#智慧建築 #消防設備 #煙霧偵測器 #UL217 #Arduino
【最嚴格的「煙霧偵測器」監管法規來了!參考設計在此】
基於節能減碳與安全舒適,智慧建築正在普及。現代建築採用的合成材料可能會在火災意外發生時,因悶燒而產生致命煙氣;一旦遇有緊急情況,能進行疏散的時間將會更少。與此同時,新的防火規範規定應盡可能減少誤報,並在真正發生火災時更快發出警報,這迫使煙霧偵測市場不斷創新。煙霧探測器可以挽救生命,但前提是使用得當;美國在配備煙霧探測器的房產中,近四分之一 (23%) 的死亡發生在煙霧探測器不工作或因頻繁誤報而被禁用的情況下。
全球現有五大煙霧偵測器認證標準:UL 268、UL 217、EN 14604、BS EN 54、ISO 7240。其中,UL 268 和 UL 217 涵蓋美國和加拿大的相關法規,是目前最嚴格的測試標準,要求透過技術 (演算法) 有效區分聚氨酯泡沫墊燃燒產生的指定煙霧濃度,以及燒焦漢堡所產生的煙霧濃度 (烹飪和蒸氣導致的干擾警報測試)。使用雙波長偵測系統可減少干擾警報,具有低訊號測量的高訊噪比 (SNR) 和寬動態範圍則有助於更好地識別煙霧類型。
煙霧探測器製造商面臨四個關鍵挑戰:更高的性能以減少誤報的頻率,從而導致消費者禁用或關閉設備;新的監管要求 (UL217、EN54/14604);需要頻繁更換電池的功耗;以及縮減煙霧偵測器尺寸,以便將煙霧偵測集成到其他建築控制系統中 (例如:疏散或緊急照明系統) 並實現美學吸引力。使用電池驅動的偵測設備還要求低功率以延長使用壽命或增加主迴路中的設備數量;另對於無線網路而言,更快發出警報意味著需要採用低延遲網路。
綜合考量,光學技術可支援實現更高的動態範圍,不僅提高可靠性,還可縮小外型尺寸或降低功耗。亞德諾 (ADI) 將類比前端 (AFE)、雙波長 LED 和光電二極體整合到一個小封裝中,極大簡化了光學設計並減少煙霧偵測器的佔用空間。該方案使用 Mie 散射方法,使 LED 更靠近光電二極體;這減少了電路板尺寸,並允許使用更小的煙霧偵測器,在建築上更適合住宅和商業用途。光電二極體和 AFE 的集成還提供高環境光抑制和寬動態範圍,更好地減少誤報。
此外,AFE 和集成設計可實現更好的電源管理,以延長電池壽命、支援感測器及無線產品設計;集成設計使用兩種顏色來區分顆粒大小,提高檢測和分類煙霧類型的能力,可在廚房和浴室等具有挑戰性的環境中排除干擾源。ADI 還開發了通過 UL 217 測試及驗證、具備超過千種火災和煙霧的測試資料集和演算法的煙霧偵測器參考設計,旨在滿足 UL 要求、加快開發週期、降低成本和專案風險。
演示影片:
《Smoke Detection》
https://www.analog.com/en/applications/markets/intelligent-buildings-pavilion-home/building-safety-security-solutions/smoke-detection.html?ADICID=BNAD_AP_P370102_502185703-309309741-6366906-154803406
#亞德諾ADI #CN0537 #ADPD188BI #Accumold28800X
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迴路探測器 在 臨床心理師的腦中小劇場 Facebook 的最佳解答
【腦中小劇場 第51場 這些人,是真的看不懂國字嗎?】
我很懷念九十分鐘前,她剛坐下來的樣子。
她穿著有機棉質的藍染洋裝,筆記本是以再生紙釘裝而成,肩包看起來也是自己縫的,因為我在永樂市場看過同款布面,日本進口,橘綠相間,線條彎出漂亮的弧度。恐怖的是,在我行完這場注目禮之後,她已經在餐盤上做好垃圾分類,環保鋼杯插上玻璃吸管,跟我們這種隨口說說做環保的人相比,她整個身體都在做環保。
她正在進行日文翻譯,而且是比較老派風格的那種,完全不靠電腦,一邊翻字典,一邊看著原稿一字一句謄入筆記本。年近三十,頂著深褐色的奧黛莉赫本頭,素顏,粉色護唇膏是臉上唯一的加工品。在那一刻,我才發現原來一個人的氣質是有形狀的,它從赫本頭的天靈蓋緩緩發散,就像柏油路上的蒸氣,份量足以完爆咖啡店文青幾百條街,即便她只是坐在速食店長桌一隅,而我則是坐在她對面的幸運大叔。
