生活與應用科學科(一)科

本研究探討雙翅目昆蟲（蚊⼦）對光源的「背部朝光反應」（DLR,dorsal-light response）在捕蚊燈設計的應用。根據2024年Fabian等⼈研究，昆蟲依賴光源調整飛行姿態，若光源位於下⽅，昆蟲可能翻轉墜落。因此本研究嘗試調整光源與電網相對位置，藉以了解捕蚊效率差異。更製作同時具垂直與水平網的雙電網捕蚊燈與僅有垂直網的單電網捕蚊燈進行⽐較。 研究結果顯示，垂直網與水平網的捕捉數量比例為2.57：1。⽽加裝水平網的雙電網捕蚊燈平均收集量為0.338克，單電網捕蚊燈為0.115克，重量比為2.94：1。本研究僅透過優化光源與電網的排列方式，即可提高捕蚊效率，可直接應用於病媒蚊控制。

水質同時受到有機染料與無機鹽類污染，現行處理流程常分段進行，能源又受天候限制。為此，本研究開發一套整合「即時檢測-自動啟動-光觸媒淨化」的太陽能驅動水質清淨機。分別以有機染劑的亞甲藍以及無機鹽類的磷酸鹽(優養化)、亞硝酸鹽(生物毒性)為污染代表，檢測儀使用Arduino以反應試劑的RGB顏色變化檢測，汙染濃度超標則啟動水質清淨機進行降解。清淨機利用二氧化鈦光觸媒來淨化水質，作動結果顯示在光觸媒的作用下，不同的污染物濃度均能大幅下降，達成水質清淨目的。在能源的利用上，採用太陽能板儲能以提供陰天、夜間光觸媒所需的紫外燈電力，有效解決除污的時間及天候限制，達成全天高效水質淨化，符合節能等永續理念，值得大力推廣。

科技課程中木工機具的安全問題備受關注。本研究整合視覺語言模型與手掌辨識技術，即時分析操作時的手部姿態，以判斷危險程度，並可傳遞危險訊號至智慧插座，自動控制機具停機，減少意外發生。其中實驗照片測試集共396張，涵蓋12種手勢與3種環境亮度（750、500、300流明），透過不同提示詞（Prompt1~Prompt6）改善鋸見AI的分類效果。並且最佳模型（Prompt6）在危險手勢的正確率達99.3%，警戒手勢89.8%，安全手勢86.4%，表現高度準確性。此外，手掌距離辨識在500流明環境亮度下的誤差低於0.5公分，可作為系統後端危險狀況停機的重要輔助依據。在教學應用上，系統能即時辨識危險手勢並成功切斷電源，平均反應時間約為170~200毫秒，展現出即時防護的實用性與教學輔助潛力。

本研究開發「智慧校園GO」網頁系統，平時提供校園三種策略導引(最短路徑/最低打擾/無障礙路線)功能，當遇上校園霸凌、學生群聚、火災、菸害、陌生訪客闖入監控等緊急事件，則啟動Level 0(最低)到Level 2(最高)的警報分級，通報相關人員、紀錄當下影像或數據，規劃「無障礙」或「最短路徑」進行即時處置。系統採響應式介面(模式切換、模糊搜尋)、地圖箭頭顯示，樓層動畫與實景照片呈現，支援自動起點及模擬定位。後端整合ESP32感測、YOLO 影像辨識，以Dijkstra演算規畫路徑。實測顯示，霸凌警示準確率95%、群聚辨識正確率92%，介面易用性取得4.1/5的分數，而「影像辨識偵測行為」功能取得4.7/5的高分肯定，展現智慧校園GO系統於即時警示與校園安全的實用價值。