本期專輯「海洋與資訊技術」為主題邀請5篇文章;另有1篇海洋科技報導。

　第一篇林武文撰寫「海洋與資訊技術應用---船用物聯網」乙文，探討未來在船上建構船用物聯網的可行性。此物聯網係為了船舶航行安全與維持最佳運作狀態，透過建置完整的資訊管理系統（感測網路）及時掌握危害參數，以降低損害、平安抵達目的地。第二篇蘇順德、林武文撰寫「資訊科技與遊艇設計」乙文，說明造船技術融入資訊技術新觀念--智能結構，亦即在船上裝置傳感系統。常駐傳感系統在船舶製造階段即監測遊艇結構、零件安裝階段可提高的質量的控制、並提供線上監測其運行狀況直到船退役。第三篇吳立中撰寫「X-band雷達影像應用於推算近海水深資訊之技術發展與評估」乙文，說明利用X-band雷達所測得之海面回波影像作為被分析對象，導入線性波理論與希爾伯特轉換等演算技術，藉以從雷達影像的波紋特徵反演出觀測區域的水深資訊的可行性。第四篇余孟娟、林演斌、高家俊、黃清哲撰寫「海嘯預警技術發展」乙文，說明以深海海氣象資料浮標建置之技術為基礎，研發海嘯觀測系統(含水面浮標系統、水下系統及預警系統)，掌握關鍵技術，做為佈建自主海嘯觀測站之基礎。第五篇羅聖宗、顏志偉、黃子鴻、李宜宸、張文綺撰寫「20瓩懸浮點吸收式波浪發電系統研發與高雄外海測試性能分析」乙文，說明工研院藉102年度完成波浪發電系統開發，並在基隆國立臺灣海洋大學外海進行佈放測試的經驗，闡述103年度研究團隊將進行第二代波浪發系統精進，經過高雄外海短期測試，機組完成各項測試分析，確定機組結構安全無虞。另外，吳東明介紹「自主式水下無人載具於深海沈船殘骸搜尋的應用探析」一文，報導在自主式水下無人載具的未來應用領域概括有離岸海域調查、海上搜索救助與救難打撈、水下考古與探勘、海洋環境保護與監測、水雷防制，非爆炸性軍事作業等。

專輯主編：林武文／國立中山大學電機工程研究所 兼任教授

　　　　　吳景凱／國立高雄海洋科技大學輪機工程系 副教授

　　　　　王兆璋／國立中山大學海下科技研究所 教授兼所長

　物聯網(Internet of Things, IOT)的組成，主要包括三個部份 : 感測層、網路層及應用層。其應用已逐漸由資訊技術延伸到許多領域，由於船舶終年航行海上，經常須面對驚濤駭浪等各種環境的衝擊，也須隨時維護自身健康狀態，始能平安抵達目的地。因此，必須建立一套安全監視系統，以維持船舶之正常運作，一旦環境變化危及船舶安全時，也可以及時掌握危害參數，降低損害，因此，船舶內必須佈置安裝各式各樣的感測器，也必須要具備一完整的資訊管理系統（感測網路），以達到船舶最佳化的運作狀況，此即船用物聯網的概念。

近年來，傳統的機電感測系統，由於受電磁干擾及因同軸電纜的高傳輸損失的影響，已無法勝任船舶安全監視系統日趨嚴苛的需求，而光纖及光纖感測器，由於具備低傳輸損失，不受電磁干擾(EMI)影響，頻寬大，易於多工處理之特性，非常適合船舶的安全監測系統，本文即探討未來在船舶性能及安全要求的情況下，建構此一船用物聯網的可行性。

關鍵詞：物聯網，感測器，資訊技術

作者：林武文／國立中山大學電機工程研究所 兼任教授

　在造船領域中，使用複合材料於遊艇或漁船的船體建造，是眾所周知的。而複合材料中被稱為玻璃鋼(FRP)的纖維增強塑料和纖維增強聚合物更是贏得最大的青睞。由於目前的經濟環境因素和資訊科技的進步，導致新船體設計的理念從原來的“建築成本”轉變為以“生命週期成本”為主要考量。因此，融入資訊技術的智能結構的概念將成為船舶建造過程中加以考量的重要因素。

　船舶術語中，所謂“智能結構”是指以FRP建造成的結構，此結構也整合了一些傳感系統。一般而言，傳感系統將植基於光纖的技術上。在遊艇從“誕生到退役”的智能結構中，常駐傳感系統將經由製造階段來監測遊艇結構，並提供一些無損評估（NDE）的信息，在零件的安裝過程中，常駐光纖傳感器可以提高質量的控制，而在船體組合與整合完成後，持續追蹤船體結構，並提供線上監測其運行狀況直到船退役，在船服役期間，所有的載荷歷史、磨損和疲勞損傷等資料都會被記錄和追蹤。因此，船可以安排詳細的檢查，維修或更換零件等，直到它準備退役。

