环境质量通报系统及环境质量通报系统的操作方法与流程

本发明涉及一种环境质量通报系统，特别涉及一种能够回报个人所在地的环境质量量值的环境质量通报系统。

背景技术：

随着工商业的蓬勃发展，人类也造成了许多的环境污染。尤其近几年来的各种污染已经明显地影响到人类自身的生活，例如汽车及工厂所制造出的细悬浮微粒(Suspended Particulate Matter，常称PM)，常造成眼睛红肿、喉咙痛或过敏等症状。其中，粒径小于2.5微米的细悬浮微粒PM2.5，很容易会随着人体的呼吸而被吸入人体气管，甚至可穿透肺泡，并直接进入人体血管中随着血液循环全身，因此对于人体健康的危害甚巨，更是不能轻忽。

虽然现今各国对于各种污染所造成的危害已经有警觉意识，也开始在新闻讯息中，播报有关空气质量的讯息，例如将空气质量分为良好、中等、不佳、危险…等不同等级，以供民众参考。然而在新闻讯息中，仅能以大范围的平均状况来对空气质量做评等，而无法针对民众的所在地做更细部的空气质量报导，因此民众对于自身所在地的环境质量仍然较不易得知，甚至可能造成误判，而造成不便。

技术实现要素：

本发明的一实施例提供一种环境质量通报系统。环境质量通报系统包括复数个环境监测装置、个人通报装置及云端中枢主机。

每一环境监测装置包括全球定位系统接收模块及复数个传感器，并可周期性地侦测并上传环境监测装置的所在地的复数个环境特征值。个人通报装置包括全球定位系统接收模块，个人通报装置可周期性地更新个人通报装置的实时所在地，及上传讯问要求以取得实时所在地的环境质量量值。云端中枢主机接收环境监测装置所上传的环境监测装置的所在地的环境特征值。当云端中枢主机接收到个人通报装置的询问要求时，云端中枢主机根据个人通报装置的实时所在地及位于实时所在地附近的复数个环境监测装置所上传的复数个环境特征值计算实时所在地的环境质量量值。

环境监测装置所包括的复数个传感器包括侦测二氧化碳浓度值、一氧化碳浓度值、甲醛浓度值、真菌浓度值、悬浮微粒浓度值、臭氧浓度值、二氧化硫浓度值、二氧化氮浓度值、重金属浓度值、温度、湿度及/或紫外线量值的传感器。

本发明的另一实施例提供一种环境质量通报系统的操作方法。环境质量通报系统包括复数个环境监测装置、一个人通报装置及一云端中枢主机，每一环境监测装置包括复数个传感器，复数个传感器包括侦测二氧化碳浓度值、一氧化碳浓度值、甲醛浓度值、真菌浓度值、悬浮微粒浓度值、臭氧浓度值、二氧化硫浓度值、二氧化氮浓度值、重金属浓度值、温度、湿度及/或紫外线量值的传感器。

环境质量通报系统的操作方法包括环境监测装置侦测环境监测装置的所在地的复数个环境特征值，云端中枢主机接收环境监测装置所上传的环境监测装置的所在地的环境特征值，个人通报装置上传讯问要求至云端中枢主机，云端中枢主机根据个人通报装置的实时所在地及位于实时所在地附近的复数个环境监测装置所上传的复数个环境特征值计算实时所在地的环境质量量值，及云端中枢主机将实时所在地的环境质量量值回传至个人通报装置。本发明关联于一种环境质量通报系统，可有效解决现行物联网架构中无法精确侦测区域环境空气质量的缺陷。

附图说明

图1为本发明一实施例的环境质量通报系统的示意图。

图2为图1的环境质量通报系统的使用情境图。

图3为本发明一实施例的环境质量量值变化曲线图。

图4为图1的环境质量通报系统的操作方法流程图。

图中符号说明书：

100：环境质量通报系统

1101至110N：环境监测装置

112、122：全球地位系统接收模块

1141至114M：传感器

120：个人通报装置

130：云端中枢主机

T1至T6：子时段

200：方法

S210至S260：步骤

具体实施方式

图1为本发明一实施例的环境质量通报系统100的示意图。环境质量通报系统100包括复数个环境监测装置1101至110N、个人通报装置120及云端中枢主机130。

每一环境监测装置1101至110N包括全球定位系统接收模块112及复数个传感器1141至114M。环境监测装置1101至110N可以透过全球定位系统接收模块112来取得自身位置的经纬度坐标，并可透过传感器1141至114M来感测周围环境的各种特征值。举例来说，传感器1141至114M可为侦测二氧化碳浓度值、一氧化碳浓度值、甲醛浓度值、真菌浓度值、悬浮微粒浓度值、臭氧浓度值、二氧化硫浓度值、二氧化氮浓度值、重金属浓度值、温度、湿度及/或紫外线量值…等各种特征值的传感器。

