對於自動對時許多人都不陌生, 透過在日本旅行經常可以接觸到日本電車巴士那準確出發時間, 也逐漸的可以了解到這時鐘背後其實來自於自動的電波計時, 時鐘可以不必手調而能保持在跟標準時間一致。全球總共有五個國家發射了自動對時信號, 這也都有它們歷史跟民族背景。
全球五個電波對時發射站
英國有電波對時信號站, 這就不用說了, 全世界時區是以倫敦當做標準, 英國作為世界標準時間來源已經幾百年了, 大家經常說的GMT格林威治時間, 就是英國倫敦郊區的皇家格林威治天文台的標準時間。
日本跟德國也都有自動對時, 这两个民族素来以精準精確聞名, 兩個國家都是精密機械大國, 國民也都是一絲不苟注重程序制度, 因此發射電波對時作為全國計時標準也是理所當然。目前全世界發展電波對時, 也就是日本跟德國最普及。日本在民用電波計時方面更是賣力推廣, 卡西歐/星辰/精工的電波錶為錶迷所熱愛, 也在日本當地推出許多設計精美的電波鐘。而德國則在工業用電波對時發展最廣泛, 這也彰顯出它們在儀器與機械領導地位, 許多工業產品所需要的電波對時技術, 幾乎都是德國廠商的天下。
美國有電波對時信號站, 美國作為世界強權, 推出自己的時間信號也是順理成章, 位於美國中部科羅拉多, 信號含括北美本土, 但由於需要覆蓋範圍過大, 在人口密集的東岸跟西岸, 對時信號反而不太強, 而導致了電波時計普及落後於歐洲跟日本。
而中國作為逐漸興盛的大國, 也推出自己電波對時信號發射站, 充分顯示出中國希望追趕成為世界大國的雄心。由於發展歷史尚淺, 在許多應用上都尚不成熟, 人民的接受度也處於初期推廣階段。
台灣可收到日本跟大陸對時訊號
在台灣可以接收到日本跟中國對時信號發射站, 法詩計時的自動對時客戶遍佈全台, 北從基隆南到墾丁都有客戶, 不管採用中國波或是日本波兩者都能順利接收。當然由於日本信號站位於九州，靠近台灣北部，所以在台灣北部地區接收信號較為良好，但中南部的話接收日本訊號就很困難。
而中國波發射站位於河南, 與台灣位於偏西北邊, 全台灣都能順利接收大陸的對時信號。不過由於自動對時, 其實一天收一次信號時間可以達到一秒不差, 但不管北部或南部用中國波或日本波, 一週只要收到一次對時信號, 誤差也不過在七秒之內, 對比於一般人所使用的石英鐘, 這精確度已經大大提高。
日本 中國 發射站覆蓋範圍
台灣電波對時發射站緣起
但是標準局委託中華電信研究所, 開闢了一個專案也計畫做台灣自己的自動對時電波信號發射站, 當您了解前述世界五大國家發射對時信號的背景, 您會不會覺得台灣有需要發射自己的對時信號站嗎? 答案是: 有。只是原因來自於另外一個需求。就是對台灣經常發生的極端天氣災害預防。
故事是這樣的, 對時信號可以傳遞超過1,500公里, 這是因為它是長波透過大氣層折射傳遞, 所以不受地面地形所干擾, 這就跟手機信號站或是廣播電台發射站不同, 這些都是短距離發射站, 受到地形影響很大, 所以只有在幾公里或幾十公里之內可以收到。而在台灣夏季經常會有颱風, 以目前極端天氣慢慢變成常態, 即使一個普通颱風也有可能在小範圍區域造成巨大災害, 2009年8月8號的莫拉克颱風, 以一個中度颱風但是引發的強降雨卻造成小林村毀滅性的災害。
