如何解決太空人便便問題?NASA 公布得獎好點子
如何解決太空人便便問題?NASA 公布得獎好點子

在太空無重力狀態下,上廁所一直是個困難的課題,如果無法維持良好的人體排泄物處理,人就無法在太空中工作太久。就在去年,美國太空總署(NASA)舉辦了「太空衣人體廢棄物解決方案比賽」,總獎金高達 3 萬美元,在 2 月 16 日公布了比賽結果。

NASA
如果太空人在太空中待得更久,或者不幸遇到緊急狀態,他們要如何安全地排泄?

太空梭或太空站上的馬桶非常難用,只要使用方法「有一點不對」,就會發生屎尿在艙內四處飄飛的情況,導致很多人寧願穿成人紙尿布,隨時隨地都可以解放在褲子裡;而在太空衣裡,上廁所的問題就又更慘了,成人紙尿布是目前唯一的選擇。然而紙尿布是一種低技術和臨時解決方案,解放出來的便便畢竟還是緊貼著肌膚,無法提供多於一天的健康和保護機能。在太空載具裡還可以更換紙尿布,在太空衣裡可就不能說換就換了。如果在太空中發生意外,導致你得在外待超過一天(想想電影《地心引力》的情節),很可能在氧氣用完前,你就會先被自己的大小便「毒死」。

因此 NASA 想要設計新的太空衣,其中的「人體排泄物處理機能」得有嶄新的設計──NASA 希望新的太空衣裡要有一個完整的排泄物處理系統,不需要雙手,就能自動從身上清運排泄物,且必須能夠在太空中運作長達 6 天。由於很多好創意在民間是透過網際網路發揚起來的,所以就在去年,NASA 舉辦了這個簡稱為「太空便便」(Space Poop)的比賽, 謙卑地向大眾尋求認真的好設計。

NASA 不再用傳統的需求書、提案書、白皮書的傳統程序來進行,而是在 HeroX 這個專門舉行比賽挑戰的網路服務上開案,透過網際網路尋求新穎瘋狂的創意。經過數個月,這個比賽共有 19,000 名獨立參賽者註冊,有來自世界各國(包括南極洲)超過 150 多個團隊參加,一共提出 5,000 個解決方案!這個挑戰也吸引了各大媒體的關注,如 NPR、華盛頓郵報、The Iran Daily、Weather.com、Popular Science、ABC 新聞、NBC 新聞、Space.com、 時代雜誌等。在短短一個月的時間裡,挑戰網站就有來自世界各地 2,000 個獨立來源超過 30 萬次網頁瀏覽量(HeroX 歷史上最具挑戰性的網站流量),一個特別活躍的網路社群觀看挑戰影片就超過了10 萬次,在挑戰論壇上有近 400 篇討論,活動被分享到社群網站上達 6,000 次。

得獎的是⋯⋯

現在結果發布了,到底是誰的設計得到 NASA 的青睞呢?

獲獎者包括:

首獎(15,000 美元):由服務於美國空軍的醫生撒切爾·卡爾頓(Thatcher Cardon)上校在家裡開發出的「排泄處接入與衛廁系統」(原文為 MACES Perineal Access & Toileting System,縮寫 M-PATS)奪得。其原理啟迪於醫學用的腹腔鏡,而 M-PATS 真的解決了這個在太空衣裡長時間上廁所的問題,且男女生的排泄解決方案都有。這個原型是怎麼打造的呢?是由他兩個少年期的小孩採買材料,然後太太協助製作,總共花了 5 個星期的晚上與週末打造出原型,材料與工具費 1,000 美元。

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圖/ 科技新報
卡爾頓上校開發出的「排泄處接入與衛廁系統」奪得首獎。
圖/ 科技新報

二獎(10,000 美元):由凱瑟琳·金(Katherine Kin)、史黛西·瑪麗·路易( Stacey Marie Louie)和湯尼·岡薩雷斯(Tony Gonzales)等 3 人組成的太空便便聯合醫生團(SPUDs)奪得,他們提出的是「空氣動力太空衣廢物處理系統」(Air-powered Spacesuit Waste Disposal System)。

