated Tail Light

卡片辨識器

Turn Touchscreens into Touchless Interfaces

AIOT

解決雞農問題 iCHASE打造AI家禽照護系統

  • 以智慧秤重計而言，團隊採用NVIDIA晶片開發出支援AI運算的攝影機。當雞群跳上秤重平台後，總重量除以影像辨識得出的秤盤隻數，就能算出雞隻的平均重量。為防止雞糞酸蝕秤盤，表面也經過防水、防塵、防鏽處理，重要電路板的位置也要仔細規劃。
  • 雞隻體重會反映健康狀況，當體重數據增減偏離標準太多、或連續數天異常，秤重計連接的網頁平台會出現異常提醒，飼主也可和過去的歷史紀錄比較。因為雞隻喜歡往高處的秤台跳，秤重過程中不需要人力特別驅趕。
  • 張光甫表示，團隊另一款囉音辨識產品，目前也在大成旗下的禽場驗證中。囉音指的是呼吸道疾病所產生的聲音，雞農過去都以聽聲辨識，但這種靠感覺的個人經驗很難傳承。團隊與中興大學生機系助理教授蔡燿全的團隊合作，讓小批次的雞隻感染呼吸道病毒，再記錄牠們的啼聲，希望訓練出可辨識囉音的AI模型。
  • 針對致死率高的禽流感，團隊則開發AI雷射驅鳥器，當影像裝置偵測到野鳥時，便自動啟動雷射光束驅離野鳥，避免使用防鳥網會造成的傷亡。類似的影像辨識技術也將用來開發「死禽雷達」，協助雞農快速挑出病死雞隻。

提前掌握母豬健康狀況 台灣團隊打造 AI 母豬健康偵測平台商機上看 8 億

  • 在豬隻飲水、吃飼料時，設備就可以自動幫豬量測體溫，經過後端系統分析後，可以藉此提早偵測豬隻是否有發情或熱疾病等徵兆，目前溫度量測正確率可以在正負攝氏0.3 度之間。

解密全球唯一 AI 養蝦的行業秘辛！

  • 艾滴科技利用自動化 IoT 的傳輸影像辨識專家系統，達成「一站式養殖服務商」。余萬洲解釋該系統的影像辨識系統透過好幾個養殖池的數據累積、幫數萬隻白蝦拍照後的結果，推算出理想的蝦子生長狀況，以及影響生長的變因。
  • 舉例來說，影像辨識系統經過深度學習，除了從外觀大小，還可以從白蝦的腸線辨別健康狀況，像是腸線粗大、顏色深就代表蝦子食慾好、進食狀況不錯，應是健康的白蝦，反之腸線太細、顏色淡就可能蝦子進食有問題。
  • 準確辨別蝦子生長狀況，連帶會影響投餌精準度。余萬洲解釋，投餌太少蝦子長不壯、太多則會使池子混濁、影響水質。「目前自動投餌系統大部分業者誤差度都還在 15~20%，艾滴科技的只有 3% 。」

程式設計師奶爸自制AI餵奶檢測儀，預判寶寶餓點，不讓哭聲影響老婆睡眠

【工程師隱身術】200 行 TensorFlow.js 程式碼，讓你從視訊會議的畫面中「消失」

Smart City

3D街頭暴力預警及AI情資整合偵蒐平臺

全國首創以人工智慧物聯網（AIoT）構想，運用人工智慧(AI)影像辨識及聲音感應技術，並以本轄八大行業營業處所為實驗場域，結合物聯網(IoT)設備進行異常狀況分析，當偵測現場聚集人數達3人、持續停留30秒、聲音感測80分貝以上，提供主動預警通報，以利警方調度優勢警力迅速到場處理。

Smart Sidewalk Protection

  • 環保電動交通領域的領導廠商Bird日前宣布了由Bird首創的智能人行道保護技術。這項技術是由Bird和無線通信和定位技術及服務的全球領導廠商u-blox(SIX:UBXN)共同設計和開發，是一種感測器融合(sensor fusion)解決方案。整合於Bird電動車輛的智能人行道保護裝置，被用來防止微型交通設備騎行於人行道上。
  • 結合u-blox的ZED-F9R高精準度航位推測模組、公分等級人行道地圖，以及Bird的車載感測套件，此一整合系統可有效且高效率地即時偵測和防止人行道騎行。例如，相較於採用雲端地圖的傳統GPS，可能需要15秒以上的時間才會做出反應，Bird的新型智能人行道保護技術，可以讓進入人行道的車輛安全停下，同時允許騎士步行將車輛牽回車道或自行車道。

