極端氣候難掌握,三菱電機用光學技術偵測「風況」,守護城市與無人機安全
極端氣候難掌握,三菱電機用光學技術偵測「風況」,守護城市與無人機安全

隨著地球暖化,突發性豪雨、強風、亂流等異常氣象越來越頻繁,加上超高樓建築、無人機利用等都市地區不斷向上發展的趨勢,為了確保城市安全,正確掌握風的強度、方向已是不可或缺。目前受到矚目的技術是「光學雷達(LiDAR)」,預估在2050年時,都市開發將普遍運用風況偵測資料。

都卜勒光學雷達偵測原理
都卜勒光學雷達偵測原理
圖/ 三菱電機

光學雷達是用雷射光測量與物體間距離的技術,已廣泛運用在汽車等領域,而三菱電機一直以來研發作為氣象觀測用的裝置名為「都卜勒光學雷達」,是以雷射光照射大氣,接著捕捉碰撞到懸浮微粒「氣懸膠體(aerosol)」反射的光,再將隨氣懸膠體隨風移動而變化的反射光頻率(都卜勒效應)換算成風速與風向。

補足一般無線電雷達難以測量的晴天風況

一般風況偵測都是使用無線電雷達,但在沒有雨滴或雲的晴天便難以測量,而都卜勒光學雷達因為是利用氣懸膠體,所以可實現晴天時的高精度偵測,原本是作為飛機安全起降用的軍用品所研發,近年來也開始滲透民間使用。

預期可活用風況資訊之課題範例,風力發電量評估、無人機安全飛行、都市計畫、大樓管理、建築現場、飛天車、
預期可活用風況資訊之課題範例,風力發電量評估、無人機安全飛行、都市計畫、大樓管理、建築現場、飛天車、鐵路船舶等
圖/ 三菱電機

日本羽田機場在2015年所引進的三菱電機都卜勒光學雷達是長寬高約2公尺的小屋大小,可測量約30公里遠處的風況,而在不斷地改良後,已推出了約50公分見方的小型化產品,可用於風力發電廠建設之發電量評估、高樓建築強風示警等。

與其他海外競爭商品相比,三菱電機的都卜勒光學雷達可測量距離較長,除了雷射輸出功率高外,在光增幅裝置中也採用獨家構造而能夠檢測微弱光線,並改良頻率解析所使用的軟體技術,即便是在雨後氣懸膠體較少的氣象條件下也能保持高精度。

風況偵測方案示意圖
風況偵測方案示意圖
圖/ 三菱電機

隨著今後小型化與低成本化的推進,也將擴展運用情況,像是無人機或飛天車在高樓林立都市區使用時的風況偵測,或在城市配置複數都卜勒光學雷達,可確保較低高度之無人機安全飛行, 且預期將用來選定2025年大阪萬國博覽會所要展示之飛天車的航線與起降點。

現階段以建築現場導入為目標

現階段是以建築現場的導入為目標,高樓建築的塔式起重機常會因強風、突風而被迫中斷作業,工程用電梯也有電線被強風扯斷而使作業中斷或釀成事故的風險,因此精細地掌握現場上空風況,對於進一步提升工程作業現場安全性與生產性是一大課題。

三菱電機在2022年3月與竹中工務店等已透過實驗共同驗證在建築現場的有效性,預定將於2023年開始提供。

風況偵測方案
左:風況偵測方案示意圖(箭頭顏色表示風速、方向表示風向)。右:感測器設置示意圖。
圖/ 三菱電機

邁向用於城市開發的風況資訊提供

高樓林立都市地區在氣候變遷的影響下,風況的預測變得越來越難,在東京文化經濟中心的丸之內地區,為了確保高樓作業者的安全,與地區內活動參加者的舒適,三菱電機也在2022年8月與三菱地所合作,進行將丸之內地區風力可視化的實驗,希望藉由研發有助解決課題的數據分析方案,來提升地區管理與實現安全安心的舒適環境,相關數據服務預定將於2023年推出。

風況測量值與預測資料也預期可搭配地圖資訊,而活用於都市開發。在大廈風成為課題的倫敦已開始活用風力資訊來進行城市設計,隨著氣候變遷影響逐年顯著化,三菱電機業務創新總部信江一輝表示:「要打造高復原力的都市,風的掌握與預測是不可或缺的」。

都卜勒光學雷達特色
●採用不可見光的近紅外線,不傷眼
●以雷射光來測量,所以不會發出噪音,也不影響對周遭噪音的測量
●使用雷射光測量,使用上不需無線電執照

參考資料:日本經濟新聞三菱電機三菱電機

責任編輯:吳秀樺

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提供在地服務、鏈結全球網絡!KPMG台灣創新科技大賽,助新創躍登國際舞台!
提供在地服務、鏈結全球網絡!KPMG台灣創新科技大賽,助新創躍登國際舞台!

