北回歸線通過臺灣,但副熱帶高壓並沒有為我們帶來沙漠,反而與季風環流和西太平洋颱風交互影響,提高了臺灣氣候的變化度與敏感度;加上高聳中央山脈橫亙南北,雖賦予臺灣豐富的林相資源,卻也使得上游降雨到下游入海的時間短暫,造成防災上的困難。水利署長賴建信表示,此種氣候與地形的特殊性,讓臺灣在防災上必須要更加迅 速地反應,「於是我們利用科技去幫助地理環境很敏感的 區位,達到災害預測、疏散撤離的快速應變。」對此水利署開發出「水資源物聯網」與「水情 APP」,利用 IoT、AI、大數據與雲端技術,於災害前事先掌握各地的水情資訊,並透過電話、簡訊和水情 APP 等管道將可能的災害訊息做預先傳遞,達到離災、防災的目的。同時,水利署也運用「水資源物聯網」開發出更多創新的應用服務,在推升水利產業的同時,也帶動了城與鄉的智慧發展。
經濟部水利署長 賴建信
極端氣候變遷加上臺灣特殊的地理樣貌,讓近年「短延時、強降雨」的致災性暴雨頻仍。擁有豐富救災經驗的賴建信說到,「當雨下下來才反應就太慢了,比如說位於城市或周遭的安養院、老人之家等機構,一但水淹到那邊才開始通知疏散是來不及的。」因此水利署建置了「水資源物聯網」,作為掌握、調控臺灣水資源來源去向和防汛安防的整合平臺。利用大數據蒐集與雲端分析,從取水、供水到用水端,讓水資源使用發揮最大效益;並且結合智慧河川管理系統,透過物聯網技術的傳輸、水情 APP 的主動推播通知,達到水情監控以及水災預警、預報,大幅增強防災力道。
目前水利署正積極擴大「水資源物聯網」的外部資料介接與整合,如全國各單位的感測資料、氣象局與各國模式的預報資料等等,「在前瞻基礎建設計畫裡面,很大一部分是在做這樣的區塊,即是不同資料怎麼去整合,繼而累積數據產生 AI 分析預測,這也是我們最近正在努力的地方。」賴建信解釋到,如此一來便可以「水資源物聯網」為基礎,開發出能同時滿足民眾、防災人員等不同使用者需求的友善介面;二來是能產生更為全面的分析及預測,提升防汛效率,這對少子化、勞動力不足的偏鄉地區更是特別重要,「我們的防汛物資是有限的,加上未來我們人口是減少的,所以我們必須要把資源很快速地分配到風險最高的地方,產生最好的 CP 值與防災效能。」
圖說透過水情 APP 等管道將可能的災害訊息做預先傳遞,將傷害降至最低。
為了讓水資源管理更聰明、應用更豐富,水利署除了加強「水資源物聯網」的內外資料庫整合,還開發出不同的 API(應用程式介面)供民間使用,「只要稍微加工就可以去發展出客戶端、個人化的設計。」賴建信表示,水情 APP 已經盡力去針對不同用途來做研發,但還是希望藉此去蒐集地方上其他人的創意,讓水資源解決方案更加豐富完整。「所以我們也參與了黑客松競賽,去整合其他人的想法,我覺得這是很好的蒐集創意方式,」賴建信說,水利署本身有水利方面的領域知識(domian know-how),但要想辦法將它拓展到應用端,包括介面與科技之間都要做好系統整合,這在未來特別重要。
「於感知端、平臺端多一點整合,應用端再多一點創意,這是臺灣可以大力發展的部分,」賴建信以臺南官田的智慧灌溉系統為例,透過結合臺灣在地廠商研發的土壤水分含量感測器,將相關資料傳送至雲端,進而控制灌溉自動閘門,讓掌水工老齡化、人力普遍不足的農村地區可以花最少的人力,放最少的水,去灌溉最多的面積。今年賴建信更帶領臺灣許多新創業者如安研科技(AnaSystem)、蜂巢數據科技(Beehive Data Technology)等去英國交流,展現臺灣結合傳統與創新技術的完整水利解決方案,獲得成功迴響,「臺灣是一個很好的試煉場域,ICT 技術很好,人才水平也很高,只要能把它整合起來,它就會是一個很好的水利產業。」
土壤水分含量感測器能有效控制灌溉自動閘門,以花最少的人力,放最少的水,去灌溉最多的面積。
而「水資源物聯網」的應用與生活品質提升及產業發展也息息相關,尤其對人口老化的偏鄉地區更是如此,「水是人生命的三大要素,我們可以好好去管理,特別是智慧水表,與長照有很大的關係,」賴建信說明到,「每天一早起來我們就會刷牙洗臉,就會用水。假設智慧水表普及化,我便可以從雲端看到媽媽是否按時起床及作息,進而掌握其安全。」
前瞻基礎建設計畫中的水環境建設,將「水與發展」、「水與安全」及「水與環境」訂為三大建設主軸,賴建信表示,這些都是基礎建設的部分,「前瞻基礎建設計畫也不是只有做基礎建設,還要軟硬體一起提升。」人口老化與都市過度集中是全世界都共有的問題,而水是人生命中最重要的元素之一,「怎麼樣給大家最乾淨的水,怎麼樣從水裡面去找出服務人的方式,去找出水怎麼減少災害的方式,這裡面有太多很好的潛在應用。」透過服務經濟的方式,利用智慧化科技來解決傳統的用水問題,進而推動智慧城鄉的穩定發展,「讓我們的生活更加便利,也讓環境更加永續」賴建信說。