完美的早晨,因此誰也沒料到九十分鐘後,她會在倒垃圾的前一秒爆炸。
「這些人,都看不懂國字嗎!」
形式是問句,結尾卻是驚嘆號,而現場就跟我上傳的這張照片一樣災難,就客觀結果來看,這些人可能真的看不懂國字。無論是「塑膠杯」、「塑膠蓋」或是「塑膠餐具」的投入孔,全都堆滿了紙杯,很明顯,苦心設計這些塑膠分類貼紙的人完全被塑膠了。
於是赫本頭的天靈蓋開始噴發怨氣,她義憤填膺地抽出那三疊紙杯,丟進右下方寫著「紙容器回收」的垃圾桶裡,接著做了一個出乎意料的舉動,當然我也很希望是走過來跟我要電話,但很遺憾她完全沒鳥我,而是一屁股坐在垃圾桶旁的座位,當起環保小尖兵。
她的天靈蓋切換成感應儀,眼色凌厲地掃視每個有可能誤觸紅線的人,結果這作法居然有幾分震懾效果,在那期間大家又突然看得懂國字了。可惜十五分鐘之後,她前腳一走,現場又是一片狼籍,實況就是我上傳的這張照片。赫本頭離開時,並沒有因為短暫的榮景而感到喜悅,相反地她的表情非常失望,完美的早晨,結局卻那麼令人唏噓。
因為事實是,那些人都看得懂國字,因此赫本頭氣的是,大家明知故犯!
倘若能倒轉那十五分鐘,或許我可以展現紳士風度,坐在她面前,重新推敲整件事的因果始末。坦白說,要和赫本頭一起站著罵當然很過癮,說不定還能順勢推書吸粉,但身為心如止水的正直大叔,我寧可和她一起坐著想,畢竟一個人不認識字,可以當成個案處理,但當一群人同時不認識字時,或許就是一種社會現象了。對社會現象發火,就跟對氣象發火一樣徒勞,倒不如試著理解它的運作歷程,再來決定要花多少力氣在它身上。
首先,在判斷這些人是否明知故犯之前,我們必須先了解一件事,那就是「速食店曾改過遊戲規則」。在更早之前,那三個圓形杯孔確實是拿來丟紙杯的,其餘的紙製品或塑膠製品則是丟入下方的「一般垃圾」與「資源回收」圾圾桶,而這做法已行之有年。因此,與其說這些人明知故犯或看不懂國字,倒不如說「積習難改」,因為整件事的前半段,比較像是某種無意識的反射動作。畢竟我們已經很習慣那三個孔就是拿來丟紙杯,一旦習慣成形,大腦便不會再花時間與資源去判讀那些國字的意涵。在那當下,它們只是一堆曲線與方塊的組合,沒有任何意義,就像你老闆大半夜傳來的那些靠北簡訊一樣。
積習難改,與神經構造息息相關。
所謂習慣,指的就是「在不過度佔用大腦資源的情況下,能迅速應付外界刺激的固定反應」。在我們的大腦中,有一組系統負責習慣的養成,那就是基底核(Basal ganglia)與紋狀體(Striatum)。
基底核長得有點像蝸牛,它的構造包含了尾狀核、殼核與杏仁核,前兩者相加就是紋狀體。一般來說,人面對「外界刺激」,通常會出現「行為反應」,紋狀體是這條連結的基礎,而整組蝸牛系統的作用,就是幫助我們進行「連結學習」。
一旦刺激與反應形成了聯繫,人不斷重複某種行為,就會逐漸強化感覺運動皮質與紋狀體之間的「習慣迴路」(Ann M. Graybiel & Kyle S. Smith,2014)。行為越熟練,迴路越穩定,需要動用的腦內資源也就相對減少,因此大腦當接收到某些熟悉的外界刺激之後,便會下意識地作出自動化反應,習慣因而養成。
然而人的注意力極其有限且珍貴,一旦建立了便捷的神經迴路,大腦會自動地不再注意或意識到這些穩定的迴路,而將注意力轉移到其他事物上(郭乃文,2014),因此許多下意識的反應便由此而來,譬如分辨男女廁、開車打方向燈或隨手丟紙杯。但試想有一天,當男女廁標誌的顏色互換,情況就會變得很刺激,置身右駕的國家,想打燈的駕駛便會不停開雨刷。文字明明都看得懂,身體卻不聽使喚,因為我們被意識的慣性給蒙蔽了。
因此在那個完美的早晨,當大家看到垃圾桶上的杯孔時,這畫面經由視神經送進大腦,紋狀體的習慣迴路瞬間開啟,大腦決定不花時間辨識杯孔,於是接下來的三秒我們成了一具活屍。我們會自動跳過垃圾桶的告示與文字,將注意力和大腦資源留給待會要傳的簡訊,或是做到一半的專案簡報,接著隨手一抬,不假思索地將紙杯丟進塑膠杯的杯孔。
但是,這只是事件的前半段。
有人會在丟完紙杯後瀟灑離場,完全沒意識到自己出包。但也有些人的大腦硬是擠出了一些資源,在空隙間認出那幾個國字,然後發現自己丟錯孔了。不幸的是,他們依然選擇將錯就錯,將紙杯留在原地,為什麼?
