虛擬實境好神祕

許多小朋友都曾經聽過「虛擬實境」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！ 問題一：什麼是虛擬實境？VR、AR有什麼不同？ 虛擬實境稱為VR，需要戴VR頭盔來進行觀看的頭盔裡面的顯示器，裡面所看到的完全都是虛擬的電腦視覺的影像所生成的畫面。那我們可以利用VR看到外太空或者海底世界，用電腦視覺的圖像讓使用者可以身歷其境的進去觀看。擴增實境又稱為AR，它使用的設備是手機、電腦或平板，具備有攝影機人他有顯示器這樣的一個裝置。那它的資訊是疊加在現實的生活中的，例如說我們戰鬥機的駕駛員可以在儀表板上看到高度或風速的資訊，這些資訊顯示在他的顯示器上面，那這個叫做擴增實境。 問題二：AR、VR可以運用在哪些領域 目前很多遊戲上可以應用。例如：「寶可夢」它其實就是一個AR的應用，利用導航的方式抵達定點後，寶可夢的怪物就會跑出來。VR基本上在遊戲應用的可以在臺北光華商場的三創生活園區等地方體驗。其他各領域運用，例如可以做AR的零件維修。我們帶上AR的眼鏡，有一些維修的資訊疊加在眼鏡上面呈現維修的步驟。而VR的運用也是非常多的，像可以用在醫療領域，例如失眠或者心理創傷的治療，也可以做美術館甚至未來可能還可以用VR購物。 問題三：虛擬實境有哪些壞處? VR顯示器距離眼睛非常近，不建議久戴，15分鐘左右較為適當；第二，某些人在使用的時候容易造成頭暈，對他的身體造成不適。那目前在實作的經驗裡面，比較年紀大的或者是女性比較容易暈，年輕人跟男性就比較不容易。另外VR跟外界是完全隔離，因此在使用上的時候一定要特別注意安全。

3D列印蓋房子

許多小朋友都曾經聽過「3D列印」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！ 問題(一)：請問什麼是3D列印呢？ 提到3D列印，首先要了解3D的概念，3D就是三度空間的座標單位。例如：我們面對正北方操作一台無人機，我想讓無人機先原地升高5公尺，接著向東方移動3公尺，再向北方移動4公尺，我們要如何讓他人知道無人機的位置？我們可以用座標表示，（X，Y，Z）等於（3，4，5）。瞭解3D的概念後，接著把無人機想像成3D列印機的列印噴頭，由列印噴頭將塑膠材料按照原先設定的3D座標，由上而下慢慢的堆砌出想要的3D物件。 問題(二)：3D列印的好處是什麼呢？ 3D列印的好處非常多，第一「提升產品開發速度」，舉例來說：傳統的塑膠湯匙製法需要先做一個湯匙形狀的模子、再把融化後的塑膠灌進模組並等待塑膠慢慢凝固、最後打開模子才能得到一支塑膠湯匙，而若是透過3D列印製作，很快地就能堆砌一隻塑膠湯匙。第二個好處是「容易修改與調整」，若想要修改產品，只要打開電腦軟體，微調3D的圖形後輸出，便可以得到修改後的產品，所以時間、材料、成本都會降低很多。第三個好處是「產品大眾化」，因為3D列印的普及，也發展出「創客」這項職業，這群創客（maker）設計許多產品的零組件，藉由零組件在製造出他們心目中喜愛的產品，例如：機器人、無人機、房屋等等。 問題(三)：任何東西都能夠透過3D列印機製造出來嗎？ 不是的！基本上3D列印機能處理只有兩個情況：首先要能夠把材料變成液體化，比如：金屬、塑膠，而木頭無法；接著第二個條件是能夠快速凝固，如果凝固不夠快速，就可能無法完成產品。 哇！原來「3Ｄ列印」的好處這麼多，希望下次小朋友們也可以動手玩玩看3D列印這項新科技喔！

