全球減災報告GAP2022數據指出，災害事件與極端氣候持續增加，同時在全球減災平台論壇GP2022中也提到早期預警系統的重要，以及資源匱乏區難以架設感測系統、預警系統等瓶頸。從2014年開始，倫敦國王學院地理系，AmbioTEK社區利益公司（英國非營利組織）和一系列合作夥伴的合作，結合開源軟、硬體技術與3D列印技術，建構了FreeStation專案，大幅降低了自製感測器成本、技術門檻，且已應用在各種環境感測專案至今。

本期電子報將介紹FreeStation計畫(如圖1)如何克服感測器門檻、數據交換技術、案例驗證以及目前成果。

FreeStation是使用開源硬體、開源軟體和開源3D列印技術，自行製作和部署環境感測器的計畫(如圖2)。這些設備的成本低廉，製作簡單，目的是讓缺乏資金、技術能力的地區，能夠獲得詳細的環境數據。

使用者可以通過SD卡、WiFi或GSM來讀取或傳送數據。FreeStation //Smart: 線上輔助平台，也能提供原始數據、指標與趨勢等，讓使用者用於決策評估。同時相關數據也可以與policysupport.org的工具，如WaterWorld, Co$tingNature和Eco:Actuary整合，支援數據校正、驗證和降尺度。所有FreeStation數據也是開放存取的(如圖3、4)。

FreeStation計畫中觀測站的製作，從第一代使用的Arduino，第二代使用的Particle，到目前代三代使用的Raspberry Pi Pico(樹莓派) or ESP32(微控制器)，整個觀測站，主要包含了兩大部分，一個是紀錄資料的Loggers記錄器(如圖5)，過去主要使用在第一代或第二代，目前第三代多已整合至樹莓派；另外則是依照不同需求組裝的感測器組，比如水位計模組(如圖6、7)。

有了FreeStation所收集的各式感測數據，藉由線上平台輔助，或自行數據處理之後，便能應用到各個領域之中，比如，水位計應用於小型農塘或河溪復育應用、濃霧計與微氣象站用於森林環境觀測、固定站與移動站式空氣微粒感測器用於都市環境長期紀錄等(如圖8)。

此外，所有FreeStation數據都是開放存取的，因此任何人都可以用於研究或其他目的，同時為了降低各地社群操作數據的技術門檻，也引入了線上輔助平台，FreeStation //Smart，用於視覺化和分析FreeStation相關硬體所收集的資料，能對應河流、土壤、水系、氣候、空氣等不同目標進行分析(如圖9)。

而在研究成果與技術推廣之外，網站也提供了許多教育資源，從小學到大學相關的學科應用，包含Arduino、IOT、STEM等領域概念到實際組裝應用，這些資源將有助於建立長期的環境監測網路，同時為下一代提供更完整的資訊技術和環境培訓。

隨著感測技術與架構的持續發展，公用規格的商用產品、整合式電子元件、快速3D列印技術以及公民科學協力架構，將有助於補足非高精度的實驗器材缺口，同時結合高密度、多元、低成本的公私協力觀測網，做為持續發展的早期預警系統基礎，也同時作為環境與防災教育的一環。

1.Low-cost,DIY environmental monitoring for all(資料來源：FreeStation)
2.AmbioTEK-CIC英國非營利組織(資料來源：ambiotek.policysupport.org)
3.Building the FreeStation Sensors and Instruments, uploading firmware and accessing data (Gen. 2, Particle)(資料來源：FreeStation)
4.Sophisticated process-based modelling of baseline and scenario water quantity, quality, soil erosion and sediment transport. Operational since 1998.(資料來源：WaterWorld)
5.Mapping supply and demand for 18 ecosystem services at local to national scales, globally since 2007(資料來源：Co$tingNature)
6.An open access spatial catastrophe model for flood risk and impacts of land use, climate change and options for natural flood management(資料來源：Eco:Actuary)