　在本文中，我們提出了一個概念設計和研究其可行性。

作者：蘇順德／大仁科技大學 資訊工程與娛樂科技系 副教授

　　　林武文／國立中山大學電機工程研究所 兼任教授

　海域水深資訊是海洋研究探索的基石，也是船艦航行、海洋工程以及各種海上活動的重要依據。透過水中聲學技術進行現場水深量測是取得水深資訊最直接且有效手段。相較於現場聲學量測，遙測技術則具有廣景覽要之特性，能對海面進行大空間範圍之觀測，對於空間域水深資訊之獲得為一極具潛力的方法。本研究嘗試利用X-band雷達所測得之海面回波影像作為被分析對象，導入線性波理論與希爾伯特轉換等演算技術，藉以從雷達影像的波紋特徵反演出觀測區域的水深資訊。透過與現場聲學量測水深資料的比對，本研究確認了從X-band雷達影像取得近岸水深資訊的可行性，也從中檢討造成雷達與現場觀測水深資訊差異的原因。

作者：吳立中／成功大學近海水文中心助理研究員

　 臺灣處於環太平洋地震帶上，同時又為颱風必經之地，颱風及地震為臺灣主要的天災。成功大學近海水文中心(COMC)多年來接受中央氣象局、水利署及觀光局等單位的委託，發展國內自主的資料浮標技術，建立環臺海氣象資料浮標觀測網。過去五年站網平均觀測成功率達94%，顯示自主觀測技術已達成熟。目前布放的資料浮標中有兩座設於深海，均為中央氣象局所有。其一為台東外洋資料浮標，位置於臺灣東部海域離岸300 km外，水深5,600 m；另外一座為東沙島資料浮標，水深2,600 m。深海資料浮標能提早掌握颱風氣壓、氣溫、水溫、風速、風向及波浪等相關海氣象即時資訊，提昇颱風預報能力。考量臺灣海嘯偵測需求，本文以深海海氣象資料浮標建置之技術為基礎，研發海嘯觀測系統，掌握關鍵技術，做為佈建自主海嘯觀測站之基礎。

　海氣象海嘯監測系統包含三個子系統：水面浮標系統、水下系統及預警系統。水面浮標系統以現有資料浮標為基礎，接收水下系統測得之海嘯資訊，透過衛星通訊將數據即時傳回陸上接收站；水下系統具有抵抗海底6,000 m以上水壓的能力、儲備超過一年以上的電力、具備海嘯波分析能力及品管辨識技術、應用水下通訊技術將底碇式壓力計觀測到的海嘯資訊傳輸到水面浮標。成功大學近海水文中心在現有資料浮標技術基礎上，有能力於兩年內完成海嘯系統之研發、測試與布放。

作者：余孟娟／國立成功大學近海水文中心助理研究員

　　　林演斌／國立成功大學近海水文中心計畫經理

　　　高家俊／國立成功大學水利及海洋工程學系名譽教授

　　　黃清哲／國立成功大學水利及海洋工程學系教授及近海水文中心主任

　工業技術研究院於102年度完成20瓩懸浮點吸收式波浪發電系統開發，並在基隆國立臺灣海洋大學外海進行佈放測試，測試期間在發電量及效率測試方面，瞬時最大發電量可達30.69kW，發電效率可達34.73%，達成初步目標。然藉由此次測試的經驗，發現有必要提升機組的裝置容量與強化結構安全，以避免機組受損，故103年度本研究團隊將進行第二代波浪發系統精進，強化結構設計來提高機組安全性，結構安全系數由3.66提升至4.75，並將總長縮短以便利佈放與回收，同時加入控制手段來提升系統效率以增加年發電量，預估滿發時數可高於3,000小時。經過高雄外海短期測試，機組完成機組發電性能分析、結構強度分析、艙體環境分析、機組搖晃分析、機組相對位移量與液壓系統分析等各項測試分析，並經機組回收檢視後，結構安全無虞。

作者：羅聖宗／工業技術研究院 資深研究員

　　　顏志偉／工業技術研究院 組長

　　　黃子鴻、李宜宸、張文綺／工業技術研究院 研究員

　在傳統深海搜尋作業中，通常是採行「長拖側掃聲納系統」方式實施，因此其需要相當長度的拖纜及強大容量的絞機設備等，常讓調查工作團隊感到心力支瘁的。雖然一具自主式水下無人載具的初始投資成本費用是相對昂貴的，但是不需要大型的作業支援船艦及船員，可節省若干作業經費支出，使其更顯為一個經濟實惠的選擇方案，同時擁有較佳的搜索影像資料品質及作業酬載設備彈性等。自主式水下無人載具的實際測試作業所得結果遠超過預先期望值，係因經由聲納所得目標物的位置確認其誤差值小於6.0公尺，甚至平均誤差值約為5.0公尺，並且能夠保持3.0公尺的線間距，藉以從容拍攝目標物，進而製造好品質的鑲嵌圖像資料。該自主式水下無人載具所配備2200-M型側掃聲納的低頻作業能力範圍被測試，證實其100千赫茲的作業能力可以涵蓋1,000公尺作業幅度，並且在作業範圍內不會發生功能衰減現象。此次水下搜尋任務工作的目的即是確認沈船殘骸的真正位置，但是在測繪製作大範圍的海底面程過程中，若干不尋常的地質構造特徵被意外地發現。該自主式水下無人載具的未來應用領域概括有離岸海域調查、海上搜索救助與救難打撈、水下考古與探勘、海洋環境保護與監測、水雷防制，非爆炸性軍事作業等。

作者：吳東明／中央警察大學水上警察學系所專任教授