視訊服務好方便

許多小朋友都曾經聽過「視訊服務」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！ 問題一： 怎麼是視訊服務？ 視訊服務可追溯到2008年由YouTube推出的全新服務，他們找了十五六位知名的影星來做接力式的節目。從美國的舊金山還有日本東京同時對世界各地放送，直到2011年時機成熟才開放給一般的普羅大眾。後來臉書也跟上youtube的腳步，開啟了能夠在社群網站上直播的功能。 問題二：視訊服務有哪些好處？ 視訊服務是一個一對多而且絕大部分的時間都是單向性的傳送，少部分會有訂閱、粉絲利用文字回應，可運用於為販售、推銷、推廣等等 而視訊會議是一個多對多、彼此都有發話權、都看得到對方的場合，目的是達成共識。 不過視訊的缺點就是一開始比較沒有臨場感，參與群眾需要時間適應視訊會議的氣氛與場合，才能自在地在螢幕上進行互動。 問題三：視訊服務需要哪些設備？ 視訊服務其實所需要的設備只需要一部有攝影機跟麥克風的電腦，或是一支手機。不過若要利用手機進行YouTube的頻道經營的話，必須要年滿十五歲、點閱率高於門檻，才能夠用手機直播。 哇！原來「視訊服務」背後有這段歷史，小朋友，希望你們都更認識視訊服務囉！

GPS導航，再也不迷路！

許多小朋友都曾經聽過「GPS」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！ 問題(一)：什麼是GPS系統？ GPS的G代表的是全球Global，Ｐ是定位Positioning，Ｓ是系統System，他是透過24顆人造衛星，分別發射安置在距離地球2萬公里的高度上，並且要達到在全球各個角落都能看到4至7顆衛星。GPS基本上是使用三角定位，例如：我們拿一張紙並在紙上畫下一個人，在人的上方任意畫出三個代表衛星的位置，將這三顆衛星連成三角形，再從三角形的三個頂點連回人的頭頂後便會看到一個三角錐。因為三顆衛星的位置是客觀可查的，透過數學演算的方法便可以算出頭頂（想查詢）的位置，這就是GPS全球定位系統。 問題(二)：為什麼GPS系統可以引導方向？ 我們必須要先回到生活中的例子進行思考，舉例：我們到了一個陌生的地方，通常會先尋找地圖、接著是找到自己的定位（現在位置），當你確定了所在位置之後，便可以根據這張導覽圖到你想要去的地方。同理將此概念套到GPS系統也是相通的，當我們使用GPS系統時，GPS會先定位使用者的位置（經緯度）之後，再套用所在地的地圖，便會看見使用者的所在地點，當知道地點後，便知道目的地的方向。 問題(三)：GPS系統的準確度高嗎？會不會出錯？ GPS系統的準確度約在3公尺以內，準確度是滿高的。不過在大樓林立的市區會影響到GPS的導航效率，因為系統收不到衛星訊號，所以無法定位自己的位置。衛星發出來的訊號有包含兩個部分，一是衛星本身所在的經緯度，二是發送的時間點，地面接收器需要演算訊號發送的時間長短後才能算出距離，而大樓、天橋等建築物都會遮蔽訊號，導致無法順利演算距離，因此在市區的準確度會比較低。 哇！太好了！有了「GPS全球定位系統」的幫忙之後，以後就不用怕會迷路了呢！