因為「從眾行為」(Conformity)+「責任分散」(Diffusion of Responsibility)
從眾一詞,指的是「人們會採納與團體成員相同行為和意見的傾向,以符合『社會期待』」。白話一點是「反正大家都這樣搞,不差我一個」。只要眾人一起做同一件事,無論對錯,都會產生壓倒性的份量,當天平往同一側傾斜,立場就能站得穩,這就是群眾的力量。
更重要的是,這件事的後果並不嚴重,如果今天丟錯就要罰一萬二,我保證這個垃圾桶會成為鎮店之寶。但由於沒有明確的懲處機制,即便出錯也還有人能善後,於是在從眾行為的框架下,出現了「責任分散」的效果。望著那堆疊疊樂紙杯,他們並不會覺得自己犯下什麼滔天大罪,這件事在他們心中的意義,與篤行環保的赫本頭截然不同,因此他們會認為「丟錯也沒差,大家都一樣,反正還有工讀生會過來收拾。」
因此在那一刻,人們缺的不是環保意識,而是一個「把紙杯拿起來」的理由。
可惜的是,我沒能好好利用那十五分鐘。於是赫本頭推開玻璃門之後,依舊會把明知故犯當作是缺乏環保與道德意識的惡行,我相信這當中一定有人揣懷惡意,但也有可能是下列這組紋狀體與社會心理交互作用後的等式:
「明知故犯」=「積習難改」+「從眾效應」+「責任分散」
那該怎麼辦呢?
就行為改變技術的原理而言,無論是「增加暗示」、「提供酬賞」或「祭出罰則」,都是可行的做法,但最重要的關鍵,是「切斷刺激與反應之間的連結」,在此小劇場提供幾個方法:
● 切斷連結:
依照本例,外界刺激是「圓形杯孔」,行為反應則是「丟杯子」。因此,若將「塑膠餐具」和「塑膠杯蓋」兩處的投入孔設計成非圓形,譬如將「塑膠餐具」投入孔改為三角形,「塑膠杯蓋」投入孔改為直條形,或許就能打破「圓形投入孔→投入紙杯」的連結。因為一旦當紙杯與投入孔的形狀相互牴觸,警鐘一響,人就會立刻被拉回現實,試著閱讀貼紙上的文字。當然,礙於商家成本考量(不願重新設計垃圾桶),這做法不一定行得通,而且即便這樣做,「塑膠杯」那一孔可能還是會堆得跟101一樣高,因此需要第二招。
● 增加暗示:
直接在「塑膠杯」投入孔放進幾個塑膠杯做為提示,順便把幾個比出愛心手勢的歐巴笑臉一併貼上去,除了能讓活屍瞬間清醒,也能藉以帶動從眾行為。
● 提供酬賞:
在商家原有的App中建置獎勵程式,無論是「將塑膠杯投入杯孔」,或「將紙杯丟進紙容器回收桶」,都可以拍照上傳,獲得折價券一張。台灣人很喜歡折價券,就算是只有97折大家也不會在意,但我比較希望他們能送搖搖粉。此法建議一天只能登錄一組帳號,否則馬上就會有阿北阿桑卡在垃圾桶前搶著為大家服務。
● 祭出罰則:
設計一款紙杯感應探測器,一旦杯孔放進紙杯,整間餐廳就會出現「你這魯蛇給我醒來!」之類的嘶吼聲,原理是利用消費者的創傷經驗來遏止歪風,亂世用重典。但這款我今天才想到的感應器製作成本不明,而且無法排除有些孩子就是喜歡聽大人抓狂的聲音,加上店家可能會因而深陷Google評分一顆星的地獄,或許請赫本頭直接對監視器開噴還比較划算。
● 直接把垃圾桶放在櫃台旁:
這是一種「大家都在看」的強力監督法,即便異味會嚴重影響業績,但為了尊嚴,店家也要咬牙撩落去,以壯士斷腕的決心,和亂丟紙杯的消費者直球對決,撐到最後保證不會有人丟,因為根本不會有人進來買。店經理記住,如果有任何人提出這個方法,他一定是對手派來的臥底。
● 讓時間解決一切:
這也是我想告訴赫本頭的。每一項政策變動都會有陣痛期,所謂明知故犯,或許是惡意,也可能是被慣性牽制後的人之常情,但若把那些不經意全盤歸納為惡意,只會讓我們更往心裡去。畢竟無論如何,短時間內我們都無力回天,與其上網公審,我還是比較傾向去理解人,因此最折衷的做法,就是一邊靠北,一邊順手把那些紙杯丟進垃圾桶,然後讓時間來矯正大家的習慣。不必感到悲哀,因為有時後退一步,無關屈服,而是為了把世界看得更清楚。