三獎(5,000 美元):得主雨果·雪莉(Hugo Shelley),提出的是 SWIMSuit,是可使用 6 天的零重力內衣。

雖然 NASA 只能頒 3 個獎項,但仍有許多優秀的作品,準決賽時的入圍者依然有許多有趣的設計與創意:

  • CASES 隊:由 Agustín Martínez Bleda 和 Miguel Embid Segura 組成。排泄物的清潔、分析和存儲裝置(原文 Cleaning, Analysis and Storage of ExcrementS,縮寫剛好是 CASES)。
  • Alberto Viveros:人類排泄的逆向處理系統(Reverse system to handle human waste for the MACES)。
  • Charly Karamanian:Remora HW 系統,靈感來自自然。
  • Alsa 發明者隊:由 Jérémy ADAM 和 Guillaume Jarry 組成。不用手的無紙化便便加壓系統(Hand free paperless space poop under pressure)!
  • Michael Wittmann:阿基米德的矽螺絲。All in One 的喔!(Silicon screw of Archimedes)
  • Olivier Drevet:基於人工蠕動的裝置(譯註:可能是模擬人體腸胃的系統)。
  • Patricia Yang:改進成人紙尿褲的設計。
  • 天王星團:由 Rob Roberts、Eelke Wiegel、Richard van Wietingen、Jerad Whitaker、Amanda Thoss、Chris Herman、Jeremy Moyes 等人組成:疏水氣體分離和排氣裝置(Hydrophobic Gas Separation and Venting)。
  • Sanghyuk Wooh:具有進階非濕潤表面的便便收集器。
  • Sebastián Peña:IWAS (整體式排泄管理系統)。
  • AHEAD 隊:由 Stavros Vlachoyannis 和 Anastassis Katsikas 組成:SEF 太空高效率沖洗裝置(AHEAD 是 Automated Home Env / ment Applications Device 的縮寫)。
  • Ted Southern:太空衣排泄系統(SSWS)。
  • Ted Griebling:管襪(Tube Sock)。
  • Tracey Cook:WEHA!紓解排泄保證衛生。
  • Trey Lane:序列化排泄物移除與擦拭整合系統。
  • Vyasa Rajasekar:自我清潔生化尿布。
  • 王吉耀:可穿式智慧型整合馬桶的內褲。
  • Ziad Saghir:緊急紓解系統。
  • Michael Haight:太空糞便管理協定。
  • Doug Callewaert:Roto 排便器。
  • Hugh McCarroll:提供便便壓縮收納功能的防護衣。

可以看到解決太空便便問題的技術體系五花八門,紡織學、生化科技、純化學、純物理機制、電機等等都有,隊名與設計名稱不但有創意有機能性且還很歡樂。美國太空總署將以得獎的設計原型為基礎,發展成可量產的版本。這可謂政府邀請民間蓬勃的自造者(maker)參與科技革新的優秀典範。筆者以為,這非常值得參考,辦 Hackthon 一類的活動,不能只為辦活動而活動,活動完 KPI 記上一筆,然後就風過雲無痕,一切歸零。像美國政府這樣,認真地把民間聰明才智匯集過來不是很好嗎!