在台灣夏季經常有颱風, 而每年的颱風總是會帶來各種不同的危害, 颱風年年來, 災害也年年發生, 而且一次比一次更猛烈, 特別是強降雨或是土石流都只發生在小範圍地區, 氣象局大範圍的預警幫助不大。更危險的是, 當土石流或是強降雨發生的地方, 也正是當地處於最危險的極端狀況時, 當地對外界的通訊卻可能完全中斷, 導致當地居民很有可能非常困難接收到正確的氣象狀況, 而導致即時疏散判斷的延誤。
想像在正處在大風大雨最危險的山區村落裡, 電力供應因為大風或大雨早就斷了, 手機通訊非常薄弱跟不穩定, 電視信號也沒有, 不可能像都市居民一樣收看到即時颱風動態。這時候, 村落即使已經被全國防災中心監測到雨量超過警戒線, 或是土石流有立即危險, 但是卻無法即時通知當地居民, 身處在最危急地方的村民, 在被切斷外界通訊之下, 卻只能被動發現水位異常上升, 土石流異常才能趕緊匆忙逃命。
電波對時技術可以傳送災害警報
難道沒有好的方法利用科技來降低危害嗎? 有的, 答案就在中華電信研究所構思利用對時信號這種長波傳遞, 能夠克服地形障礙, 而能穿越中央山脈把災害警報傳到每個村落裡面。村民只要有價格不高類似於電波時計產品, 就能夠透過它的接收, 即使掌握每個村落獨有的氣象資料。而且不受停電或是廣播電台訊號接收微弱影響, 就像時鐘一樣只要有乾電池, 就能持續收到最即時最貼切的氣象資料。
這一技術並不困難, 我們在此介紹過日本的對時電波信號如何傳遞跟它的傳送內容, 差別只是在時間信號裡面, 增加傳送氣象資料。以目前的技術來說, 這長波信號能夠增加傳送的資料相當多, 透過把全國村里做編碼, 與背後跟中央氣象局連線, 可以傳送每個村里自己的氣象資料, 而不會只是大範圍的颱風氣象狀況, 可以更有效率的讓每個村里做災害防備工作。
中華電信研究所的台灣碼對時信號
這一技術目前中華電信研究所已經開發出來, 而且也在多次展覽中展示(參考中央社新聞:鐘表預警災害 台灣首創)。當然, 技術必須脫離實驗室才能夠有應用的價值, 以價格接受度而言, 山區的村民只要有類似於目前法詩計時的自動對時時鐘即可, 透過小型液晶顯示當地村裡的氣象資料, 時鐘平常做時間功能, 颱風來時則成為一個即時氣象站, 一個時鐘價格不高僅要台幣一千餘元, 透過大量生產價格還能更低。而村里辦公室則可以架設大型的LED顯示或是電視顯示所接收到的即時氣象, 讓民眾可以在村里辦公室裡面一同了解最新狀況。
(圖片來自中華電信研究所低頻無線時頻傳播系統建置計畫)
(圖片來自中華電信研究所低頻無線時頻傳播系統建置計畫)
目前中華電信研究所已經在桃園龜山試播台灣碼自動對時信號, 或者正式稱為”低頻無線時頻傳播系統”, 採用的是德國對時電波信號頻率77.5KHz, 電波信號代號為BSF, 發射範圍涵蓋大台北跟桃園地區。此一測試信號已經能夠穩定發射, 而且也在花博中做了長期戶外展示, 有別於過去都是在一天的展會中短期展出, 也顯示出了台灣在自動對時發射站建置上, 已經有了實際可以長久運轉能力。
台灣自動對時電波信號 花搏展示 中華電信研究所低頻無線時頻傳播系統建置計畫
從接收端設備來看, 只要具備台灣碼自動時計都可以擁有接收即時氣象警示能力, 差別只是在於顯示方式跟細節呈現, 例如採用LCD顯示或是LED文字顯示。當然, 由於氣象資料特別強調是小範圍資料, 所以在購買時候得調整電波自動時鐘顯示位置所在地的村里編碼, 這有點類似於郵遞區號, 在掛上時鐘之前, 調整時鐘的區域號碼顯示正確當地氣象資料。
台灣對時信號解決防災問題