親愛的讀者,無論是紋狀體作祟,或是社會心理作用,都只能拿來牽拖一次喔,下一次,請記得把紙杯丟進紙容器回收桶吧。
參考文獻:
Ann M. Graybiel & Kyle S. Smith (2014). How the Brain Makes and Breaks Habits.從腦養成好習慣(林雅玲譯)。中文版《科學人》,八月刊,52-57.台北:遠流出版社
郭乃文(2014)。積習可改-以神經心理學為基礎。中文版《科學人》,八月刊,58-62.台北:遠流出版社
#紋狀體
#從眾行為
迴路探測器 在 文茜的世界周報 Sisy's World News Facebook 的最讚貼文
《文茜的世界財經週報》
【MIT50大新科技之一 用wifi訊號照護老人 災區瓦礫堆難突破 用無線電波找生還者 敘利亞女科學家改變電腦科學50大創新】
過去文茜世界財經周報訪問了很多重要的科學家,今天為大家特別介紹一位來自敘利亞很特別的女科學家Dina Katabi。她的家庭都是醫生,但是她希望能夠投入科學,因此她來到了麻省理工學院。她所做的最重要的一個研究叫做無線電波。她所發明的無線電波可以跟人體有直接的感應,這樣可以突破既有很多的限制,像生命探測器找不到的人體,它卻可以找到。
她的家在大馬士革,目前她的國家陷入了內亂,幸運的是她還可以跟家人可以維持起碼的聯絡,當然她永遠心繫著她的家庭,希望有一天她的國家可以恢復和平。
我們採訪她的時候很多人都認得她,因為她老帶著一隻小狗,那是唯一陪伴她在異鄉的家人。
天災、人禍,搶救最後生還者的黃金時間只有72小時,但常常因為災區可能幅員遼闊無法精準找到待救者,或石堆瓦礫巨大笨重,難以快速清空,很多時候更擔心卡在斷垣殘壁中的生還者,因為鑿牆挖洞的救援而反受其害,不管是生命探測儀還是人工徒手搜救,也可能因為地形以及災損等障礙未能有效發揮功能,72小時完全不夠用。麻省理工學院電腦科學與人工智慧實驗室(CSAIL)的最新科技,也許能為救災開啟新的可能性。
無線通訊實驗室寫出的軟體,是一種可利用無線電波,也就是普通的Wi-Fi訊號,隔牆追蹤人體身形與動作的系統「Emerald」,靠著接收人體反射回來的電波,偵測出接收器與人體之間的距離以及移動狀況,這跟所謂的雷達系統功能很類似,利用低功率的Wifi訊號,取得跟X光片一樣的影像,等於說這是一套低成本、消費者等級的雷達系統。
然而這套系統的開發,實際上並沒有想像中簡單,因為接收器不僅會接收到人體反射的Wi-Fi電波,以一個房間為例,牆內的家具、牆壁、裝飾品,都可能發出反射訊號,造成對人體動作的誤判,然而MIT開發出來的系統,已經成功抑制了人以外的物體反射回來的電波,只取人體移動的訊號。研發這套系統的團隊設定了好幾種用途,其中之一就是災後搜救,這套系統可以精準檢測出是否有人受困在地震倒塌後的房屋內,即使身體動不了,只要有任何一個部位能做細微移動,系統就可以偵測出是否有生還者。
CSAIL無線通訊中心教授Dina Katabi表示,「很多時候救難隊直接進入災區很危險,如果不想冒險,最好事先確認裡面是否有生還者。所以利用無線訊號搜索石塊瓦礫或是看不到的區域,就不用讓救難隊冒險盲救。甚至可以先派機器人去確認環境,透視瓦礫堆或是受困區,甚至像是大火或煙霧瀰漫的災區。」
她是Dina Katabi,寫出Emerald這套系統的團隊指導教授,這項重大的科技創新,被譽為是MIT改變電腦科學的50個方法之一,也讓Dina帶著團隊,在2015年8月4號,進到了白宮,將這套系統介紹給美國總統歐巴馬,即使天才如雲的MIT,這種帶著研究成果進白宮展示的機會也相當罕見。