空拍機好好玩

許多小朋友都曾經聽過「無人空拍機」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！ 問題(一)：無人空拍機就是遙控飛機嗎？ 是的，無人空拍機顧名思義就是能夠把照相機帶到空中進行拍照的機器。如果以拍照為需求，事實上不只有我們常見的四軸飛行器，其他的飛行器一樣可以擔任。而無人空拍機的原理是牛頓的第三運動定律，主要概念就是作用力與反作用力，如果把一台無人機簡化，他最重要的部分就是「竹蜻蜓」，我們觀察竹蜻蜓是如何飛上天？他是藉由螺旋槳成一個角度，將空氣往地面的方向打，根據牛頓的第三運動定律，便會產生反作用力，反作用力會將竹蜻蜓往天空帶，這就是無人空拍機所運用的原理。 問題(二)：空拍機的用途是什麼？ 基本上可以歸納出三個主要用途，第一是「軍事用途」，可用在偵查敵軍的動態與對方領域的軍事設施，也可當成誘餌，使對方誤以為是某種飛行器。第二是「民間用途」，政府將此運用在消防、交通、氣象，民間用於農業管理，例如：巡視林木區，防止林木遭到盜採，使用無人機便可以減少人力消耗。第三是「個人用途」，許多消費者會買空拍機來玩、拍照，現在也有相關的競技活動，例如：無人機速度障礙賽等等，這些都是無人空拍機的用途。 問題(三)：如果使用不當，無人空拍機會產生哪些問題？ 大家比較關心的可能是公共安全的問題，例如：不小心進入禁航區、造成人命與財產的損失，或是無人空拍機也可能打擾人們的生活，因其拍照的功能，可能會不小心拍到人們家中的一舉一動，這就會造成許多人的困擾。另外，甚至還會導致生態破壞，對於動物而言，無人空拍機就像是一個陌生的飛行生物、空拍機的聲音也會驚擾動物，這些都是不當使用所造成的困擾。 「無人空拍機」的用途真的很多，不僅帶來娛樂，也幫我們解決生活難題，但是也要切記不當使用的問題，不然造成別人的困擾就不好了！

獨一無二的指紋辨識

許多小朋友都曾經聽過「指紋辨識」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！ 問題(一)：為什麼指紋會變成辨識身份的方法呢？ 指紋辨識已經是一個歷史非常久遠的辨識技術，指紋辨識的原理是得要細看指紋，事實上指紋的形成並非一條紋路到底，他有起點與端點，而指紋中間可能也會有分岔，就好像深山裡的路一樣，一條往東邊、一條去西邊，利用起點、端點跟分岔，可以辨認是否為相同的指紋，所以他就具有辨識功能的生物跡證。 問題(二)：電影上常會出現指紋被複製的情節，指紋辨識是不是很容易破解？ 答案是不容易的！各位可以用手機測試，許多手機有指紋辨識解鎖功能，曾經有一家大廠牌的手機公司，他們非常擔心指紋複製解鎖，所以他們就複製了指紋並試圖開啟手機，但是測試結果失敗了。這是因為手機上的指紋辨識器除了會辨識指紋紋路之外，還會辨認生物電容，會偵測我們手指上的靜電，他會感知你是一個生命體。所以要同時感知你是生命體、又有相同的指紋，這兩個條件皆具備，他才可以解鎖。 問題(三)：指紋辨識有哪些缺點呢？ 指紋辨識是有不足之處，例如：手濕濕的無法解鎖，還有些人是天生沒有指紋，當然人數並不多，但是對他們而言還是造成許多不便，第三個是指紋容易被採集，指紋是相當重要的生物跡證，許多場合都需要按壓指紋才能進行後續動作，例如：入境某些國家時，他們會要求按壓指紋，目的即是將指紋和個人資訊產生連結。而有些人會採集指紋可能是為了統計某些數據，但他們要去哪邊採集呢？只要你接觸過的手機、門把等都有可能採集的到！ 哇！原來每個人的指紋都不一樣，透過「指紋辨識」系統的幫忙，就可以輕鬆辨識每個人的身份了！

語音辨識聽聽看

許多小朋友都曾經聽過「語音辨識／語音輸入」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！ 問題(一)：語音輸入是如何進行的？ 「語音輸入」其實就是一種語音辨識的技術，而他是如何進行呢？基本上就是透過人工智慧引擎將「語音」轉變成「文字」的過程，透過一層一層的辨認，歸納出語音所要傳達的內容。 問題(二)：哪些族群或狀況下需要使用語音輸入？ 實務上有許多狀況需要使用語音輸入，例如：視障、身障朋友不方便打字，或是較不擅長使用3C產品打字的長輩，便需要語音輸入輔助，達到輸入文字的目的。另外，行動中的人若想回訊息，用語音輸入會比停下腳步打字更加方便。而到了現代社會，配合網紅直播文化的需要，語音輸入也會運用在自動產生字幕，也會大量節省聽打字幕的時間。 問題(三)：可以如何提高語音輸入的準確度？ 發音要正確、說話速度適中、不能口齒不清，不然都會導致準確度下降。另外，也要多使用句子，避免單詞、單字，因為語音輸入系統是根據前後文判斷語境，決定會產生哪一個文字。最後是盡可能要上網，因為現在的語音辨識技術無法在單機上完成並達成很高的效率，它必須透過網路連結雲端的語意資料庫（對話引擎），透過雲端的技術針對語音進行複雜的語意判斷，然後再回傳至電腦或手機，所以使用設備若能上網，便能提高語音輸入的準確度。 哇！「語音輸入」技術的用途真的很多，也很方便，幫助我們提升工作與學習的效率，真的是線人的好幫手呢！