每年夏天都是颱風頻繁季節, 但是面對這自然災害, 即使是城市裡的人, 電視裡24小時所謂的即時報導, 你也是後知後覺的人。簡單一句, 你根本不知道你所住的城市目前的降雨量多少, 你只能夠被動的從電視裡幾小時一次中央氣象局更新了全國各地雨量。即使中央氣象局有在全國各地建立多個氣象監測站, 氣象局可以即時知道各地雨量跟其餘氣象狀態, 但是就算你家隔壁是氣象局的監測站, 你也得不到最即時的氣象監測資料。
有人說, 現在網路這麼發達, 可以即時上網看中央氣象局的監測網站更新資料。但但但, 別忘了, 當真正的災害發生的時候, 多半是停電手機電視通通中斷, 最危險的時候, 反而是最無知的時候。這一點2005年的納莉颱風已經給了充足的證明, 就算是先進如台北市, 也在最無知的狀況下遭受颱風無情的攻擊。如果說在這樣颱風之下, 山上的每一村落, 城市裡的每一里每一家庭, 大家都是配備了具備接收台灣對時信號能力的自動對時時鐘, 這時鐘不管外界天氣多麼險惡, 不管是否停電通信全部中段, 它都能夠即時正確顯示就在你身邊土地上的氣象狀況, 從山上到城市裡, 我們不再無知, 可以更早的做出災害防備決定, 人民的生命財產都能夠得到更大幅度的保障。
一開始我們介紹了世界各國發展自動對時電波發射塔它背後的歷史跟民族原因, 在台灣發展自動對時如果從時間校正來看, 也許不是政府投資重點。但是如果從自然災害的防止立場來看, 台灣發展這套自動對時機制以傳遞氣象資料有它重要跟急迫性, 每年夏天都會發生的颱風, 每年都會帶來重大災情, 這已經是年年上演的戲碼。颱風的重大災情每年都會上演, 差別只是不知道今年在哪裡上演, 等到開演又是觸目心驚的畫面, 又是新聞交相責備, 又是政府痛定思痛加以檢討, 但是大夥心裡有數, 明年仍然繼續會上演。從三十年一遇, 到五十年一遇, 到百年一遇, 現在如果出現個兩百年一遇的雨量, 大家已經習慣了。
極端氣候也許不可阻擋, 但是災害卻是可以預防跟減小。就像地震也許不能預測, 但是透過地震預警系統, 日本卻可以提早15秒通知東京市民, 東北地震波即將襲擊東京。中華電信研究所規劃的這套防災系統, 透過自動對時發射相同機制, 能夠讓全國個村里即時了解氣象局提供的最即時氣象資料, 不管是否停電手機斷訊電視斷訊, 在深山裡也一樣能夠收到即時信號, 極端雨量也許不能預測, 但是卻能夠透過最即時氣象資料, 做出正確避難判斷。
想更進一步了解有關台灣透過自動電波對時系統, 發射氣象預警資訊, 可以參考中華電信研究所的這個簡介:
http://www.youtube.com/watch?v=jdBJK2tKXf4
台灣碼自動對時信號發射站工業應用
台灣碼自動對時信號發射站, 或者官方專案稱呼為: 低頻無線時頻傳播系統建置計畫。在這個計畫中, 對土石流預警的功能被視為此一系統的關鍵性殺手應用, 也是對整體台灣減少颱風災害有極大幫助。另外一方面, 回到原本對時信號發射站最基本的功能, 就是發射台灣標準時間信號, 這點對於整體民生跟公共事業也有極大幫助。
何英國、德國、美國、日本這些工業先進國家很早都有自己的標準時間信號發射站, 而中國也急起直追於2007年擁有自己的時間信號發射站, 這些國家級的標準時間作大範圍的全國廣播, 倒底有什麼用處呢? 如果只是用來調整石英錶、石英鐘一個月約30秒的誤差, 有需要這麼大費周章嗎?