在本发明的部分实施例中，环境监测装置1101至110N可以周期性地侦测并上传环境监测装置1101至110N的所在地附近的复数个环境特征值。云端中枢主机130可接收环境监测装置1101至110N所上传的环境特征值，并可将其储存在数据库中。

个人通报装置120包括全球定位系统接收模块122，并可周期性地透过全球定位系统接收模块122更新个人通报装置120的实时所在地的经纬度坐标。此外，个人通报装置120可以向云端中枢主机130上传讯问要求，以取得其实时所在地的环境质量量值。

在本发明的部分实施例中，个人通报装置120可为常见的行动装置如智能型手机、平板计算机或笔记型计算机等，此外，倘若个人通报装置120中也具有环境传感器，则其本身也可做为环境监测装置使用，并可将其所感测到的环境特征数值上传至云端中枢主机130以供其他使用者查询使用。

当云端中枢主机130接收到个人通报装置120的询问要求时，可以根据个人通报装置120的实时所在地及位于实时所在地附近的复数个环境监测装置所上传的环境特征值计算实时所在地的环境质量量值。

在本发明的部分实施例中，位于个人通报装置120的实时所在地附近的环境监测装置可以是与实时所在地距离在预定长度内的环境监测装置。图2为环境质量通报系统的使用情境图。在图2中，环境监测装置1101与个人通报装置120的实时所在地的距离为0.5公里，环境监测装置1102与个人通报装置120的实时所在地的距离为1.3公里，环境监测装置1103与个人通报装置120的实时所在地的距离为2.7公里，而环境监测装置1104至110N与个人通报装置120的实时所在地的距离皆大于3公里。在此情况下，若环境质量通报系统100的预订长度为3公里，则云端中枢主机130就会根据环境监测装置1101、1102及1103所上传的环境特征值来计算个人通报装置120的实时所在地的环境质量量值。然而本发明并不限定环境质量通报系统100的预订长度为3公里，在本发明的部分实施例中，环境质量通报系统100亦可根据实际使用上的需求或使用者的偏好来设定预订长度。

云端中枢主机130可将环境监测装置1101至1103所上传的复数个环境特征值代入特定的公式来计算环境监测装置1101至1103的环境质量量值，接着再透过加权平均的方式来计算个人通报装置120的实时所在地的环境质量量值。在本发明的部分实施例中，环境质量通报系统100所使用的特定公式可以是特定国家所制定的空气质量指数(Air Quality Index,AQI)或空气质量分指数(IndividualAir Quality Index,IAQI)的计算公式，也可以是依据实际需求所特别制定的公式，甚至也可根据使用者的需求来调整公式的内容。举例来说，使用者可以从各种环境特征值中仅选择部分的环境特征值来计算环境质量量值，并且可以调整各种环境特征值的权重，甚至使用者也可以仅挑选单一环境特征值来计算环境质量量值。

此外，由于各种环境特征值的单位不同，因此可先将各种环境特征值做标准化。标准化的方式可以例如以公认标准所定义的危险量值下限为1来计算其环境特征值的标准值。举例来说，假若PM2.5的浓度超过35微克/立方公尺时，对人体造成危害的机率就会明显增加，因而被定义为危险量值的下限，此时就可将35微克/立方公尺作为标准化后的数值1，并依此来将PM2.5的浓度标准化。

再者，由于环境监测装置1101、1102及1103与个人通报装置120的实时所在地的距离并不相同，其所侦测到的环境特征值也可能会与个人通报装置120的实时所在地所实际侦测到的环境特征值有不同程度的落差。因此在本发明的部分实施例中，在计算个人通报装置120的实时所在地的环境质量量值时，也应考量到各个环境监测装置1101、1102及1103与个人通报装置120的实时所在地的距离不同而给予不同的权重。换言的，距离实时所在地较近的环境监测装置会比距离实时所在地较远的环境监测装置具有较高的权重值。

