全台空汙拉警報，「空氣盒子」空品數據成了很多家長外出時的重要參考指標，這項由創客發起的公民科技，讓台灣成為環境感測器最密集國家，連韓國、印尼都來取經。
將近一周全台空氣品質嚴重惡劣，十一月二十九日當天更是整日霧濛濛。一早，台中部分地區的空氣品質（簡稱空品）已進入「紅害」等級（細懸浮微粒PM2.5濃度超過五十四．五微克／立方公尺），讓台中市政府趕緊要求台中火力發電廠降低運轉量。
到了下午，連PM2.5濃度一向不高的北部，指數也一路攀升。當天「空氣盒子—城市PM2.5、溫溼度環境感測器」網站上，西半部地區一片「姹紫嫣紅」，讓不少家長看得膽戰心驚。
去年安裝了「空氣盒子」的台中原鄉文化協會總幹事江慶洲，早已養成不時會檢查一下「空氣盒子」網站或App的習慣，懂得依據空品狀況來安排孩子的戶外活動，避開像過去一周那般惡劣的空氣。身為家長，「空氣盒子」讓江慶洲在空汙改善前至少能自救。
平台推手：新手爸爸 創客社群聯手研究空品感測
這個被江慶洲仰賴判讀即時PM2.5濃度的「空氣盒子」，源自於中研院資訊科學研究所副研究員陳伶志和民間「開源公益環境感測網路」（LASS），原理是透過微型感測器來監測區域空氣裡的PM2.5濃度。
二○一五年之後，隨著訊舟科技與更多創客（Maker）、學者加入，「空氣盒子」已成為一場成功的「公民科技」實驗，如今台灣是全世界微型感測器密度最高的國家，而「空氣盒子」也自體繁衍出更多寬廣的應用。
- 創客( Maker )：又稱「自造者」，透過開源軟、硬體，運用數位工具完成創意的人。
「空氣盒子」的最初始於陳伶志，一五年在朋友牽線下，他認識了LASS創辦人之一的「哈爸」許武龍。「認識後，發現我們都在做環境感測，所以想說一起弄『環境感測的創客社群』。」一開始兩人嘗試做聲音感測，「結果失敗了。」後來陳伶志和許武龍提起自己的研究領域是PM2.5，因此決定做PM2.5環境感測。
「我們號召每個縣市的創客加入，最終匯聚了十九個縣市、四十位創客參與。大家各自改寫我們開放的程式碼、自製微型感測器。」陳伶志說，他觀察到這個創客社群，「參與的幾乎都是年輕爸爸。」像他自己正是因為家有過敏兒，才對空品問題如此關注。
鄭明威是初期便加入這個計畫的創客之一，和許武龍共同編寫了程式碼。老家在雲林的鄭明威發現，當地有許多區域型的汙染沒被注意，因此一五年十一月加入LASS後，只要遇上空汙遊行，他一定參與。在遊行時，他會帶著自製的感測器連接LED螢幕，即時秀出PM2.5濃度，也在現場直播「如何自製感測器」。
鄭明威發現，微型測站的汙染資訊顛覆了過去民眾對於空氣汙染的認知。「以前我們以為地勢高的地方空氣好，其實中海拔地區汙染反而嚴重。」鄭明威說，像是南投埔里、竹山或溪頭，看起來鬱鬱蔥蔥，實際上空汙相當嚴重。
加入LASS後，鄭明威與幾個志同道合的朋友合組工作室，今年正式公司化。現在他手頭上正幫中研院另一個計畫製作更精密的空氣感測器。把玩著手上自製的感測器，他笑著說：「這個案子從電路板到組裝全部委託我們做，等於是頭一遭在社群完成 『群眾外包』的委託模式。」
實驗基地：台北市 12所種子學校 融入環境教育
一五年，因為創客社群的活絡，讓環境感測出現多樣的可能，但要廣布感測點，社群的能力卻有限。彼時訊舟科技發展物聯網剛起步，知道陳伶志的計畫後，訊舟捐了幾百萬元，又花三個月時間協助開發「空氣盒子」，以利後續布點。
一六年初，「空氣盒子」正式出爐，恰好碰上台北市推出「智慧城市」計畫，因此訊舟率先捐了兩百台給北市府。「收到以後，我們在想怎麼讓『空氣盒子』能自體運作下去，而不是案子結束就沒了。」台北市資訊局長李維斌說，想來想去，決定將「空氣盒子」架設在學校，「因為學校有網路，偵測上相對穩定。」且學校還能連接創客與環境教育，透過課程讓「空氣盒子」延續下去。
但光是為了要把「空氣盒子」送進學校，北市府就開會討論好幾次，「我們連如果接受捐贈，以後開了類似的標案又是同一家廠商得標，未來會不會有圖利問題都討論了！」回憶起去年開會的過程，李維斌撐著額頭笑了。
特別的是位於台北市日新國小的自造教育示範中心，一四年便已針對環境感測做過相關研究，並做出類似「空氣盒子」的感測器。因此當北市府決定將「空氣盒子」結合教育後，便由自造中心承接起專案的執行。
「今年四月到六月，我們針對十二個行政區各一所學校進行教師訓練，確保這十二所學校都有資源能維護『空氣盒子』。」拿著信義區興雅國小老師做出來的「熊讚」造形感測器，自造中心主任徐臺屏說，明年教育局還會有第二階段專案，而日新國小則打算將感測器融合到課程裡，藉此影響社區對空汙的意識。
