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近期感測器的創新應用案例

/ 發布日期:2017/10/13/ 瀏覽次數:97
將科技導入農業,運用智慧農業提高農地管理效率並解決農業人力不足是未來發展趨勢,而其中的關鍵要素即為無人機的運用,雖然無人機一開始是應用在軍事領域,但目前已逐漸擴展至其他的應用領域,包括商業、農業、娛樂等。以農業應用來說,無人機除了可用在噴灑農藥之外,還可搭載攝影機進行農地空拍,並透過影像辨識,讓農夫更清楚的掌握農作物的生長狀況。

一、 搭載感測器的無人機可偵測植物病害
如何在農業生產的過程中,準確地辨識出不利植物生存與生長的環境(plant stresses )一直是個難解的問題,特別是在偵測與診斷植物的病原體方面。因此,若能發展出可以預先偵測植物病害的裝置,將可大幅提升農業生產力。
倫敦帝國學院(Imperial College London)的研究人員研發出配置多光譜攝影機 系統(Multispectral Camera System)的無人機,經由特殊的濾色鏡,可捕捉特定區域內電磁光譜(Electromagnetic Spectrum )的反射光,將能準確判定目標物體是否異常。無人機透過多光譜成像(Multispectral Imaging)技術,運用光譜成像觀察植物葉子的顏色,並量化顏色差異的程度,可辨識植物是否被病原體或殼針孢菌(Septoria )感染。
內建於無人機鏡頭系統的機器學習演算法,可辨識多光譜成像資訊中的疾病訊號,透過無人機收集的資料,可確認植物病害的發生位置。此外,透過無人機也能預先偵測出植物的病害,並提醒農民採取必要的行動。

二、 監測人體健康和環境的感測器
  人在呼吸中會呼出氨氣,氨氣的濃度可反應人類腎衰竭的程度。但現今檢測與分析氨氣的生物標記(biomarker) 方法,需要昂貴且體積龐大的儀器才能進行檢測,且作為氣體感測器材料的有機半導體,在檢測呼吸中的微量疾病市場的靈敏度不足。為了能使患者在罹病初期就能進行治療,需要能在極低濃度的氣體中,快速地檢測出生物標記。
  美國伊利諾大學研發出拋棄式的攜帶型感測器,可用於檢測呼吸與環境中的疾病生物標記。該感測器裝置以輕薄的機塑膠材料製成,能以高敏感度檢測低濃度的氨,濃度最低可達十億分之一。感測器能監測呼吸時氨濃度的變化,提供警告並提醒患者進行腎臟檢查。
  透過改裝感測器的元件,也能使其具有檢測其他疾病之生物標記的潛力。此外,研究人員正致力於提高感測器的可靠性與穩定性,以利未來可同時檢測多種人體的化合物。
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