举例来说，环境监测装置1101、1102及1103的权重值可根据与个人通报装置120的实时所在地的距离，以每1公里一个级距的方式递减，由于环境监测装置1101、1102及1103与个人通报装置120的实时所在地的距离分别是小于1公里、小于2公里及小于3公里，因此权重值可例如分别为3、2及1。

虽然环境质量的状况会不断地随时间改变，然而对于同一个地区而言，其环境质量的变化常常仍会随着季节及时间早晚而有周期性的变化。因此在本发明的部分实施例中，个人通报装置120可以在提出讯问需求时，指定讯问过去某一时段的环境质量量值以作为参考。举例来说，使用者可以透过个人通报装置120指定查询在2010年10月5号下午一点至下午四点的环境质量量值，此时云端中枢主机130会根据与个人通报装置120的实时所在地距离在预定长度内的环境监测装置1101至1103在指定时段内，亦即2010年10月5号下午一点至下午四点，所侦测到的环境特征值来计算实时所在地的环境质量量值，并回传给个人通报装置120。

由于环境监测装置1101至110N会周期性地侦测并上传环境监测装置1101至110N的所在地附近的复数个环境特征值，且云端中枢主机130会将环境监测装置1101至110N所上传的环境特征值储存在数据库中，因此在使用者设定的指定时段内，环境监测装置1101至1103针对每种环境特征值都可能上传了超过一笔以上的纪录，在此情况下，云端中枢主机130所回传的环境质量量值就可能是不同时点的各笔纪录的平均结果。举例来说，环境监测装置1101至1103是每隔三十分钟侦测并上传各种环境特征值，则在使用者所指定的时段内，环境监测装置1101至1103可能总共上传了6次各种环境特征值，因此云端中枢主机130可将每个境监测装置1101至1103所上传的各次纪录加以平均，再代入特定公式来计算最终的环境质量量值，又或是先透过特定公式计算各个时段的环境质量量值再加以平均。

此外，为了让使用者能够了解在其所指定的时段内，其环境质量量值是如何变化，在本发明的部分实施例中，云端中枢主机130还可以计算个人通报装置120的实时所在地的在指定时段内的环境质量量值变化曲线。举例来说，图3为本发明一实施例的环境质量量值变化曲线L。根据上述的说明，环境监测装置1101至1103会每隔三十分钟侦测并上传各种环境特征值，因此在图3中是将使用者所指定的时段，亦即2010年10月5号下午一点至下午四点，区分为6个固定长度的子时段T1至T6，针对每一个子时段T1至T6，云端中枢主机130都可以根据环境监测装置1101至1103在所述子时段中所上传的环境特征值来计算环境质量量值，亦即可计算出6个环境质量量值，而其计算所得的环境质量量值变化曲线L即如图3所示。

如此一来，环境质量通报系统100就可以针对民众的所在地，回传准确且实时的环境质量量值，并且针对民众所指定的时段，环境质量通报系统100还可以告知其环境质量量值的变化趋势，因此民众对于自身所在地的环境质量就能够有更加细致的掌握，而能够借以规划行程。

图4为本发明一实施例的环境质量通报系统100的操作方法200的流程图，方法200包括步骤S210至S260。

S210：环境监测装置1101至110N侦测环境监测装置1101至110N的所在地的复数个环境特征值；

S220：云端中枢主机130接收环境监测装置1101至110N所上传的环境监测装置1101至110N的所在地的复数个环境特征值；

S230：个人通报装置120上传讯问要求至云端中枢主机130；

S240：当云端中枢主机130接收到个人通报装置120的询问要求时，根据个人通报装置120的实时所在地及位于实时所在地附近的环境监测装置1101至1103所上传的复数个环境特征值计算实时所在地的环境质量量值；

S250：云端中枢主机130根据与个人通报装置120的实时所在地距离在预定长度内的环境监测装置1101至1103在指定时段内的复数个子时段内所侦测到的复数个环境特征值计算实时所在地的环境质量量值变化曲线；

S260：云端中枢主机130将个人通报装置120的实时所在地的环境质量量值回传至个人通报装置120。

综上所述，本发明的实施例所提供的环境质量通报系统及环境质量通报系统的操作方法可以针对使用者的所在地，回传准确且实时的环境质量量值。此外，本发明的实施例所提供的环境质量通报系统及环境质量通报系统的操作方法还可以计算在使用者所指定的时段内，其环境质量量值的变化趋势，因此能够让使用者对于自身所在地的环境质量有更加细致的掌握，而能够借以规划行程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。