路側感測器提醒駕駛動物出沒

據FierceElectronics與eeNews Europe報導，Salus系統主要倚賴雷達、光學鏡頭與紅外線感測器來偵測動物走動，系統所收集的數據則會經由自動分析來預測動物行為以及與汽車及機車作區隔。該技術是利用神經網路開發機器學習，可讓系統區分機車騎士、汽車或鹿的差別，而非純粹動作偵測。

Smart Medical

孕婦在家就能監測胎兒心臟健康

  • Sensoriis與HERO Laboratory研究團隊開發的系統，運用穿戴式裝置來監測胎兒的心電圖(ECG)訊號，透過以貼片固定在孕婦腹部的電極接收訊號、以內建的微控制器處理訊號、藉由藍牙將結果傳送到智慧型手機或智慧手錶上的App供檢視。
  • 透過穿戴式裝置持續監測胎兒心跳會產生大量ECG訊號，Lullaby演算法善用心跳具有穩定節奏的特性、根據時間模式提升心跳的辨識率、忽略心跳以外的心臟活動，因此可以減少所需的運算量、以最有效率的方式運用微處理器的運算能力，因此能在穿戴式裝置上即時處理高解析度的ECG訊號以監測胎兒心跳。

馬桶也能測量心率、提早預防心臟病！

  • 根據美國疾病預防控制中心（CDC）數據統計，在美國每 36 秒就有一人因心血管疾病死亡，有超過 620 萬的美國人面臨心律衰竭問題（俗稱心臟無力）。
  • Casana 的智慧馬桶座外觀雖與一般馬桶並無兩樣，但其主要功能是一台「心臟偵測裝置」，包含偵測心電圖（ECG）、心衝擊圖（BCG）、光電容積圖（PPG）感測器元件，可以用來偵測心臟健康指標，並透過內建的 Wi-Fi 或是 LTE 功能將資料傳送至雲端系統。

AR/VR/MR & Holographics

DIY實物投影機

遠端上課沒有實物投影機？
美國教師 Carmen Castrejon設計了這樣一套簡便裝置，只需要一張CD、鉛筆、膠帶和一個硬幣，就能透過反射，讓筆記型電腦隨意的投放鍵盤上的筆記

來源:Carmen Castrejon/Facebook

Hologramm Projektor HyperVSN

Holokit X

Holokit Cardboard

《遊戲王》卡片投影成真！超狂粉絲花七個月製作「AR投影對戰系統」

MR技術結合機器人　精準完成心導管插入手術

外科醫師即將在MRI機內透過MR以微型機器人器械搭配MRI成像進行心導管插入手術。Case Western Reserve University (CWRU)

  • 根據Immersive Technology報導，美國疾病管制與預防中心(CDC)資料顯示，心房顫動(AFib)是最普遍的心律不整症狀，全美約有3萬~6萬名患者。外科醫師要實施心導管插入手術時，通常會從AFib病患的鼠蹊部位，手動將心導管透過動脈或靜脈推送到心臟部位，需要倚賴影像相當模糊的心臟X光片，手術施作稍有不慎就有造成患者中風的風險。
  • 左心耳封堵(LAAO)手術能有效管理AFib病患的中風風險，為達到手術最佳精準度以降低造成AFib病患中風的風險，CWRU研究團隊將讓外科醫師在進行LAAO手術時配戴混合實境(MR)頭盔與操作微型機器人器械，研究團隊希望藉由展示手術優勢與可行性，促成AFib病患能更方便的獲取擴增實境(AR)引導的手術，尤其是預期壽命超過20年的患者。

T-Mobile加速器招攬新創打造5G AR應用

深度技術公司weR打造零售空間變現與最佳化的AR/人工智慧(AI)平台。T-Mobile

MR技術輔助森林植被調查工作

萊斯大學研究生Daniel Gorczynski與生物科學家Lydia Beaudrot，近期以微軟(Microsoft)的MR裝置HoloLens結合最新的VegSense程式，在德州休士頓的紀念公園對森林植被進行調查，並將相關研究結果刊登於Methods in Ecology與Evolution期刊。

[台灣首位「元宇宙偶像」Lady LayLa 登場，虛幻引擎＋真人聲優搶攻網紅經濟](https://www.techbang.com/posts/98102-taiwans-first-meta-universe-idol

