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今期專欄 2022.05.15

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中學專題
2022.05.15
嘉諾撒培德書院倆學生
研發智能購物系統 幫助長者輕鬆購物
(本報專題)「學校位於香港仔,聚居了不少長者,經常放學途徑商場時,見到不少長者在超級市場的收銀台前大排長龍,也不會選擇使用自助收銀機,當時想,若能夠設計一款容易結賬的購物系統,便可以疏導人流。」就讀嘉諾撒培德書院的中三生蔡慧喬說,近日她與另一中三生韓以趫研發了一套「智能購物系統」,幫助長者輕鬆購物。   只須三個步驟:把貨品放進「智能購物系統」購物籃,在籃子內裝置的平板電腦輸入貨物的數量,再按下結賬便完成購物。這套由蔡慧喬及韓以趫研發的「智能購物系統」,在「創協盃」創意科技機械人大賽電子科技創新設計比賽榮獲高級組冠軍,以及高級組最佳智能科技應用獎。她倆均認為,參與STEM比賽,認識到把科技應用到生活,提升自己對科技教育的興趣。   幫助長者生活需要 南區人口持續老化,根據香港政府統計處資料顯示,居於南區的65歲以上長者,由2018年的42,900人,至2021年上升至52,400 人,數字在同區相比其他年齡層最高。蔡慧喬和韓以趫留意到南區人口老化的情況,顧及到長者平日外出購物,經常花上很長時間排隊付款的不便,部份店舖設置的自助收銀機服務因程序繁複令長者卻步。   為方便長者,縮短購物輪候時間,將智能購物系統安裝於購物籃或手推車,顧客只須把貨品放置在設有智能購物系統的籃子上,不用排隊便可以結算付款,吸引長者使用科技。   生活科技活學活用 韓以趫說明智能購物系統時指出,顧客先將貨品放置於購物籃的背景板前,便會由內置的微型電腦Raspberry Pi的AI圖像識別系統,透過小型鏡頭偵測以識別貨品,當AI成功識別貨品後,資料傳送到雲端,運用ObjectBlocks讀取資料,最後使用編程計算需要的價錢,在Dashboard(儀表板)中顯示貨品價錢和貨品數量,消費者可從Dashboard中選擇數量再付款。   韓以趫指出,製作智能購物系統時運用在STEM教育課堂中學習到的微型單板電腦及微控制器,「例如在STEM教育課堂中學習Raspberry Pi偵測貨品及編程,ObjectBlocks建立雲端數據庫及貨品購買的紀錄。」她們更在研發過程中學習到新的科技知識, 包括學會運用機器學習工具Teachable Machine訓練AI圖像識別系統。   初中設STEM教育課程 2019學年開始,嘉諾撒培德書院為中二及中三級設立STEM教育課程,培養學生對科技教育的知識,校方期望把創客文化帶入校園,STEM學會統籌利昆諭老師指出,學生藉著參與科技創新比賽,善用所學達致「學會學習」(Learning to Learn),他說:「比賽中常遇上不同問題有待學生逐一解決,如何善用過去所學的知識,甚至是新的知識去解決問題。」在研究中,指導老師與學生一起構思作品時,會協助學生思考產品的需要與功能,產品達到的效果、受惠對象及研發產品的目的,繼而再尋找合適的技術以完成。   科研過程反覆嘗試 研發科技的過程,總是要反覆嘗試才能成功,她倆也不例外,韓以趫表示,在使用Raspberry Pi的配置鏡頭偵測物品時,發現光線及背景會影響掃瞄物品的準確度,經過多次嘗試後,發現拍攝時需要燈光一致,最後使用綠色畫紙作背景,並以不同角度拍攝物件,提升偵測物品的準確度。   利昆諭老師補充說,學生研發時應用科技外,也涉及科學知識,例如以綠幕作拍攝背景可提升偵測物品的準繩度,是由於綠色與其他顏色的對比度較大,突顯辨認物件的輪廓。   透過STEM教育課程,利老師期望可以培養學生自己「動手做」的能力,砌成機械車、裝置感應器、以iPad學習編程等,從製作中認識科學與科技的原理,達至學會學習。   蔡慧喬及韓以趫表示從研發科技產品產生對科技教育的興趣,「智能購物系統」面世後,她們認為仍有改善的空間,日後可研究把系統放置於不同類型的商店,亦可與不同的支付平台合作,使智能購物系統能廣泛使用,成為一項新興的購物工具。(高)