其實我們消費用戶可以看到的電波錶跟電波鐘, 是這一國家級標準時間的較容易為人所知的民生應用，但建立起全國一致的標準時間信號廣播, 在許多工業應用上都是非常重要。
智慧型紅綠燈
法詩計時作為國內少數面對最終用戶端品牌廠商, 提供完整時間同步方案, 我們經常在第一線面對許多企業用戶提出需求, 發現在企業端對時間同步的需求非常大。以許多人最常接觸的電腦而言, 規模稍微大一點的公司都會有自己網站服務器, 資料庫服務器等等, 所有這些服務器其實全部都需要時間同步, 確保同一公司裡面從五台到五百台服務器通通時間同步, 以便能夠在不同服務器間交換資料。法詩計時也陸續為不同行業, 建造出許多時間同步應用範例。
時間同步先從大家熟知的交通號誌來說, 現在的智慧型紅綠燈都是連網控制, 透過監控中心設計最適合交通流量秒數, 同時也會與鄰近十字路口紅綠燈作統一調配, 讓主要幹線上可以一路綠燈, 加快交通流量, 紓緩尖峰時刻交通堵塞狀況。透過這樣的智慧型交通控制, 便可以即使不用在路口都有交通警察跟義交指揮, 交通仍然可以流暢, 而把交通警察用在更有用處的處理交通安全工作上。
交通號誌能夠更智能
但是要讓全台灣重大幹線交通系統能夠使用智慧型紅綠燈, 背後少不了一個全部一致時間控制, 而且精確度到秒, 一秒都不能差。想一想, 這樣大範圍的交通號誌連網跟自動化, 每個號誌紅燈幾秒, 綠燈幾秒, 都會跟許多別的交通號誌有相關, 要如何在每個號誌上確保時間計算都是一致呢? 用個電子石英計時嗎, 每個月差30秒, 固定請交通警察去路口調時間? 當然不是, 這必須要有能夠大範圍準確對時的方案, 而發射範圍含括全國的台灣碼自動對時信號, 就是最理想的方法。
只要在每個紅綠燈控制器裡面, 加入台灣碼時間信號接收裝置, 自動校正台灣標準時間, 自然能夠不管幾十個或是幾百幾千個紅綠燈, 每個紅綠燈裡面的時間計算都是一致, 這樣才能夠連網做出智能交通號誌系統, 而為用路人省下數不清的寶貴開車時間。
捷運跟高鐵對時
再來看捷運站跟台灣高鐵, 這些軌道運輸都是整套的複雜機電自動控制設備, 列車運走跟會車, 多一秒都會造成重大災害, 所有的車站跟列車上, 都會有互相精確同步時間控制設備, 確保每一列車都能夠依照主控室所規劃的時間運作, 同時在月台上, 我們也才能夠看到, 捷運列車或是高鐵, 預計在幾點幾分到站等訊息。
這樣一個具有關鍵性列車運作, 而且站台分布範圍在全台灣非常廣大, 如何能夠做到所有列車所有月台所有站長室全部時間同步呢? 透過高精密度的國家標準時間發射站, 與GPS時間系統相互搭配, 就能夠達到這樣軌道列車所需要的時間控制。
這部份就是德國的強項, 德國在軌道列車高速鐵路上發展居於世界領導地位, 而德國廠商也發展出利用電波自動對時在許多工業自動控制上應用, 機場、捷運站、高鐵同步時間控制, 幾乎都是德國設備的天下, 台灣高鐵也就是引入德國的時間同步控制系統。
在中國大陸正在大規模建設高速鐵路, 有相當大比例的高鐵也導入了德國的時間控制技術, 而德國技術當然都是採用德國的對時信號DCF77, 採用77.5KHz頻率, 造成中國明明自己有電波發射站, 但由於頻率跟編碼不同, 卻要去採購德國規格的電波對時信號解碼設備。
台灣高鐵時間同步系統, 圖片來自Mobatime網站
智能電網對時應用