有別於歐美國家的虛擬偶像，「Lady LayLa（萊拉）」更具備即時 Live 演出的特性，她採用 Unreal 虛幻引擎 UE5，即時成像，能以炫麗的造型和粉絲見面、Real Time 進行表演，再結合唯美燈光、電影鏡頭、華麗特效與高畫質的場景，將使視覺更夢幻，帶領粉絲進入虛幻的元宇宙時空。-lady-layla-debute)

羅馬推虛擬實境巴士 穿越過去與未來

Invisible Cities的VR巴士之旅提供整合視覺、聽覺、嗅覺、體感的沉浸式體驗。

  • Invisible Cities的VR巴士配備3個全球定位系統(GPS)、三軸加速度計(Accelerometer)、磁力計(Magnetometer)、速度計(Velocimeter)、表面雷射(Surface laser)等裝置，以擷取巴士行駛時的每一次顛簸、車速、轉彎等變化，並整合3D虛擬內容與巴士內數位喇叭提供的逼真音訊。
  • 此外車上還有小型的通風口，會配合行經的虛擬場景，適時提供樺樹、木炭、蒔蘿、乳香、金屬乙醛、麝香、沒藥、香根草等各種氣味的嗅覺體驗。

Engage XR推元宇宙大學計劃 美十所大學加入

元宇宙大學可望促成遠距教學體驗與效益的大幅翻轉，無論學生們分處於世界上任何地方、相隔多遠，都能齊聚在虛擬教室中跟隨專業教育者學習、任意分組或共同合作，且幾乎或完全不會受到所處實體環境的干擾與分心，將提供學生更能專注、具吸引力、遠優於Zoom的學習環境與體驗。

AVATAR Fishing

VR讓擊劍運動不再貴族 可搭配真劍演練超逼真

  • 擊劍運動的設備和學習成本高昂，一直是少數人的貴族運動，所幸俄羅斯VR公司Boxglass推出Fencer擊劍訓練系統，擊劍玩家只要在Oculus Quest控制器加上真正的劍，即可開始自主訓練，逐漸熟悉擊劍的基本戰術和動作。
  • 據RoadtoVR報導，Fencer套組專為擊劍初學者而設計，透過虛擬實境學習國際擊劍聯盟(IFF)所制定的規則。Fencer全套2,000歐元，包含頭戴式裝置、劍及控制器支架、App授權使用資格，只不過目前沒有專攻一般消費者的方案，僅有針對劍擊道館的版本。

A Foldable Haptic Actuator for Rendering Touch in Mixed Reality

紙筆放一邊 VR揮灑時尚設計創造力

這項VR概念非常適合構思階段，學生可以繞著模特兒走，檢查用色、材質和版形等。

XRHealth推出VR過動症治療App 成為過動兒救星

光是在美國就有600多萬名孩童罹患注意力不足過動症(ADHD)，平時安靜不下來，做什麼事情都不專心，雖然服藥可以改善病況，但仍要靠個人努力，XRHealth為此研發VR在家治療App，方便ADHD孩童在家練習專注力。

角色扮演學歷史 VR教學App讓你成為歷史人物

據VRScout報導，HistoryMaker VR是針對中學生所設計的教育內容創造工具，學生可以選擇扮演林肯、富蘭克林、馬克吐溫等8位美國歷史名人，然後按照角色布置舞台，接著選擇一段內建的獨白台詞，就能操作虛擬人物上台表演。

Robots

Tesla Optimus

Softcream Robot

Samsung’s actual new robot butlers

JetAuto Pro

JetAuto Pro ROS Robot Car with Vision Robotic Arm Powered by Jetson Nano Support SLAM Mapping/ Navigation/ Python

國門重啟拚觀光　11間飯店將導入服務型機器人

  • 因應這波缺工浪潮，緯創此次研發的3款服務型機器人，將分別應用在包括 環境消毒、迎賓、客房配送等場域。預計2023年4月，緯創將導入北中南共6間飯店，包括新竹安捷國際酒店、淡水福容飯店、高餐大群賢會館、台北美侖大飯店、日月潭力麗溫德姆酒店與六福萬怡酒店。
  • 未來像是消毒機器人可替代人力長達10小時持續運作，進行重複性的消毒工作、迎賓機器人則是協助業者進行接待、導覽，而客房配送預期可提升20%的服務效率。

