無人機空投幼苗立方體拯救焦土 德望學校工程設計比賽奪冠

撰文:彭彥怡
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供全港中學生參加的《bE inspired!創想我城比賽》於日前圓滿舉行,比賽旨在啟發學生利用工程學知識,探討如何為城市建構可持續未來。其中德望學校團隊研發出協助山火重新造林的「幼苗立方體」、取得「自然融合」組的冠軍,其原理是利用無人機到山上將幼苗投擲種植,成本比傳統人手植林平一半,亦有效提升了復育效率。

比賽由國際工程顧問公司「奧雅納」(Arup)、以及青年成就香港部(JA HK)合辦,今年一共有52間中學、逾320名學生組成過百支隊伍參加。主題共有三個,分別是「氣候變化」、「自然融合」及「共融設計」,學生需從中選取一項主題,設計出創新的解決方案,以面對城市發展中的各項挑戰。

立方幼苗加水球及肥料 無人機精準植林減成本

德望學校「EcoSynth」隊三名成員分別是中五生梁梓澄和中四生丁雅善、岑映蕎。針對山火後的復育難題,成員指過往只能利用傳統人手植林,不但成本高昂,而且前線人員背負重物攀爬陡坡,風險極大。其實外國亦有類似的圓形泥球播種技術,但在香港陡峭的山坡容易滾落,發芽率不理想,所以研發出「AEROSEED」幼苗立方體,內部包含預發芽的種子、可降解的供水球,以及根據在地土壤匹配的養分與蛋殼天然肥料。

德望學校「EcoSynth」隊三名成員丁雅善(左)、梁梓澄(中)及岑映蕎(右)指「AEROSEED」方案的成本與人手植林節省最少50%。(彭彥怡攝)

同時「AEROSEED」在無人機空投落山頭時會自動裂解,確保種子與土壤能精準「紮根」於焦土。據初步估算,這套方案的成本比傳統人手植林少一半,加上利用具備GPS的裝置,每小時可同時將十株幼苗精準著陸,提升播種速度。目前團隊已完成校內原型測試,未來將針對持牌無人機部署與外場量化數據作進一步研究。

德望學校校長Dr. Gary James Harfitt(左二)祝賀獲獎學生,指她們的作品為社會帶來貢獻。(彭彥怡攝)
「AEROSEED」幼苗立方體,內部包含預發芽的種子、可降解的供水球,以及根據在地土壤匹配的養分與蛋殼天然肥料。(彭彥怡攝)

為特殊需要人士紓壓 打造鬧市中的「避風港」

「共融設計」組別亞軍則由聖貞德中學「SJA Team 1」的「感官導航者」程式取得,發明專為特殊需要人士而設,即時提供一個可供放鬆的空間。成員鄭曉榆、曾奕媛及蔡梓恩俱就讀中五,她們觀察到ADHD及情緒特殊需要人士在嘈雜環境中容易感到壓力,於是想到在鬧市中提供一個低刺激的安全空間。當有需要人士需要紓緩情緒時,「感官導航者」會按用家的需要提供「藍綠感官」兩條路徑,綠色會引導使用者前往公園或海邊等寧靜地方,藍色則導向前往「感官避風港」,內部配備床舖、座椅,並提供與心理醫生進行即時視像對話的功能。

聖貞德中學「SJA Team 1」的「感官導航者」程式取得「共融設計」組別亞軍。成員包括學生蔡梓恩(左上)、曾奕媛(左下)、鄭曉榆(右二),旁為義務導師朱朗晴。(彭彥怡攝)

隊伍強調該設計採模組化,可快速部署於空置教室或社區店舖,旨在建立一個「無標籤」的支援系統。同時為確保使用者的安全,「感官避風港」設有逾時自動求助機制。目前正與學校進行磋商,將來在校內率先設置「感官避風港」,供有需要同學使用。

AI與物聯網建智慧鳥巢 守護城市生態防天敵

「自然融合」組季軍則由嶺南中學創科隊,以「愛屋及鳥GuardianNest」奪得,四名成員均就讀中二,分別是黎瑞希、林浠妍、顏暉桐及葉珮瑤,研發出一套整合了人工智慧與物聯網的智慧鳥巢系統,為鳥類提供更安全的生存環境。系統特別之處是成員花上一星期,利用約3,000張影像自行訓練模型,能辨識貓、蛇等天敵,一旦鳥巢受到威脅,系統便會即時發送訊息通知用戶,更會自動關門保護雀鳥。此外,系統採用太陽能供電並配備儲能設備,確保在離網狀態下穩定運作。

「自然融合」組季軍則由嶺南中學創科隊,以「愛屋及鳥GuardianNest」奪得,四名成員分別是黎瑞希(左一)、顏暉桐(左二)、葉珮瑤(左三)及林浠妍(左四),旁為義務導師黎榮森。(彭彥怡攝)
鳥巢一旦受到威脅,系統便會即時發送訊息通知用戶,更會自動關門保護雀鳥。(彭彥怡攝)

擔任大賽義務導師的奧雅納工程師朱朗晴(Kelly)與黎榮森(Sam)對學生的表現給予高度評價。朱透露過程中常建議學生多運用對比,將他們的創新方案與傳統方法或現有技術進行比較,讓學生明白如何突顯自己作品的商業價值,讓創意不只是一個想法,更可被市場看見。黎則指出,他最開心是見到學生如何將自己的想法與身邊的社會問題結合,展現出以人為本的同理心,亦令他回想起自己選擇工程師的初衷。