【第二屆鈣鈦礦校園創新應用競賽】佛光大學 BlueDot 探索自供電水域救災中繼網
水域救援需要掌握人員位置,也需要讓通訊設備持續運作。本次鈣鈦礦聯盟展區的校園作品中,獲得第二屆鈣鈦礦校園創新應用競賽創意新星獎的佛光大學資訊應用研究所「水芯實驗室 AQUACORE LAB」,以「BlueDot 鈣鈦礦自供電水域救災中繼網」提出能源與通訊整合方案,探索在行動網路不穩、市電中斷或補給困難的環境中,如何維持定位與求救資訊回傳。

作品以既有 BlueDot 通訊原型為基礎,規劃導入鈣鈦礦光電薄膜與儲能,讓中繼節點從「依賴外部供電與換電」走向「具備現場補能能力」。研究重點,是讓救災通訊的運作時間與部署彈性,一起納入能源設計。
一、從人員定位到救援協作,補足水域資訊缺口
BlueDot 結合低功耗定位裝置、LoRa Mesh、動態電子圍籬與網頁儀表板(Web Dashboard)。LoRa Mesh 是讓多個節點以低功耗無線通訊串聯並轉送資料的網路,提供行動網路不足時的資訊傳遞途徑;動態電子圍籬則以設定的活動範圍協助辨識越界、偏航與異常停留。
系統規劃讓人員或浮標上的終端回傳位置、SOS 求救訊號與電量,由中繼節點接收,再透過儀表板呈現告警、軌跡與節點狀態。這項設計希望將水域搜尋所需的位置資訊,轉成可供救援人員判讀與協作的線索。實際通訊範圍與資料回傳能力,仍須依場域遮蔽、節點配置與通訊條件確認。
二、鈣鈦礦能源皮膚,讓中繼節點具備補能能力
在 BlueDot 的整合構想中,鈣鈦礦光電薄膜主要為通訊閘道器(Gateway),也就是接收與轉送節點資料的設備,提供補能。團隊將這種貼附在設備表面的發電模組稱為「能源皮膚」,規劃三種導入方式:
貼附閘道器外殼。利用薄膜的輕量與可撓特性,探索曲面貼附與可替換式模組,降低臨時架設的負擔。
整合救災指揮箱。將通訊中繼、現場資訊與補能功能整合在可攜箱體中,支援臨時部署。
延伸至浮標與岸邊桿件。讓分散節點有機會在市電不足或補給不便的水域持續補充電力。
能源系統規劃搭配最大功率點追蹤(MPPT,Maximum Power Point Tracking),依日照條件調整充電運作點,並以磷酸鐵鋰電池(LiFePO4)儲存能量,銜接日間發電與夜間用電。光電模組與通訊主板採分艙封裝構想,也讓能源模組更換與設備維護可以分別處理。
三、既有通訊原型與自供電驗證,是兩個不同階段
團隊提案將 LoRa Mesh、邊緣人工智慧(Edge AI)與救災儀表板列為已成形的 BlueDot 系統。邊緣人工智慧是讓設備在現場先處理資料與判斷異常,降低對遠端連線的依賴。提案列示通訊距離 15 公里及連續運作 120 小時的實測成果,但未附完整測試條件與紀錄,因此這些數字應理解為團隊提供的原型成果描述,不能直接推論為所有水域都能達成的性能。
鈣鈦礦能源皮膚則是本案要補強的方向,尚不能將既有原型續航視為鈣鈦礦供電成果。提案另以單一閘道器建立日發電、耗電與儲能的設計估算,並規劃以 1 組閘道器、20 組終端進行 72 小時韌性測試,追蹤在線率、SOS 回傳、電量與節點健康狀態。這些項目提供了後續驗證的具體依據。
四、從平時備災到臨時部署,建立場域導入路徑
作品規劃三種使用情境:在高風險水域常態部署,提供人員定位與範圍監測;在颱風暴雨後展開臨時通訊網;在離島與補給困難區域,以光電補能降低換電需求。商業模式則提出閘道器租賃、能源模組選配與維運服務,作為後續導入方向。
真正進入水域場域前,仍需確認光電封裝、設備防護、連續陰雨下的能源收支,以及通訊與告警的可靠性。這件創意新星作品的價值,在於把鈣鈦礦的應用問題具體化:如何讓低功耗救災節點在現場持續取得能源,並讓每次定位、求救與設備狀態回傳,都有可追蹤的運作依據。
歡迎前往鈣鈦礦聯盟展區,認識水芯實驗室 AQUACORE LAB 的 BlueDot 作品,了解校園團隊如何串聯水域定位、救援協作與光電補能,探索自供電救災通訊的應用路徑。




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