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日本大廠新創爭相發展無人化AI基礎建設檢查 

針對各種公共基礎建設的定期巡檢,如下水道或排污管道,可以利用AI無人化的巡檢技術達成更有效率的管理。Image by makunin from Pixabay

基礎建設設計壽命結構,多數約在40~50年便需檢查補強,另外還有些平常看不到的地下管道,更需要每年檢查清理,等到堵塞淹水或氣爆就來不及了,而這種檢查及清理都是人力密集勞務,對於少子高齡化的社會而言,很難再維持既有維持方式,需引進新科技應付。

日本電機大廠如日立製作所(Hitachi)、NEC、或Panasonic,在2010年代上半就開始發展無人機的基礎建設檢查技術,從空中測量大範圍的水災地震後土石移位狀況、在橋下快速拍攝橋樑結構是否出現裂痕、以及從水中檢查水壩基部狀態等。

但電機大廠擅長的是人工智慧(AI)與無人機(Drone)技術,與土木工程或城市建築隔一層,因此由大學設立的新創企業,就利用土木城市相關產業的專業知識,發展更細緻的基礎建設人工智慧檢查服務。

如東京工業大學(Tokyo Institute of Technology)的新創企業之一,TTES,利用替智慧型手機發展出的運動感測零件,配合物聯網(IoT)技術,只要將感測器安置在橋面上的一定位置後,花10分鐘分析車輛通過時各感測器測得的橋樑震動,就能確認過去需要1季以上人工檢查才能確認的橋樑結構健康度,以及須修補位置。

東京大學(University of Tokyo)的新創企業WOTA,則是在自來水廠濾網上加裝簡單的感測器,可以通知何時該換濾網,並間接透過濾網汙損速度,判斷水質變化,2018年與日本神奈川縣簽約開始應用,另外還有利用濾網感測器分析家庭廢水的水質,進行家庭廢水回收利用研究。

雖然日本新創企業的基礎建設檢查技術,多半還只能在日本國內發展事業,但透過大企業,這類技術也可以向海外行銷,如日本綜合貿易公司丸紅(Marubeni)推銷日本汙水處理設備廠、栗田工業(Kurita Water Industries)的檢查技術,以人工智慧分析英國下水道,判斷何處應更新修理,估計每年可減低30%成本。

老牌工業大國英國有許多下水道使用超過1個世紀,而下水道與自來水機構在近40年前的1980年代民營化以後,公司削減維修經費的結果,導致漏水問題日益嚴重,根據日本經濟新聞(Nikkei)網站報導,英國在2020~2050年大概需支出2,000億美元維修下水道,因此他們需要栗田工業的技術節省經費。

台灣的下水道等地下管道淤塞或破裂問題,日趨嚴重,十大建設以來的基礎建設也接近40年大規模檢查期,有必要考慮學習日本,研究基礎建設檢查維護技術。

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