Author 作者 整理报导｜罗亿庭物联网智慧地下物联网人工智慧AI近年来，许多国家愈来愈注重「智慧城市」的发展。智慧城市的核心在於运用创新技术提升城市基础设施的效率与韧性，而物联网（IoT）、人工智慧（artificial intelligence, AI）的蓬勃发展，也带动城市的交通、电力、建筑物等设施的运作，改善民众的生活品质。然而许多城市的重要基础设施，例如下水道系统，却因隐蔽性高而长期被忽视。台湾师范大学机电工程学系副教授吴顺德带领团队以「智慧地下物联网」（AIoUT）系统突破传统下水道治理的限制，为智慧城市建设带来全新视角与解决方案，展现未来智慧基础设施管理的无限可能性，并於去（2024）年11月6日在经济部产业发展署主办的「2024通讯创新节能优化大赛」中脱颖而出。
由於传输讯号受限、电池功耗过高及维运成本昂贵等问题，下水道治理是城市中一项长期被忽视的议题。作为城市韧性与永续发展的重要基础设施，下水道的效能将直接影响城市应对洪水、污染等挑战的能力。为了解决这些问题，吴顺德带领的团队历经三年研究，最终开发出兼具高效能与低功耗的物联网系统，为智慧下水道治理开创全新解决方案。
团队研发的智慧地下物联网系统主要针对前述提及的三大问题寻求解方。在讯号传输方面，由於下水道内部的环境潮湿且封闭，使讯号传输不易；团队为此采用了最新的Wi-Fi HaLow技术，兼具高穿透性与低功耗，实现稳定的数据传输。而在耗能的部分，传统物联网设备需要频繁更换电池，使得维运成本大幅增加；因此智慧地下物联网设备则采用Acconeer A121雷达技术的低功耗雷达水位计，将监测功耗降低至传统方案的10∼12％，并延长电池使用寿命至原先的五倍以上，大幅减少更换频率。最後是维运不便与成本昂贵等问题，团队则利用AI数据分析平台与智慧型监测装置，结合联发科Genio1200晶片的雾端AI影像分析，可自动辨识水流异常及垃圾阻塞，且预测危险显着减少人工巡检的需求，大幅缩减社会成本。此外，系统中搭载Morse Micro晶片的低功耗摄影机，也能即时监控施工现场并识别工安事件。多项数据透过平台整合时序数据、地理资讯与即时通知，更能实现全面智慧管理与高效预警。
根据团队获得的数据显示，在导入智慧地下物联网系统後，能源消耗降低约90%，维运成本则缩减超过50%。这不仅是技术上的突破，更是对城市社会经济与环境效益的深远贡献。该系统可有效减少洪水、污染等城市灾害带来的损失，帮助城市达成节能减碳与韧性提升的永续发展目标。而智慧地下物联网的应用价值，也并不限於下水道治理，还有机会拓展至智慧农业、空气品质监测、河川管理、风力发电等多元领域。团队目前已与多家企业签署合作备忘录，计划於今（2025）年底完成所有产品认证及量产，并积极拓展国际市场，期待能为更多国家和城市提供可靠的解决方案，实现基础设施管理的全面升级。
新闻来源
台师大机电系（2024年11月29日）。机电系吴顺德率团队研发智慧地下物联网 夺经济部通讯创新大赛冠军 助力智慧城市永续发展。国立台湾师范大学秘书室公共事务中心，https://pr.ntnu.edu.tw/news/index.php?mode=data&id=23031