一機在手就能行動支付

許多小朋友都曾經聽過「行動支付」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中物理科教師鄭志鵬老師進行說明！ 問題(一)：什麼是行動支付？有哪些好處？ 現在手機基本上已經是萬能的，能打電話、拍照、還能代替你的錢包，使用行動裝置作為付費的方式就可以稱為「行動支付」。行動支付有哪些好處呢？只要帶著手機，就可以省去帶錢包、信用卡等物品的麻煩，對現代人來說是非常方便的支付方式。 問題(二)：如何使用行動支付？ 目前大多是綁定信用卡的方式進行付款，或是預先儲值在行動支付平台中進行扣款。而在購物與付費時，則會感應手機上的條碼或是QRcode，這是目前台灣較為常見的支付方式。 問題(三)：使用行動支付時會不會有風險？ 每一種支付方式都存在風險，例如：現金支付會有遺失、遭竊的風險，甚至過去也曾聽過有人擺在家中的現金遭到蟲蛀而無法使用的情形。而許多人在使用行動支付時會擔心「信用卡卡號是否會遭到竊取與盜刷？」行動支付是透過網路安全憑證保障大家的安全，可以透過指紋辨識、人臉辨識、密碼辨識等方法。所以，如何提升網路安全性非常重要，例如：某些支付平台會在消費者付款之後寄信件或簡訊通知，若是看到不明費用時，請立即聯繫行動支付平台的公司。另外，也可以提高手機的密碼設定的複雜度，較不容易遭到破解或盜刷。 哇！「行動支付」技術的用途真的很多，也很方便，成為現代人在消費時的好幫手呢！

人臉辨識系統好厲害！

許多小朋友都曾經聽過「人臉辨識系統」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！ 問題(一)：人臉辨識系統是從什麼時候開始的呢？ 人臉辨識系統最早可以追溯到1960年代，當時在美國有一群特攻，也就是所謂的情治人員，他們有需要辨認特務與重要官員的需求，於是他們就發展出一套人工辨認標記的方法，然後在人臉標註記號（或稱地標），把臉部當成是一片土地的平面，並且抓住臉部特徵，這就是人臉辨識系統的起點。 問題(二)：人臉辨識系統會運用在哪些地方？ 人臉辨識系統的應用非常廣泛，例如：有人運用人臉辨識系統設計智慧廣告看板，他會根據不同的人經過他的旁邊，然後顯示不同的廣告內容；或是尋找走失的寵物、幫助法醫做詳細的調查、協助視障人士進行社交活動等等。視障朋友是看不見與他互動的人士的臉蛋，因此無法辨識是哪一位人士在他面前，如果透過人臉辨識系統，就可以輔助判斷眼前的人是誰。 問題(三)：如果人變老、變胖、整形，人臉辨識系統還能準確分辨嗎？ 這個答案應該是不一定，例如：我們的手機有人臉辨識系統，若是經常使用，它就會不斷學習並且更新系統內部對於臉部特徵的儲存。但是如果已經相隔一段時間沒有使用系統，就不一定能辨識出來。而若是有持續使用，舉例：手機、社區門禁系統等等，系統會隨時更新臉部特徵變化，所以昨天、前天甚至上週的變化不大時，人臉辨識系統依舊可以準確分辨。 哇！原來「人臉辨識系統」的運用層面如此廣泛！小朋友，希望你們都更認識人臉辨識系統囉！