110學年度科技競賽

資訊科技競賽

生活科技組：搬運車

資訊科技組：防蚊大作戰(未入選決賽)

競賽主題：防蚊大作戰

作品名稱：C蚊的力量

參加學生

201簡禹昕、201張琇茹、203張鈺旋、204林芊妤

學生的構想

夏天一到，蚊子大軍席捲而來，每次到郊外踏青、爬山，回來身上總是多了許多「紅豆冰」，除此之外，平時在學校上課，蚊子也從來都不放過我們，每次上完體育課回來，蚊子總好像突然變多了，讓我們不禁納悶，是因為什麼原因，才造成這樣的結果呢?在上網查了資料後，才發現除了我們知道的氣味、溫度等，原來蚊子也會被二氧化碳所吸引，身為學生的我們，在悶熱的教室內難免都會流汗，更何況是體育課回來，這樣就會產生許多的二氧化碳，更滿足了吸引蚊子的條件，於是我們突發奇想:那我們能不能降低二氧化碳的濃度，使蚊子會不會比較不容易被吸引過來呢?

於是我們想營造一個環境，減少蚊子靠近的機會，便是我們這次實驗的目標，而我們想出來的策略是:偵測二氧化碳的濃度並且將其降低，透過調整室內空氣環境來減少蚊子靠近的機會，讓我們能免於蚊子的侵擾。

以下是我們的構想:

  1. 蚊子會被二氧化碳吸引：

因此當室內二氧化碳濃度過高時，風扇會啟動以加速室內空氣流通，使二氧化碳濃度降低。耳朵是人體二氧化碳排放量最高的地方，因此蚊子非常喜歡在耳朵附近徘徊。

  1. 越接近人的體溫，越容易吸引到蚊子:

蚊子的活動溫度在22度到31度之間，最旺盛的吸血期是26度到31度，人體最溫暖潮濕的地方(例如胳肢窩、大腿內側等…)最容易被咬。

  1. 蚊子喜歡溫暖陰暗潮濕的地方:

樹蔭、草叢、積水、水溝等地方特別容易孳生蚊子，雌蚊喜歡在暖潮濕的地方產卵，每次會產下大約100-200顆卵。由於蚊子的活動溫度在22~31度之間，因此夏天時蚊子會特別活躍。

  1. 蚊子在吸血時人類感覺不到：

被蚊子咬完後會覺得癢，蚊子在吸血之前，為了避免血液凝固，會先將唾液注入我們的體內，因此造成了人體免疫系統的過敏反應。

  1. 蚊子有趨光性、喜歡二氧化碳及糖的氣味，容易被藍光跟綠光吸引:

市面上有許多利用蚊子特性的誘捕裝置，通常是利用蚊子趨光性的光觸媒捕蚊燈，和利用喜歡二氧化碳的二氧化碳滅蚊燈，透過誘殺來降低蚊子的數量。

三、作品說明

市場上有”二氧化碳滅蚊燈”這種商品，利用蚊子追逐二氧化碳氣息的習性研製出的一種環保無污染的高效捕殺工具黑光燈滅蚊。通常機器會持續釋放二氧化碳，吸引蚊子靠近，但和我們的作品不太一樣，我們的作品，可以利用機器的偵測這次研究我們針對室內，偵測二氧化碳濃度，如果太高就抽風將其降低，以此達到防蚊的效果，同時也避免登革熱的傳播。


  • Google雲端試算表:

當Cyberpi 童芯派偵測室內數值後，會透過手機連接網路，並將數據上傳到雲端試算表，進行大數據統計，除了可以定期監控室內空氣品質以外，也可以將數據比對室內蚊蟲數量，測試裝置的成效。


<數據紀錄示意圖


  • 物聯網

三台Cyberpi 童芯派透過手機互相連接，互相傳遞訊息。室內機為主機，負責接收室外兩台感測器的回傳數值，並且下達啟動風扇的指令。兩台室外機則會在接收到室內機的呼叫後，將數值回傳，以供主機進行判斷。








四、事件流程圖
























五、程式碼

  • 主程式

感測器偵測到數值後，會將二氧化碳濃度的曲線圖繪製於Cyberpi 童芯派


六、機具應用

利用CyberPi童芯派搭配上二氧化碳濃度偵測器，並且由雲端連接三台Cyber Pi，並且統一上傳至屋內機，屋內機會判斷該開啟哪一側的風扇，以及該抽風或者送風。

七、材料清單


材料名稱

數量

價格(單價)

圖例

1.

Cyberpi 童芯派

3

1800


2.

二氧化碳濃度偵測器

3

250


3.

風扇

2

(從舊的電腦上拿下來的)


4.

紙箱

約2~3個

(舊紙箱)

--

八、團隊分工

簡禹昕.林芊妤:程式處理. Cyberpi童芯派研究

張琇茹.張鈺旋:道具製作.報告撰寫.文獻資料整理

九、參考資料

蚊 維基百科: https://www.natgeomedia.com/science/article/content-6424.html

林煒皓 (2018)。創新室內居家產品設計與開發-以附加節能捕蚊功能為例。未出版之碩士論文。高雄市。高雄科技大學創新設計工程系。

國家地理 (2016，6月15日)。蚊子為何偏要咬你不咬別人。資料引自: https://www.natgeomedia.com/environment/article/content-5620.html

葉綠舒（2015，7月 19 日）。蚊子的咬人三部曲。泛科學Pan Sci。

資料引自 : https://pansci.asia/archives/82058

衛生福利部疾病管制署（2021，10 月 30 日）。病媒蚊資料。資料引自:

https://www.cdc.gov.tw/Category/List/qh7reBtDHE9GHtNWQ7aKyQ

Emma Stein（2021，6月 2 日）。為甚麼蚊子喜歡在耳邊嗡嗡嗡。科技新報 Tech News。資料引自 : https://technews.tw/2021/06/02/mosquito-ear-o-blood-type-bacteria/


十、其他應用

1.程式設計：

mBlock 5.3.0

2.雲端應用：

Google試算表

3.物聯網：

透過WiFi連接三個童芯派CyberPi



觀摩『資訊科技組』入選決賽他校作品