繼台北市之後，訊舟陸續捐贈「空氣盒子」給六都市府。上千台的「空氣盒子」成了第一線區域空品的偵防員，將地方的空品狀況逐一回傳，「天公生日那天，你在網站上可以清楚看到晚上十二點一過，陸續有紫爆出現，因為大家開始在拜拜。」訊舟科技IoT事業處總經理黃凱澤笑說。
台北市結合創客與環境教育，透過培養種子教師，推廣「空氣盒子」，圖為台北興雅國小老師製作的「熊讚」造型感測器。（攝影／蕭芃凱）
紅到國外：官方來台取經 韓國校園、媽媽圈響應熱烈
「空氣盒子」開始吸引國外政府注意，包括韓國與印尼都來台灣取經。今年十月韓國慶尚南道教育廳率隊來台北市交流，目前慶尚南道也在轄內八六○所學校安裝「空氣盒子」，空品監測的App也在「媽媽圈」獲得廣泛回響。韓國的學校甚至因此加裝防治PM2.5的紗窗，並在PM2.5濃度超過一定標準時，取消學生戶外活動。
「韓國由於是政府主導『空氣盒子』計畫，因此主動做了厚厚三大本的相關研究給我們。」說到這裡，黃凱澤面露感慨，「空氣盒子」發源自台灣，陳伶志或訊舟都希望能將成功案例留在台灣，但每個地方政府對於「空氣盒子」的態度不一，也讓他們多少有點灰心。
「即使相對積極的台北市，目前空氣盒子的良率也只有四、五成，很多送出去都沒裝或壞了也不知道。」黃凱澤無奈地笑了笑：「不過地方政府也有它的難處，因為畢竟還是得依循中央發布的空品數值為準。遇到我們的數字和官方有落差時，他們也很為難。」
官方或許不夠積極，但關注空汙議題的公民對「空氣盒子」卻相當支持。一六年五月，江慶洲單槍匹馬跑去LASS年會，開口就說要買一百台「空氣盒子」。當時陳伶志還在煩惱怎麼讓測站布點增加，「聽到我說要買一百台嚇一跳，想說台中怎麼有這種神經病。」江慶洲說。
過去江慶洲已注意地方出現微型測站，那次買下一百台「空氣盒子」後，他在網路上發起「認養活動」，請民眾認養去安裝，而且規範相當嚴格，「因為我覺得這是一個『公益財』，每個人要把自己當成提供數據的一分子，帶回去就要維護。」因此申請認養的人得要同意各種規約，且將「空氣盒子」裝在適當的通風處，讓它確實發揮作用。目前大台中地區大約有三五○個「空氣盒子」，超過半數來自江慶洲。
不過，江慶洲也強調，「『空氣盒子』只偵測PM2.5，所以數字低不代表沒汙染，有可能臭氧數值很高。」誠如他的提醒，部分地區例如台北，雖然PM2.5濃度偏低，但夏季時臭氧濃度相對高，「空氣盒子」無法反映這些區域型的汙染特色，僅把PM2.5與汙染畫上等號，有可能忽略其他汙染物質的威脅。
一六年，「空氣盒子」網站上的地圖，越來越密集的偵測點逐一亮起。年底，住在台中的創客黃維嘉看到網站上的資料後，主動將每個時段的空品資料整合做成動態顯示，讓汙染路徑一目了然。
訊舟科技2015年起加入LASS-開發公益環境感測網路計畫，如今開發的「空氣盒子」外銷韓國、印尼。（攝影／吳東岳）
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民間認養：衝測站布點 讓每個公民都可提供數據
「每次談到空汙，大家都有一套說詞，有人說中火汙染僅占一％，也有人說移動汙染源是大宗。」黃維嘉想著，把資料整合在一起，應該能比較清楚看出汙染特性。指著動態顯示圖，他說：「這幾段通勤時間汙染的確有升高，可見移動汙染源的『貢獻』滿大。」
黃維嘉借民眾熟知的空汙「紫爆」諧音，把動態汙染顯示的網站取名為「紫豹在哪裡」。網站完成後，朋友介紹中興大學環工系教授莊秉潔與黃維嘉認識，現在黃維嘉協助莊秉潔抓取PM2.5與高速公路排放量等即時資料，優化莊秉潔的汙染研究模組。
莊秉潔說，由於環保署三年才公布一次汙染資料，最近一次還停留在一三年，「裡面還標示了台化的排放量，但實際上台化現在根本已經關廠。」如今多了即時資料，讓莊秉潔對於汙染掌握度更大。「過去有些工廠錯誤申報排放量，我的模組就找不出來，瞬時的PM2.5資料能幫忙校正。」
「空氣盒子」發展近兩年，今年陳伶志拿到「前瞻計畫」裡民生物聯網的經費，有更多資源擴充布點，並將已布建的「空氣盒子」做第一輪的維修。另外，陳伶志也與鄭明威合作，要將感測器裝設在無人機上，藉此偵測高空空品。「這是莊秉潔建議我做的，因為高空空品能建立3D空氣圖，對於找出境外汙染很有幫助。」
「預測汙染方面，我們的演算法也可算出單一測站未來五小時的平均PM2.5數值。但有人提醒我們不能隨便做『預報』，這樣會觸犯《氣象法》，我們還在想怎麼解決觸法問題。」陳伶志說道。
兩年前，陳伶志從未想過環境感測能走到今天這一步，「以前我做類似的案子，能有一百個布點就算很多。搞很久都沒成果，所以都不敢讓中研院知道。」他笑說，「這次如果不是有訊舟跳下來，又有這麼多『神經病』參與，整個計畫自體發展了起來，誰也沒想到會搞到這麼大。」
