淡江时报/淡江资工张世豪五天打造防疫神器 TKU Thermo
5天内设计完成的「TKU Thermo」APP,摇身一变成为防疫神器,大大提升整体防疫能量,淡江资工系副教授张世豪的研发一鸣惊人,不仅惊动专门做热像仪手机的美国Cat Phones厂商洽谈合作,国卫院及国家图书馆亦十分关注,中研院还使用此项研发来抗疫。
研发潜力无穷的张世豪,2017年以「电子装置、包含此电子装置可见光身份辨识系统及其方法」获得美国专利、2018年以「智慧家电整合空污机器人」获得台湾专利。「当严重特殊传染性肺炎来袭时,我们能做些什么?」张世豪不断思考该怎么贡献一己之力,行动力超强的他,马上利用自身专业,带领团队完成「TKU Thermo」APP设计。
利用红外线热像测温仪,能在不到2秒的时间就快速完成体温量测,解决校园内学生大排长龙量体温的窘境,教职员感谢防疫神器的加入,因为初期排班量体温需使用额温枪,速度慢、感染风险也高,有了热像仪协助体温量测,更为迅速便捷,图书馆馆长及同仁特地写信感谢张世豪的协助。
张世豪研究领域包括物联网、资讯安全、人工智慧等,之所以会想到研发防疫设备,主要是受到了电影《钢铁人》的启发。「电影里有一个热感的镜头,我知道有这种感测器,就突发奇想是不是可以写软体来防疫?」他立刻行动,在网路上寻找合适的感应器,而工学院院长李宗翰在得知他的防疫构思后,第一时间提供经费支持。针对美国Cat Phones厂商洽谈合作一事,李宗翰说:「对于老师研究发展的成果,工学院乐观其成,并在一定程度上予以协助,但是有两个要求,第一保留淡江大学的名称,第二核心技术要保留在学校。」
对比同类型测温仪以「点」收集数据,TKU Thermo则是以「面」为测量单位,通过感应人体各个部位散发出来的红外线,判断体温是否正常。由点到面的突破,不仅大幅提高测量的准确度,使用起来更加便利,有效缩短量测时间,但将测量从「一个点」修改到「一个面」,看似简单,实际做起来却不容易,淡水相较台湾其他地区寒冷,为了降低环境温度带来的偏差,张世豪设计多种调控机制,包括手动调整热感温度、规划量测动线等,以期达到精准量测的目的。
如今,成本不到4万元的设备已经成为了淡江校园的防疫神器,效果比起几十万的高级设备毫不逊色,像这样「小成本办大事」,对于张世豪来说已经不是第一次。2018年,有感于台湾空污问题严重,张世豪决定带领学生研发检测pm2.5的装置,利用风扇吸入,再以红外线检测,最后将空气数据上传到大数据云端,只用了几百块的成本,就制作出一个功能齐全的「空污机器人」,后来,该产品在教育部创新资讯应用人才培育基地云端多媒体技术竞赛获得佳作并取得台湾专利。「很多人研发的作品都是花好几万块做VR或其他产品,而我们只花几百块,少了两个0,虽然看起来没有那么丰富,但是小而美、实用,所以当时的评审对我们的评价很高。」
张世豪强调「实用」是他在教学与研究中最注重的一项原则,对他来说,学生面临的最大问题不是在学校学到什么,而是要了解社会需要什么。「我比较倾向需求导向,关注目前工业商业遇到的问题,或者是社会正发生的问题。」
「连睡觉做梦,都会梦见在解答白天老师出的问题」,正是这份热爱,让张世豪在大学毕业后,前往英国继续深究。硕士毕业后,留在英国Lucent Technologies公司担任软体工程师,一边读书一边工作的情况下,获得英国利物浦约翰摩尔斯大学计算与数学科学系博士学位,同时升任Lucent Technologies公司的专案经理。
张世豪回到台湾,先后担任国研院国家高速网路中心博士后研究员、Intel-台大创新研究中心博士后研究员,并于2013年来到淡江任教。从业界到学界,张世豪起初有些不适应。「第一堂课教学时,其实我很紧张,准备的教材跟学生想要听的有些落差。他们没办法用你的思维去看这些事情,所以你得花很多时间调整,好让学生听得懂,而不是你解题给他们看。」
为了激发学生的兴趣,张世豪不断调整教学方法,后来他想到学生热爱电玩,于是引入「游戏创意」,让学生边玩边学,掌握程式设计的逻辑与技巧。「我希望学生学到的不只是知识,而是实际可以运用在社会上的方法,比如程式模组化,不只能用在程式上,还可以实际运用在生活上的归纳、分析。」
「业界出题,师生研发」,由于进入淡江任教以前,张世豪超过8年的业界背景,使得他特别重视与业界保持沟通。在企业的需求当中,张世豪看到的是学生的锻炼机会,他希望通过这样的训练,提升学生实际解决问题的能力,以便未来顺利衔接职场。张世豪研究室的墙上除了贴着这些年研究拿到的奖状外,也贴满了学生们的感谢,他们谢谢世豪老师用心教学,把枯燥的课程变得有趣。
张世豪认为作为一个大学教师,研究必须与时俱进,否则会影响教学的品质,「若不进步,就没办法让学生学习更多新的资讯及技术。」未来,除了继续提升热像测温仪的效能、精进散热及稳定度,并与厂商洽谈合作外,亦将努力钻研资讯安全的研究,期望未来在5G时代,更能保障使用者的资料安全,为社会贡献心力。