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研究生:江存賢
研究生(外文):Tsun-Hsien Chiang
論文名稱:區塊鏈技術應用於環境監控之探索性研究: 使用者聚合環境監控概念性架構
論文名稱(外文):An Exploratory Study of Applying Blockchain Technology to Monitor Environment: Conceptual Framework of Joint Environmental Monitoring.
指導教授:蘇雅惠蘇雅惠引用關係
指導教授(外文):Yea-Huey Su
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:資訊管理學系在職專班
學門:電算機學門
學類:電算機一般學類
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:130
中文關鍵詞:環境監控區塊鏈社會創新智能合約乙太坊
外文關鍵詞:Environmental MonitoringBlockchainSocial InnovationSmart ContractEthereum
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《氣候緊急時代來了》(Wallace-Wells, 2020)曾提出警告!
「我們是第一個看到氣候惡化的一代,也是最後一個有機會補救的一代。」 ,意味著人類必須立即採取行動,遏止氣候暖化與自然環境丕變。
臺灣社會邁向民主發展成熟階段,民眾參與環境政策,已是時勢所趨,本論文透過個案研究與參與式觀察,以LASS (Location Aware Sensing System,簡稱LASS)開源公益環境感測社群,作為研究對象。LASS社群是國內倡議「公民參與式感測」的領頭羊,以「自己的環境自己救」的觀點,號召公民自主性參與PM2.5微感測計畫,協助政府發掘空氣汙染源,改善空氣品質,並影響政府政策,開始重視微感測站建置。但研究發現政府建置數量雖大幅提升,LASS社群的公民參與率卻不增反減,最大的關鍵在於缺乏誘因機制與資訊平台的回饋。
如何提昇民眾對環境感測的熱度,針對現行計畫缺口,研究者提出「使用者聚合環境監控概念性架構」 (Joint User Environmental Monitoring System, JEMS), JEMS是基於「區塊鏈」與「智能合約」技術的新應用,透過誘因機制,民眾協助環境改善,能獲得實質的利潤與資訊回饋,藉以提升民眾參與「環境監控」的意願,並提出LBS (Location-Based Services)行銷技術觀點,擴大微感測站建置密度與擴大影響性,論文內容並透過軟硬體實作,驗證JEMS概念性的可行性。
JEMS概念性架構也正符合,近年來政府提倡的 「社會企業」與「社會創新」理念,我們透過智能合約,結合政府的環保空汙費回饋機制,將參與者產生的綜效回饋給所有貢獻者,運用感測數據來改變世界,創造政府、業者與民眾三贏的市場機制,建構公平客觀的環境監控系統,達成改善環境的目的。
In his The Uninhabitable Earth, David Wallace-Wells sounds the alarm that, “...if the planet was brought to the brink of climate catastrophe within the lifetime of a single generation, the responsibility to avoid it belongs with a single generation, too.” It urges that immediate action has to be taken in order to control climate change and following natural impacts.
Since Taiwanese society is developing a more mature democracy, people are more eager to engage in environmental policy. The thesis focuses on Location Aware Sensing System (LASS) through a case study and participant observation. As a leader in the field of participatory sensing system, LASS proposes the idea of “Saving our environment on our own.” It encourages participatory PM2.5 monitoring, helps government analyze potential sources of air pollution, and thus improves air quality. However, while government accepts the idea and increases monitoring stations, the rate of public participation is declining. Main factors can be lack of incentives and feedbacks from the information platform.
In response to the current shortcoming, the study proposes “Joint User Environmental Monitoring System, JEMS” and a marketing idea of “Location-Based Services.” JEMS is a new technical application based on blockchain and smart contracts. Through providing strong incentives, such as receiving profits or informative feedback, people will be willing to help improve environment. The marketing idea of LBS can further increase monitoring stations and their impacts. The thesis also examines the feasibility of JEMS by applying both software and hardware in practice.
The conceptual framework of JEMS corresponds to the ideas of “Social Enterprise” and “Social Innovation” promoted by government in recent years. Through smart contracts and rewards programs, sensing system can not only create benefits to government, companies, and the public, it also sets up an objective monitoring network to supervise and improve environment.
目錄
摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 3
1.3 研究目的 5
1.4 研究重要性 6
1.4.1實務的重要性 6
1.4.2學術重要性 7
1.5 論文架構 8
第二章 文獻探討 10
2.1 國內碳權交易的瓶頸 10
2.2 使用者聚合系統 13
2.3 研究主題技術 19
2.3.1 區塊鏈的起源:比特幣與中本聰 19
2.3.2 區塊鏈技術演進過程 20
2.3.3 區塊鏈與智能合約 20
第三章 研究方法 22
3.1 研究策略:網路民族誌與個案研究 24
3.1.1 網路民族誌研究法 24
3.1.2 個案研究法 25
3.2 參與式網路民族誌 27
3.3 個案訪談選擇:LASS 28
3.4 資料蒐集方法及資料來源 28
3.4.1 深度訪談 29
3.4.2 參與式觀察 29
3.4.3 文件蒐集 30
3.5 資料處理及分析 31
3.6 資料品質之評鑑 32
第四章 臺灣公民參與PM2.5微感測計畫演進過程之分析 34
4.1 訪談個案LASS社群介紹 34
4.2 PM2.5微感測計畫 35
4.3 LASS 社群帶來的影響 41
4.4 公民參與PM2.5微感測計畫之分析 46
4.4.1 PM2.5微感測器發展階段 46
4.4.2 公民參與PM2.5建置面臨的困難與挑戰 48
第五章 使用者聚合環境監控概念性架構 56
5.1 JEMS系統概念流程 56
5.2 JEMS 概念性實作 65
5.2.1 實驗目的說明 65
5.2.2 硬體架構 66
5.2.3 軟體架構 68
5.2.4 實作範例 75
5.3 JEMS的機會與優勢 84
第六章 結論 87
6.1 研究成果 87
6.2 管理意涵 90
6.3 研究限制 92
6.4 未來發展方向 93
參考文獻 95
英文部分 95
中文部分 95
網路資源 98
附錄A LASS(Location Aware Sensing System) 社群發展歷程 102
附錄B LASS社群訪談紀錄 105
訪談紀錄 1:LASS 社群創辦人許武龍先生 (網路暱稱:哈爸) 105
訪談紀錄 2:LASS社群水盒子微感測設計者劉紹淵先生 110
附錄C JEMS Prototype 智能合約程式碼 114
參考文獻
英文部分
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中文部分
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【26】 沈庭安 (2016),「DAO遭駭事件打破區塊鏈不可逆神話」取自: https://www.ithome.com.tw/news/107405,檢索日期: 2020/5/18。
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【30】 The Shinyei experiment (2013),取自: https://aqicn.org/sensor/shinyei/hk/, 檢索日期: 2020/05/24。


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