再來談智能電網的應用, 簡單的說, 這就是把類比的電網轉換成數位電網。透過輸配電站採用數位控制, 與類比電錶改成數位電錶, 就能夠更有效率的監視整個輸配電過程, 避免電力無端損失。以家庭應用來說, 透過數位智能電錶, 能夠清楚知道家裡哪個環節用多少電, 怎樣能夠減少看不到地方的用電浪費, 更可以每個月把智能電錶裡的用電度數, 透過數位網路回傳到台電, 而不用再請人敲門來抄電錶。
智能電網已經是美國政府列為重點發展的科技, 據估計, 推動智能電網技術, 能降低美國到二○三○年用電量逾四％, 相當於省下二○四億美元電費。Zpryme發布研究報告預測, 美國智能電網市場二○一四年將比二○○九年的二一四億美元大增一倍, 達到四二八億美元, 其中, 智能測量硬體和軟體平均年增率料最高, 將增長一六．九％；二○一四年全球市場將達一七一四億美元, 二○○九年為六九三億美元。
這樣一個智能電網, 時間必須要全部同步, 不能夠全國台灣北部電網的時間快五秒, 南部的時間慢三秒, 東部電網時間快兩秒, 否則怎麼調配電力輸送, 怎麼校正用電數量與時間。想要能夠大範圍使用, 而且接收點分散, 又能夠做到時間同步最好的解決方法是什麼呢? 全國範圍發射的自動對時系統就是答案。
透過全國範圍不管是路邊電線桿, 或是山頂的電塔, 通通具備台灣標準時間校正功能, 然後家家戶戶當改用智能電錶時, 電錶上也有台灣時間自動接收, 這樣便能夠輕易達到全國電網時間同步, 減少輸配電過程的浪費, 對於國力提昇有明顯的效益。
監視器的對時
路口監視器需要時間同步
再舉一個典型應用, 那就是目前普設的街道監視器。每一個監視器都配置有時間記錄, 但是到底這時間是快一分鐘還是慢30秒, 如果只是記錄流水帳般的人來車往, 這些差距也就無所謂。但是當重大治安危害發生時候, 需要比對相關監視器畫面, 那麼每一個監視器時間是不是同步就變成了攸關重大的事, 才不會這個監視器快20秒, 那個監視器慢20秒, 造成時間空白形成治安死角。當然, 類似的時間同步功能, 也會做在測速照相機上, 才會讓受罰的人, 清楚的看到是在幾點幾分幾秒被照相, 使用這樣的時間同步也不會有爭議測速拍照時間不正確。
台灣碼對時可帶來基礎建設提升
時間掌握著我們每天的生活, 但是如何能夠大規模正確同步時間, 卻成了國力的象徵。就像我們居家附近平常也開車, 但是開上了高速公路輕易來回距離長的兩地, 才體會到原來高速公路這麼有用。
台灣碼自動對時發射站, 就像是十大建設裡的高速公路。沒有高速公路, 也是能在小路裡開車, 但是有高速公路, 卻開展了民生與工業另一跳躍層次的應用。全國範圍的標準時間發射, 就像是智能國家的基礎高速公路建設, 透過標準時間的全國發射, 大家才會明白原來走向一個智能現代化國家建設, 這樣的全國範圍標準時間能夠帶來大量的好處, 可以省掉現在許多建設裡面, 需要自行解決時間同步問題。
台灣碼自動對時發射信號的民生應用
法詩計時長期在台灣推廣自動時鐘, 累積很多面對個人消費客戶介紹自動對時產品經驗, 我們曾經回答過千奇百怪的問題, 不過最基礎的, 還是在於絕大多數的人不知道時鐘可以自動對時。台灣碼對時信號的發射, 相信對於普及自動對正時間的作法有很大的幫助。
台灣碼對時信號站所發射的台灣標準時間信號, 可以把接收裝置放在時鐘裡面, 就成了自動對時時鐘, 如果手錶裡裝了接收裝置, 就成了自動對時手錶。能夠自動對時的手錶或時鐘它的特色是什麼, 可以很準確顯示時間嗎? 普通石英錶就很準了, 有需要這麼準嗎?