亞馬遜開發捏夾式抓握機器人

亞馬遜(Amazon)的倉儲撿貨機器人必須處理數百萬種各式形狀、尺寸、重量的貨品，目前主要使用的抽吸抓握器(Suction gripper)機器人的表現還不盡理想，亞馬遜的機器人團隊正在開發使用彈性更高、撿取能力更全面的捏夾抓握(Pinch-grasping)機器人。

機器人指尖整合乾式電極感測器 血壓量測自動化

美甲機器人進駐Target店面　10分鐘即可完美亮相

據Yahoo Finance報導，研發了首部美甲機器人的製造商Clockwork，近期與零售業者Target簽訂合約，在德州、加州、明尼蘇達州的6間門市據點，提供美甲機器人的服務。Clockwork的美甲機器人仰仗人工智慧(AI)和3D技術，計算指甲的形狀與尺寸，10分鐘內即可完成美甲作業。

植物的反撲？藝術家讓植栽控制握有砍刀的機械手臂

如果讓植栽控制機械手臂，再讓機械手臂拿一把砍刀，會發生什麼事？專攻機器領域的藝術家 David Bowen，為了探究這個問題的答案，創造了裝置藝術作品「植栽砍刀」（Plant Machete）。

仿生撲翼飛行器大突破！一個關節零件解決飛行穩定問題

研究人員透過以往的研究發現，固定角度的關節或者是沒有關節的機翼設計，撲翼機器人很難取得良好的飛行效果。像是機翼的角度設置為30度時，飛機撲個幾下就墜落了。
為了解決這些問題，研究人員提出了一個自由彈性關節的設計，其中偏角在向下和向上行程之間執行不對稱，進而（被動地）調節機翼面積，平滑地產生升力。

研究人員認為，他們的工作主要體現在三個方面：

  • 彈性關節的參數，這個彈性關節的各項參數可以用於各類的撲翼機器人，包括低雷諾資料和大拍打振幅的情況下；
  • 對被動變形翼的約束性最佳化進行設計，包括彈簧的彈性、沿翼的位置和偏置彈簧角度等；
  • 對整個機制在飛行中進行驗證，根據大型撲翼機器人的飛行資料，得出了平均升力的定量改進。

Innovative Sensory

MIT開發無晶片、無電池的無線電子皮膚感測器

水下光通訊

日本要以水下光通訊技術，建立水下區網ALAN，推動海洋開發的革命性發展。圖為感測器(左上)、AUV(右上)、與拍攝影像。JAMSTEC

這項水下通訊實驗，是由日本國立海洋研究開發機構(Japan Agency for Marine-Science and TEChnology；JAMSTEC)執行，內容是由自動水下載具(Autonomous Underwater Vehicle；AUV)，可視為水下版無人機，自動航行到目的地，以海底光通訊技術發指令，並接收海底科學研究系統儲存的資料，最後自動回航。

新的攻擊裝置可以向螢幕發送電磁脈衝，隔空模擬手指點擊你的手機！

奈米刺青可做為健康監測與警示裝置

比人類指尖觸感還敏銳的智慧人造皮膚

  • 基於高靈敏度混合感測材料的智慧人造皮膚，核心為感覺奈米棒(Sensory nanorod)，由於採用在生產積體電路等零件的工廠已是成熟完善的氣相(Vapor)製程，因此能直接進入大量生產。
  • 多感測器混合材料的運作是基於電子訊號，由包覆在壓電(Piezoelectric)氧化鋅殼內的水凝膠型態智慧聚合物所組成，當濕度與溫度變化時水凝膠會膨脹，並對壓電氧化鋅產生壓力，而壓電氧化鋅會發出電子訊號以因應各種機械壓力。

偵測海嘯新方法 解讀GPS無線電訊號變化效果佳

  • 根據TechCrunch報導，海嘯是海底地震、山崩、火山爆發所造成，當海浪以高達500英里的時速向陸地接近時，浪高會快速增加，但初期深海中的海浪僅不到1英尺高，雖然海面的變化相當和緩，不過已足以在大氣層造成連鎖反應，空氣被向上推擠時會產生一道音波直達186英里上空的電離層且強度會在過程中被放大。
  • 音波使得電離層的電子密度被稀釋，直接影響GPS人造衛星向地面接收器發送的無線電訊號，研究團隊發展一套解讀無線電訊號變化的方法，累積收集關於海嘯的關鍵資訊，確認GPS網路能在遠早於陸地受到侵襲之前，就發現深海中海浪醞釀的跡象，研究團隊認為進一步研究還可基於GPS無線電訊號更準確預估海嘯的規模與型態。



This site was last updated October 30, 2023.