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課室通風阻病毒傳播 物聯網建安全學習環境

佛教慈敬學校范秀琪校長
佛教慈敬學校范秀琪校長說,該校連續第五年獲教育局委任為「資訊科技教育卓越中心(IT in Education Centre of Excellence (CoE))」,一直以雲端技術作校本管理,推行先進的資訊科技教育。

 智慧城市

疫情反覆不斷,學校停課令學生學習進度大受影響。本港學校正為在疫情中恢復面授課堂作好準備,以便在常態中保持教與學。

學校須保持良好通風,不少外國學校復課之前,紛紛作好消毒和防禦,病毒可經空氣傳播,但是無聲無色,量度室內二氧化碳含量,就可成為室內通風是否良好的指標。

佛教慈敬學校連續第五年獲教育局選為「資訊科技教育卓越中心(IT in Education Centre of Excellence (CoE))」,一直以雲端技術協助校本管理,推行資訊科技教育,去年參加百仁基金的學生編程計畫,以MicroBit感應器學習物聯網的編程深受學生歡迎。

傳感技術價格下降

慈敬為了保障學生安全,決定以物聯網科技蒐集環境數據,透過低功耗的物聯網(IoT)和傳感器(Sensor),以LORA廣域網二氧化碳傳感器,傳送到公有雲作分析和監察。

「開始時只作少量部署,課室部署了二氧化碳傳感器,洗手間部署測量氨氣和和硫化氫等有害氣體的傳感器,LORA閘道器上傳數據雲端,通過短訊可通知清潔。類似傳感器技術成熟,價格也不貴,雲端技術也可自動化開關抽風的裝置。」

慈敬的范秀琪校長說:「國內LORA傳感器和閘道技術成熟,加上採用公有雲,很快就架設起雲端的數據庫。」

上屆的開放日,慈敬已展出第一代的物聯網環境檢測系統,以可視化圖表監察空氣數據,包括二氧化碳、溫濕度和揮發性氣體等等。

IOT
課室內安裝實時數據顯示屏,二氧化碳和PM2.5水平過高,會改變顏色作警報甚至啟動鮮風機。系統也從附近氣象站和環保署,下載數據作比對。

營造安全學習環境

「我們希望營造安全舒適學習環境,後來考慮其他教學需求,甚至考慮將物聯網,成為培養學生數據文化和課外活動。」

慈敬聘請了外部顧問公司,打造Wi-Fi上傳數據傳感器,以進一步降低系統價格。

「為了推動資訊科技教學,學校Wi-Fi無線網絡一向穩定,自行打造的傳感器模組,除了二氧化碳又加上檢測PM2.5的傳感器,希望助學生學習數據文化,從環境數據獲得啟發。」

為了設計物聯網系統,學校組團參觀科學園的艾睿電子(Arrow Electronics),艾睿是全球最大的提供電子元件和計算服務的供應商,艾睿電子工程師在傳感器有豐富知識,也在科學園內設立了Open Lab,分享傳感器知識,在選擇傳感器給予不少意見。

IOT-Wi-Fi-Sensor
學校的Wi-Fi無線網絡穩定,自行打造傳感器模組,除了二氧化碳又加上了檢測PM2.5傳感器,讓學生學習數據文化。

結合校內公開數據

范秀琪關心到學生健康問題,部分班房加入監察空氣質素PM2.5傳感器,空氣質素太差時,可提醒呼吸道先天有問題的同學。

「課室內有實時數據顯示屏,二氧化碳和PM2.5的水平過高,會改變顏色警報甚至啟動鮮風機。系統也從附近氣象站和環保署,下載數據作出比對,外間空氣質素太差,就可減少學生室外活動,改在空氣質素較佳室內舉行活動。」

慈敬帶領學生認識素食和惜食文化,甚至把有機耕種列為課外活動,園地命名為「心靈種植場」,現時以傳感器蒐集泥土數據,改善種植和作教學用途。

Soil-Sensor
慈敬推廣素食和惜食文化,甚至有機耕種,學生知道粒粒皆辛苦,現時以土壤傳感器蒐集泥土數據,改善種植和作教學用途。

「我們讓學生以手機掃碼,即時看到歷史數據和圖表。數據在公有雲用API開放連結,學生可下載數據看到圖表分析。」

系統以API公開所有數據,再加上開源框架製作可視化的數據,日後成為教學環境。

「我們以開源框架來提供分析,學生透過框架可自建分析圖表,加上以公有雲的雲原生設計,運作成本低。雲平台技術降低開發營運成本,加上軟件開源,學生自行利用數據,加上不同工具學習資訊科技,除了惜食和感恩文化,還要培養數據文化,懂得運用和分析數據。」

范秀琪說,疫情令面授課堂一度停頓,學校被迫遙距教學,老師掌握了主持視像會議。科技也可降低學生感染風險,未來讓學生學會數據文化,應付人生的更大挑戰。

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