不用調的時鐘
法詩計時 電波鐘
自動對時手錶或時鐘, 它的特色其實不在於準確對正台灣標準時間, 而在於”不用調” 。
是的, ”不用調” 是法詩計時訪問我們的客戶最多人的意見反饋, 普通石英錶石英鐘也沒什麼不好, 差個幾分鐘其實日常生活也無所謂, 問題在於不曉得到底差幾分鐘, 是三分鐘還是五分鐘, 或者已經十分鐘了。如果說石英鐘是固定快五分鐘(有些人會故意快調), 那也無所謂, 心理知道它是快五分鐘。但就是這個”不知道快慢幾分鐘”, 讓我們的客戶很困擾, 雖然不是什麼嚴重的問題, 幾十年來也這麼過了。
直到有一天某個機緣, 接觸了法詩計時或是電波錶, 知道原來手錶或時鐘可以自動對時。
絕大多數的朋友, 當我們跟他介紹說有這種自動對時產品, 他都是心中非常狐疑, 幾十年來也調過無數次的手錶時鐘, 沒聽過有這種東西。但是當我們展示了時鐘放入電池, 隔幾分鐘自動走到台灣時間, 打117一查證, 還真的是標準時間一秒不差。當他知道了有這種東西, 原來過去幾十年來每隔子陣子都要去手調時鐘跟手錶, 突然感覺以前就像傻瓜一樣, 紛紛跟我們詢問這自動對時產品的細節。使用也很簡單, 跟家裡的時鐘一樣, 電池擺進去從此不用去管它, 每天這自動時鐘會自己去對正台灣標準時間。
守時需要標準時間
守時跟不能遲到, 仍然是社會上大多數人認同的價值, 這點在當發生一些新聞關於遲到所導致的爭議, 大多數人還是不支持遲到的人所給出理由, 這就可以看出守時雖然平時不多說, 仍然是社會認同的價值。
想要守時, 關鍵在於如何建立起一個普遍人們可以遵守的正確時間, 就像日本一樣, 到日本旅遊的人都會發現, 這國家不管到何處時鐘看到的時間都很正確, 巴士站開車時間寫9:52分, 不要懷疑它就是在9:52分開走。在這樣的環境之下, 公司開會要10:15開始, 全體社員就會在10:15開始, 會議要11:25結束, 那就會在11:25結束。如此下來, 省掉了等待、猜測的時間成本, 企業運作的效率就建立起來了。
同樣的道理, 到餐廳訂位, 11:00訂的位子, 餐廳老闆會知道11:00客人就會到, 得提早去準備食材讓客人可以11:00開始用餐。由於每個人的時間都是一致, 也不會發生你的手錶是11:02分, 我餐廳時鐘是10:57分等現象, 社會的時間同步了, 效率也就提高起來。
學校跟醫院都需要標準時間
當然, 好習慣的養成需要長時間而不是一蹴可幾。大學生守時還是小學生守時呢, 相信大家都會說是小學生守時, 所以守時的好習慣最適合小學階段就慢慢培養起來。法詩計時長期支持一個社會公益活動小學的畢業校友捐贈, 在母校小學教室裡掛上自動對時時鐘, 讓小學生從生活中培養正確的守時習慣。
法詩計時捐贈國小自動時鐘
在生活中平常也許差幾分鐘沒關係, 但是有時候時鐘錯誤的顯示差幾分鐘, 卻可能造成嚴重後果。
法詩計時曾經協助醫院架設整個院區的自動對時時鐘, 從門診到專科醫師診斷室到病房, 全部都取下普通石英鐘改為自動時鐘。原因在於醫院特殊的醫療環節, 某些藥是分階段注射或服用, 門診醫生也許幫病患先打第一劑針, 然後請它到另外的醫護室由護士隔十分鐘之後再打第二針, 這時候絕對不能發生門診的時鐘跟另外一間醫護注射室的時鐘, 彼此各有時間差, 快兩分鐘或慢三分鐘。
也許平常不注意的這快兩分鐘, 就會造成藥劑過量導致嚴重後遺症。此時, 就會明白為何台灣碼自動對時, 可以對於整體的醫療品質, 它起了個幕後英雄的功勞。參考閱讀: 醫院的時鐘對不對有關係