本文授權轉載自:科技新報

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健身產業下一個 20 年靠「數據力」:健身工廠攜手 Teradata、擎昊科技,打造智慧經營新典範
健身產業下一個 20 年靠「數據力」:健身工廠攜手 Teradata、擎昊科技,打造智慧經營新典範

在健身產業競爭日益激烈的今天,品牌之間的差距,早已不再取決於場館規模、器材數量或課程內容,而是誰能更貼近會員需求、誰能運用數據看懂會員的一舉一動,打造更精準、更個人化的服務體驗。

對於這一點,台灣第一家掛牌上市、旗下擁有健身工廠等知名品牌的連鎖運動健身龍頭 —— 柏文健康事業,有著比同業更深刻的體悟。過去 20 年,柏文以「持續創新、重視會員需求」為核心,在台灣健身市場站穩腳步。而面對產業全面走向數位化的新競局,柏文選擇攜手 Teradata 與擎昊科技建置企業數據中台,打破內部數據孤島,將分散在各系統的資訊整合為可以被運用的營運智慧。這不只是一次技術升級,更是從「經驗驅動」邁向「數據驅動」的戰略轉型,為柏文在下一個 20 年持續領跑市場注入關鍵動能。

柏文描繪 20 年健身版圖的 2 大關鍵

自 2006 年在高雄成立第一間健身中心「Fitness Factory 健身工廠」以來,柏文的營運規模就穩步成長,如今健身工廠全台已有 83 間分店、會員數逼近 40 萬大關,躍居台灣前二大健身品牌。柏文健康事業董事長陳尚義認為,深耕在地、持續創新,是柏文能在競爭激烈的市場中持續成長的兩大關鍵動能。

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柏文健康事業董事長陳尚義認為,深耕在地、持續創新,是柏文能在競爭激烈的市場中持續成長的兩大關鍵動能。
圖/ 數位時代

第一是深耕在地、理解使用者的真正需求。柏文非常重視會員體驗,在規劃任何服務與課程時,都從在地使用者的實際需求出發。以團課為例,多數健身場館選擇向國外購買課程授權,健身工廠卻決定推出自有團課品牌 FORCE,由專業團隊設計課程且每季推出不同主題,「雖然成本較高、也比較花時間,卻可以確保課程內容更符合台灣人的體能特性與運動需求,」陳尚義認為,這種重視在地需求的思維,正是柏文與會員建立深度連結的關鍵。

第二是持續創新產品與服務。近年來,柏文以「運動休閒」為核心,不斷推出新的品牌與服務。在場館端,成立各具特色的主題運動場館,例如以彈跳床為主的 Crazy Jump 肖跳、射擊對戰遊戲場 KILL ZONE、保齡球館「滾吧 LET'S ROLL」及 Sklub 運動俱樂部。其中,Sklub 青海店為高雄鼓山區首座全齡運動場館,設有室內頂級羽球場、桌球場、國際級楓木籃球場與多樣化運動課程,而 2025 年 11 月開幕的桃園桃鶯店,更是桃園愛好羽毛球人士的首選。

在服務端,則延伸出協助運動後修復的 SPA 個人工房、運動按摩 Buddy Body 等服務。此外,柏文亦與營養師合作推出營養管理與線上課程,近期更籌備成立電商平台,方便會員與非會員選購運動健康相關商品,逐步擴大「運動 x 生活」的服務版圖。

數位化升級:從服務體驗到營運管理全面轉型

伴隨營運規模的不斷成長,柏文也開始導入各種數位工具,以提升會員服務品質與營運管理效率。舉例來說,會員入場的身份辨識機制,已經從早期的刷條碼會員卡,升級到現在的人臉辨識直接進場。又如,在內部營運流程上,從會員管理、財務到行銷活動等,亦全面透過系統來優化作業效率。

這些數位系統累積的大量數據,成為陳尚義日常決策的重要依據。陳尚義分享,自己經常拿起手機查看當日總營收、來店會員數等營運指標,也會比較各場館的營收與來客數變化。一旦發現某館的數據與預期或平常趨勢不符,便會立即請相關人員說明情況,確認異常原因。

「透過數據定位問題,再及時進行分析與改善,才能確保營運狀況維持在最佳狀態。」陳尚義說,更重要的是,這些數據也成為柏文持續創新的基礎,透過數據掌握會員的行為模式和滿意度,如:會員的運動頻率、續約率等,可以作為發展新產品或新服務的決策依據,使其更貼近會員需求。

