水質安全不僅攸關民眾日常生活,更是民生工業、淡水養殖及高科技製造穩定運作的重要基礎。資策會人工智慧研究院(資策會AI院)在經濟部產業技術司支持下,投入數位雙生關鍵技術研發與應用,其中「生物水質感測數位雙生技術」將於8月28、29兩日在「2026 Meet Greater South 亞灣新創大南方」展示成果。
「生物水質感測數位雙生技術」運用AI影像辨識臺灣本土水生物「蜆」的生物特徵與行為變化,將「蜆」化身為水質監測的一線哨兵,突破傳統水質感測設備成本高、檢測項目受限、反應不即時,及仰賴人力判讀等問題,打造兼具低成本、高效率與即時預警能力的新型智慧水質監測方案。
AI看懂蜆的開合 打造水質監測新模式
傳統水質監測多仰賴儀器或實驗室檢測,儀器雖具備較高檢測效率,但往往受限於檢測項目與設備成本;實驗室檢測則可分析較多項目,卻存在反應時間較長、效率不足等問題。為符合經濟效應,資策會「生物水質感測數位雙生技術」則另闢蹊徑,參考國外以淡水雙殼類作為水質指標生物的研究,選用臺灣本土黃金蜆作為監測指標,透過攝影機以非接觸方式觀察蜆的集體開合等行為,搭配AI影像辨識與數據統計,建立智能化水質監測模型。當水質出現異常,蜆會產生集體閉合的異常反應,系統便可即時發出警報,突破傳統感測器,藉由蜆的生物本能反應,成為第一道水質監測哨兵。
在技術設計上,本系統以輕量化養蜆箱搭配攝影機,導入邊緣端 AI 與零樣本學習(ZSL)技術,克服個體殼紋與顏色差異,實現多顆蜆的非接觸式開合辨識。透過數據即時映射建構行為數位雙生,降低傳統生物監測設備的建置與維運負擔。根據經驗,透過此技術可將硬體成本、日常維護時間與偵測時程大幅優化達80%,AI辨識準確率達90%以上,並可在2分鐘內捕捉急毒性污染事件,兼顧監測速度與成本效益;同時導入網頁式操作介面,讓使用者可直接透過瀏覽器查看即時影像、蜆的開合數量及數量趨勢,相較需要專業知識判讀的傳統水質監測畫面,更能直觀掌握水質異常狀況。
從示範場域走向水務與產業應用
經濟部產業技術司長期推動法人科技專案研發,並積極鏈結產業與場域需求,加速創新技術從研發走向實際應用。在技術司支持下,資策會持續推進「生物水質感測數位雙生技術」場域驗證,目前已導入新北地區淨水廠進行驗證,供水人口達210萬人。由於新北地區工商業密集,水質有遭受污染的風險。在淨水廠實際佈署過程中,當上游調整水質加藥水後,下游養蜆箱即出現集體閉合現象,驗證蜆的生物行為可作為水質異常的即時觀察指標,也展現科技專案以研發創新回應產業與民生需求、加速成果落地的效益。
未來,資策會將持續推動「生物水質感測數位雙生技術」擴散應用,從淨水場域逐步延伸至全臺水公司各區處,並拓展抽水站、水庫、養殖等水質監測場景;同時透過技術移轉及系統整合業者合作,進一步應用於工業廢水、民生廢水放流水水質監測,協助產業降低監測門檻、提升水質異常預警效率。資策會AI院也將持續以數位雙生、AI影像辨識等技術推動水資源管理創新,讓科技研發成果從示範場域走向產業應用,強化水務數位轉型與全民用水安全,讓科技創新真正落實於民生需求,創造與民興利產業價值。
展覽訊息:
時間:8/28(五)-8/29(六) 9:30~17:00
地點:高雄展覽館 北館 (高雄市前鎮區鎮北里成功二路39號)
展館:經濟部產業技術司專館