從2021年至今,每年11月在葡萄牙里斯本舉辦的Web Summit大會期間,都會有一場扣人心弦的「KPMG Global Tech Innovator」(以下稱KPMG GTI)全球總決賽。包括KPMG台灣、瑞典、巴西等各個國家的會員所,會在國內先經過激烈競選、推派出一組代表隊後,接著再由KPMG全額贊助,前往里斯本,一同展開一場新創間的「國際擂台賽」,「這是目前全球規模最大的新創賽事。」KPMG安侯建業創新與新創服務團隊主持會計師黃海寧強調。

KPMG GTI 規模最大新創賽事、創業風向球

她進一步解釋,由KPMG Global Private Enterprise創新創業服務網絡平台舉辦的KPMG GTI,一方面是為了提供各國新創產業在地服務,同時也是透過KPMG的國際網絡,為新創鏈結全世界。

如今,隨著賽事即將邁入第四屆,KPMG GTI幾乎已成為全球新創的風向球,每年進入決賽的隊伍,都是站在趨勢上創業。例如2021年有17個國家的KPMG會員與會,裡頭的主題包括AI和機器學習、金融科技與金融服務應用、零售和電商等,而台灣選出的代表隊,是投入AI、致力找出數據價值的InfuseAI;2022年增加至22個國家與會員所參賽,隨著ESG浪潮興起,在前三名中,包括能源跟潔淨科技、電商與零售的應用和健康科技等主題,台灣則由開發次世代眼動追蹤模組的見臻科技入選;2023年再度擴增至23個國家、隊伍與會,永續、AI和機器學習、金融科技一樣是熱門議題,黃海寧觀察,歐洲與中東國家的隊伍對「永續」議題著力甚深,尤其聚焦在像氫能等新潔淨能源解決方案的提供與應用,而耕耘永續、減碳的台灣代表活優科技,同樣不落人後,專注在植物肉油脂的研發。

特別的是,在KPMG GTI全球總決賽中,所有參賽隊伍需要在一周前抵達里斯本,準備事前採訪、與創業導師的三次一對一對談。所有採訪、短片錄製都採最高規格,由知名科技節目《Beyond Innovation》的主播兼製作人 Michael Bancroft進行訪談,Michael Bancroft也會在決賽的pitch時刻,擔任主持。來自全球知名創投機構、加速器和科技巨擘的評審,則會在團隊結束三分鐘的簡報後,針對選題、商業模式、短中長期發展規劃等環節,提出簡潔但直指核心的問題,「這是一場體現『創業無國界』精神的賽事,尤其團隊都是以『革命性的高科技』為題,不只要解決台灣一小撮人的問題,而是整個地球的問題,每一個建議都會非常受用。」黃海寧說。

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圖/ KPMG

賽事結束後,由於KPMG擁有完整的創新創業服務網絡平台和資料庫,所有參賽隊伍的資料,都會被收錄到KPMG的平台和資料庫中,方便全球投資人尋找標的,等於團隊不需要到不同國家、台灣駐各國的辦事處一一叩門,「只要透過KPMG的平台,直接在全球23個國家,都能找到對的資源。因為每個國家背後,就是一個KPMG的新創服務團隊在支援他們。」

從第一屆至第三屆,台灣的新創代表在KPMG GTI全球決賽中都收穫滿滿。那麼,究竟要如何才能脫穎而出,成為「KPMG GTI台灣創新科技大賽」的冠軍,代表台灣出賽?

選拔台灣代表 著重前瞻性、創業的人文素養

黃海寧解釋,賽事鎖定創立2至5年的早期科技新創,團隊首先必須經過書面初審,接著在決選的pitch中,展現自己的主題、技術、產品與商業模式,最終由9位評審團共同做出決定,「我們挑選代表隊的考量點,並非是已經募到很多資金、開始有許多訂單、高營收的閃亮明星。評審反而更希望看到具前瞻性、充滿信心的團隊。」

由於評審團中,KPMG僅占2個名額,另外7位是創投、加速器的代表,因此也能推薦各自輔導的團隊前來參賽,目的是期望藉由多元的評審團組成,擴大參賽團隊範圍,找出遍布台灣的優秀隊伍。

即便新創最終沒有成為代表台灣出征的團隊,但只要是進入前10名的隊伍,評審團便會設計各式各樣的課程、資源,協助新創在未來一年中快速成長。近來,黃海寧就觀察到,許多在0到1階段團隊的主要投資人,其實是台灣的中小企業主,但由於投資人和團隊間缺乏理解、互信,對新創的未來走向、產品發展等問題的看法可能天差地遠,導致新創無法挺過死亡幽谷,最終不幸夭折。因此,包括信任關係、基礎會計財報知識、法律知識、股權結構等,都是KPMG會提供新創團隊的重要課程內容。

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圖/ KPMG

另外,過去KPMG的媒合區域較著重在北區,且多為幾間固定的大企業;今年,KPMG預計增加中小企業與新創間的媒合,會再將媒合範圍擴大至南部,建立與億載會、磐石會等團體的合作關係。

目前,第四屆的KPMG GTI台灣創新科技大賽已經開跑,對於有心參與KPMG GTI競賽、成為台灣代表隊的新創,黃海寧透露,她經常在國外的創業團隊身上,看到對技術和產品的自信、對夢想的擘畫、對技術的擁抱,以及愛護地球的態度。她建議團隊參賽前,可以向不同面向的專家虛心求教,讓專家將技術、產品、商業模式協助修整到對的樣態,再端上舞台,「產品、技術固然重要,但建立與利害關係人的互信、培養『創業的人文素養』,也會是新創能否走得長久的關鍵。」

第四屆的KPMG GTI台灣創新科技大賽,瞭解更多:
https://kpmg.com/tw/en/home/insights/2024/03/global-tech-innovator.html

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