台灣碼自動對時發射站是民生的必須
我們接觸過很多客戶, 對普通人來說, 他們並不一定對石英錶或石英鐘快幾分鐘慢幾分鐘感到不便, 許多人是希望能夠讓生活周遭會接觸到的時間, 都能夠一致, 這關鍵是在於減少”猜測”的成本, 而不一定是在於能不能夠準確, 是不是守時。因為如果在家起床看的時鐘, 出門搭捷運顯示的時間, 到公司大門櫃檯的時鐘, 會議室裡面的時鐘, 通通都是相同的時間, 這會大量減少”猜測”這時鐘顯示的時間, 跟正確時間是不是會有差, 我要不要提早五分鐘等等的問題。時間就是金錢, ”猜測”時間, 就是在浪費金錢。
台灣碼自動時鐘 圖片來自中華電信研究所低頻無線時頻傳播系統建置計畫
台灣碼自動對時發射站, 對民生而言的確像是一個空中的無形高速公路, 有了這條高速公路當做基礎建設, 全國家家戶戶牆上時鐘都走一樣時間, 手上戴的手錶都是同樣時間, 公車上面的時鐘也是同樣時間, 大家生活作息既然都是用時間為依據, 自動對時徹底把”猜測”時間的社會成本全部降低。
對於個人而言, 省下的除了”猜測”家裡時鐘手錶對不對之外, 也省下每隔一段時間就要去調手錶調時鐘這件麻煩事, 生命不就應該浪費在美好的事物上嗎, 調時鐘這一點都不像是個美好的事物。
台灣碼信號的防災詳細頗析
在之前有關台灣碼自動對時發射站, 已經介紹過台灣碼信號已經超越了只提供時間信號, 進而提供天氣預報與緊急告警資訊, 這一部分是台灣碼信號的特色, 在此我們詳細說明這兩項功能。
氣象預報
首先來看氣象預報功能, 氣象預報幾乎是現在大家看七點報新聞最重要的重頭戲, 為何把氣象預報擺在新聞最後面, 就是在於前面那些新聞報導, 大家看看也就算了, 真正關心的還是氣象報告, 所以把氣象報告擺在後面, 好讓大家坐著把之前的新聞看完。氣象預報關係著上班上學的人, 明天穿多少衣服, 出門要不要帶傘等重要訊息, 難怪重要度比新聞還高。
氣象預報既然是個重要民生訊息, 除了開電視等新聞最後的天氣預報之外, 有沒有別的方法簡便獲得呢? 打開手機、電腦透過網路, 這似乎是網路世代輕而易舉的選擇, 但是這需具備條件, 需要有連網設備(例如電腦,手機)跟連網能力(透過手機網路或ADSL等), 能不能夠有更簡便而且成本低的方法, 不需要電腦不需要連網, 就能夠知道氣象預報?
以目前市面上可以買到的氣象機, 家用氣象機可以分為兩類, 一種是沒有預報功能, 單純顯示溫度、濕度, 複雜一點的可以連接戶外監測雨量風速等, 透過類似無線電話的方式傳到室內顯示。另外一種具有天氣預報的功能, 但是不可避免, 需要有連網能力, 可以顯示出未來數天的天氣預報。
氣象機, 顯示戶外氣溫雨量風速等狀況
氣象機, 可顯示未來幾天天氣. 需網路連線
台灣碼的自動對時信號裡面, 它所設計的氣象預報則是最簡便成本也最低, 透過了與中央氣象局資料連線, 它發送了今天跟明天的天氣預報, 包含以下訊息:
地區: 此為全國地理區分代號, 採用階層式將台灣分為區、縣市、鄉鎮市及村里, 以應付大範圍或小範圍資料廣播, 增加告警系統彈性。
降雨機率: 以百分比%來描述可能降雨機率。
高低氣溫: 最低溫度與最高溫度。
氣象狀態: 晴天、雨天、晴時多雲等等描述天氣狀態。
台灣時間碼地區代碼階層式設計 (圖片來自中華電信研究所低頻無線時頻傳播系統建置計畫)
消費者只要透過台灣碼電波時鐘, 就能夠接收到當地的氣象預報, 不必守候在電視機前面等氣象報告, 也不用手機、電腦連網, 把家裡時鐘立刻變成氣象預報機。