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柏文健康事業董事長陳尚義指出,透過數據定位問題,再及時進行分析與改善,才能確保營運狀況維持在最佳狀態。
圖/ 數位時代

導入 Teradata 數據中台,柏文邁向即時決策的關鍵一步

然而,隨著數據應用越來越深,現有系統的限制也逐漸浮上檯面。首先,數據散落在 POS、CRM、ERP 等不同系統,無法有效整合,導致使用者必須在眾多介面間來回切換,相當不方便,也容易影響決策的準確性。其次,系統效能不足,在查詢與分析大量數據時,往往要等候一段時間,導致營運報表無法即時產出,管理層難以掌握最新狀況。第三,報表製作流程高度依賴人工作業,需從多個系統匯出資料再自行整合,不僅耗時費力,也容易出現錯誤。

為克服上述挑戰,柏文決定導入 Teradata AIDW 數據平台,將會員資料、IoT 健身設備、POS 交易資料等數據,全面整合至單一資料庫,徹底解決數據孤島的問題。由於 Teradata AIDW 採用 MPP 架構,可以大幅提升資料整理、分析與查詢效能,再搭配帆軟的報表與視覺化工具,使用者可透過儀表板、動態報表或 API 快速掌握分析結果,讓決策過程更即時、更精準。

柏文資訊長黃靜雯表示,選擇 Teradata 的關鍵原因在於其成熟度與穩定性。「Teradata 的效能非常強大,平行運算能力是經過市場驗證的,而且系統本身具備備援機制,不必擔心單一設備故障的風險。」這讓柏文後續能夠更安心地推動大規模的數據與 AI 應用。

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Teradata 的數據顧問不僅具備扎實的技術能力,更累積了豐富的產業經驗,為柏文的數據應用帶來更多啟發與想像空間。(由左至右)柏文健康事業資訊長黃靜雯、柏文健康事業董事長陳尚義和Teradata台灣總經理陳盈竹。
圖/ 數位時代

除了 AIDW 數據平台,Teradata 亦透過數據整理師服務,協助柏文將不同系統、不同格式的資料進行標準化與模型化,為其推動跨系統的數據整合與應用帶來很大的幫助。黃靜雯補充指出,Teradata 的顧問團隊不僅具備扎實的技術能力,更累積了豐富的產業經驗,能從業務視角提出建議,為柏文的數據應用帶來更多啟發與想像空間。

Teradata 台灣總經理陳盈竹則認為,柏文作為健身產業的龍頭,願意率先導入數據中台並積極擁抱 AI 應用,是極具前瞻性的決策。「面對AI浪潮的快速迭代,我認為柏文做了關鍵決策,透過前期約 6 至 10 個月的時間完善數據建設,作為支撐AI發展的核心競爭力!」陳盈竹強調。

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Teradata台灣總經理陳盈竹則認為,柏文作為健身產業的龍頭,願意率先導入數據中台並積極擁抱 AI 應用,是極具前瞻性的決策。
圖/ 數位時代

數據建設就像是城市的下水道工程,是 AI 應用的發展基礎,而作為 Teradata 原廠授權總代理的擎昊科技,則在這座下水道工程中扮演關鍵角色,負責伺服器運算、儲存架構與網路環境建置等任務,「我們結合 Teradata 的技術與自身的整合能力,為柏文打造更穩定的 IT 基礎建設,確保後續的數據分析能在最可靠的環境中運行。」擎昊科技資深協理杜錦祥說。

陳尚義表示,過去許多決策仰賴現場觀察或管理直覺,但未必能量化決策背後的成本與效益;未來希望透過完善的數據中台,不僅能掌握營運脈動,也能將那些過去難以量化的隱形成本具體呈現,進一步評估每項投入是否帶來實質價值。「以數據與人工智慧取代經驗判斷,將會是柏文邁向下一個 20 年的關鍵競爭力。」陳尚義強調。

圖/ 擎昊科技
圖/ Teradata
圖/ 柏文健康事業

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