Dina對美國總統歐巴馬解釋這套系統說,我們的裝置是每個人都能使用,即使不懂科技也會用。身上不用裝任何東西,不需要感應器。我們的東西在那邊,一個可放在家裡的裝置,就是一個wifi迴路,用來偵測跌倒。
Dina介紹Emerald的場合,是白宮史上第一屆的創業Demo Day,由總統親自聽取所有的新創企業家示範產品,希望藉國家力量帶動科技創新及創業,Dina正是由學術研究走向創業的典範,如今Emerald已經從MIT平滑轉移成為新創公司,與醫療院所合作,打造Emerald成為照顧長輩和病患的工具,不管在家裡還是四面有牆的環境,一台小小的無線電波裝置,就可以時時掌握被偵測者的行動。被偵測者身上不需有任何的感應器或接收器,僅靠軟體分析人體移動所反射的無線電波,一旦出現跌倒還是心跳脈搏異常的狀況,系統會主動通知家屬或照顧者,三分鐘之內沒有解除狀況,還能主動打119叫救護車。你也不用擔心無線電波是否對人體有害,因為這套系統所發射的無線訊號功率,因為使用範圍較近,比一般的通訊Wi-Fi還要低1萬倍左右。
Dina Katabi說,「當我們開始追蹤並偵測人體移動,在牆的這一端看訊號的反射,我們突然想如果不移動,還是能偵測的到嗎? 我們就做了實驗,即使停止移動,還是偵測的到牆後有人,我們覺得怎麼可能,都已經不動了,我們就把所有的物體移開,才發現,啊,因為人在呼吸,即使細微還是偵測的到。我相信進一步優化程式,我們可以解讀更多人體移動的訊號。」
Dina教授之所以把這套系統先與醫療應用結合,其實是有家學淵源的。外表嫻靜的她,內心流著叛逆的血液,她出生於敘利亞大馬士革一個醫生世家,父母與許多長輩都是醫生,Dina從小課業表現傑出,家人也預期她將順理成章繼承家業,但「沒有數學活不下去」的Dina,決定從心所欲,選擇進入電機工程系,違逆了父母的殷切期許。
她說,「我有點像是家裡的叛徒,因為沒念醫。其實我高中畢業後,敘利亞可以直接念醫學院,不用先念幾年大學,是可以直接進醫學院,我就念了一年,所以我其實大學第一年念的是醫科,還念得很好,我是班上第一名,但我就是沒辦法忘情物理和數學,我家人都很氣我轉去念電機工程,但其實轉了一圈,我還是用上了我在醫學院學的概念。最近我認識一個在美國這邊從事醫療照護的人,當他看到我們新創的科技,他說這可能比當醫生能救更多人,我就把他的信轉給人在敘利亞的我爸爸,說你看,不要生我的氣,我一樣在做救人的工作啊。」
外貌美的不像個科學家的Dina教授,今年45歲,大馬士革大學畢業後,到美國MIT攻讀電腦科學,並且在2003年拿到博士學位那一年,獲得MIT延攬,同時擔任電機工程與電腦科學兩科系教授,她是麥克阿瑟天才獎得主,也曾獲得美國國家科學基金會職涯獎,目前是MIT無線通訊中心主任以及電腦科學與人工智慧實驗室成員。頂尖的學術成就,終於讓父母對於她沒有當成醫生,感到寬心。
她在MIT發展順遂,但這些年來,祖國敘利亞的命運卻一直讓她揪心不已。敘利亞內戰一打就是五年,國家淪為黑暗的血腥戰場,至今Dina的雙親仍留在大馬士革,即使父親因為曾赴美攻讀,一家人都有美國國籍,但雙親堅持留在祖國。Dina選擇尊重父母的抉擇,憂心仍免不了,但已逐漸習慣這種狀態。她自己則在則在狗女兒的陪伴下,繼續在MIT用科技改變世界。
Dina受訪時,不時逗弄著懷裡的約克夏犬Mica,這隻集三千寵愛在一身的小狗能破例在MIT實驗室擁有一席之地,也是當初Dina教授跟MIT談的條件,除非同意讓Mica進來,否則不接受教職。Mica是她實驗室的第二任吉祥物,也參與實驗室的活動與計畫,大概是全世界教育程度最高的狗了。
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