颱風、豪大雨與地震告警
氣象預報是一個基礎的民生運用, 它跟時間一樣都是民生每天必須的資訊, 僅僅自動時間校正跟天氣預報, 就已經是台灣碼對時系統兩大優點。但台灣碼的設計, 更重要的是來自於它的極端氣候緊急告警資訊。這就是颱風、豪大雨與地震三種告警資訊。
- 颱風: 告警資訊會包含颱風警報發佈時間, 影響區域與強度。由於編碼只有陸地, 因此只發佈陸地颱風警報。
- 豪大雨: 與氣象局目前所發佈的豪大雨特報連線, 此一警告的特色在於可以發送警告地區資訊, 因此警示區域的自動對時時鐘收到訊息後, 便可以顯示出有豪大雨特報在該地區發生。
- 地震特報: 前面的颱風與豪大雨都能夠做預報, 這一地震就僅能做當地震發生後, 發佈地震地區與最大震度。這點與日本的緊急地震速報不同, 日本的地震速報可以提早15秒通知東京地區日本東北發生地震即將襲擊東京, 而此一地震特報則是發生之後通知之用。
以上颱風、豪大雨與地震都是屬於正常狀態氣象預報的延伸, 但是對於緊急狀態, 台灣碼另外規劃了公眾緊急告警服務。例如當某地區出現土石流紅色警戒, 或是降雨量過大需要緊急疏散, 則可以透過此一系統優先發佈緊急告警狀態, 此一紅色告警將會優先於原本設定之氣象資訊而對該地區緊急發出。
緊急告警的重要
此一緊急告警設計對台灣現在經常發生颱風來襲, 無預警在小範圍地區造成強降雨, 而在短時間之內造成危害。例如2009年的八八風災造成小林村慘劇, 就是中度颱風莫拉克所造成。而這種緊急氣候災況發生時, 很不幸的, 卻因為停電與山區大風大雨中, 對外手機跟電視通訊等幾乎中斷, 而讓最危險的地區, 卻陷入最無助的狀況, 只能夠被動的依照身邊發生的雨量跟土石流狀況做判斷, 但往往當土石流已經到身邊才撤退, 這已經太慢了。
公共緊急告警示範訊息 (圖片來自中華電信研究所低頻無線時頻傳播系統建置計畫)
緊急告警服務由於在設計中, 已經加入了台灣地理編碼到村里, 因此可以針對村里發出紅色警戒通報, 特別由於通報信息是採用低頻長波發射, 透過地面波與電離層反射, 信號覆蓋範圍可以達到1000公里以上, 而且不受地形天候影響, 更特別適合作為紅色警戒通報。
即使是在山區地形複雜, 同時停電狀況, 也能夠讓災民正常收訊。紅色緊急告警服務跟日本的緊急地震速報, 這種當地震發生後, 可以提早幾秒鐘預告周圍城市地震波來襲的系統不同, 日本緊急地震速報要能達到幾秒鐘通知全國各地功能, 關鍵是在於秒秒必爭, 而台灣碼設計的緊急告警服務, 則是由於傳送方式的差異, 是以分鐘為設計的通告, 這對於監控強降雨、土石流等危險, 已經充分達到所需功能。
而整個氣象預報、颱風預報、地震通報、緊急告警服務, 所需要的設備最簡單就是一個自動對時的台灣碼電波時鐘, 這就像法詩計時的自動時鐘產品, 價格跟目前大家所用的石英鐘相去不遠, 人人都負擔得起。對於需要比較清楚的氣象資料文字訊息, 則可以購買帶有文字顯示的自動電波時鐘。而在山區村里辦公室, 為了能夠順利收到緊急告警服務, 則可配備大型LED顯示設備, 並使用太陽能電池, 以便在危及時候能夠順利收取緊急告警。
台灣碼自動對時信號, 已經跳出了僅僅作為時間校正功能, 導入獨特的氣象預報成為一個實用氣象預報機, 而紅色警戒功能, 更是在當今極端氣候頻傳, 安身保命重要工具。而台灣碼自動對時，即使僅有在它核心的對時發揮功能，也會對全國的時間以及許多設備連網時間上產生重大影響，這是一個投資不高但回收豐厚的建設。
