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你知道在大氣中檢測一種氣體出來需要多久時間嗎？幾天？幾個小時？幾分鐘？答案是三秒。

技術的突破需要到可以產生新的體驗

由工研院與碩傑企業有限公司共同開發的「氣態紅外光譜自動定性定量技術」，有別於傳統藉由人力判讀，需耗時多人多天的時間，能在三秒內判斷偵測到的氣體，而且能即時記錄濃度，若是這些資訊可以整合在智慧家庭的電網中，又會是一另一種關鍵服務的開端。

以「健康與安全」為考量，智慧家庭的另一個服務起始點：氣體監控

很多智慧家庭的智慧家電都號稱自己為智慧家庭服務的起始點，像是遠端監視器，利用影像動態偵測或是人臉辨識的演算法來確認屋主是否已經回到家中，甚至發現不是該家庭的成員後進行屋主、保全或是附近警局的通報。

但是很少人從「健康與安全」的角度出發去看智慧家庭服務的起始點，像是一些剛購入的新傢俱就很容易在高溫的午後，在家中因室溫升高而釋放出甲醛的有機氣體；又或者因為熱水器燃燒不完全而造成的一氧化碳中毒嗎，甚至是大型辦公大樓連通整棟大樓的空調系統，不知從何處竄出非預期的有害氣體，這些都是會危害健康的潛在可能。但是當這些氣體是可以即時而且在幾秒鐘內被辨識出來時，一個新的服務可能就能從此延伸。

此外，如果環境中出現不預期的氣體，那麼即便專家也無法即時從光譜資料上判斷，碩傑企業總經理曾東榮先生說：「像是上次高雄氣爆事件，即使有紅外光譜儀在監測，專家也無法及時判斷濃度突然增高的是乙烯，當然也就無法應付。」

氣態紅外線光譜儀其實是存在許久的技術，原理是氣體會吸收紅外光，不同的氣體有不同的紅外光吸收光譜。只要儀器發出紅外光穿越氣體，再分析哪些波長被吸收，就能判斷出儀器偵測到何種氣體。起初開發是為了在軍事上作化學戰劑的監測，後來廣泛應用到工業區的環境或者工安監測。

關鍵核心價值定位演算法，市上既有紅外線感測器都是市場

長久以來，都是仰賴經驗豐富的專家，根據儀器收集到的圖譜來判斷偵測到的氣體，鑑定一種氣體需費時數分鐘以上。擅長數學模型的呂建豪博士，想到利用演算法來拆解偵測到的圖譜，並與氣體圖譜資料庫比對，就能省去人工分析，自動定性定量偵測到的氣體。呂建豪：「從想法到寫出數學模型，大概只花了三個月。」但這卻整個改變了存在十幾年的氣態紅外光譜技術。

「氣態紅外光譜自動定性定量技術」可同時鑑定超過一千種氣體，遠遠超越國際上現有的技術極限。由於技術的突破在於偵測後的演算模型，所以既有的紅外光譜儀也能適用。現在，研發團隊已經設計出適用於室外大範圍園區氣體監測的機型，以及能夠一機監測多達數十條氣體管線的機型。未來能夠更有效率地守護環境空氣品質及工業安全。

極快辨別技術與大量的氣體種類資料，應用層面多元可能

很多技術的研發是如何從小量推廣走到大量的普及？往往就是技術突破的層度是可以產生「新的體驗」，就像是固態硬碟的開機速度從三十幾秒變成只需要三四秒，那樣的突破是有辦法產生一個規模化的普及。今天氣體辨識的速度也己經走到了三秒鐘內可以辨識超過一千種氣體的時候，就是一個可能被大量應用的關鍵技術。

「假如你可以馬上知道現場氣體的種類與變化時，你會想像什麼樣的應用情境？」